190系列柴油機燃燒敲缸故障判斷及排除

彭光杰

摘 要：針對運行中的12V190柴油機燃燒敲缸的現象及危害，分析了產生燃燒敲缸的原因，并提出了相應的故障判斷、排除方法及預防措施。

關鍵詞：柴油機；燃燒敲缸；原因；判斷；排除；預防

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.13.040

0 引言

柴油機正常狀態下工作時，燃料和空氣混合物著火時爆發的聲音柔和穩定，具有節奏，并符合一定的規律。即在不同的工況時，聲音的大小和頻率分布是一定的。但由于某種原因，燃油著火時將爆發出來一些異常敲擊聲，這種敲擊聲就叫燃燒敲缸。若不及時處理，會加速柴油機的磨損，增加燃油消耗，甚至損壞氣缸、氣缸蓋和活塞等，并加劇連桿、曲軸裂紋的發展，嚴重影響柴油機壽命。因此，分析柴油機產生燃燒敲缸的原因并及時進行處理，對節約成本、減小檢修工作量、保證柴油機正常運行具有重要意義。

1 故障原因及現象

柴油機發生燃燒敲缸時會表現出各種癥狀。因此應進行深入細致的分析，找出其原因。只有了解故障的確切原因，才能對故障進行準確判斷，進一步采取措施，進行對故障的排除與預防。柴油機燃燒敲缸的發生有以下幾種原因。

1.1 供油量過小

柴油機在空載低轉速時，個別缸供油量較小，每次泵油后不足以開啟噴油器的針閥，要每隔一、兩個工作循環泵油后才能開啟針閥噴射一次，形成隔次噴射。當針閥被打開時，積存在高壓油路中的燃油一涌而出，使該缸產生爆燃，爆炸聲明顯大于其它缸。這就是平時在低轉速時聽到某個缸有敲缸現象，高轉速又消失了的原因。

1.2 供油量過大

個別缸供油量過大，柴油機著火燃燒其產生的爆炸聲比其它缸大，出現清脆、有節奏、“鐺、鐺”類似金屬的敲缸聲，排氣冒黑煙，機體震動加劇。

1.3 噴油時間過早

因噴油時間過早，使柴油在空氣溫度和壓力較低的情況下噴入燃燒室，造成著火時間延長，燃燒室內集結較多柴油，一旦發火，這些柴油同時燃燒，溫度和壓力急劇增大，產生敲缸聲；對氣缸套、氣缸蓋和活塞產生壓力沖擊，產生清脆有節奏的“嗒、嗒”敲缸聲。

1.4 噴油器滴油或霧化不良

因噴油器針閥卡在噴油位置，或噴油泵出油閥因磨損嚴重或卡住而失去作用，不能及時地開啟和關閉，從而引起氣缸內無一定節奏、清脆、響亮的金屬敲缸聲，有時出現相隔很近的兩下聲響。于此同時，排氣管會出現放炮聲和冒灰白色煙，柴油機運轉不穩定的現象。

1.5 積碳過多或氣缸墊過薄

由于燃燒室積碳過多或氣缸墊過薄，減少其容積，壓縮比增大，氣體壓力和溫度過高，噴射入氣缸的霧狀柴油遇到高溫高壓氣體即著火燃燒，產生所謂的爆燃，爆燃時火焰以極高的速度向外傳播，甚至在氣體來不及膨脹的情況下，溫度和壓力急劇升高，形成壓力波，以聲速向四周推進。這種壓力波撞擊氣缸壁時就發出尖銳的敲擊聲，表現出類似供油量過大的現象。

1.6 柴油自燃性差

柴油十六烷值低，不易著火燃燒，必須等燃油全部噴入燃燒室才開始著火燃燒，產生爆燃引起敲缸。

2 故障判斷

12V190柴油機有12個缸，要想準確迅速地判斷敲缸聲出自哪一缸并非易事。診斷時首先用聽診法判斷燃燒敲缸聲來至哪個﹙幾﹚缸，然后結合工況變化法和部分停缸法，詳細判斷造成聲音異常的部位和原因。

2.1 聽診法

即用一根金屬棒﹙或長螺絲刀﹚，一端觸靠在柴油機缸蓋上，另一端貼在耳朵上。根據敲擊聲的大小、高低、輕重、性質，結合經驗，予以判斷。

2.2 工況變化法

燃燒敲缸聲往往與工況有明顯關系。柴油機運轉中，可將轉速由低到高、負荷由小到大，進行變化，從而判斷敲缸聲異常變化情況。

2.3 部分停缸法

由于引起燃油燃燒時聲音異常，往往是有些缸工作不正常引起。所以當停止該缸工作時，如果敲缸聲消失、煙色正常、震動減小，則可準確的予以判斷。

3 故障排除

排除故障一定要根據診斷出的部位和原因，有的放失的排除。

（1）供油量過大或過小引起的敲缸聲，應查明原因，給予排除，并將供油量調整至規定值。190系列柴油機規定單缸400次供油為210CC，各缸誤差不大于3%。

（2）找出供油提前角過大的原因，給予排除，并重新調整供油提前角或供油間隔角。

（3）對于噴油器滴油或霧化不良引起的敲缸聲，應檢校噴油器的啟噴壓力、霧化、密封情況，以及出油閥的密封和彈簧的彈力，如不符合要求應研磨或更換新件。

（4）拆下缸蓋，采用機械或化學方法清除燃燒室積碳，如果是氣缸墊過薄引起的敲缸聲，應更換符合規定值的氣缸墊。

（5）如使用自燃性較差的柴油引起的燃燒敲缸，應更換適當的十六烷值柴油。190系列柴油機所用柴油十六烷值為40-60。

4 故障預防

柴油機出現故障，進行正確地判斷并及時排除，固然重要，但有效地預防故障意義重大，可以起到事半功倍的作用。由于柴油機工作過程中的復雜性，造成燃燒敲缸的原因是多方面的，任何一個相關因素的異常都有可能導致其發生，影響柴油機的正常運行。因此，作為柴油機操作使用者，應嚴格遵守操作規程，采取積極有效的措施，對柴油機燃燒敲缸進行預防，從而杜絕其發生，延長柴油機的使用壽命。主要預防措施有以下幾個方面：

（1）嚴禁柴油機長時間空載、怠速運轉。（2）做好柴油三過濾，定期清洗各濾網及濾清器。（3）定期檢查噴油泵聯軸器聯接螺栓、噴油泵各調節螺釘緊固情況。（4）保持噴油泵的清潔，嚴禁用水沖洗防乳化。保證泵內潤滑油的質量和清潔。（5）按190柴油機強制保養規定，定期檢校噴油器，檢查調整各缸供油量及均勻度和供油提前角、間隔角。

5 結論

柴油機燃燒敲缸的原因有很多，80%以上是由于使用管理、維護保養不當造成的，認真、踏實的工作態度和作風是防止故障發生的最好措施。因此現場操作人員要加強學習和培訓，努力提高理論水平和實踐技能，提高識別柴油機發生異常現象的能力，做好柴油機日常維護保養工作。

參考文獻：

[1]鉆井柴油機工[M].中國石油大學出版社，2004.

[2]柴油機構造、使用與維修[M].湖南科學技術出版社，1990.

[3]190系列柴油機使用維護手冊[K].濟南柴油機股份有限公司，2002.