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柴油机故障诊断技术发展及故障分析

柴油机故障诊断技术发展及故障分析
柴油机故障诊断技术发展及故障分析

柴油机故障诊断技术发展及柴油机故障分析

一、柴油机故障诊断技术的发展

随着柴油机工作性能的不断改善,一方面将大大提高劳动生产率,提高产品质量,降低生产成本和能耗;但另一方面,一旦柴油机中某个部分或者某一环节发生故障,往往会导致停工停产,造成巨大的经济损失,甚至造成关键设备损坏,危及人身安全。及时发现、诊断故障并采取有效的措施,可增加柴油机工作时的安全性和可靠性,降低柴油机维修费用,减少由此带来的损失,防止突发事故,具有重大的现实意义。

随着现代科学技术的发展,柴油机故障诊断技术也经历了重大的变化:从最初的事后维修发展到定时检测、再到现代故障诊断技术的视情维修。技术的发展大幅度地提高了生产率。然而,由于柴油机系统的复杂性,目前其故障诊断与预报技术和相应装置尚难尽如人意,需要作进一步的研究与完善。

1 传统故障诊断技术及特点

传统的柴油机故障诊断技术通常采用热力参数监测、磨粒监测和声振监测等技术手段进行,以下分别进行说明。

1.1 热力参数分析法

热力参数分析法是利用柴油机工作时热力参数的变化来判断其工作状态的。这些参数包括气缸压力示功图、排气温度、转速、滑油温度、冷却水进出口温度及排放等。由于参数与故障的相关性较大,因此此分析法获得了广泛应用。

近年来,研究者们发现,柴油机转速的波动系因曲轴扭转波动引起,而此波动与柴油机各缸发火有关,故研究转速的波动可以估算缸内做功压力并据此进行有关的故障监测。1983 年,A .Kood 等提出傅里叶级数和相关分析的方法,可以较精确地识别整机熄火故障;山东大学黄宜谅教授等开发了ESM 转速测量仪,可以测量瞬时转速和循环转速并诊断熄火故障;浙江大学吴锋等利用光电编码器,实现了瞬时转速的高精度测量,并用循环内转速波动诊断失火故障。由于扭振的存在,使得利用瞬时转速诊断柴油机熄火故障的准确率大为降低,甚至误判。我国高校和研究院所,如天津大学、上海内燃机研究所等单位开展了利用柴油机示功图判断其性能状态的基础研究,并开发了功能较为单一的热力参数产品,如AVL873 喷油监测仪、AVL442 曲轴箱漏气仪、烟度仪、转速和供油角监测仪等。

法国、德国、日本、美国和挪威等航运业先进的国家先后开发了船舶柴油机性能诊断系统,如挪威KYMA公司研制的“Marine Performance Monitoring”已先后在十余艘船舶主机上得到应用,取得了良好的监测与诊断效果。

1.2 磨粒监测分析法

磨粒监测分析

主要通过润滑油油样分析,综合利用油品化验、铁谱分析、光谱分析、含铁量检查,

诊断柴油机的摩擦副是否发生异常磨损及其零件、部位,来判断柴油机的磨损状态及故障状态。1989 年美国CARBORUDUM 公司制作了一套铁谱分析软件系统(FAST 系统);1992 年,ROYLANCE 等人开发出了计算机辅助微粒分析的CASPA 专家系统,可以对磨粒进行系统的形貌分析。我国的许多研究单位,如清华大学、武汉理工大学、西安交通大学等,在这方面也都作了大量的研究工作。但从技术角度分析,由于此分析法监测的数据多,各个指标数据的重要程度也不相同,致使诊断结果可信度较低;同时,铁谱及光谱分析法无法确定有问题的缸位,且不易实现实时监测;磨粒监测分析的结果只是定性地描述,存在一定的

随机性。

1.3 声振监测

其基本原理是通过对柴油机异常声音、异常振动的监测,诊断柴油机是否发生故障及其部位。由于柴油机振源的复杂性,所以此方法理论上虽有突破,但在实用上仍未有卓有成效的应用成果。目前主要有两类成果:

1.3.1 声发射监测

机械结构的裂纹一直为生产所重视,人们最初是通过敲击结构使结构发出声音,通过声音来诊断裂纹。气缸套的微观裂纹在活塞侧推力的作用下会使得高频弹性波快速释放,这是利用声发射来监测气缸—活塞磨损状态的原理。通过实验发现,如果活塞与气缸套的磨损加剧,声发射信号要比正常强。这种方法由于背景噪声太强而使准确率下降。声发射装置的成本很高,它的推广受到限制。

1.3.2振动分析法

柴油机是一个既有旋转机构又有往复机构的复杂系统,振动源多。振动噪声在柴油机运动系统、燃烧系统的故障诊断中得到了较多的利用,成为了研究热点。此方法测取的信号主要有扭转振动、噪声、缸盖系统振动、机身及侧面振动等。

目前国外运用振动分析法的主要方向为:通过机体表面振动信号来识别柴油机气缸内的压力示功图;用瞬时转速推算缸内压力变化;利用时频分析、小波分析局域波分析、载荷识别等新的信号分析与处理方法来处理柴油机表面振动信号。在国内,有如在气缸头安装振动传感器,通过分析振动信号诊断缸内故障;利用振动信号诊断柴油机主轴承故障;利用润滑油管路内的压力波信号诊断柴油机轴承故障。

2 现代的故障诊断技术

随着现代科学技术的发展及自动化程度的提高,传统的柴油机故障诊断方法日益显现出不足和弊端,表现在:基于故障机理的诊断方法因柴油机结构的复杂性而逐渐被放弃;故障树诊断法由于其诊断方法粗糙致使诊断精度不高;瞬时转速波动诊断方法虽然能够反映故障信息,但不能反映造成故障的原因,而且测量瞬时转速波动需要高频响、高精度的仪器,成本高。于是许多诊断故障的现代技术方法便在此背景下应运而生了。

2.1 基于专家系统的智能化诊断方法

故障诊断专家系统是人们根据长期的实践经验和大量的故障信息知识、设计出的一种智能计算机程序系统,以解决难以用数学模型来精确描述的系统故障诊断问题。

自1965 年,美国斯坦福大学的DENDRAL 专家系统开始,专家系统的研究和应用迅速发展,具有人工智能的柴油机故障诊断专家系统也成为现代柴油机管理的研究方向。上世纪70 年代美国通用电器公司研制出基于规则的内燃电缆机车故障诊断系统(DELTA 专家系统);1996 年美国EMD 和Rockwell 公司联合开发出柴油机状态监视系统(ICM)和诊断专家系统(EMD)。近年来,国内对柴油机故障诊断专家系统的研究也取得了长足的进步,如MAN B&WMC 系列船用柴油机故障诊断专家系统,船舶柴油机状态检测及故障诊断仪,EDES—4 柴油机故障诊断专家系统等。

2.2 基于神经网络的诊断方法

目前,神经网络在柴油机故障诊断中的运用主要有:

2.2.1 神经网络直接用于故障诊断

挑选关键参数如小波分析、振动、热力、局域波分析、时间序列分析模型等相关参数作为输入层,故障参数作为输出层,利用典型样本学习所得权值进行模式识别。

2.2.2 模糊神经网络

神经网络由于能模仿人脑神经元功能,具有强大的自学习能力和数据的直接处理能力,而模糊推理则模仿人脑的逻辑思维,具有较强的结构性知识表达能力。将神经网络方法与模糊推理方法结合起来,可实现故障诊断系统对不精确或不确定等模糊信息的处理,同时使得基于规则的结构性知识能够得到学习和调整。

神经网络方法与模糊逻辑方法结合的方式有两种:一种是将传统神经网络模糊化。这种方式保留原来的神经网络结构,而将神经元进行模糊化处理,使之具有模糊信息的能力,即常规的模糊-神经网络。另一种是直接根据模糊规则或模糊分类算法构造相应的网络结构,即

基于联结主义的神经—模糊推理协作系统。

2.2.3神经网络与专家系统结合

传统的专家系统在开发研制过程中存在着知识维护难、推理能力弱、实时性差以及知识获取的“瓶颈”问题,而利用神经网络较好的容错性、响应快、自组织和自适应等优点可以弥补这些不足。

神经网络与专家系统的结构有两种方法:一种是使用神经网络来构造专家系统,即把传统专家系统的基于符号的推理变成基于数值运算的推理,以提高专家系统的执行效率,并解决专家系统的自学习问题;另一种方法是:将神经网络理解成一类知识源的表达与处理模式,这类模式与其它知识表达方式,如规则、框架等一起来表达领域专家的知识,并面向不同的推理机制。

2.2.4 神经网络与其他方法融合

为提高BP 算法避免陷入极小的能力和收敛速度,把同伦论中的零点路径跟踪概念推广到对多层前向神经网络能量函数极小点路径的跟踪。而采用带动量项自适应变步长的一种改进的非线性同伦BP 算法,并采用二进制结构来表示输出模式矩阵,由此简化网络的结构,减少样本的训练次数。并且有一种基于黄金分割法改进的BP 算法,用来自适应调整网络学习速率,粗糙集-自适应模糊神经网络推理系统集成进行故障诊断的方案和基于贝叶斯最小风险准则提出概率神经网络用于故障诊断的方法。

与其它人工智能技术一样,人工神经网络由于存在过度训练、样本的过拟合及透明度较低等缺陷,用于柴油机故障诊断有其局限性;尤其对于复杂的大型柴油机故障的诊断,要求能够及时、迅速准确地做出判断,并提出相应解决策略,往往需要探索新的智能算法和网络结构。样本数据收集、数据的归一化和隐节点选取的方法还需进一步探讨。

2.3 基于灰色系统理论的诊断方法

华中理工大学邓聚龙教授创立了灰色系统理论,将柴油机系统看成一个复杂的灰色系统,利用存在的已知信息去推知含有故障模式的不可知信息的特性、状态和发展趋势,其过程即是一个灰色过程的白化过程。灰色理论在故障诊断中的应用包括灰色系统建模、关联度分析、灰色模型预测等,其学习方法不仅编程简单,便于调试,而且再学习容易实现。

2.4 基于模糊系统的诊断方法

美国控制论专家查德(L.A.Zadeh )在1965年提出模糊集的概念,此后模糊集与系统理论作为一门新的工程数学方法,被人们广泛研究并应用于各个领域。由于动力系统结构的多样性及故障征兆与原因之

间关系的复杂性,使得同一种故障原因会对应着多种故障征兆;而同一种故障征兆又对应着多种故障原因,从而使传统的诊断方法在实际应用中暴露出其局限性。模糊诊断方法所要解决的问题是根据症状来确定所发生的故障,这种诊断方法比较符合人类的思维方式,能克服机器设备复杂带来的困难,因此具有较强的使用价值。但目前人们所采用的模糊故障诊断方法多为模糊一级综合评判方法,对于像舰船动力装置这样故障征兆较多、权数分配较细的大型系统而言,难以达到准确。基于一级模糊综合评判的基础上,运用群组AHP和模糊综合评价法对柴油机的故障进行诊断研究,较好地解决了上述问题。利用AFS 结构的直和分解算法,把一个复杂的AFS 结构分解为若干个相互独立的子AFS 结构,从而有效地降低了系统的复杂程度,在此基础上应用AFS 理论进行故障诊断。

2.5 基于信号处理技术的诊断方法

基于信号处理技术的诊断方法主要是指利用时频分析方法,如傅里叶变换、小波变换、时间序列分析、局域波方法、功率谱分析、高阶谱分析、模糊函数分析等的诊断方法,其中小波变换方法居于重要地位。它是20 世纪80 年代后期发展起来的应用数学分支,具有许多优良的特性。利用传统的傅里叶变换可以从整体上分析振动信号所包含的频率成分,在频域提取振动信号的特征信息,通过它可以诊断出柴油机的故障,却不能确定发生故障的位置;而小波包分解同时对分解结果的低频和高频部分进行再分解,大大提高了对信号高频部分的频率分辨率,获取了大量的故障信息,对故障诊断有重要意义。

2.6 基于非线性动力系统理论的诊断方法

近年来国内外机械故障诊断技术发展迅速,然而在船用柴油机领域却进展较慢,这是因为船用柴油机结构复杂,激励源众多,非线性较为突出,故障的存在及其恶化往往使系统的非线性更加强化。基于线性振动理论的故障分析和诊断方法不仅导致定量的误差,更重要的是,它将忽略与故障密切相关的非线性行为,如振动状态突变、共振等,不利于船用柴油机故障诊断的准确性,甚至误诊,漏诊。因此,对于船用柴油机振动信号的分析有必要尝试运用非线性理论。如果柴油机偏离了正常的工作状态,决定其运行状态的参数和运动过程的吸引子便会发生变化,相应的混沌特征量如Kolmogorov熵、分形维数也将变化,因而可通过混沌特征量的变化判断系统是否偏离正常状态,判断是否出现故障。

3 柴油机故障诊断技术的发展趋势

3.1 以人工智能技术为核心的智能化诊断

以专家系统、人工神经网络、模糊逻辑、进化算法为代表的人工

智能技术代表了一种新的方法体系,其应用为解决故障诊断问题开辟了一条新的途径。尤其是柴油机结构复杂,导致故障原因种类繁多,随着柴油机的日益现代化,基于人工智能的诊断将是一个发展方向。

3.2 多征兆融合技术

柴油机是一个集摩擦学、热力学、动力学以及机械学为一体的复杂机械系统。它的不同故障特征信息具有不确定性。为能准确诊断柴油机的故障,比较合理的方法就是采用信息融合技术。多征兆信息可以是来自单个传感器,也可以是来自多个传感器,还可以是采用不同方法得到的其他特征信息。通过对征兆信息进行融合,从而导出新的有意义的信息。这种先分后合的信息处理方式具有强大的信息处理能力和智能决策能力,人们能够提高诊断的精度。在这其中信息论熵的相关理论、模糊理论和D-S 证据理论、数据库等的融合是研究重点,也是一个发展方向。

3.3 基于统计理论的诊断

现实中许多工程应用和数理统计有着密切联系,如机械故障诊断中常用的特征指标如均值、方差、峭度、自相关函数等,都是依据统计概率得到的参数。针对实际监测中采样信号母体分布和样本统计量的分布形式无从得知的情况,1979年美国斯坦福大学统计系教授Efron.B提出了Bootstrap方法,通过将数字模拟与经典统计的结合来克服统计试验中小样本的缺陷,为故障诊断方法提供了一个新思路。

故障诊断的瓶颈之一是故障样本的缺乏。最近几年发展起来的支持向量机建立在统计学习理论的VC维理论和结构风险最小原理上,其核心思想是使样本之间的分类间隔最大化。它能较好地解决小样本、非线性、高维数和局部极小点等实际问题,可在有限样本上获得与样本数量相适应的最优泛化能力,学习算法效率较高,并且巧妙地解决了维数灾难问题。可以预见SVM 在柴油机故障诊断方面将大有可为。

3.4 基于非线性动力系统的故障诊断

近年来,非线性动力系统理论获得了飞速发展,研究者开始尝试采用混沌系统、分形理论等进行故障诊断技术的研究,但目前尚有不少问题亟待解决,其中混沌特征量的选择和计算以及特征量与故障状态的映射关系等成为进行故障诊断的前提。这也是一个知识积累的过程。尽管该方法在柴油机故障诊断中的应用还只是刚刚开始,但由于该方法具有适用性广、灵活的优点,在故障诊断领域具有广阔的应用前景。它将极大地丰富故障诊断理论和工程实际应用。

3.5 基于仿真技术的故障诊断

由于柴油机故障样本的获取往往具有破坏性、偶然性和难以再现

性并且成本昂贵,近年来基于模型的故障仿真技术成为了研究热点。通过建立故障诊断的仿真系统进行故障诊断可以大大降低成本和时间,为柴油机故障自诊断系统提供良好的开发和验证平台,但此方法往往需要结合一定的故障样本进行,建立的模型比较复杂且准确度亟待提高。

4 小结

柴油如上机故障诊断技术的发展趋势,并预见人工智能技术、非线性动力系统、多征兆融合技术的应用必将极大地推动柴油机故障诊断技术的进步。这些技术对于柴油机视情维修的实现,提高经济性,降低维护成本也具有重要意义。

二、柴油机故障分析

1 柴油机故障分析一般过程

1.1 分析过程

1.2 现场勘查

1.3

思想实验

2 柴油机故障实例

2.1小型柴油机曲轴断裂的主要原因和预防措施

船舶小型柴油机曲轴多为钢模锻或球墨铸铁材料制成,曲轴断裂

是指在柴油机运行过程中,发生曲轴突然折断为二节的现象,发生断裂的部位多为曲轴中间部位的曲臂上。曲轴断裂在船舶柴油机运行中出现的概率是很低的,一旦发生,很可能造成机毁人亡的重大事故,因此预防船舶柴油机曲轴断裂事故的发生,是备受机务管理人员的重视和关注的。

2.1.1 曲轴断裂的描述

船舶小型柴油机曲轴断裂发生时的故障现象与紧急处理当柴油机曲轴发生断裂后,柴油机转速陡然下降,发出十分少见的“咯隆、咯隆”沉闷声音,当班轮机人员应立即停止该柴油机的运转,如是船舶

主机,须同时报告当班值日,尽可能减少事故损坏范围的扩大。

2.1.2 曲轴断裂的部位和实例断面分析

从理论上分析,对整体曲轴来说,它在受到弯曲作用力时,应力最集中的区域,即强度最薄弱的部位是在曲柄销与曲柄臂以及主轴颈与曲柄臂相连接的过渡圆角部位,因此主轴颈或曲柄销与曲柄臂连接处均有足够大的圆弧过渡且光洁,以降低应力集中。由于曲轴最大附加弯曲交变应力多处于曲轴的中间部位,因此曲轴断裂的部位多发生在曲轴中间部位的曲柄臂上,具体断面的起点位于主轴颈与曲臂的过渡圆角处,末端位于曲柄销与曲臂的过渡圆角处,如六缸小型柴油机多发在三缸或四缸的曲臂上,断裂处位于第三缸曲柄销与第四道主轴颈间的曲臂上。断面下边缘就是主轴颈与曲臂的过渡圆角处,是曲轴断裂的起始处,金相组织比较光滑,是曲轴在旋转过程中裂纹不断张合摩擦所致;断面上部,特别是上边缘金相组织比较粗糙,是裂纹扩展到一定程度突然断裂的部分。通过对这个曲轴断裂实例研究分析,结论为曲轴中心线弯曲变形严重,产生过大的附加弯曲交变应力,曲轴在长期运转过程中,超过材料疲劳极限,而引起的曲轴断裂,从产生裂纹到疲劳脆性断裂,是在很短的时间内形成的。

2.1.3 曲轴断裂的预防措施

2.1.

3.1船体变形引起的小型柴油机曲轴断裂事故

因为缸径小于200mm 的柴油机是不需要测量曲轴臂距差同时也没有测量曲轴臂距差的条件,曲轴中心线误差超标不易早发现;特别是在缸径大于150mm 以上的小型柴油机,曲轴相对要长一些,由于没有手段测量曲轴臂距差,加之船体变形是渐进的,往往不能及时发现船体变形的情况,因此船体变形往往就容易造成小型柴油机的曲轴断裂事故。但通过对小型柴油机实例曲轴断裂事故分析研究后,发现船体变形是有先兆的,是可以被较早发现的。缸套测量数据异常:新缸套内径数值应介于“标准缸径”数值与“标准缸径+0.04mm”数值之间;运行数百小时后,由于活塞存在横向侧推力的原故,缸套通常是在柴油机横向产生磨损,纵向基本没有磨损;船体未变形时,测量数据应是缸套横向尺寸因磨损而变大,纵向尺寸因磨损很小而基本不变。若船体变形(机座中心线呈上凸时)较大时,则测量数据成为缸套横向尺寸变化不大甚至还减小(缸套磨损较少时),而纵向尺寸却异常变大。若船体变形(机座中心线呈下凹)较大时,则测量数据成为缸套横向尺寸大得异常(磨损+变形量),而纵向尺寸却异常变小。轮机人员通过分析缸套纵向尺寸变化情况,就可判断船体是否有变形。吊缸套很难:缸套未变形时,缸套内径磨损成椭圆形而缸套外径仍是圆形,吊缸套只有缸套上的橡胶水封圈有点阻力及再加之缸套上部与机体的磨擦力,如果橡胶水封圈涨大,把橡胶水封拉坏也就把缸

套吊出来了,吊缸套比较轻松。当缸套由于船体变形引起的缸套变形时,缸套外径也变成椭圆形了,使得缸套上部与机体的过盈量增加很多,拉出缸套变得异常困难。从吊缸套难易情况分析,也可判断船体是否变形。活塞环易卡死在环槽中:船体变形后,会引起缸套纵横向尺寸变化异常,特别是新缸套装入机体后,会出现纵向或横向尺寸小于安装前测得缸径数值很多,造成活塞与缸套冷态间隙过小,当柴油机运转后,活塞环受热膨胀后涨死在环槽内。从拆出的活塞环异常卡死情况,也可判断船体是否变形。综合以上情况,特别是在换用新缸套后测量缸套装入机体前后的缸径数值变化,更易判断船体是否变形。

2.1.

3.2 船舶轴系中心线与曲轴中心线的连接误差引起的曲轴断裂建议规定每年检查一次轴系与主机的连接误差并在轮机日志中记录,如发现误差超标情况,应认真分析,查找原因,重对三线,轮机人员解决不了的须送船厂修理。在船舶小修时,应要求船厂认真对三线,轮机人员一定要仔细复查并记录于轮机日志上,轴系中心线偏差一定要控制在要求范围之内。

2.1.

3.3采用柴油机大修检测和日常管理相结合的方法,掌握曲轴和主轴承及曲柄销承的磨损及完好情况在柴油机大修时,轮机人员应认真检查曲轴表面有无裂纹,有则须更换曲轴(小型柴油机曲轴相对价格较低);要求彻底清洁曲轴油道污泥测量主轴颈和曲柄销颈圆度和柱度,若超标则更换曲轴;在平板上测量并校正曲轴弯曲塑性变形;认真检查测量主轴承和曲柄销轴承,不符合要求的更换掉。在日常管理工作中,应根据柴油机说明书保养规定,按规定时间检查曲轴箱内的曲轴、主轴承及曲柄销轴承的工作情况,发现异常应及时解决,并详细记录在轮机日志中;在机务检查时,认真查阅轮机日志,发现未按说明书规定时间检查曲轴箱内的曲轴、主轴承及曲柄销轴承的工作情况,应提出严肃批评并扣分,通过这样的严格检查,能收到较好的效果。结合吊缸修理,可检查测量曲柄销轴承及曲柄销颈,有问题及时处理。在日常管理工作中,注意查看主机、齿轮箱、独立推力轴承等底脚螺丝松紧度,保证其稳定工作;注意查看轴系振动情况,发现异常及时消除;保证柴油机润滑系统工作正常,避免在临界转速和爆燃工况下运行,严格控制超负荷工作时间等。

2.2柴油机游车

柴油机在运转中不稳、波动,出现忽高忽低的游车现象,造成这种故障的原因是:

2.2.1燃烧供给系方面的原因:

①由于柴油机低压油路管接头松动,油管裂纹或垫片处密封不严,

使油路中有空气,产生气泡;或者油路堵塞,使高压油管内油量减少,压力降低因而产生游车。

②供油量不均,柱塞副磨损或出油阀与柱塞套密封不严;柱塞弹簧、出油阀弹簧折断,导致各缸供油不一致,使柴油机游车。

③供油拉杆运动不灵活,时快时慢,高压泵凸轮轴装配轴向间隙过大,带动油门拉杆或齿条不断前后移动,使供油量忽大忽小,造成游车。

④喷油器雾化不好或压力不均,使柴油机产生游车。

2.2.2喷油泵调速方面的原因:

①调速器弹簧变形。

②飞锤运动不灵活。

③调速器拨叉固定螺栓松动。

④调速器联动机件松脱。

2.2.3燃油方面的原因通常是柴油质量不佳,油中有水。

2.2.4柴油机工作时转速不稳定,怠速容易熄火,一般为调速器故障。

在车上调整怠速时,油门放在怠速位置,可不停机,将怠速限位螺钉慢慢拧进一点,来提高怠速转速。若再不行,需将喷油泵拆下上试验台进行调试。

2.2.5柴油机气缸间窜气,破坏了正常工作引起发动机转速不稳,检查缸盖螺栓、缸盖垫、缸套凸出高度等并排除。

2.3飞车

柴油机突然超出额定最高转速,收油门后转速仍不下降,并伴随有巨大的响声和浓烟,称为“飞车”。柴油机发生飞车对机件的损伤极大,必须采取果断措施熄火,然后查明原因。产生“飞车”的主要原因是:

2.3.1喷油泵供油齿杆被卡在最大的供油位置个别柱塞偶件配合间隙过小,柱塞运行后发胀或杂质拉毛被卡死,柱塞

弹簧折断,断造成调节齿圈与齿轩正常的啮合关系被破坏,将齿杆卡在最大供油位置,而导致飞车。

2.3.2调速器故障

调速器弹簧折断,限位螺钉松动,飞锤脱落,使调速器不起作用,而飞车。

2.3.3加油操纵臂松脱

加油操纵臂上装有一条复位弹簧,此弹簧松脱或断裂,会使发动机转速失去控制,造成飞车。出现飞车时,应迅速收油门,如油门踏板运动缓慢,转速不减,一般为供油拉杆卡阴,若油门收回正常,检查限位螺钉是否松动,上述均良好,则检查调速器。

柴油机一旦飞车,要迅速采取最有效的办法,切断气路堵死空气滤清器的进气口,使气缸内不供气而熄火,或切断喷油泵的进油管油路,对于行驶中的柴油机,可挂上高速档,踩刹车强行制动,强迫柴油机熄火。

柴油发动机常见故障诊断与排除

这是由于柴油未完全燃烧而产生的黑色炭粒混在废气中引起的。 1、故障原因 (1)发动机负荷过大。 (2)喷油器雾化不良,喷油压力过低或有严重漏油现象。 (3)供油提前角太小致使供油过晚。 (4)空气滤清器堵塞,进气量少,氧气供应不足。 (5)喷油泵供油太多。 2、排除方法 (1)减轻负荷,不使拖拉机长时间超负荷工作。 (2)调整和更换喷油器。 (3)按规定调整供油提前角。 (4)对进气系统和滤清器进行保养,更换滤芯。 (5)调整喷油压力。 (二)发动机排气管冒蓝烟 这是由于燃烧室内进入了过量的机油而引起,俗称烧机油。 1、故障原因 (1)油底壳中机油过多。 (2)油环磨损严重,开口间隙过大,油环装反或有积炭胶结在槽内。 (3)活塞环开口未交错开。 (4)缸套与活塞间隙过大。 (5)空气滤清器(湿式)底壳油面过高。 (6)气门杆和导管配合间隙大。 2、排除方法 (1)排放出油底壳中多余的机油,使油面保持合适的高度。 (2)清洗或更换油环,重新安装活塞环。 (3)更换活塞和缸套。 (4)倒出空气滤清器底壳中多余的机油。 (5)更换新件。

这也是一种常见的现象,气温较低时,刚启动的发动机转速低易排放白烟(主要是水汽),当转速正常时会逐渐消除,此种情况不属故障。另外,是由于冷却水道及密封部件的损坏,造成冷却水窜入燃油供给系(或油底壳),然后到达燃烧室,同废气一起排出,即形成白色烟雾。 1、故障原因 (1)气缸盖螺母松动,气缸垫损坏以及气缸盖、气缸套、气缸体出现裂纹或阻水圈失效等,使冷水窜入气缸。 (2)柴油中含水。 (3)供油提前角过大。 (4)气门间隙过小。 (5)喷油器、喷油泵偶件磨损严重。 2、排除方法 (1)重新按规定拧紧缸盖螺母,更换已损坏部件。 (2)更换合格柴油。 (3)调整供油提前角。 (4)调整气门间隙。 (5)对喷油泵、喷油器偶件进行研磨、选配或更换。 (四)发动机响声异常 发动机出现异常响声,是由于不正常爆发而产生的敲击声或不正常的运转而产生的撞击声。 1、故障原因 (1)喷油时间过早或过晚。喷油时间过早,发动机工作粗暴引起敲缸;喷油时间过晚,出现过后燃烧会引起排气管放炮声。 (2)喷油器滴油,响声无一定规律。有时出现敲击声有时则出现放炮声。 (3)气门间隙太大或太小。 (4)活塞环侧向间隙过大。 (5)连杆铜套间隙过大。

柴油机常见故障及解决方法

柴油机常见故障及解决方法 文章前言介绍了柴油机的优点以及在维修作业中对故障原因正确判断的重要性。后面介绍了柴油机的定义、分类、结构,以及柴油机不能正常启动;排气冒黑烟;排气冒白烟;排气冒蓝烟;机油压力不正常;机油压力过高、耗量大等一些常见的故障原因及处理办法的讲解。 标签:机油;排气;压力;增压器;做功 Abstract:The preface of this paper introduces the advantages of diesel engine and the importance of correct judgment of fault cause in maintenance operation. The definition,classification and structure of diesel engine,as well as the abnormal starting of diesel engine,black smoke emission,white smoke emission,blue smoke emission,abnormal oil pressure,and so on,are introduced. High oil pressure and consumption,and other common reasons for some common failures and the treatment are explained. Keywords:oil;exhaust gas;pressure;supercharger;work 1 概述 船用柴油机的热效率高,经济性好,启动容易,对各类船舶有很大适应性,目前绝大多数的船舶都在使用内燃机中的往复式柴油机作为主机。为船舶提供推进动力的主机及其附属设备,是全船的心脏。因此,柴油機的可靠性直接影响到了船舶的使用安全性能。对于柴油机而言,出现故障时迅速找到故障原因并及时进行处理是是保证其继续工作的重要基础。但是在实际的维修过程中,通常因为一些方面的原因导致对故障原因进行误判,以增加了作业人员的维修时间,降低维修作业人员的效率。所以,对故障现象的正确判断是柴油机维修中很关键的一步。基于此,文章就柴油机的故障现象及解决办法进行简要的分析,希望可以提供一个有效的借鉴。 2 定义 柴油机是一种靠柴油为燃料的内燃机。工作原理为:在工作时,吸入气缸内的空气,因活塞上行运动而受到最大程度的压缩,瞬间温度达到500~700℃,然后柴油通过喷油嘴以雾状形态喷入气缸内,与压缩的高温空气混合形成可燃的混合气并自动燃烧。燃烧过程中释放热量直接作用于活塞顶面并推动活塞下行,活塞通过连杆和曲轴把热能转换为动能的过程。 3 分类 (1)按工作循环可分为四冲程和二冲程柴油机。(2)按冷却方式可分为水冷(液体冷却)和风冷柴油机。(3)按进气方式可分为增压和自然吸气柴油机。

柴油发动机水温高的故障原因分析

柴油发动机水温高的故障原因分析 柴油发动机冷却液温度不在规定范围(83℃左右),会有很多负面影响。比如:温度过低会引起缸套、活塞摩擦副早期磨损;润滑油对强制润滑部位不能达到理想的润滑效果;喷入燃烧室的油雾不能很好地和空气混合,使燃烧不完全、爆发力减弱、油耗上升,同时加剧气门、活塞顶及环槽处的积炭。温度高不仅会引起缸套活塞摩擦副早期磨损,温度太高还会造成拉缸;温度高会使润滑油粘度下降,油膜被破坏,不管是强制润滑还是飞溅润滑,其效果都显著下降。从另一个角度分析,发动机温度过高会造成工作的热效率降低,动力严重不足。因此,控制发动机冷却水温度在给定区间,显得十分重要。 根据本人实践,分析造成发动机温度高的原因主要有以下三个方面: 一、人为方面的因素 一是严重超载,长时间低档位、大负荷行驶。这种情况主要出现在山区,坡长路陡,发动机处于长时间大负荷运转,势必造成冷却液温度偏高,缩短发动机使用寿命。 其次,冷却液选用也相当重要。通常情况下,驾驶员都是在沿途路边加水,殊不知这些水绝大部份都是硬水,含有各种盐类,易在水套及水箱散热管壁上形成水垢,影响热量传递导致水温高,更为严重的加上房顶露天蓄水,水里很多杂质,进入冷却系堵塞水箱,阻碍冷却水循环,发动机冷却水套的水不能较好地通过水箱散热而温度急剧上升。 三是散热器、风道、导风罩及发动机表面脏污严重阻止发动机本体热量的散发,特别是当机件表面沾有机油时,尘土和机油结成的脏物,其导热系数比水垢更差。 二、发动机本身的因素 发动机冷却水套狭窄,冷却液在水套里的循环不畅或水套里储存的冷却液量不够,同样会引起水温过高。若不能正确地使用和维护车辆,问题会进一步恶化而无法解决,最终只有换整机。 冷却水泵、风扇、节温器工作不良及供油时间不对也是造成水温高的常见原因。水泵的泵水量除与转速、冷却系内部压力有关外,还与冷却水的温度、水量、流动阻力和水泵状态有关,发动机运转时,水泵进水口处的压力最低,会产生一定的真空度,水的沸点随压力的降低而下降。当水温过高时,水沸腾而产量大量蒸汽,使泵水量急剧下降。此外,水泵本身损坏或转速不够,泵体内水垢沉积过多,通路变窄都会使冷却水流量减小,散热性能降低,发动机温度增高。 风扇转速不够、叶片变形、装反、节温器卡死在半关闭或关闭状态,都会不同程度引起发动机水温偏高。在实际工作中要认真细致的分析、检查。有些故障原因不是肉眼能辨别的,可采用比较法鉴别,比如风扇变形情况,可用新的同种风扇叶进行比较,看叶片相对旋转平面的夹角是否变小,因为这个角度过小,抽风强度就不够。风扇皮带过松出现打滑导致风扇转速过低,抽风效果同样会减弱,节温器卡死在半关闭或关闭状态,阻碍或取消冷却水的大循环,水套的冷却水不能通过水箱冷却,机体温度就会上升。发动机供油时间过大,不仅会造成起动困难,最高工作压力降低,热损失增多,功率下降,油耗增大,而且会导致发动机过热。因此必须保证发动机的供油时间在规定范围,发动机的供油时间决定正时齿轮的相互啮合间隙,主轴瓦、连杆轴瓦与轴颈的配合间隙,喷油泵凸轮与滚轮的磨损情况等。 三、汽车厂家装配因素 汽车厂家装配不当,引起发动机冷却液温度高的故障我处遇到多起。冷却强度与发动机功率不匹配,即散热器容量过小,发动机功率又较大,发动机冷却液散热不充分,会出现温度过高。 其次是散热器前部风流量不够,原因是散热器罩设计太小,或是罩子通风孔没有完全与散热器对正,导致自然风流进散热器的量不够,散热效果变差水温升高。 再次是风扇叶片与水箱的距离不当,风圈与风扇叶的配合间隙不合理,即散热器罩、水

柴油机常见故障分析与排除

柴油机常见故障分析与排除 发表时间:2019-07-18T14:57:33.573Z 来源:《城镇建设》2019年第8期作者:陈钦法 [导读] 柴油机是由许多零部件组合而成的有机整体,工作中这些零件相互配合保持着紧密的关系,从而保证了整个机器的正常工作。 徐州徐工挖掘机械有限公司,江苏省,徐州市221100 摘要:柴油机是由许多零部件组合而成的有机整体,工作中这些零件相互配合保持着紧密的关系,从而保证了整个机器的正常工作。但是,任何事物的运动都具有相对稳定和不断变动两种状态,而且总是由前一种状态向后一种状态发展。不管是新机还是旧机,都要本着“防重于治、养重于修”的基本原则,切实做好柴油机的正确维护保养工作,及时按照机件本身的运动规律,按柴油机的技术保养规范和要求做好维护保养工作,将故障风险降到最低,延长使用寿命。 关键词:柴油机;常见故障;分析与排除 中图分类号:S218 文献标识码:A 引言 柴油机在实际应用过程中,由于会受到排气烟色不正常、柴油机功率不足等各种不同类型问题的影响,导致柴油机在实际应用过程中的质量和效率受到影响。所以,要结合这些故障问题,提出有针对性的解决措施,为柴油机的使用效率提升提供有效保障。柴油机是一种机械,属于动力机械,并且其构造较为复杂。由于柴油机对社会有着很重要的作用,因此人们格外重视柴油机的故障诊断方法。柴油机的诊断方法可以分为两大类型,一种类型为传统故障诊断方法,另一种类型为现代故障诊断方法,不论是哪种类型的诊断方法,都值得人们对其深入探究。 1曲轴挠曲变形 曲轴是发动机的关键部件,曲轴挠曲变形后若继续使用,将加速曲轴连杆机构的磨损,甚至使曲轴产生裂纹和断裂。因此,在发动机修理中,必须对此进行检验。曲轴挠曲变形的原因主要有:①曲轴安装不正确,各道主轴承下半块轴瓦的最低点不在同一条直线上。②主轴承过度磨损,曲轴局部沉落引起中心线不直。③组合式曲轴由于装配或加工的精度不高,曲轴上的各轴颈中心线不一致或轴径大小不一时,可依靠调节轴承厚度来设法弥补不足之处。④机体变形,曲轴主轴承座孔磨损变形,同轴度超差。⑤经常性供油(或点火)时间过早。发动机超负荷运转,连续“爆燃”,工作不平稳使各轴颈受力不均匀。 2柴油机反转 柴油机启动时,出现反向转动的现象,故障原因如下:(1)供油时间过早,柴油机启动力矩较小,飞轮的惯性力小于缸内可燃混合气的燃烧膨胀压力,即活塞没越过上止点就被压缩气体顶了回来,致使柴油机发生反转。建议定期按技术要求正确调整供油提前角。(2)供油时间过迟,致使燃油燃烧不良,汽缸、气门、燃烧室内大量积碳,导致柴油机过热,机体温度过高,喷入的燃油产生早燃。当启动时飞轮转速低,惯性力小,克服不了燃油早燃产生的膨胀力,从而造成柴油机反转。建议定期按技术要求正确调整供油提前角。(3)汽缸内积油过多。启动柴油机时,摇转曲轴时间太长而未发动;或者是在检查调整气门间隙时,将油门控制杆置于“供油”位置,致使汽缸内积油越聚越多,柴油机一旦发动则产生工作粗暴,也极易引起柴油机反转。建议结合保养,检查调整气门间隙。(4)启动时操作不当。摇转单缸柴油机启动时,活塞未到达上止点,就迅速放开减压;或是汽缸压缩良好,启动摇转使曲轴的转速太慢,曲柄连杆机构的惯性力小,活塞不能越过上止点就被缸内气体的压缩力推回,因而使柴油机反转。建议掌握正确的操作技术,正确握持起动手摇柄,摇转力矩适当,使曲轴达到柴油机正常启动的转速,即曲轴旋转速度要高于100r/min。(5)停车时,把油门推至熄火位置,柴油机熄火后,在曲柄连杆机构惯性力的作用下,飞轮可能要发生倒转,若此时再推动油门至“供油”位置,可能会引起柴油机反转。建议当发现柴油机反转时,应迅速关闭油门,尽快将其熄灭。熄火后,拆下空气滤清器保养,转动曲轴,发现故障及时排除。 3汽缸套发生裂纹 汽缸套是柴油机重要而又易于损坏的零件。活塞在其内受膨胀气体驱动而做功,是柴油机产生动能的主要场所。汽缸套发生裂纹的主要原因有:①汽缸套外壁存有水垢影响散热,且水垢在汽缸壁各处的堆积通常是不均匀的。这就使得汽缸套各部位因受热不匀而产生热应力,致使汽缸套发生裂纹。因此必须经常清除水垢。②装配过程中将汽缸套压入汽缸体时位置不正,有倾斜情况,产生了额外的应力。使用时间一长,就易引起疲劳裂纹而使汽缸套破裂。③寒冷天气下冷却水套内的水没有及时放净,一旦结冰时就易引起汽缸套胀破。④如果汽缸套在其上部突出台阶处断裂,则大多因采用了小口径的汽缸铜垫圈所致。⑤冷却水或机油润滑量不足使汽缸套受热过度,使用时间长后也易引起裂纹。⑥活塞环折断或活塞销卡簧松弛使活塞销产生移动,此时往往因压挤汽缸套造成裂纹的出现。⑦制造汽缸套时,其突出台阶截面不是圆角而是尖角形,这样易产生应力集中导致汽缸套断裂。 4防治措施 4.1柴油机的磨合 新的或经过大修的柴油机使用前必须经过逐渐加载的长时间磨合,以使各运动副进一步提高配合质量。这对于此后的使用寿命、工作可靠性和经济性有着十分重要的影响,因此用户应重视柴油机的磨合,严格执行磨合规范。磨合时,油门处于全开位置,负荷逐渐增加。以额定负荷的25%磨合10h;以额定负荷50%磨合15h;以额定负荷的75%磨合30h;以额定负荷的100%,磨合5h。负荷可以估测,不求十分精确。在磨合过程中要注意柴油机的运转情况,发现问题,及时排除。磨合结束后应清洗油底壳,更换机油,清洗滤清器,更换滤芯,检查并调整气门间隙和紧固各部分的螺栓、螺母。 4.2控制发动机的工作温度 发动机正常工作温度是80~90℃,如果由于保养调整、使用不当,造成发动机的温度过高或低于该值,都会造成机件严重磨损。低温时保温,高温时散热。能保证发动机在正常温度范围内工作,以减少发动机磨损。因此,冷却系统应有充足的冷却液,风扇皮带调整合适,尤其是正确选用节温器,都是十分重要的。 4.3润滑系统的维护保养 发动机采用压力机油润滑和飞溅式润滑,靠装在发动机齿轮箱中的机油泵将机油输送到曲轴轴承及发动机的其它运动部位。建议机手

柴油机常见故障

一:汽油机怠速不良 现象:启动后,加速运转正常,松油门踏板,怠速熄火或不稳发抖!原因: 1,怠速量孔,怠速主气孔和油道堵塞! 2,怠速量孔摩损增大,使可燃混合气体过浓! 3,节气门关闭不严,节气轴松旷,节气门回位弹簧过软! 4,怠速调整不当,怠速调整螺钉的锥面磨损过甚或划伤! 5,化油器下位没有固紧! 6,双腔化油器两个调整不当,节气门关闭不严! 汽油泵常见故障及原因 现象:主要表现为供油不足或不供油,密封性等方面的故障。 原因:主摇臂磨损,进出油阀门关闭不严,各接触面不平,膜片破损膜片弹力减弱和油器曾容等! 二、柴油机 柴油机输油泵的工作压力0.15—0.30MP,喷油泵(高压油泵)17—22MP。 注:汽油机汽缸盖有4个螺钉,柴油机有6个! 柴油机主要故障:1,不易启动。2,无力。3,工作不稳定。4,排气管排异(黑白蓝)烟。 5,汽缸有敲击声。6“飞车”等。 柴油机启动困难或不能启动

现象:1,打开启动开关过后,起动机不转或空转。曲轴以起动机的转到而转动,但听不到爆炸声音。2,排气管无烟排出或能听到不连续的爆破声音。3,排气管排出少量排烟或大量排白烟(水汽)或黑烟。 原因:一,燃油没有进入汽缸。1,油箱油不足或无油,油开关没有打开。2,油路中有空气或漏油。3,柴油滤清器滤芯或输油泵进油口滤网堵塞。油路中油管扭曲或堵死,冬季用了夏季的油!4,输油泵工作不良或不工作!5,输油泵不供油。6,喷油嘴不喷油! 二,供油正时,供油量调整不当。1,供油时间过迟或供油量太少,就会排少量烟或大量白烟。(1)、、轴器主动盘与主动凸缘之间固定螺钉松动。(2)喷油泵出油阀不密封和精密偶件严重磨损,供油压力不足,供油量减少!2,供油时间过早或供油量过大,排出大量黑烟。(1)喷油泵驱动轴节上固定螺钉或柱塞挺柱发螺钉松动或磨损过甚。(2),喷油器针阀粘滞或关闭不了!三,其他原因。1,油中有水。2,排气不畅,废气排不干净。3,主气滤清器堵塞,或进气不纯。4,喷油质量差。5,汽缸不密封,气门间隙调整不当,汽缸压缩比过低! 柴油机熄火 现象:一:在运行中缓缓熄火或自动熄火。 原因:1,柴油机油以耗尽或油箱通气孔堵塞。2,输油泵不工作。3,油路堵塞或有空气。4,输油泵中的溢流阀损坏。 二:柴油机运转中突然熄火。 原因:1,喷油泵驱动轴半圆键断裂或—轴器的传动板破裂!2,柴油

柴油发动机常见故障诊断与排除

柴油发动机常见故障诊断与排除

这是由于柴油未完全燃烧而产生的黑色炭粒混在废气中引起的。 1、故障原因 (1)发动机负荷过大。 (2)喷油器雾化不良,喷油压力过低或有严重漏油现象。 (3)供油提前角太小致使供油过晚。 (4)空气滤清器堵塞,进气量少,氧气供应不足。 (5)喷油泵供油太多。 2、排除方法 (1)减轻负荷,不使拖拉机长时间超负荷工作。 (2)调整和更换喷油器。 (3)按规定调整供油提前角。 (4)对进气系统和滤清器进行保养,更换滤芯。 (5)调整喷油压力。 (二)发动机排气管冒蓝烟 这是由于燃烧室内进入了过量的机油而引起,俗称烧机油。 1、故障原因 (1)油底壳中机油过多。 (2)油环磨损严重,开口间隙过大,油环装反或有积炭胶结在槽内。 (3)活塞环开口未交错开。 (4)缸套与活塞间隙过大。 (5)空气滤清器(湿式)底壳油面过高。 (6)气门杆和导管配合间隙大。 2、排除方法 (1)排放出油底壳中多余的机油,使油面保持合适的高度。 (2)清洗或更换油环,重新安装活塞环。 (3)更换活塞和缸套。 (4)倒出空气滤清器底壳中多余的机油。 (5)更换新件。

这也是一种常见的现象,气温较低时,刚启动的发动机转速低易排放白烟(主要是水汽),当转速正常时会逐渐消除,此种情况不属故障。另外,是由于冷却水道及密封部件的损坏,造成冷却水窜入燃油供给系(或油底壳),然后到达燃烧室,同废气一起排出,即形成白色烟雾。 1、故障原因 (1)气缸盖螺母松动,气缸垫损坏以及气缸盖、气缸套、气缸体出现裂纹或阻水圈失效等,使冷水窜入气缸。 (2)柴油中含水。 (3)供油提前角过大。 (4)气门间隙过小。 (5)喷油器、喷油泵偶件磨损严重。 2、排除方法 (1)重新按规定拧紧缸盖螺母,更换已损坏部件。 (2)更换合格柴油。 (3)调整供油提前角。 (4)调整气门间隙。 (5)对喷油泵、喷油器偶件进行研磨、选配或更换。 (四)发动机响声异常 发动机出现异常响声,是由于不正常爆发而产生的敲击声或不正常的运转而产生的撞击声。 1、故障原因 (1)喷油时间过早或过晚。喷油时间过早,发动机工作粗暴引起敲缸;喷油时间过晚,出现过后燃烧会引起排气管放炮声。 (2)喷油器滴油,响声无一定规律。有时出现敲击声有时则出现放炮声。 (3)气门间隙太大或太小。 (4)活塞环侧向间隙过大。 (5)连杆铜套间隙过大。

操作不当引发的柴油机故障分析详细版

文件编号:GD/FS-3287 (解决方案范本系列) 操作不当引发的柴油机故 障分析详细版 A Specific Measure To Solve A Certain Problem, The Process Includes Determining The Problem Object And Influence Scope, Analyzing The Problem, Cost Planning, And Finally Implementing. 编辑:_________________ 单位:_________________ 日期:_________________

操作不当引发的柴油机故障分析详 细版 提示语:本解决方案文件适合使用于对某一问题,或行业提出的一个解决问题的具体措施,过程包含确定问题对象和影响范围,分析问题,提出解决问题的办法和建议,成本规划和可行性分析,最后执行。,文档所展示内容即为所得,可在下载完成后直接进行编辑。 由于操作不当而造成的柴油机故障,在柴油机的故障中占有很大比例,主要表现在以下几方面: 1)柴油机冷启动后猛轰油门。有些驾驶员在冷启动柴油机后总爱轰几脚油门,这是一种坏毛病。因为柴油机停放一段时间后,各摩擦表面润滑油已流失,而冷机启动时由于温度低、机油粘度大、流动性差,润滑油不能畅流至各润滑部位,随着柴油机转速的升高,尽管机油泵的供油量和压力也会增加,但总是滞后于摩擦表面润滑的需要,造成启动瞬间摩擦面处于缺油状态。若猛轰油门,柴油机转速急剧升高,有些

摩擦面就产生干摩擦,造成剧烈磨损。另外,轰油门时活塞、连杆和曲轴受力变化大,引起剧烈撞击,易损坏机件。因此,柴油机启动后应严禁轰油门。 2)冷启动后不经暖车而带负荷运转。柴油机冷车启动时由于温度低,机油粘度大,流动性差,使机油泵供油不足,致使摩擦面缺油而得不到润滑,造成急剧磨损,甚至发生拉缸、烧瓦等故障。因此,柴油机冷启动后应怠速运转升温,待机油温度达到40℃以上时再带负荷运转;车辆起步应挂低速档,并循序使每一排档行驶一段里程,直到油温正常,供油充分后,方可转为正常行驶。 3)柴油机带负荷急停车或突然卸除负荷后立刻停车。柴油机熄火后冷却系水循环停止,散热能力急剧

柴油机后处理系统常见故障分析与检修

柴油机后处理系统常见故障分析与检修

成都纺织高等专科学校机械工程学院 毕业论文 课题名称:柴油机后处理系统常见故障分析与检修班级:层次:?本科?专科 学生学号:20130 指导老师:杨 学生姓名:杨学生专业:汽车检 成都纺织高等专科学校机械工程学院 2016年3月17日

颗粒氧化催化器)主要用来处理PM。 4、DOC:Diesel particle filter (柴油机颗粒捕捉器)主要用来处理PM。 5、EGR:exhaust gas recirculation( 废气再循环) 该技术将发动机废气引入进气管,降低进入气废气再循环该技术将发动机废气引入进气管,降低进入气从缸的氧气浓度,控制燃烧速度,降低燃烧温度, 从而降低NO化合物的生成和排放。 以上就是后处理的一些方式,该篇论文会针对以上方法进行工作原理讲解,而对于该片论文的重点是尿素系统的讲解,其他只作为了解! 关键词:选择性还原氧化催化器柴油机颗粒捕捉器废气再循环尿素系统

ABSTRACT With the rapid development of economy in our country since the reform and opening to the outside environment is polluted by the corresponding at the same time, in order to our future generations of national environmental safety also ongoing policy regulation. Air pollution is one of them, from industrial and automobile exhaust gas pollution, so in order to reduce automobile harmful gas emissions country made the three countries of truck four emissions standards, the corresponding have truck post-processing system. Oil machine processing wood processing system is used on diesel engine exhaust, forward of the truck diesel is four countries sanhe system; And this system has two kinds of methods corresponding to the three EGR + DPF (Exhaust Gas Recirculation + Diesel particle filter; Exhaust Gas Recirculation + Diesel particulate trap) and the four SCR (Selective Catalytic Reduction of Selective Catalytic Reduction). Here are some post-processing methods: 1, SCR, selectivecatalytic reduction (reduction) Main processing NO compounds. 2, DOC: Diesel oxidation catalyst (oxidation catalysts) mainly use the HC, CO compounds. 3, POC: Partial oxidation catalyst (Partial oxidation catalysts particles) is mainly used to deal with PM. 4, DOC, Diesel particle filter (Diesel particulate trap) is mainly used to deal with PM.

关于柴油机故障诊断的总结

关于柴油机故障诊断的总结 关于柴油机故障诊断的总结 关于柴油机故障诊断的总结 柴油发动机应用广泛,处在所属产业链的相对核心的位置。其运行状态的好坏直接关系到成套设备的工作状态。因此,对柴油机运行状态进行实时监测和故障诊断,确保其处于安全、可靠、高效率的工作状态,对提高整套设备的劳动效率,提高产品质量,降低生产成本和能耗具有重大的意义。 柴油机故障诊断和其它类型的机械故障诊断一样,首先必须对故障机理进行研究,以故障信号的检测技术及信号处理技术为基本技术,以故障信号处理和特征提取理论为基本理论,以基于信号处理和特征提取的故障类型识别方法为基本方法。近年来,随着科学技术的发展,柴油机故障诊断技术也经历着从最初的事后维修到定时检测,再到现代故障诊断技术的视情维修。传统的诊断方法虽然简单易行,但是由于其信息量小,精确度不高,成本较高且容易发生误判,故难以满足现代的需求。20世纪80年代,邓聚龙教授提出了灰色系统理论,为研究少数据、贫信息不确定性问题提供了新方法,很好地解决了传统方法的不足之处。进入90年代后,随着人工智能技术的发展,柴油机故障诊断技术进入了智能化的阶段。检测项目增强,软件功能增强,诊断的准确性大为提高。基于专家系统和神经网络的智能化诊断方法为柴油机故障诊断技术的发展提供了新的方向。一、传统的故障诊断技术 传统的柴油机故障诊断技术主要包括热力参数分析法、声振监测、磨粒监测分析法。热力参数分析法中又可以分为通过测定柴油机工作过程的示功图对柴油机

工作过程做综合性的监测的示功图法和利用瞬时转速波动信号对柴油机进行监测和故障诊断的方法。1、热力参数分析法 热力参数分析法是利用柴油机工作时热力参数的变化来判断其工作状态的。这些参数包括气缸压力示功图、排气温度、转速、滑油温度、冷却水进出口温度及排放等。由于这些参数能够很好的反应柴油机的工作情况以及故障特征,具有关联性强、直观且便于分析等优点,因此此种方法得到了广泛的应用。1.1示功图法 示功图是在活塞式柴油机的一个循环中,气缸内气体压力随活塞位移(或气缸内容积)而变化的循环曲线。示功图除了表示作功或耗功的大小以外,还能综合反映了柴油机作出机械功的热力装换过程,故常常用来分析研究以及改善气缸内的工作过程。获取示功图的方法有直接测量法和间接测量法。直接测量法就是直接用压力传感器压力随曲轴转角的变化,然后经过整理表示为曲线形式。间接测量法则通过测量柴油机运行过程中与气缸压力相关的其它量来求的压力而获得示功图的方法。由于间接测量法对柴油机的工作无影响,故目前国内外多采用此方法。虽然这种方法在确定柴油机各类故障时比较全面,但是在现场使用中还存在一些技术问题。如上止点的确定问题、压力传感器的安装及通道效应问题等。 1.2瞬时转速法 柴油机曲轴的瞬时转速波动信号能较理想的反映机器的工作状态和工作质量。通过对瞬时转速波动信号的分析可以得到机器运行状态和相关故障的丰富信息。这种方法的原理是基于柴油机正常工作状态下各缸动力性能的一致性。一旦某一气缸发生故障,这种一致性就会遭到破坏,柴油机的运转平稳性就会变差,转速波动信号将产生严重变形。根据此变形的程度,就能判断出缸内工作过程的好坏。

R175A单缸柴油机常见故障诊断与排除

R175A单缸柴油机常见故障诊断与排除 (部分节选) 一、怎样诊断活塞敲缸声? 答:1)柴油机活塞敲缸声发生在气缸体上、中部(相当于气缸套全长),是一种有节奏的“嘎嘎嘎”响声,呼气连续不断且较沉闷,转速较高时比较明显。造成呼声的主要原因是:连杆轴颈与主轴轴颈的轴线不平行、连杆小端铜套孔的轴线水平倾斜或连杆弯曲等,使活塞在气缸内纵向摆动,碰击缸壁。检查时可卸下气缸盖,摇转曲轴,观察活塞在上下止点对其纵向摆情况,并仔细检查气缸壁是否有敲打撞击的痕迹。如活塞摆,应卸下活塞连杆组进行检查。 2)柴油机活塞敲缸声只发生在气缸体中部(相当于气缸套下部),是一种有节奏的“嗒、嗒”间断声响,严重时可见从加机油口处冒烟。冷车时响声较大,热车时响声减轻或消失;怠速时,响声较大,加大油门到中速时,响声减轻或消失。造成这种响声的原因有: ①气缸与活塞配合间隙过大,活塞裙部撞击气缸壁而发出响声。 ②机体温度过高或机油油路阻塞造成润滑条件恶化,虽然配合间隙不大,但也容易出现此呼声。检查时,可卸下气缸盖,检查气缸壁是否有拉伤的痕迹,润滑条件是否良好。 如果是润滑条件不良引起敲缸,可检查润滑系统,如果是间隙过大引起敲缸,可将活塞连杆组抽出,检查活塞有无损伤,并测量气缸间隙,如磨损严重,间隙过大,则应更换。 二、怎样检查活塞销与连杆衬套间隙? 答:小型农用柴油机活塞销均为“浮动式活塞销”连杆衬套与活塞销为间隙配合,使活塞销能在连杆衬套中转动自如。间隙过小(小于0.02mm),会使活塞销活动不灵,甚至被咬死;间隙过大(超过0.10mm),则易产生敲击,引起衬套损坏或连杆弯扭变形。 检查活塞销与连杆衬套配合间隙方法:将活塞销表面涂上机油,插入衬套内,用拇指推动活塞销,若活塞销平滑地进入衬套,且没有明显晃动,则说明活塞销与衬套配合正常;若感觉

操作不当引发的柴油机故障分析示范文本

操作不当引发的柴油机故障分析示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

操作不当引发的柴油机故障分析示范文 本 使用指引:此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。 由于操作不当而造成的柴油机故障,在柴油机的故障 中占有很大比例,主要表现在以下几方面: 1)柴油机冷启动后猛轰油门。有些驾驶员在冷启动柴油 机后总爱轰几脚油门,这是一种坏毛病。因为柴油机停放 一段时间后,各摩擦表面润滑油已流失,而冷机启动时由 于温度低、机油粘度大、流动性差,润滑油不能畅流至各 润滑部位,随着柴油机转速的升高,尽管机油泵的供油量 和压力也会增加,但总是滞后于摩擦表面润滑的需要,造 成启动瞬间摩擦面处于缺油状态。若猛轰油门,柴油机转 速急剧升高,有些摩擦面就产生干摩擦,造成剧烈磨损。

另外,轰油门时活塞、连杆和曲轴受力变化大,引起剧烈撞击,易损坏机件。因此,柴油机启动后应严禁轰油门。 2)冷启动后不经暖车而带负荷运转。柴油机冷车启动时由于温度低,机油粘度大,流动性差,使机油泵供油不足,致使摩擦面缺油而得不到润滑,造成急剧磨损,甚至发生拉缸、烧瓦等故障。因此,柴油机冷启动后应怠速运转升温,待机油温度达到40℃以上时再带负荷运转;车辆起步应挂低速档,并循序使每一排档行驶一段里程,直到油温正常,供油充分后,方可转为正常行驶。 3)柴油机带负荷急停车或突然卸除负荷后立刻停车。柴油机熄火后冷却系水循环停止,散热能力急剧降低,引起冷却水沸腾,产生水泡,受热件失去冷却,易造成气缸盖、气缸套、气缸体等机件过热,产生裂纹,或使活塞过

柴油机故障常用的诊断方法一般有

柴油机故障常用的诊断方法一般有; 1观察法;通过观察柴油机的排烟等故障特征,判断故障情况。 2听诊法;根据柴油机异常声音凭听觉判断故障部位性质及程度。 3断缸法;停止某缸工作,借以判断故障是否出现在该缸,断缸法一般是向怀疑出现故障的气缸停止供油,比较断缸前后发动机的状态变化,为进一步查找故障部位或原 因缩小范围 4比较法;对某些总成或零部件,采用更换的办法确定是否存在故障。 5故障诊断灯;当车出现故障时,可以通过整车仪表盘上的闪码灯读出闪码,参照闪码表初步判断错误原因。闪吗读取操作说明;在点火钥匙开关接通或发动机运 转状态下均可进行,点火钥匙开关处于接通位置按下---松开故障诊断请求 开关闪码灯将报出闪码每一次操作只闪烁一个闪码(例如3-2-4)直至循环 第一个为止,闪码由三位组成,闪烁方式(例如车速传感器故障,闪码; 324)闪码闪烁时间和间隔时间可以由发动机厂自行定义。 6专用工具;故障诊断仪 故障诊断仪可以进行较近一步的判断 故障一;柴油机不能启动 柴油机是压缩式内燃机,柴油机的顺利启动,不仅需要大量燃油充分雾化后喷入气缸,而且要求气缸内空气压缩后具有一定的温度和压力,这样才能使柴油自燃, 因此柴油机不能顺利启动,原因一般在起动系统,电控燃油系统,进排气 系统或柴油机配合间隙上。客户可以根据的伴随特征,按步骤进行分析判 断。 1.1起动机不工作 对于起动机受ECU控制的整车,在启动时ECU首先检查空档信号,输出一个电流驱动启动继电器,继电器接通后电瓶带动起动机起动,检查时有几个 要素;空档开关,启动继电器,电瓶,车下停车开关的关联。 方法步骤; 检查是否挂在空挡位置。 检查车下停车开关的位置(应处于断开状态)。 检查空档开关(一般安装在变速箱上)及接线是否完好,试着使用紧急起动(点火开关持续按下5秒以上)。检查电瓶电压是否过低,以致不能带动起 动机,起动机继电器及接线是否完好,检查起动机是否以烧坏,点火开关 及起动机开关是否已坏。 1.2轨压无法建立(起动机能正常工作,但无法启动) 共轨系统对燃油右路要求较高,低压油路(油箱,粗滤,精滤,回油),高 压油路(高压油泵,共轨高压油管,喷油器)都要保证密闭,任何一个环 节出问题,轨压都不能正常建立,提示主机厂对整个燃油油路高度重视。 注意:车辆的第一次启动必须进行低压油路和高压油路的排气和充油。 方法步骤: 检查油箱油位是否过低。 检查手压泵是否工作正常 检查低压油路是否有气,并排除空气(有时低压油路泄漏不明显,需要仔 细检查) 排气方法:主要牌粗滤里面的空气,松开粗滤上的放气螺钉,用手压动 粗滤器上的手压泵,直至放气螺钉处持续出油为止。

柴油机运行中常见故障及应及处理

柴油机运行中常见故障及应及处理 2010-09-28 08:17:22| 分类:自动化|字号大中小订阅 第一节运行中发生故障时的处理原则及分析判断 处理原则及分析判断归纳如下: 1)发生故障后,首先应采取应急措施,然后才分析研究原因,以防止故障进一步扩大。 2)在没弄清故障原因之前,不能随意乱拆机器,以免因无谓的拆装而延误排除故障的时间或因拆装不当而造成新的或引起更大的故障。 3)在分析排除故障的过程中,应先外后内;先系统后机械;先运动机件,后固定机件等。并结合柴油机的历史情况进行判断。 4)在排除故障后进行起动时,应先盘车,后起动运转。 第二节各种应急情况下的操作和管理 一、封缸运行 船舶在航行时,当柴油机的一个或一个以上的气缸发生了故障,一时无法排除,此时可采取停止有故障气缸运转的措施。 根据船舶规范要求,六缸以下的柴油机,应能保证在停掉一个气缸的情况下继续保持运转;缸数多于六个的柴油机,应能保证在停掉两个气缸的情况下保持运转。所以停掉一二个气缸,柴油机转入应急运转,是可以维持船舶继续航行的。

1.单缸停油 这种只采取停油而不拆除运动部件的封缸运行又叫减缸(或停缸)运行。具体步骤: 1)利用停油机构(专用工具)将高压油泵柱塞下方的滚轮抬起,使滚轮与凸轮脱离接触,该缸喷油泵则停止工作; 2)也可用打开该缸喷油器上的回油阀的办法使燃油停止喷入气缸。但不要采取关闭该高压油泵进油阀(如果装有的话)的办法来停止供油,以免喷油泵偶件因干摩擦而咬死。 单缸停油后,还应采取下列措施: 1)适当减少该缸的润滑和冷却。 2)打开该缸的示功阀。 2.只拆除活塞组件的封缸运行 只作拆除活塞组件(包括活塞杆填料函)处理。连杆和十字头仍留在机内随曲轴一起运动。 除采取单缸停油措施外,还需要进行下列处理: 1)用专用工具封住活塞杆填料函箱孔。 2)关闭该缸冷却液进出口阀,并封闭活塞冷却系统。 3)弯流扫气的柴油机,要用专用工具封住气缸的排气口,直流扫气或四冲程机,根据具体情况将气阀锁住在常关的位置。 4)拆除通向该缸起动阀的所有管路,并用封头将该缸的空气管路堵死。 5)某些类型的柴油机,为了保证十字头,连杆大端的正常润滑,应将

关于柴油机故障诊断的总结

关于柴油机故障诊断的总结 柴油发动机应用广泛,处在所属产业链的相对核心的位置。其运行状态的好坏直接关系到成套设备的工作状态。因此,对柴油机运行状态进行实时监测和故障诊断,确保其处于安全、可靠、高效率的工作状态,对提高整套设备的劳动效率,提高产品质量,降低生产成本和能耗具有重大的意义。 柴油机故障诊断和其它类型的机械故障诊断一样,首先必须对故障机理进行研究,以故障信号的检测技术及信号处理技术为基本技术,以故障信号处理和特征提取理论为基本理论,以基于信号处理和特征提取的故障类型识别方法为基本方法。近年来,随着科学技术的发展,柴油机故障诊断技术也经历着从最初的事后维修到定时检测,再到现代故障诊断技术的视情维修。传统的诊断方法虽然简单易行,但是由于其信息量小,精确度不高,成本较高且容易发生误判,故难以满足现代的需求。20世纪80年代,邓聚龙教授提出了灰色系统理论,为研究少数据、贫信息不确定性问题提供了新方法,很好地解决了传统方法的不足之处。进入90年代后,随着人工智能技术的发展,柴油机故障诊断技术进入了智能化的阶段。检测项目增强,软件功能增强,诊断的准确性大为提高。基于专家系统和神经网络的智能化诊断方法为柴油机故障诊断技术的发展提供了新的方向。 一、传统的故障诊断技术 传统的柴油机故障诊断技术主要包括热力参数分析法、声振监测、磨粒监测分析法。热力参数分析法中又可以分为通过测定柴油机工作过程的示功图对柴油机工作过程做综合性的监测的示功图法和利用瞬时转速波动信号对柴油机进行监测和故障诊断的方法。 1、热力参数分析法 热力参数分析法是利用柴油机工作时热力参数的变化来判断其工作状态的。这些参数包括气缸压力示功图、排气温度、转速、滑油温度、冷却水进出口温度及排放等。由于这些参数能够很好的反应柴油机的工作情况以及故障特征,具有关联性强、直观且便于分析等优点,因此此种方法得到了广泛的应用。 1.1示功图法 示功图是在活塞式柴油机的一个循环中,气缸内气体压力随活塞位移(或气缸内容积)而变化的循环曲线。示功图除了表示作功或耗功的大小以外,还能综合反映了柴油机作出机械功的热力装换过程,故常常用来分析研究以及改善气缸内的工作过程。获取示功图的方法有直接测量法和间接测量法。直接测量法就是直接用压力传感器压力随曲轴转角的变化,然后经过整理表示为曲线形式。间接测量法则通过测量柴油机运行过程中与气缸压力相关的其它量来求的压力而获得示功图的方法。由于间接测量法对柴油机的工作无影响,故目前国内外多采用此方法。虽然这种方法在确定柴油机各类故障时比较全面,但是在现场使用中还存在一些技术问题。如上止点的确定问题、压力传感器的安装及通道效应问题等。 1.2瞬时转速法 柴油机曲轴的瞬时转速波动信号能较理想的反映机器的工作状态和工作质量。通过对瞬时转速波动信号的分析可以得到机器运行状态和相关故障的丰富信息。这种方法的原理是基于柴油机正常工作状态下各缸动力性能的一致性。一旦某一气缸发生故障,这种一致性就会遭到破坏,柴油机的运转平稳性就会变差,转速波动信号将产生严重变形。 根据此变形的程度,就能判断出缸内工作过程的好坏。但这种方法也有不足之处,如利用瞬时转速法无法确定造成故障的原因、对测量仪要求高且安装困难、费用高。 2、声振监测法 其基本原理是通过对柴油机异常声音、异常振动的监测,诊断柴油机是否发生故障及

柴油机的故障检修通用版

安全管理编号:YTO-FS-PD234 柴油机的故障检修通用版 In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards

柴油机的故障检修通用版 使用提示:本安全管理文件可用于在生产中,对保障劳动者的安全健康和生产、劳动过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动实施管理,包含对生产、财物、环境的保护,最终使生产活动正常进行。文件下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用。 柴油机在应用中启动繁难题目较量突出,加倍冬天寒冬低温情形下,带动机本身温度低,启动吸入的气氛温度过低,柴油机润滑油的粘度大,加之柴油的低温流动性差,很难将柴油雾化引燃。在此情形下,启动是十分繁难的,因此,它是柴油机燃料系阻滞的防卫核心之一。 一、柴油机亨通启动条件 柴油机亨通启动,关键在于喷入气缸的柴油可否与被压缩的气氛急迅构成可燃搀和气和实时点燃点燃。因此使进入气缸的气氛被压缩后具有较高的温度和压力,是担保柴油机亨通启动的主要因素。为知足以上央浼,必须完全以下条件: (1)要有充实的启动转速;转速高,气体分泌漏小、压缩窑向缸内传热时期短,热量牺牲少,易造成较高温度和压力; (2)气缸密封性要好,可节减气体渗漏,推广压缩中断时的压力和温度; (3)喷油提前角要符合央浼,喷油质地好,否则形不

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