小型柴油機渦流室鑲塊安裝與使用

呂龍海

摘要：渦流室鑲塊安裝與使用不當，會因松動發生柴油機啟動困難，會因脫落發生重大機械事故。本文分析了渦流室鑲塊松動導致啟動困難的原因，為避免故障發生提出了在使用與安裝時應該注意的事項。

關鍵詞：柴油機；渦流室鑲塊；安裝

中圖分類號：S2185文獻標識碼：Adoi：10.14031/j.cnki.njwx.2017.03.044

渦流室鑲塊構造很簡單，但很重要。它的技術狀態好壞，可影響柴油機的啟動性能、動力性、經濟性，甚至會造成事故。一臺S195柴油機發生啟動困難無法排除，最后拆檢柴油機時發現，是氣缸蓋上渦流室鑲塊發生松動，使主噴孔和起動噴孔的位置發生了改變，造成了啟動困難。還有一臺S1100柴油機，更換新的渦流室鑲塊后，不到兩天，在運行途中鑲塊突然脫落，引起嚴重搗缸事故，缸套嚴重拉傷，機體被搗穿。渦流室鑲塊松動后，輕者造成啟動困難，如不及時修理，重者會因脫落，頂壞活塞、缸套、氣缸蓋，甚至造成連桿彎曲，曲軸斷裂或搗毀機體等重大機械事故。

1渦流室鑲塊松動導致啟動困難的原因

渦流室鑲塊在正確位置時，手搖啟動轉速低，渦流室內不能形成柴油燃燒的溫度，噴油嘴噴出的柴油， 在渦流室內形成渦流，從正對噴油嘴的起動副噴孔（ 引燃孔） 直接沖入主燃室， 因此時主燃室溫度比渦流室內高， 就著火而啟動了。而鑲塊連同其上的起動副噴孔轉離正確位置， 噴油不能直接從此孔沖入主燃燒室， 所以就難啟動了。既使勉強啟動著火， 也是冒黑煙， 工作無力， 耗油多。其原因是： 機器正常運轉時， 在壓縮行程， 空氣是由主噴孔沿切線方向進入渦流室的， 由于內部形狀的約束， 空氣做旋轉運動， 形成渦流。在壓縮行程接近終了時， 噴油嘴噴出的柴油， 不再能直接從起動副噴孔沖入主燃燒室， 而是隨渦流旋轉， 大部分甩在渦流室壁上， 逐步蒸發氣化， 一部分在渦流室中心與空氣混合著火燃燒， 使渦流室內的溫度和壓力急劇升高。這時已燃和未燃的混合氣及柴油蒸氣， 以很高的速度沖向主燃燒室， 完成第二次燃燒， 進入作功行程。而主噴油孔轉離正確位置， 渦流室內就不能形成正常渦流， 柴油也不能與空氣很好地混合， 當然就會燃燒不好， 工作情況惡化。

2渦流室鑲塊松動、脫落產生的原因

（1）油門操作不當。經常轟油門，使柴油機供油量忽大忽小，轉速則忽高忽低，作用于渦流室鑲塊上的內應力也時大時小，時間長易造成渦流室鑲塊開裂、松動而脫落。

（2）使用維修不當。①使用中在機溫較高的情況下，更換冷卻水，由于激冷激熱，使鑲塊產生裂紋；或者是在嚴冬停機后，不等機溫降低，就馬上放出冷卻水，由于機溫與氣溫相差懸殊，導致鑲塊產生裂紋，因而引起鑲塊自行脫落。②水箱“開鍋”驟加冷卻水，因溫差過大，熱脹冷縮，引起鑲塊產生裂紋后松動、脫落。③先將柴油機啟動后再向冷卻系加入冷水。由于柴油機啟動后，機體溫度迅速升高，這時加入冷水，致使鑲塊在高溫條件下遇冷而產生裂紋而松動。④氣缸蓋上的鑲塊座孔配合尺寸過大，大于允許公差范圍，或者鑲塊外徑配合尺寸過小，小于允許公差范圍，使鑲塊安裝后沒有足夠的過盈量（如S195型柴油機鑲塊與氣缸蓋配合過盈量為：-0.050～-0.023 mm），而容易產生松動脫落。⑤鑲塊圓度大于規定技術要求（規定圓度不能大于0.01 mm）。⑥壓裝時強行敲擊，使邊緣拉絲而安裝不緊。⑦鑲塊過厚，裝入座孔后凸出氣缸蓋平面過高，活塞運動達到上止點時，其頂面與鑲塊相撞，造成松動而脫落。

（3）鑲塊質量差，工作條件惡劣。鑲塊制造選用的材料質量不佳，或者工作條件處于惡劣的環境，承受高溫高壓而冷卻條件較差，經常受熱膨脹又冷卻而產生塑性變形，造成松動、裂紋。

3避免松動、脫落安裝使用注意事項

（1）安裝渦流室鑲塊前，要用干凈柴油或金屬清洗劑將其清洗干凈，特別是起動副噴孔不要堵塞。

（2）安裝195型柴油機渦流室鑲塊時，一應使主噴孔在上，起動噴孔在下，如果倒裝，噴油器噴出的油就進不了主燃燒室，因為這時渦流室被機體堵住噴孔，不與主燃燒室相通。二應使主噴孔（橢圓形）和起動副噴孔（漏斗形）的中心線與進、排氣門中心線相垂直，噴油嘴中心線對準起動副噴孔。這樣，噴油器噴油時，一部分油從小孔進入主燃燒室，便于啟動。

（3）安裝不能用手錘直接敲擊，要用報廢的鑲塊或其他平整的鐵塊墊在其上，然后敲打，以免產生凹坑、麻點等。

（4）安裝后的渦流室鑲塊與缸蓋平面相齊，不要傾斜。在使用過程中，經常發生渦流室鑲塊起動副噴孔堵塞，鑲塊裂紋等。因此，要注意以下幾點：①嚴禁拖拉機長期超負荷作業，防止燃燒室積碳，避免堵塞起動副噴孔。②定期檢查調整噴油壓力，避免滴油、漏油、霧化不良，造成積碳。③定期檢查調整供油提前角、配氣相位和氣門間隙，以保證燃油與空氣混合均勻，燃燒完全。④避免柴油機長期怠速運轉，猛轟油門、燒機油等。

（5）一旦發現起動噴孔堵塞，可用細鋼絲和干凈柴油疏通清洗，并保證小噴孔有一定粗糙度。

（6）嚴禁先啟動后加水及在柴油機過熱情況下猛加涼水，以免機溫驟冷，而使機體、渦流室鑲塊產生裂紋。一旦發現水箱嚴重缺水，先讓柴油機怠速運轉2～3 min，待機溫下降后，熄火停車30 min左右，再加冷卻水。冬季柴油機運行時機溫較高，而室外氣溫較低，若這時立即熄火停車，容易造成機體、渦流室鑲塊產生裂紋，應怠速運轉3～5 min后熄火。