道依茨發動機大修說明

柴油機五種機械故障預兆和處理

　柴油機在運行中出現機械故障，輕則造成基礎件損壞，重則導致重大機械事故的發生。通常情況下，柴油機發生故障前，其轉速、聲音、排氣、水溫、機油壓力等方面會表現出某種異常跡象，即故障預光特征。所以操作人員應根據預兆的特征迅速做出正確判斷，果斷采取措施，避免事故發生。 　　

1.“飛車”故障預兆特征“飛車”前，柴油機一般都會出現冒藍煙、燒機油或轉速不穩現象。 　

　處理措施：一是關油門停止供油，并踏下制動器；二是堵塞進氣管，切斷空氣的進入；三是迅速松開高壓油管停止供油；四是車用柴油機行走中可用高擋重負荷（制動），使發動機因扭氣不足而熄火。 　　

2.粘缸故障預兆特征粘缸一般在柴油機嚴重缺水的情況下發生，粘缸前發動機運轉無力，水溫表指示超過100℃，往機體上滴幾滴冷水，有“嘶嘶”的響聲，并冒白煙，水滴很快蒸發。 　　

處理措施：怠速運轉一段時間或熄火搖轉曲軸幫助冷卻，使水溫降至40℃左右，再緩慢加入冷卻水。注意不要立即加冷卻水，否則會導致機件因局部溫度突然下降過快而變形或產生裂紋。 　

　3.搗缸故障預兆特征搗缸屬破壞性較大的機械故障，除氣門落缸引起搗缸外，大多是由于連桿螺栓松退引起的，連桿螺栓松退或拉伸后，連桿軸承配合間隙增大，這時在曲軸箱部位可聽到“嗒嗒”的敲擊聲，敲擊聲由小變大，*后連桿螺栓完全脫落或折斷，連桿及軸承蓋甩出，打破機體及有關零件。 　

　處理措施：立即停機檢修，更換新件。 　　

4.燒瓦故障預兆特征柴油機工作中轉速突然降低，負荷加重，發動機冒黑煙，機油壓力下降，曲軸箱內發生“唧唧”的干摩擦聲。 　　           

處理措施：立即停機，拆蓋檢查連桿軸瓦，查明原因，維修更換。 　

　5.斷軸故障預兆特征當柴油機曲軸軸頸軸肩處因疲勞產生隱性裂紋時，故障征兆尚不明顯，隨著裂紋的擴大加重，發動機曲軸箱內發出沉悶的敲擊聲，轉速變化時敲擊聲加重，發動機冒黑煙，不久，敲擊聲逐漸增大，發動機產生抖動，曲軸斷裂，隨即熄火。 　　

處理措施：發現預兆立即停機檢查，發現裂紋應及時更換曲軸

柴油機拉缸檢查與預防

柴油機拉缸，是指氣缸壁上沿活塞運行的方向出現一條條深度不等的溝紋。這是在無外來物的情況下，由于活塞環外表面與氣缸表面滑動接觸時，在極小的表面上產生很高的溫度，進而引志活塞與氣缸壁之間燒熔、黏著，當燒熔、黏著所產生的熱量散失后，在活塞環上產生碳化物。這種碳化物或燒熔、黏著生成物就象一把鋒利的刀具，將氣缸壁上的金屬切去，從而形成一道道深淺不規則的溝槽。 　　

以4115J型柴油機的一起拉缸事故為例。該機進廠大修后，對缸套、活塞、活塞環進行了換新。當總裝完畢進行初期磨合時即出現拉缸，繼而熄火停機。打開氣缸蓋后發現，II、III兩缸的氣缸壁上有嚴重劃痕，拆下活塞連桿組，在兩活塞的頭部及活塞環上均發現有黏著物和縱向劃痕（劃痕在與曲軸中心線平行線的相交處均*為嚴重）。 　　

為了進一步確定拉缸產生的原因，按以下步驟進行了檢查和分析：

首先修磨拉缸的氣缸內壁；拆去II、III兩缸的活塞環，再將活塞環連桿組裝入氣缸，按規定力矩擰緊連桿軸承蓋；分別將II、III缸活塞置于上、下兩點，檢查活塞和氣缸內壁的配合間隙后發現，兩缸活塞在上、下止點時，頭部一側和裙部另一側與缸壁之間沒有間隙（曲軸中心線方向）。

可見II、III兩缸活塞在氣缸中有嚴重的縱向傾斜；拆下曲軸，檢查曲軸中心線，結果其彎曲度在允許范圍內，拆下II、III兩缸連桿，檢查連桿的彎曲和扭曲情況，發現兩連桿的彎曲變形量超過了允許值，而扭曲變形量在允許范圍內；

檢查該機換下的缸套，發現II、III兩缸的缸套在縱向的磨損量大于其他方向的磨損量，也大于其余兩缸同方向的磨損量。 　　

根據以上檢查結果可以認定，該機II、III缸的連桿在大修前的運轉中已經彎曲，致使兩缸活塞在工作中存在“偏缸”現象。由于當時缸套、活塞、活塞環之間已經有了充分的磨損，沒有形成嚴重的拉缸。

當大修中對缸套、活塞、活塞環換新后，缸套與活塞組件之間的間隙變小，連桿的彎曲使活塞在氣缸中傾斜，活塞組件與氣缸內壁間局部產生過大的接觸應力，導致接觸面上的油膜遭到破壞，使活塞、活塞環與缸套內壁的局部基本上處于干摩擦狀態。摩擦產生的高溫使接觸面上的金屬燒熔、黏著。這種狀態在短時間內又利不到改善，即形成了上述的拉缸事故。 　　

處理辦法是：對II、III兩缸的活塞、活塞環、缸套重新換新；對連桿進行了校正檢驗。裝配后，仔細檢查活塞與缸套間的配合間隙，再次進行磨合試運轉，未出現異常情況。 　　

據筆者了解的情況知，在一些小型機械修理企業中，在進行工程機械車輛大修時，發動機的維修工藝往往不夠規范；修理過程中，特別是在部分零件換新后，忽略了必要的檢查測量，而裝配的工藝過程又不能嚴格按規程操作，因此引起了如上例所述的本來可以避免的事故。

為此，根據目前?。?）在修理過程的各個環節中都要重視文明生產。在發動機的拆卸和裝配過程中要避免亂敲亂擊；對拆卸后仍準備繼續使用的機件要做好記號；按規定的方法妥善放置，防止產生變形。 　　

（2）要重視待裝新件的清潔工作。發動機各零部件在制造加工過程中，其表面和內部或多或少留有機械雜質，在部件裝配和總裝前必須進行仔細清洗。因零件表面或內部的機械雜質如果未經清洗而進入運動件的表面，不但會加速運動件表面的磨損，嚴重時甚至會堵塞油道，引起運動件動作卡滯。 　　

（3）在發動機解體后，對于重要的零部件，無論是準備換新還是繼續使用，都應進行仔細檢查測量。本例中如果在換新缸套前對舊缸套進行磨損情況的檢查，對連桿進行彎曲情況的檢驗，就可以及時發現個別氣缸的異常磨損及引起的原因，可避免事故的發生。 　　

（4）裝配過程中要嚴格按照裝配工藝規程操作，特別要重視對各種間隙（如主軸承間隙、連桿軸承間隙等）的檢查測量。本例中，如果按規程先在不裝活塞環的情況下，對各缸活塞進行偏缸檢查，就可及時發現II、III缸的活塞在氣缸中的偏斜情況，不至于發生拉缸事故。 　　

（5）發動機總裝總畢后，要嚴格按說明書要求進行檢查、調整。對于配氣正時、氣門間隙、柴油機供油提前角、噴油壓力、汽油機點火提前角等重要的技術數據，不能憑經驗操作（如有些修理人員有調整氣門間隙時不用塞尺進行測量，而是憑手上的感覺估計氣門間隙是否合適），應該嚴格保證各技術參數符合說明書的規定。 　　

（6）修理中不得隨意更改發動機的結構或增減發動機的零件。發動機各部件的結構參數和零件的配置是在發動機設計時根據該機型具體的技術要求而確定的，有著嚴格的科學依據，隨意更改必將影響發動機的技術參數和正常工作。

在某修理廠，由于駕駛員反映發動機功率上不去，修理人員就采取磨削氣缸蓋內的燃燒室容積，使壓縮比增大），從而提高該機的壓縮壓力和爆炸壓力，但這樣做的結果必然導致發動機的機械負荷增大，影響發動機的使用壽命。

還有修理廠，為了解決發動機運轉中冷卻水溫偏高的問題，片面地認為節溫器裝在冷卻管中有礙冷卻而擅自拆除；這樣會使冷卻水水溫長期偏低，導致燃燒室零件熱應力增大，特別是容易引起缸套內表面低溫腐蝕、增加磨損，同時也降低了發動機的熱效率，使燃油消耗率增加。 　　

（7）對大修后或更換了主要運動件的發動機，一定要按說明書或其他技術資料的規定進行磨合試運轉，嚴禁未經磨合就滿負荷運行。

依筆者淺見，要提高發動機的修理質量，關鍵在于提高修理人員的技術素質；特別是在科學技術飛快發展的今天，新技術、新材料、新工藝、新結構已廣泛應用，如果不重視對技術人員的培訓和知識更新，則不但修理質量得不到保證，甚至難以完成一些新型機種的正常維修。一些修理廠的設備和技術狀況，要使發動機的修理質量得到保證，除了應適當添置必要的檢修設備外，尤其應注意以上幾個方面：

防凍液的使用檢測

冬季使用內燃機須以防凍液作為冷卻液。目前，一般都采用乙二醇作為防凍劑。

無論乙二醇還是水，對金屬都有一定的腐蝕性，需要在防凍液中加入防腐劑。

有的防凍液在出廠時防凍和防腐指標就不合格，有的防凍液隨著使用時間的延長，乙二醇會逐漸被氧化衰變，防腐劑不斷被消耗掉；當防凍液質量下降到一定程度后，冷卻系統就會出現腐蝕或達不到防凍要求。

因此，為了保證防凍液的質量，使用前和使用中都必須進行質量檢測。

本文介紹3種簡單易行的檢測方法。

 1.1直觀鑒別 觀察防凍液的外觀、辨別其氣味，進行直觀判別。防凍液應透明、無沉淀、無異味;如果發現外觀渾濁，氣味異常，說明防凍液已嚴重變質，應立即停止使用。

 2.冰點測試 冰點測試是對防凍液能否在寒冷天氣里使用的一種防凍性能測試?？刹捎帽c測試儀，用比重原理來指示冰點的高低，應用方便。

3.儲備堿度和pH值的檢測：

(1)儲備堿度是指存在于冷卻液中堿性防凍液的含量。儲備堿度高，則說明防腐劑含量充足。防腐添加劑吸附在金屬表面，抑制電化學腐蝕及中和氧化過程中生成的對金屬有化學腐蝕作用的酸性物質。

對儲備堿度進行檢測，是衡量防凍液防腐性能的重要指標。

儲備堿度的測試可用美國ASTM D1121方法，此方法采用電位滴儀進行自動滴定，當試樣的pH值達到10.5時，記錄所消耗的KOH量，再經簡單計算，即可得出所測防凍液的儲備堿度。整個試驗在幾分鐘之內即可完成。

優質防凍液的儲備堿度一般在17.5左右。在實際跟蹤測試中發現，當使用中的冷卻液外觀渾濁(即有腐蝕產物)時，一般儲備堿度低于10，防凍液儲備堿度標準值應不小于10。

 (2)pH值是表示溶液酸堿度的指標。金屬在酸性溶液中受腐蝕的速度很快。為了防止這種腐蝕的產生，防凍液中加入的添加劑均為堿性物質，以保證防凍液的pH值在7-11之間；使用中的防凍液在高溫下不斷氧化，生成酸性物質，消耗部分防腐劑使pH值下降，液體逐漸呈酸性。

可采用pH試紙檢測法對防凍液的pH值進行現場測試，當pH值小于7時，此防凍液應停止使用。

另外，防凍液在使用中應注意以下幾點：

①應根據當地氣候條件選擇防凍液的冰點，一般以比當地*低氣溫低5-10℃為宜。

   ②由于防凍液的滲透性強，更換防凍液前，必須先檢查并緊固冷卻系統各支管、接頭，特別是各種軟管等易產生滲漏的部件。

③由于乙二醇防凍液的熱膨脹率較大，使用時只需加到冷卻系總容量的95%即可，否則會造成熱膨脹時外溢。   

④防凍液在使用中由于蒸發而使液體減少時，只需添加軟水，否則會使添加劑析出，并堵塞冷卻系，影響散熱并造成故障。

⑤乙二醇防凍液的吸水性強，存放的容器須密封。

⑥防凍液一般均有毒，切勿入口。

⑦對于因指標超過報廢標準而不能使用的防凍液，為節約起見，可用添加乙二醇、防腐劑等調整指標的辦法，以恢復防凍液的性能。

　F6L912柴油機的使用、調整、維護保養和主要零部件的結構與拆裝方法在其使用保養說明書中都有闡述，本文僅就實際維修中，說明書中沒有提及以及需強調的幾點作如下介紹。

　?。?）按說明書介紹， F6L912風冷柴油機使用的冷卻活塞用的機油噴嘴是長的，但實際拆栓過程中，發現北內廠生產的 F6L912型風冷柴油機使用的機油冷卻噴嘴是短的。在機器裝配前應疏通噴油嘴孔，保證機油噴到活塞 上，降低活塞的溫度，保證機器正常運轉。

　　（2）因產軸承蓋與機體上主軸承座是經主軸承螺栓按擰緊要求擰緊后，組合加工的。二者之間用定位套定位，因此主軸承蓋不能隨意換裝，也不能裝反，以免影響主軸承瓦與軸徑的配合間隙，破壞潤滑油膜的形成。

　　（3）注意檢查缸蓋“鼻梁區”是否開裂，應及時查明原因，是散熱片不及時清潔灰塵，長時間超負荷，還是供油時間不正確，風扇冷卻效果不好，還是其他原因，以免造成機器的損傷。

　?。?）缸蓋螺栓，連桿螺栓、平衡塊螺栓、主軸承螺栓都屬于重要的部件的螺栓，均屬高強度螺栓，在安裝時不要裝彈簧墊片和止推墊片，大修期要檢查缸蓋螺栓和拉伸變形，缸蓋螺栓原始長度211±0.5mm，使用后變長到212.5mm就有能再用，應換新的，擰緊螺栓進盡量采用六個面的套筒板手擰緊，不要用十二個面的，因其強度較差，易滑轉，連桿螺栓原則上是**只用一次。

　?。?）如南非磨削主軸徑，應拆卸配重塊才能進行，在拆卸配重塊時，需標記配重塊的序號及方向，以免裝錯，破壞曲軸的平衡，而且平衡塊螺栓在拆下后應當換新螺栓安裝。

　　（6）油環襯簧安裝時要把接口搭接牢固，應使其兩端反向扭曲再搭接到位，且使接口和油環開口呈180o角的位置安放。

　?。?）在拆檢過程中，發現有發動機進排氣門導管上未安裝氣門桿密封圈，結果造成機油損耗增加，發動機冒藍煙，在裝配過程中，一定要在氣門導管上安裝耐油耐溫的丙烯酸膠橡膠氣桿密封圈。

　?。?）在F6L912型風冷發動機的排氣門上安裝有氣門旋轉機構，在安裝有氣門旋轉機構，在安裝時切勿安錯，通過這一裝置使氣門工作時緩慢旋轉，在密封錐面上產生輕微磨擦，有自潔作用，防止沉積物的形成，減輕不均勻磨損，使氣門頭部沿圓周溫度均勻，減小氣門變形的可能性，同時氣門導管內的潤滑情況也能得到改善。

　　（9） F6L912柴油機的氣門彈簧是變螺距的，安裝時密圈的一端放在下部，如果裝反，增振趨勢會加大，會增加氣門導管的磨損。

　　（10）在噴油泵齒輪上有兩種標記：“·”和“：”，在 F6L912發動機安裝時，應當把“·”標記與惰輪“··”對正。

　?。?1）進排氣間隙與135等其它系列發動機間隙不一致，標準間隙為0.15mm。

　?。?2）在推桿護管的上下部連接處采用圓斷面的橡膠圈密封，上部采用的是黑色或綠色的氟橡膠或氯橡膠圈，其耐溫性能為-40oC—260oC，而下部則采用粉紅色的硅橡膠密封圈，其耐溫性能為-20oC+150oC，在安裝下部彈簧時需用專門的安裝工具，如果沒有專用工具，可以用φ0.6--φ0.8mm左右的細鐵絲瘵事先穿在護管上且壓縮好的彈簧綁好，待導管和油封安裝正確，緊固完缸蓋后，再將鐵絲取出，彈簧即自動壓緊油封，實踐證明，這種做法效果很好。

　?。?3）在拆卸缸蓋螺栓時，每個缸蓋有兩個栓用普通17mm的套筒無法拆卸，因為孔小套筒大，可以采用市售的17mm的套筒，用車床去外圓1mm左右，即可伸入缸蓋是部拆卸螺栓。

　　（14）曲軸皮帶輪前端的鎖緊螺栓為左旋（說明書未注），無鎖片，在拆卸時須弄清旋向，以免“越卸越緊”。

　　（15）說明書在介紹凸輪軸時，未能指出凸輪軸只是有第一軸徑（靠近正齒輪室端）有軸瓦，其余各軸徑由于有存油道，沒有凸輪軸瓦。

　?。?6）在更換分離軸徑時，可用東風汽車分離軸承360111去代替，而且效果良好。

　?。?7）抽出噴油器總成時，如沒有專用工具可做如下的工具，在工具的一端車出內螺紋與噴油器螺紋相配，中間焊有610mm×400mm的圓鋼，把650mm×100mm的圓鋼中間鉆610.5mm的孔，然后套在610mm圓鋼上，*后在610mm圓鋼的另一端焊上50mm×10mm的大平墊，通過650mm圓鋼移動撞擊的慣性，即呆取出噴油器。

　　（18）說明書上未介紹氣門導管的拆卸方法，由于氣門導管外圓上有一卡環，只能從一個方向拆下氣門導管，拆卸時把缸蓋翻過來，用適合的工具即可打出導管，如方向弄錯不僅打不出導管，還有可能損壞缸蓋。

1 風冷柴油機大修時間的確定

柴油機大修時間的確定主要依據在實際應用中，其動力性，經濟性及煙塵變化，如動力下降，油耗增大，燒機油，機油壓力下降及曲軸箱竄氣，甚至有了明顯的異響等。風冷柴油機大修時間間隔一般為8000-10000工作小時。

    2 柴油機大修前的準備工作

 2.1 建立發動機大修檔案做好大修前發動機技術狀況的記錄，上報主管部門批準，并且記錄下該柴油機型號，出廠編號及生產年月日及其配套的機型。

　　2.2 拆裝的工具準備(1)維修中常用的扳手及套筒等常規工具。

(2)專用工具:a 與發動機配套的翻轉支架。b 緊固用的角度指示器。c 氣門調整專用工具。d 活塞及活塞環的安裝工具。e 濾芯扳手等。

(3)材料準備主要準備一些常用的墊片及密封膠。我們常用的密封膠為703硅橡膠，回天586膠及GY系列厭氧膠。

     3 拆卸解體后的檢測

3.1 曲軸的軸頸及軸承瓦的檢測檢測的位置如圖1所示，測量1、2位置的a—a，b—b兩個方向數據并作好記錄。

      圖1 曲軸軸頸檢測位置

    曲軸的主軸頸及連桿軸頸允許磨損的極限尺寸為0.3mm。超出磨損極限后可進行磨削。目前常用的磨削等級根據加厚軸瓦的尺寸而定(分為三級: 0.25mm，0.5mm，0.75mm)。同時測量a—a，b—b兩個方向的失圓度，不大于0.05mm。以兩端的主軸頸為基準，測量中間軸頸的徑向跳動，應小于0.1mm。檢測曲軸的軸向竄動量，應不超過0.4mm。以F6L912和913為例，曲軸的軸向竄動量為0.15-0.314，大修后要保證此要求(止推主軸承蓋寬為，在標準預緊力F=270N.M下檢測瓦架失圓度，應不超過0.05mm。)

     3.2缸蓋的檢測仔細檢查缸蓋有無裂縫。檢測氣門蓋的下降量，其極限尺寸為5.8mm，過大會影響壓縮比。檢測氣門座圈與氣門的密封情況，一般看氣門印痕寬度在0.3-0.5mm之間且要端正、均勻。氣門座圈在缸蓋上的座孔中是過盈裝配，其過盈量為0.115-0.160。安裝拆卸常加熱到220℃，道依茨公司專門為用戶配有專門的鉆頭和工具。　

　 3.3汽缸套與活塞環的檢測汽缸套與活塞環的檢測位置如圖2所示，測量1,2,3,4位置a—a,b—b兩個方向做好記錄。

        圖2 汽缸套與活塞環的檢測位置

    缸套磨損嚴重時在第一氣環達到缸套*高位置時，能用手指甲明顯感到臺階。其極限值應為0.2mm，此時缸筒的珩磨紋已不存在。目前廣泛使用的是全部更換標準汽缸套，此時要 更換標準活塞與活塞環進行裝配。

    3.4 檢測進排氣門導管與進排氣門之間的配合氣門導管與氣門的配合間隙極限值約0.3-0.5mm，超出此極限應更換新的氣門導管或氣門。氣門導管要用加大的，如下表所示(以F6L912、913為例) 。裝配時要同時更換所有的氣門油封及氣門鎖片。檢查氣門彈簧有無銹蝕、裂紋。并測量其自由長度。

            F6L912、913發動機氣門導管尺寸

   3.5 噴油泵及噴油器的檢驗　

1)噴油泵在試驗臺上依據柴油機產品說明書進行規范校驗，并調整為**狀態。

2)噴油器的噴油壓力及噴霧狀況可在試驗臺上檢驗，新的噴油嘴偶件噴油壓力為18.0+0.5Mpa，在用的噴油嘴偶件噴油壓力17.5+0.5MPa。

    3.6 配氣機構旋轉裝置的檢測旋轉裝置應靈活無卡滯現象，各部件的磨損情況不應超過規范規定的極限值。

    3.7 汽缸套，曲軸油封，進排氣支管墊等各密封元件在裝配時應更新。

　　3.8 更換新的柴油及機油的濾清器的濾芯，清理空氣濾清器。

    3.9 各傳動皮帶的調整人工調整的傳動皮帶必須按要求調整其下壓量，特別是新換的齒形皮帶運轉30-50s后重新調整。方法是拇指用力時按下量為10-15mm。風冷柴油機的大修要仔細，對一些高強度，關鍵部位的螺栓**換新的，并運行一段時間給予檢測。柴油機大修后有試車條件的要在臺架上進行冷磨合，做運轉調整，測其功率、扭矩和油耗及排煙，達到國家標準要求。在使用中特別注意磨合期的負荷要減小，在規定時間內更換機油及濾芯，經常清理空氣濾清器，使風冷柴油機處于**的工作狀態?！　?/p>