眾所周知,柴油機是拖拉機和多種農業機械的動力,農村使用柴油機的用戶非常普遍,從固定式作業到行走的小四輪、手扶拖拉機,到處都能看到柴油機的身影。隨著柴油機數量的增加,如何正確使用、維護和保養好柴油機就顯得非常重要,它的工作性能的好壞將直接影響到拖拉機和農業機械動力性能,使用不好必然導致故障率增加、減少柴油機的使用壽命。本文詳細地介紹了樣才能正確使用好柴油機。
一、正確使用、維護和保養
1.正確磨合。新購買的或經過大修后的柴油機,在投入使用之前,都要按說明書進行一段時間的空負荷和輕負荷運轉,這個過程叫磨合,也稱為試運轉。磨合可延長柴油機使用壽命,防止早期磨損,是確保在良好的技術狀態下運行的關鍵環節,非常重要,但很多用戶都忽視了。磨合能使柴油機運動件表面更光滑,間隙更合適,磨合過程中柴油機的轉速應由低到高,負荷由小到大,不允許超轉速或超負荷運行。空負荷磨合是起動柴油機后,當機油壓力指示正常時,按說明書規定的時間,分別以小油門、中油門、大油門進行空負荷運轉,運轉中應檢查柴油機有無漏水、漏氣、漏油現象,有無異常聲音,發現問題應及時處理。帶負荷磨合可分三個階段進行,每個階段磨合時間為大約10小時,工作轉速依次為標定轉速的70%、90%和100%標定轉速;工作負荷分別依次為標定功率的50%、80%和100%標定功率,工作負荷不應大于標定功率。磨合之后要對柴油機進行全面檢查、調整與保養,并趁熱放掉機油,對曲軸箱及各潤滑油路、油底殼、加油濾網及機油集濾器進行清洗,并更換機油和機油濾芯。同時檢查氣缸蓋螺母、連桿螺母和飛輪螺母的扭緊狀況,避免松脫;并按規定調整氣門間隙、噴油壓力等。
2.正確起動。起動柴油機是柴油機進行運轉的第一步,只有做好起動,才能使柴油機安全順利地投入工作。起動柴油機前,要對柴油機進行檢查:檢查柴油機各連接螺栓是否堅固可靠,檢查傳動帶輪的緊固情況;檢查柴油、機油油位和冷卻水水位;檢查機油壓力是否正常。檢查方法是將油門鈕置于停止位置,將減壓手柄轉到減壓位置,用手搖把搖轉柴油機,看機油壓力指示是否頂起,如頂起屬正常;檢查空氣濾清器是否加入足量機油。檢查無誤后要進行預潤滑,因為當柴油機停機時,潤滑油道里及磨擦件表面的潤滑油絕大部分都流回油底殼,為了減少運動磨損,起動前應先搖轉曲軸幾次,然后再起動。起動時要正確控制油門。一般溫度較低起動柴油機時,油門控制在略高于怠速位置;氣溫在高于15℃時,開始不要加油門,空轉曲軸數圈后,再加小油門起動。手搖起動柴油機時,將油門鈕置于“運轉”位置,左手壓下減壓手柄,右手搖動起動手把,直到聽到清脆的噴油聲,再用力加速搖動起動手把并放開減壓手柄,同時再搖幾圈柴油機便可起動。注意起動后起動手把會自行脫開滑出,千萬不可松手,以免飛出傷人。如果天冷起動困難,可采用加熱水預熱機體的方法起動。嚴禁低溫起動和運行,在低溫下起動,磨損更嚴重。因此,冬季起動必須加熱水預熱,起動后切忌長時間低溫運行。柴油機起動后應立即將油門鈕向減油方向移動,使柴油機以較低轉速運轉,同時對柴油機進行檢查。冷機起動后須待機溫升起后再加負荷運轉。另外,柴油機起動加水一定要起動前加足,不能先起動后加水。特別是冬季一般要把冷卻水放凈,次日起動時再加水。
3.注意柴油機使用溫度。柴油機的溫度主要指冷卻水的溫度和潤滑油的溫度。柴油機工作時的水溫,應保持在70到90度之間,而機油工作溫度應保持在70到80度之間。如果溫度過高會損壞氣缸墊、活塞和活塞環,使機油粘度降低,潤滑性能下降;如果過低會使燃油消耗增加。工作中應隨時注意冷卻水的溫度,出現異常應及時檢查排除。
4.注意機油壓力。柴油機工作時,機油泵將潤滑油壓送到機件各摩擦表面形成油膜,使相互摩擦的機件不發生直接接觸,從而減少磨損。使用中應隨時注意機油壓力,當油壓過低或過高時,都會破壞油膜加劇磨損,應查明原因及時給予排除。一般情況下,怠速機油壓力大于或等于0.1Mpa,標定轉速時機油壓力為0.25Mpa到0.6Mpa。
5.正確使用柴油。首先是選用優質柴油。用好的柴油是使用好柴油機的先決條件。使用時應根據季節,選擇相應型號柴油,以減少機件的磨損。農用柴油機通常采用輕柴油,按凝固點分為10號、5號、0號、-10號、-20號、-35號、-50號。實際選用的柴油油號應比使用環境溫度低5℃,如在5℃時,應使用0號柴油,在-5℃以上時,應采用-10號柴油等以此類推。然后要對柴油正確存儲和過濾。柴油應存儲在干凈、封閉的容器中,用前必須經過48小時以上的沉淀,這樣柴油中各種微粒絕大部分沉淀到底層,然后抽上部柴油使用。在加油時要經過過濾,柴油中的雜質多半是土粒、灰砂等,加油過程中要禁止雜質進入油中,如果柴油不經過沉淀、過濾等凈化處理,而直接使用,即使是很小的雜質進入柴油機的燃油供給系統,都會引起對精密偶件的磨損,也會在高壓下磨削精密偶件的表面,破壞其光潔度,造成配合間隙變大,時間一長會使柴油機燃燒過程惡化,冒煙積炭。加油工具也要清潔,最好在加油漏斗上加一層綢布,并應定期清洗或更換。油箱加油口放銅絲濾網,以加強過濾。作業結束后,將油箱燃油加滿,這樣可以使燃油在油箱沉淀。使用干凈柴油既有利于提高農機生產效率又有利于保護機器。
6.注意正確使用機油。柴油機應選用柴油機機油作潤滑油。常用的柴油機機油有cc30號、cc40號、cc50號以及cd30號 cb40號和cd50號。一般小型單缸柴油機無論是冬季還是春秋兩季都應選用cd40號cc40號,夏季可選用cd50號和cc50號或cd40號。每次更換機油都必須更換機油濾清器,紙質濾芯經過長時間使用后其過濾效果會下降,通過過濾器的機油壓力會降低,因而會加大機件磨損。
7.加強維護保養。維護和保養是延長柴油機使用壽命的關鍵。保養分日保養、班次保養、一號技術保養、二號技術保養和三號技術保養,每種保養都有確定的時間和內容。保養內容主要是檢查冷卻水、機油是否足夠,柴油機各部件技術狀態是否良好,“三濾”是否清潔暢通等。每種保養都應按規定程序進行,若有故障應及時排除。另外,冬季在溫度低于5℃時,柴油機的使用必須給予特別維護,如必須使用冬季用燃油和機油,燃油中的含水量別超標,冷卻系加注防凍液,嚴寒時起動時須將冷卻水加熱水預熱等措施進行冬季保養。
二、幾種常見柴油機故障的排除
1.柴油機起動困難。柴油機起動困難或根本就不能起動,其主要原因可能是天氣太冷、柴油供給不足或供油質量不好等。此時應首先分析柴油是否流動不暢、柴油泵是否正常供油。可以做如下檢查處理:檢查燃油箱是否有燃油;檢查供油開關是否放在供油位置;檢查燃油管路或柴油濾清器是否堵塞,擰開螺釘,如沒有油流出說明油管路或濾清器堵塞,應進行清洗;檢查燃油供給系統中有無空氣,如管路中有空氣,應打開螺釘,放掉空氣;檢查噴油泵,看噴油泵柱塞調節臂是否安裝正確,如果安不到調速杠桿槽內應重新安裝。此外,如果燃油沒有問題,要考慮是否是因為天氣太冷,柴油機溫度過低,機油太粘等因素。檢查柴油、機油的牌號是否符合規定,如果燃油和機油都沒有問題,應向冷卻系統內加熱水。如果仍不能啟動,應檢查調整減壓裝置、供油提前角和氣門間隙等。
2.柴油機過熱或水箱“開鍋”。可能造成的原因是冷卻水不足;水套中水垢過多;超負荷工作時間長;氣門密封性差,漏氣;供油時間晚等。解決辦法是如果水箱缺水應在柴油機冷卻一段時間后再添足冷卻水,并且檢查有無漏水處,如有漏水應迅速采取堵漏措施;如果風扇皮帶過松使風扇和水泵的轉速不夠導致發動機過熱,應按照說明書的要求進行調整或更換;如果水泵葉輪端面磨損使泵水能力下降,或水泵葉輪不轉,冷卻水得不到循環冷卻也會引起發動機過熱,此時應對水泵做全面檢查,看其葉輪、軸或殼體的損壞程度進行修復或更換;如果水套和散熱器內水垢增加會堵塞散熱器水管造成柴油機過熱,此時可用燒堿、洗凈劑除垢;長期超負荷作業也會造成發動機過熱,遇這種情況應想辦法減輕機車負荷,換低檔工作,以達到解決發動機的超負荷問題;供油提前角太小造成的柴油機過熱應重新檢查調整供油時間。
拖拉機水箱“開鍋”后,要正確處理,首先應立即停止作業,將油門收到中小位置,使之保持中低速運轉,以利盡快散熱;不要迅速打開水箱蓋,易燙傷,要使水溫逐漸下降待溫度降至80℃以下時,才可打開水箱蓋加入冷卻水,并檢查水路各部位是否漏水,如漏水應修復;開鍋后不能立即熄火,以免引起拉缸事故的發生;也不要立即放掉水箱中的熱開水,更不可在放掉熱開水后立即加冷水,以防缸套和缸蓋炸裂。
3.柴油機“飛車”。柴油機飛車是指柴油機轉速失去控制,大大超過額定轉速,發動機劇烈振動,伴隨發出轟鳴聲,排氣管冒出大量黑煙或藍煙的現象。飛車時若不及時采取有效的措施處理,就會引起連桿螺栓斷裂,損壞缸蓋、機體、活塞等零件,同時還會出現飛輪破裂、氣門及氣門彈簧折斷等重大事故,甚至會造成人身事故。柴油機飛車的原因一方面是燃油超供,另一方面是竄燒機油。柴油超供引起飛車時,排氣管冒黑煙,一般可用切斷供油的方法制止;機油引起柴油機飛車時,排氣管冒藍煙,這時必須同時斷絕空氣供給和急速減壓來制止。
預防飛車平時應對柴油機,特別是油泵調速器要按照技術要求進行安裝、保養、調試,所加油應清潔且牌號正確。一旦發生飛車故障,操作者要頭腦清醒,應立即關閉油門及油箱開關,松開高壓油管連接螺帽,蓋住空氣濾清器的空氣入口,減壓停機。
4.柴油機冒黑煙。主要原因是燃油燃燒不完全造成。原因可能是供油時間過遲,燃油來不及充分燃燒;氣門間隙不正確或進氣不通暢,空氣濾清器堵塞,造成進氣不暢即空氣供給不好;噴油器工作不良,因新鮮空氣供應不足而冒黑煙;活塞、活塞環、缸套磨損嚴重等。一旦出現活塞環密封不嚴,缸內氣壓就會下降,導致柴油機不能充分燃燒而冒黑煙,且發動機動力劇烈下降,嚴重時在有負荷時,發動機會自動熄火,此時應更換磨損件。農用柴油機超負荷,在大負荷或加速工況下常常伴有冒黑煙的現象,一般是因為噴油量過多造成的,應減輕負荷。
5.柴油機冒藍煙。排氣管冒藍煙,通常是由于發動機使用時間過長,慢慢開始燒機油引起的,隨著藍色煙霧的加重,燒機油越來越多,就應考慮維修了。處理措施是:如果機油油位過高,查看油尺,把多余的機油放掉;如果機溫過高,導致機油蒸發,應檢查冷卻系統有無故障。若無故障,一般是因冷卻水溫度過高造成的,應換掉冷卻水;如果活塞與氣缸磨損大或活塞環磨損過大,應檢查活塞與氣缸以及活塞環的磨損情況,及時進行搪缸修復,或更換新的活塞環。如果活塞環安裝不對造成機油跑到氣缸內,應正確安裝活塞環。除了檢查缸套活塞組是否磨損、活塞環彈力是否減弱、油底殼機油是否添加過量、空氣濾清器油面是否過高等原因后,還應注意檢查氣門桿與氣門導管的配合間隙是否過大都會引起冒藍煙。
6.柴油機耗機油過多。柴油機壓縮系統磨損嚴重、活塞裝配錯誤、機體各連接處密封墊損壞等原因都會引起機油消耗過多。當發現機油消耗過多時,應首先檢查機體和蓋罩等連接處是否有漏油現象。如漏油,應檢查各連接部位的密封墊是否完整,要對損壞的密封墊進行更換。若密封墊完整,應檢查各部位的連接螺絲是否松動,對松動的螺栓用扳手上到規定扭力即可。若漏油處在機架位置,應對機油殼進行檢查,機座螺絲是否松動,機油殼是否磨碰而產生漏油。柴油機長期使用會使柴油機的缸套形成縱向拉痕,缸徑、活塞側間隙超出規定值,使活塞環出現刮油不凈現象,致使刮油不凈而參與燃燒,都能導致嚴重消耗機油。此外,氣門導管磨損嚴重也會引起燒機油。
7.柴油機拉缸。拉缸是指活塞與氣缸的某一局部發生直接接觸,過高的瞬間接觸力超過潤滑油的承載能力,于是相互間造成干摩擦,摩擦產生的熱使活塞與氣缸的溫度急劇上升,直至發生金屬間的相互粘著甚至熔在一起,結果使活塞在氣缸中不能上下滑動。拉缸嚴重時可使連桿彎曲,軸瓦咬死等,直至整臺柴油機損壞報廢。活塞拉缸時,發動機轉速不穩定,機油消耗或竄氣量增加,曲軸箱內壓力升高。
引起活塞拉缸的原因很多,主要是由于活塞、活塞環和氣缸的相互配合不當或高溫下潤滑油膜局部被破壞而引起的。活塞過熱的起因是柴油機噴油時刻太早;冷卻不足。由于冷卻水損失,水垢太多,水泵停轉,冷卻風扇停轉等原因引起的;活塞在滑動表面上壓得過緊;活塞環密封不好,由于竄氣也會使活塞發熱。除此之外,燃燒廢氣竄漏也會破壞油膜而導致干摩擦;配缸間隙太小,加載時活塞被卡住而導致拉缸;缺潤滑油導致活塞與氣缸壁之間的干摩擦;氣缸工作面加工不好或安裝不合適都會導致拉缸。