農用柴油機燃油系三段式故障診斷項目教學

邵佳洪

摘 要：隨著智慧農業的快速推進，農業現代化程度得到顯著提高，其中以農用柴油機的使用量最為頻繁。但由于缺乏對農業人才培養的重視，使得從業人員的專業知識欠缺、技能低下，容易導致柴油機出現故障，嚴重影響生產效率。因此教會學生如何正確的辨別故障原因，并學會維修成為這一專業項目人才培養的關鍵。本文對如何教會學生正確辨別故障原因進行了探索。

關鍵詞：智慧農業 農用柴油機 人才培養

一、現代農業發展現狀及人才培養現狀

所謂“智慧農業”是指充分應用現代信息技術集成應用計算機與網絡技術、物聯網技術、音視頻技術、3S技術、無線通信技術及專家智慧與知識，實現農業可視化遠程診斷、遠程控制、災變預警等智能管理。目前在發達國家，知識的處理、自動控制的開發以及網絡技術的運用，已經滲透到農業的方方面面。

雖然我國的現代農業發展目前還不能與發達國家相媲美，但是隨著本國現代農業的快速發展，農業現代化器械的使用率也隨之增加，尤其是農用柴油機在現代農業的犁田、播種、收割和運輸等方面仍然占主導地位。但是由于工作環境差，從業人員專業知識欠缺，技能低下，導致出現故障的頻率較高，柴油機燃油系統的故障尤為突出，嚴重影響生產效率。而且這方面的人才培養質量也是有所欠缺。

1.農業人才轉移現狀嚴重

我國是一個人口大國，也是一個農業大國，農村人力資源數量豐富。但伴隨農村城鎮化、工業化進程，剩余農業勞動力的非農化轉移是一個必然，也是社會進步的體現。然而，令人擔憂的是，在農業勞動力非農化轉移過程中大批的農業人才，尤其是具有較高經營管理素質的復合型人才流出農業轉入收入更高的二、三產業就業，留在農業中的是由幼婦弱老人員組成的“63870部隊”，從而使農業中人才總量不足、層次不高的狀況更加嚴重、更加突出。

2.農村現代農業人才質量低

從農業現代化建設對勞動力知識和技能的要求看，農業現代化建設對擁有技術或經營才能的高級人才需求旺盛，而在農村這類人才十分稀缺，供給嚴重不足。與此相反的是，既無知識，又無技能，僅可以從事簡單勞動的人卻供給過剩。

3.政府對專業農業人才培養的重視度不夠

在過去一個較長的時期里，政府對城市二、三產業所需的人才，給予了高度重視，而對農村人才尤其是農業人才資源的培養和開發則疏于重視。雖然近幾年“三農”問題一直是我國政府極其重視的一個民生問題，農村人才的教育培訓也增加了一些投入，但是其主要重點還是偏向于農民工的培訓教育，其主要目的還是為了幫助農民向非農轉移。

因此，設計科學的實訓項目，向學生普及農用柴油機的專業維修知識，提高故障診斷能力十分必要。在此筆者將以三段式故障診斷項目的教學設計為例，來講述如何更好地提升學生這方面的實際操作能力和辨別能力。

二、三段式故障診斷項目教學設計

三段是指以燃油壓力為節點，把系統分成低壓油路、高壓油路、回油油路三段。

所設計的實訓項目按理實一體化流程進行，每段實訓課程包含系統結構講解和油路分析、典型故障排查演示、分組故障診斷實訓三個過程。

1.理論講授結合農用柴油機

供給系統圖例與實物，教師根據三段油路，分步分析管路結構和元器件功用，通過詳細的理論講解和形象的圖例結構讓學生掌握各段油路的特點及診斷程序。

2.實操演示

在學生對油路有了基本的了解后，教師以實際操作的方式向學生演示到底如何排查故障。列舉典型故障的排查過程，學生仔細觀察教師演示，并即時記錄具體的操作流程，學會正確選用工量具和規范化的拆檢動作，為后續學生單獨分組訓練做好準備。

3.分組訓練理論和實踐

都有了一定了解后，學生要真正掌握如何排查故障并修理還需要自己動手實際操作。所以后續按學生和設備情況，把班級分成低壓油路、高壓油路、回油油路三個小組，各組輪換進行分段故障的診斷、排查。確定明確的訓練目標和任務，教師輔助性地進行觀察和指導學生的操作過程和方式，糾正學生的錯誤，引導學生養成正確的診斷思路和規范的排故方法。

教師通過以燃油壓力為節點，把農用柴油機的系統分為低壓、高壓、回油三段，對學生進行故障排查和診斷的實訓教學，并將這一實訓項目和生產實際緊密結合，讓學生在掌握理論知識的同時能夠結合實際情況，掌握簡明的診斷思路和規范的操作流程，達到學以致用的目的，從而為這一行業輸送可用的人才。按低壓、高壓、回油分設的三段式實訓教學項目與生產實際緊密結合，使學生掌握簡明的診斷思路和規范的操作流程，達到學以致用的目的。

三、列舉典型故障診斷項目教學過程

1.低壓油路故障診斷

（1）低壓油路組成與特點。油路路徑與壓力分析：低壓油路從油箱開始，經沉淀杯、輸油軟管到輸油泵進口組成負壓油路；輸油泵加壓后，經柴油粗濾器、細濾器，到高壓油泵前端，壓力逐漸提升。油箱處燃油壓力是大氣壓力，經油水分離器逐漸提升到0.15MPa，輸油泵加壓后增至0.3 MPa。

低壓油路一般容易出現油路堵塞、出油不暢、泄露、進空氣等情況，而故障發生的原因大都在油箱出油閥、沉淀杯開關、手油泵閥體、輸油泵閥體以及傳動機構、管路濾芯、濾清器、油管接頭和密封墊圈等地方。其一旦發生故障，就會引起發動機不能啟動或啟動困難和轉速不穩定、功率不足的現象，從而導致整個農用柴油機不能正常運轉。

但是組成低壓油路的元器件結構和原理相對簡單，所以在實訓過程中教師只要向學生講清楚相關的元器件結構和原理，并要求學生按既定的先后程序，逐步完成相關部件的拆檢，判斷單個零件好壞。在拆撿過程中完成故障的診斷與排除，減少了抽象分析。

（2）列舉發動機無法啟動故障診斷。以油路堵塞，造成出油量不足，引起發動機不能啟動為例，按照燃油流向，第一步通過控制沉淀杯開關，檢查軟管出油口的出油量；第二步按壓手油泵檢查輸油泵出油量；第三步檢查管路中的兩個柴油濾清器。排查要點是沉淀杯底部有無雜質堆積；輸油泵內部彈簧有無損壞；管路濾網、濾芯有無堵塞；柴油濾清器是否老化；各管接口密封圈有無破損或老化。最后考慮各機件連接的牢固程度及管口的緊固程度。通過對相關部件的拆檢和排查，最終確定故障原因并完成修理。

2.高壓油路故障診斷

（1）高壓油路組成與特點。油路路徑與壓力分析：高壓油路是經噴油泵加壓，燃油在噴油泵柱塞彈簧力作用后到10 MPa以上。經高壓油管進入噴油嘴再次加壓達到20 MPa以上噴射。燃油壓力在噴油泵與噴油嘴處進行兩次加壓。

高壓油路的故障易發點有噴油泵偶件、調速器、高壓油管、噴油嘴偶件、噴油口、高壓接口、高壓密封墊等。高壓油路中噴油泵壓力不足、供油時間錯誤，個別噴油嘴霧化不良、滴漏、堵塞。由機件損壞造成啟動困難、運轉不穩、煙色錯誤、油耗過大。教師在實訓過程中要引導學生正確認識這些明顯的現象。

由于高壓油路故障表象判斷明顯，學生按照設計步驟進行漸進式拆撿，簡化了噴油泵及噴油嘴的結構原理和故障原因分析兩個過程。避免診斷復雜化，強化學生排故邏輯和判斷力培養。

（2）列舉單缸缺火故障診斷。以單缸噴油嘴霧化不良造成發動機缺缸為例。按節點排查的原則，第一步采用斷缸法判斷不工作的某個汽缸；第二步拆檢對應噴油泵出油口的出油量與壓力；第三步拆下對應的噴油嘴，做噴油嘴壓力測試和霧化實驗；第四步拆撿噴油嘴，通過噴嘴清理和閥芯彈簧與墊片的調節，使油嘴正常工作；如調試失敗，更換油嘴柱塞偶件。

3.回油油路故障診斷

（1）回油油路組成與特點。

回油油路：噴油嘴未來得及噴射的燃油，卸壓后回流到噴油泵前。噴油嘴上腔經回油接口、回油管、回油閥返回至噴油泵前端。

機件與故障原因：回油油路中會出現漏氣、堵塞，造成排氣管冒黑煙或無法啟動等故障。其主要是由密封墊圈損壞或油路中雜質引起。

回油油路故障相比較于低壓油路和高壓油路故障，它的隱蔽性強，如果不按明確的排查流程，很難準確找到故障點。因此在實訓教學過程中，教師一定要引導學生在診斷時嚴格地按照既定步驟進行，把隱藏的故障通過試驗的形式顯現出來。

（2）列舉柴油機無法啟動故障診斷。以柴油機無法啟動為例。在實訓過程中，遇到柴油機無法啟動，學生第一步按壓手油泵6～8下，聽回油聲音，判斷供油與回油聲音是否清晰分開。第二步使用肥皂水涂抹法，在手油泵按壓過程中查看各回油接口有無氣泡形成。第三步拆檢回油閥，檢查油閥密封性，調修回油閥。這樣三步過后一般可得知相關故障原因，再由教師指導完成故障的排查和修理。

四、小結

農用柴油機燃油供給系三段式故障診斷項目教學，結合實訓工位，把故障診斷流程設計為低壓、高壓和回油三個實訓項目，實施項目循環教學。三段式故障診斷項目教學，思路清晰、程序明確、實操規范、簡單易懂、教學實施方便。以典型故障為例，有明確的故障診斷流程。學生分組后進行項目循環實訓，針對故障現象，漸進式地排查、分析原因，準確及時地找到故障部位，有利于順利排除故障，修復柴油機燃油供給。將復雜的故障診斷過程，通過簡明的操作流程，進行項目循環實訓，學生先做后學、邊做邊學，先操作后認知，減輕了由于文化基礎差、理解能力弱而造成的學習壓力。這有利于學生提高分析油路故障成因的邏輯思維能力，有利于學生迅速掌握排除油路故障的實操技能。

參考文獻：

[1]徐莉.農機修理工[M].北京：中國勞動社會保障出版社，1996.

[2]劉敏.農機修理工[M].北京：中國農業科學技術出版社，2003.