工程機械發動機的實用檢測技術

    發fa動dong機ji的de實shi用yong檢jian測ce技ji術shu是shi根gen據ju發fa動dong機ji在zai正zheng常chang與yu非fei正zheng常chang兩liang種zhong狀zhuang態tai下xia的de某mou些xie指zhi標biao的de對dui比bi及ji變bian化hua趨qu勢shi，對dui發fa動dong機ji的de技ji術shu狀zhuang況kuang和he故gu障zhang隱yin患huan進jin行xing定ding性xing、定ding量liang的de分fen析xi，為wei故gu障zhang的de診zhen斷duan和he決jue策ce提ti供gong科ke學xue的de依yi據ju的de一yi種zhong技ji術shu。此ci技ji術shu可ke用yong以yi確que定ding發fa動dong機ji修xiu理li時shi機ji和he手shou段duan


，以yi實shi現xian其qi壽shou命ming周zhou期qi內nei使shi用yong費fei用yong最zui經jing濟ji的de目mu的de。 
　　 
　隨著科學技術的發展
，現代柴油機更多地采用了電控技術
、信息傳感技術
、故障自動監控技術和工況自動選擇技術等。 
　　 
　但目前對發動機的技術狀況分析、故障判斷和維修方式等，依然沿用幾十年前的落後手段，輕者延誤維修時機，重則出現惡性損壞。 
　　 
　為了適應現代柴油機使用維修的需要，必須以檢測診斷技術為基礎，加強故障潛伏期的監控
，實現狀態監控下的針對性維修。 
　　 
　一、發動機檢測診斷技術的應用現狀 
　　 
　1．檢測診斷技術的開發研製與用戶之間缺乏溝通 
　　 
　我國自20世紀80niandaiyilai，duifadongjijiancezhenduanjishujinxinglebuduandiyanjiukaifa
，danyouyuquefashiyongweixiurenyuandecanyu，duifadongjizhenshiyunyongqingkuanglejiebugou，shijiancezhenduanjishuyushijiyingyongzhijianxianghutuojie。yinci
，yixiekansixianjindejianceshebeiyiqiqueyinqibunengzhiguandiquedingguzhangdexingzhi
、部位和評定發動機的技術狀況而一時難以找到用戶
，距簡單適用、針對性強以及重複性好的要求仍有較大的差距。 
　　 
　2．對發動機檢測診斷技術的應用存在育gJ性 
　　 
　有些單位在對要解決的具體問題尚心中無數
，對檢測診斷設備的用途
、性能的需要以及使用維修人員技術水平等缺乏深入了解、分(fen)析(xi)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)
，卻(que)盲(mang)目(mu)地(di)購(gou)進(jin)檢(jian)測(ce)設(she)備(bei)儀(yi)器(qi)
，甚(shen)至(zhi)隻(zhi)為(wei)貪(tan)大(da)求(qiu)洋(yang)，裝(zhuang)飾(shi)門(men)麵(mian)，迎(ying)合(he)上(shang)級(ji)的(de)驗(yan)收(shou)，結(jie)果(guo)導(dao)致(zhi)了(le)大(da)量(liang)檢(jian)測(ce)設(she)備(bei)儀(yi)器(qi)的(de)閑(xian)置(zhi)。這(zhe)充(chong)分(fen)反(fan)映(ying)了(le)有(you)的(de)企(qi)業(ye)領(ling)導(dao)對(dui)這(zhe)個(ge)問(wen)題(ti)的(de)錯(cuo)誤(wu)認(ren)識(shi)及(ji)做(zuo)法(fa)。 
　　 
　3．對檢測診斷技術的應用缺乏推廣和交流 
　　 
　幾ji十shi年nian來lai，檢jian測ce診zhen斷duan技ji術shu的de推tui廣guang應ying用yong在zai企qi業ye間jian是shi不bu平ping衡heng的de，有you的de起qi步bu較jiao早zao


，有you的de還hai處chu於yu探tan索suo階jie段duan。如ru果guo行xing業ye之zhi間jian能neng經jing常chang組zu織zhi一yi些xie經jing驗yan交jiao流liu活huo動dong，或huo者zhe進jin行xing一yi些xie檢jian測ce診zhen斷duan技ji術shu的de學xue術shu活huo動dong以yi及ji現xian場chang觀guan摩mo
，將jiang會hui加jia大da該gai技ji術shu的de推tui廣guang應ying用yong，同tong時shi也ye會hui促cu進jin檢jian測ce設she備bei儀yi器qi的de研yan製zhi和he開kai發fa。 
　　 
　二
、常用的發動機實用檢測診斷手段 
　　 
　1．運動件異響的診斷 
　　 
　發fa動dong機ji各ge運yun動dong件jian都dou裝zhuang在zai一yi個ge機ji體ti上shang，各ge運yun動dong件jian振zhen動dong引yin起qi的de異yi響xiang相xiang互hu幹gan擾rao，影ying響xiang對dui局ju部bu構gou件jian異yi響xiang的de診zhen斷duan。目mu前qian有you效xiao的de手shou段duan是shi利li用yong振zhen頻pin可ke調tiao式shiI聽診器對其進行測定和分析。 
　　 
　2．發動機性能指標惡化趨勢的檢測 
　　 
　隨sui著zhe發fa動dong機ji的de不bu斷duan磨mo損sun
，其qi性xing能neng指zhi標biao不bu斷duan惡e化hua
，在zai其qi未wei達da到dao停ting機ji修xiu理li程cheng度du之zhi前qian

，應ying定ding期qi對dui發fa動dong機ji某mou些xie性xing能neng指zhi標biao進jin行xing預yu防fang性xing檢jian測ce，根gen據ju指zhi標biao的de變bian化hua趨qu勢shi決jue定ding是shi否fou采cai取qu早zao期qi預yu知zhi性xing維wei護hu和he修xiu理li。 
　　 
　目前，比較成熟的性能指標測試方法有以下幾種： 
　　 
　(1) 無負荷測功法 
　　 
　一般情況下，采用國產無負荷加速測功儀，將發動機從中低速(一般在l000r／min)猛加速至額定轉速，以實測功率值不小於額定功率的80％為使用標準。 
　　 
　(2) 轉速的測定 
　　 
　用最高空轉速、額定功率時轉速、最大扭矩時轉速的測定值與其對應的標定值進行對Lb，以不低於標定值的90％為使用標準。 
　　 
　經濟性能的評定手段是，燃油和潤滑油消耗量的測定值不超過製造廠規定值的l0％時

，仍可繼續使用。 
　　 
　(3) 發動機各運轉部件磨損程度的檢測分析 
　　 
　目前，比較成熟的手段是鐵譜分析法
，通過鐵譜儀觀測潤滑油中金屬顆粒的數量、大小、形貌、濃度和顏色的變化，據此確定其磨損部位
、性質與程度。它為發動機的磨損分析提供了有效依據。 
　　 
　除了上述常用的檢測手段外


，還有很多成熟的單項測試技術。例如：發動機的密封性、氣缸壓力及其平衡性
、曲軸箱竄氣量、尾氣排放以及燃油供給係和起動係的測試都是簡單有效的手段。 
　　 
　三
、發動機故障的實際檢測診斷 
　　 
　1．按程序對症檢測診斷 
　　 
　①查清故障現象。 
　　 
　②對故障進行機理分析，以故障樹的形式列舉故障原因。 
　　 
　②依據故障機理分析製定檢測程序。 
　　 
　④對檢測數據進行分析，確定故障部位。 
　　 
　⑤提出修理方案。 
　　 
　2．發動機實用檢測診斷技術的應用 
　　 
　如ru發fa動dong機ji功gong率lv不bu足zu
，其qi影ying響xiang因yin素su較jiao多duo。除chu調tiao整zheng不bu當dang的de因yin素su外wai，通tong過guo對dui故gu障zhang的de分fen析xi知zhi
，主zhu要yao原yuan因yin在zai於yu磨mo損sun帶dai來lai的de密mi封feng性xing能neng下xia降jiang。檢jian測ce診zhen斷duan程cheng序xu、方法如下： 
　　 
　(1) 測定功率並製定其最低使用極限 
　　 
　用無負荷加速測功法測定發動機的有效功率，如果實測值小於額定功率的80％即視為功率不足，然後測定發動機的密封性能，查明功率不足的原因。 
　　 
　發動機的密封性是通過測定氣缸壓力、氣缸漏氣量和曲軸箱竄氣量進行分析的。 
　　 
　(2) 測定氣缸壓力 
　　 
　測(ce)定(ding)的(de)方(fang)法(fa)是(shi)，待(dai)發(fa)動(dong)機(ji)運(yun)轉(zhuan)至(zhi)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)溫(wen)度(du)後(hou)，拆(chai)下(xia)各(ge)缸(gang)噴(pen)油(you)器(qi)並(bing)用(yong)氣(qi)缸(gang)壓(ya)力(li)表(biao)在(zai)啟(qi)動(dong)轉(zhuan)速(su)下(xia)分(fen)別(bie)測(ce)定(ding)每(mei)個(ge)缸(gang)的(de)壓(ya)力(li)
，測(ce)完(wan)後(hou)裝(zhuang)複(fu)噴(pen)油(you)器(qi)。如(ru)實(shi)測(ce)值(zhi)比(bi)規(gui)定(ding)值(zhi)低(di)5％或各缸的壓力差達5％—8％時，即認為氣缸壓力不足。然後

，做氣缸漏氣量和曲軸箱竄氣量的試驗，查明氣缸壓力不足的原因。 
　　 
　(3) 氣缸漏氣量的測定 
　　 
　測試方法是
，在發動機靜止狀態下，將被測氣缸的進、排氣門置於壓縮行程的上止點位置
，以0．8MPa的壓力向該缸連續充氣，利用氣缸漏氣量測試儀測定其壓力能否達到規定值。如果壓力值低於0．25MPa，則視為氣缸漏氣量超過標準。同時，將會聽到進氣管或排氣管內及曲軸箱裏有漏氣聲音，從而可確定該缸的漏氣部位。 
　　 
　(4) 曲軸箱竄氣量的測定 
　　 
　如ru測ce出chu氣qi缸gang漏lou氣qi量liang超chao標biao時shi，應ying進jin行xing曲qu軸zhou箱xiang竄cuan氣qi量liang的de試shi驗yan，以yi便bian確que定ding引yin起qi漏lou氣qi量liang超chao標biao的de具ju體ti部bu位wei。曲qu軸zhou箱xiang竄cuan氣qi量liang測ce試shi儀yi，可ke分fen為wei壓ya力li式shi和he容rong積ji式shi的de兩liang種zhong，兩liang者zhe的de測ce試shi條tiao件jian、方法及步驟都是相同的。將測試儀安放在曲軸箱廢氣通氣孔處
，待發動機運轉至正常工作溫度、轉速在1000r／min時，用壓力式或容積式測試儀進行檢測，其竄氣量合格的標準分別為不大於4kPa或40L。如果超過此標準即可確定是由於活塞環
、活塞與氣缸壁過度磨損而造成的漏氣降壓
；否則，即是因進、排氣門封閉不嚴而導致的漏氣降壓。 
　　 
　經上述檢測基本能查清壓力不足引起功率下降的主要原因，如其測定結果均符合要求而功率仍不足，則應對燃油供給係進行檢測。 
　　 
　(5)供油提前角及其在高、低轉速下變化量的測定 
　　 
　柴油發動機供油提前角的檢測是在發動機動態情況下進行的。發動機低速或高速時供油提前角的變化量應滿足以下要求：有供油提前器和無供油提前器的發動機其供油提前角的變化量應分別不大於12。和6。(相對曲軸轉角)，如果超過該極限值，說明燃油高壓泵的柱塞、出油閥或噴油器已嚴重磨損
，將導致燃燒惡化、功率下降。 
　　 
　(6)發動機潤滑油的鐵譜分析 
　　 
　鐵譜分析技術簡單
、成本低，每份油樣分析時間不超過20min。應用鐵譜分析可確定發動機氣缸套與活塞環、連杆軸承和主軸承等的磨損狀況。 
　　 
　由上述各項檢測診斷和油樣分析的結果
，基本上能掌握發動機的技術狀況及故障所在。 
　　 
　20世紀90年代以來，由於檢測診斷技術落後，造成工程機械的維修費用高、運yun轉zhuan率lv低di，現xian在zai的de主zhu要yao矛mao盾dun仍reng是shi檢jian測ce診zhen斷duan技ji術shu的de研yan究jiu和he應ying用yong都dou落luo後hou。因yin此ci，隻zhi有you提ti高gao企qi業ye領ling導dao者zhe對dui這zhe個ge問wen題ti的de認ren識shi，才cai能neng較jiao好hao地di推tui廣guang應ying用yong檢jian測ce診zhen斷duan技ji術shu。