農用拖拉機發動機嚴重振動的故障診斷及排除分析

季遠

【摘 要】農用拖拉機發動機嚴重振動與發動機的裝配質量息息相關，本文基于農用拖拉機柴油發動機嚴重振動故障這一問題，分析了柴油發動機裝配質量對曲柄連桿機構不平衡性的影響，接著分析了柴油發動機裝備質量對各缸工況不均衡度的影響，最后探討了柴油發動機嚴重振動故障排查的要點。

【關鍵詞】農用拖拉機;柴油發動機;嚴重診斷;故障診斷;故障排除

許多農用拖拉機駕駛員經常會遇到在起步及運行的過程中振動嚴重的問題，過大的振動不僅會影響乘坐舒適度，還會使駕駛員更容易疲勞，振動造成的零部件損耗也更大。基于這一問題，筆者進行了下文的論述。

1 發動機裝配質量對曲柄連桿機構不平衡性的影響

為確保發動機曲柄連桿機構的實際平衡符合設計需求，對曲柄連桿機構主要運動部件重量分配和尺寸作了嚴格的公差，并在裝配前進行檢查、調整或分組選擇，以確保裝配質量，確保發動機平衡，要求有以下幾點：

1.1 在同一柴油機上使用的活塞，其重量差異在10-20 g之間（缸徑約為100 mm），以及在5g-10g范圍內使用的汽油機，其要求上限為±1 g。一般而言，單件活塞重量差異不應超過單件總重量的5%，因此活塞要按重量分組，隨時根據需求進行調整，宜采用車削裙口內圈，拖鞋式活塞則銑削活塞銷座孔下平面。

1.2 曲軸飛輪組不僅要求靜平衡（旋轉時無自由離心力，即重心無偏離，可靜止檢查），還要求動平衡（旋轉時無自由離心力和離心力矩，通常在動平衡機上檢查），做完動、靜平衡后，應作相應的標記，使用和維修時不得更改曲軸、飛輪上的標記，更換配件時，應重新做動靜平衡試驗。

1.3 連桿組的重量公差也作了相應的規定，一般情況下，每一連桿的最大重量差為0.2-0.3%，而且每一連桿的重心都應該是相同的。因此，在連桿小頭和連桿蓋上存在調節凸塊，為了提高調節精度，應根據重心和重量對連桿組進行組合組裝。

2 裝配質量對發動機各缸工況不均衡度的影響

為使各油缸的工作接近平衡狀態，對含氣燃料供應系統的各工作部件，在裝配時要作適當的調整和選擇，具體要求如下：

2.1 在進行裝配時，有限選用同廠、同時期、同型號的偶件，高壓油管長度應一致，滾筒高度應盡可能接近，噴油泵凸輪軸各凸輪外輪廓應符合要求，各凸輪之間的間隔角允許誤差±0.5°;若不符合要求，應根據噴油泵滾筒高度進行相應調整，以保證單缸供油提前角的準確性。汽油機各缸的火花塞間隙應一致，高壓線等長，分電器凸輪間隔角允許誤差±1°，如有必要可調整，確保單缸點火時間準確。

2.2 各缸內的燃油供都應該保持一致。在怠速和高速工況下，泵內供油量分布不均是引起發動機振動的主要原因，而非均勻性越大，說明噴油泵內供油量分布不均，發動機工作時就越不均勻，產生的振動就越嚴重。為了控制各汽缸供油量的不均勻度，除按規定進行調整外，還應選擇同一臺機組的同一套機組。

2.3 各缸內的空氣和氣體的混合入口系數應該相同。為保證進氣系數的一致性，要求每缸進、排氣門間隙應符合規定，配氣凸輪外輪廓應一致，每缸進氣道內壁形狀應一致。

2.4 各缸內的燃油燃燒效率應該相同。因此，必須保持每個氣缸的形狀相同，使進氣的渦流一致，氣缸壓縮的最終壓力和溫度一致。

3 故障排出措施

3.1 檢查發動機與車架的固定螺栓是否松動

發動機支架上的膠墊有無破損、老化、斷裂或脫落等情況。如有異常，應及時緊固固定螺栓，修補或更換損壞的部件。此外，發動機在車架上安裝位置不當也會引起振動，此時應重新調整發動機在車架上的安裝位置。

3.2 檢查單缸柴油機平衡機構是否工作正常

簡單檢查方法：打開后蓋，旋轉飛輪，檢查活塞在上止點時平衡塊是否在最后端。若平衡塊與活塞的相對位置不符合要求，則應重新檢查平衡軸齒輪的安裝標記;如正確安裝標記，則應進一步檢查曲軸齒輪與曲軸之間的平鍵是否完好，有無滾鍵現象，因為曲軸齒輪與曲軸聯接失準，會造成發動機整個平鍵錯亂，最終導致發動機振動。

3.3 檢查主軸承是否工作異常

如果主軸承間隙過大，或燒蝕嚴重，發動機下部能聽到沉重的金屬撞擊聲，當發動機負荷增大時，駕駛員有明顯的振動感。其他不正常的主軸承狀態也可能會導致發動機振動。

4 小結

農用拖拉機在啟動以及運行過程中經常會發生振動，對振動較為嚴重，不僅會影響乘坐的舒適度，對于駕駛員也更難操作，且嚴重振動還會導致零部件使用壽命縮短，嚴重者還可能會引發各類機械事故。基于多年柴油發動機研究經驗，筆者認為發動機的裝配質量與機構平衡息息相關，對于日常使用中的嚴重振動，我們可以通過檢查發動機與車架的固定螺栓是否松動，檢查單缸柴油機平衡機構是否工作正常，檢查主軸承是否工作異常等方向進行排出解決。

參考文獻：

[1]宋力喆. 柴油發動機運動部件故障診斷研究[D].北京化工大學，2017.

[2]孫繼君，高玉國. 農用柴油發動機噪音及排氣異常分析[J]. 農機使用與維修，2018（05）：47.

[3]王科偉. 柴油發動機常見故障現象和原因分析及排除方法[J]. 科技創新導報，2018，15（11）：94-95.

[4]李印成，劉珩博. 柴油發動機運動部件常見故障診斷分析[J]. 科技經濟導刊，2019，27（12）：81.

（作者單位：江蘇凱利潤滑設備有限公司）