柴油機維修應注意的問題及對策

0 引言

柴油發動機在很多領域都有重要應用，如可以作為船舶、貨車等的動力裝置。柴油機發動機出現故障以后，會對這些設備的運行造成比較大的影響，在柴油機發生故障以后，不能夠僅僅通過簡單的零部件換裝、拆卸組裝等來排除故障，還需要對柴油機內部系統進行分析，發現故障的根源，從而準確的判斷柴油機的故障，采取有效的措施進行維修，確保故障得到完全排除，保證柴油機的正常運行。但是在實際工作中，受到柴油機維修人員技術水平以及柴油機本身系統復雜、故障隱蔽性強等問題的限制，導致采油機維修難度大、成本高，容易造成資源浪費。本文對柴油機的基本系統組成進行了介紹，分析了柴油機常見的故障及維修方法，并且對柴油機的維修技術進行了探討。

1 柴油機的基本系統組成

1.1 機體組件與曲柄連桿系統

柴油機的基本系統包括各個部件以及動力結構，其中基體組件是柴油機的基本骨架，為柴油機的運轉提供基礎骨架。基體組件系統包括汽缸蓋、氣缸體等零部件；在柴油機系統中，曲柄連桿系統是運轉樞紐，主要起到柴油機和其它動力系統之間的紐帶作用，該系統的主要作用是將活塞的往復運動轉換為曲軸的旋轉運動。柴油發動機中的曲柄連桿系統主要包括活塞組、連桿組、曲軸飛輪組等幾部分。

1.2 進排氣與燃油供給系統

在柴油發動機中，排氣系統的作用是為柴油機提供充足、干凈的空氣，從而為柴油機動力燃燒提供燃氣，確保柴油機的正常工作，因此進排氣系統可以被認為是柴油機的呼吸系統，具有重要作用，是柴油機經濟、高效運行的重要保障，該系統主要包括進排氣門等部件。在柴油機中燃油供給系統是重要的組成部分，該系統由高壓油泵、噴油器等部件構成，該部件作為柴油機的核心部件之一，其穩定性對于柴油機的運轉有著直接的影響。燃油供給系統可以根據柴油機的整體供給負荷，將適量的燃料噴入都柴油機汽缸內，從而確保柴油機系統正常運轉。

1.3 潤滑與冷卻、啟動系統

在柴油機中，潤滑系統對柴油機的運行起著重要的保障通，其能夠以一定的壓力為柴油機的各個零部件和系統輸送潤滑油，對其進行潤滑，減少各部件之間的摩擦，從而減少各部件的損耗，為機器的高效運行提供保障。柴油機的潤滑系統主要包括滑油泵、滑油管等幾部分組成；在柴油機中，冷卻系統的主要作用是保證柴油機處于正常溫度下運轉，防止由于長時間高溫運轉而給柴油機帶來損耗，起到保護柴油機的主要，該系統主要包括水泵、水箱等。柴油機的啟動系統主要是通過提供外部動力，提高柴油機啟動的安全性和可靠性，保證柴油機更好的運轉。

2 柴油機常見故障

2.1 氣缸套故障

在柴油機中，主機的氣缸體孔中設置有一個類似于杯子的圓筒形器件，這個器件就是氣缸套，根據形式的不同，氣缸套有干式、濕式和無氣等三種。在運行過程中，氣缸套和缸蓋、活該之間形成了封閉的氣缸套工作空間，在氣壓的作用下，活塞在氣缸內進行往復運動，從而是氣缸的作用可以發揮出來，在這個過程中，很多系統都會參與進來，這也導致其成為了柴油機中容易發生故障的部位。氣缸套最常出現的故障是氣缸套穴蝕，在柴油機運行過程中，活塞需要不斷的反復運動，從而使汽缸內部的溫度不斷上升，此時氣缸套內部和外部之間的壓力會不均衡，若活塞在運動的過程中容易發生持續沖擊缸套外表的現象，可能會造成氣缸套外的金屬出現脫落，從而造成氣缸套出現穴蝕的問題，這將會導致氣缸套系統不能夠正常運行，導致柴油機現運轉故障，甚至停止運轉。

2.2 滑動軸承故障

在柴油發動集中，滑動軸承是重要的結構，也是系統中最容易出現故障的零件。在柴油機中，滑動軸承起著樞紐的作用，在柴油機運轉過程中，滑動軸承時刻都保持著運動，在滑動軸承持續運轉過程中，需要加入干凈的潤滑油來對其進行潤滑，減少摩擦，但是如果加入的潤滑油不夠純凈，存在異物，會導致滑動軸承軸瓦別面出現凹槽，這將極大的影響滑動軸承的壽命，導致其容易出現運轉終止的問題；同時，在滑動軸承運轉過程中，軸承部件是在不斷的損耗的，而且這種損耗是不可逆的，在其長時間的運行以后，會出現比較嚴重的損耗，如果檢修人員沒有及時發現問題，或者是及時將磨損嚴重的部件更換掉，滑動軸承可能會出現偏轉，甚至是龜裂、斷軸，直接影響到柴油機的穩定性，進而對相應機械的運行造成嚴重影響。

2.3 柴油機“三濾”故障

在柴油機工作時，需要進行空氣清濾、柴油清濾和機油清濾等，因此柴油機中安裝有空氣濾清器、柴油濾清器和機油濾清器等設備，即“三濾”，“三濾”故障是柴油發動機常見的故障，下面分別進行介紹：

③在氣缸套的維修過程中，可以采用冷水與冷水之間的物理反應映替代冷熱交雜的溫度差，通過這樣的方式來防止氣缸套的故障。

①應用封閉式冷卻方法，通過應用冷水來進行溫度控制，將溫度控制在恒定范圍以內，通過這樣的方式來使機械零部件的熱膨脹系數適當，進而防止出現氣缸套穴蝕的問題。

③機油清濾。和柴油清濾類似，機油中也含有雜質，需要將機油中的雜質剔除掉，降低其對于柴油機的影響。

2.4 安全閥與燃燒室故障

在各類應用柴油機的船舶、車輛和其它機械設備中，由于柴油機工作強度大，自身結構復雜，是比較容易發生故障的部位。在對柴油機的故障進行分析時，需要考慮到其結構的復雜性、運行環境的特殊性等因素，采用綜合性的分析，從而提高故障診斷的準確性。柴油發動機具有較多的運動部件，結構也比較復雜，因此對其故障診斷的難度比較大，為了對各類故障進行準確的診斷，需要對傳統的故障診斷技術進行不斷的更新，積極應用先進的故障診斷技術和理念，從而為排除柴油機的故障提供支持。在進行柴油機故障的診斷時，要基于不同故障的表現形式，掌握故障產生的機理，從化學、物理等方面入手，根據振動、油耗、噪聲、形變、磨損、氣味等表現特征進行綜合分析，選取適當故障特征參數，完成故障診斷。

3 船用柴油機維修的有效對策

3.1 氣缸套故障的維修

氣缸套穴蝕是柴油機常見的故障，因此加強其故障策略的研究具有重要意義，通過對氣缸套故障的原因進行分析，認為可以采取以下措施對其穴蝕故障機進行維修：

根據科斯定理，如果交易成本為零，不管怎樣選擇法律規則、配置權利，有效率的結果都會出現。從網約車這種經濟現象產生的源頭來看，它是一種區別于傳統出租車市場、意圖從客運市場獲取效益的經濟行為。在營運車市場體系中，運營車輛、從業人員等均存在著個體成本，而道路的建設、使用、維護等都不可避免地存在公共成本，故而在道路運營市場關系中不存在理想的交易成本為零的現象，當然也就不可能任何法律設置、制度安排都是普遍適用的。因而，網約車對經濟發展而言是正效益還是負效益，最終取決于該制度的有效性，正如科斯所言：“能使交易成本最小化的法律就是最好的法律。”

②柴油清濾。柴油機工作過程中，柴油是其動力來源，需要加入柴油來使柴油機運轉，柴油中不同程度的含有雜質，在長時間使用過程中，柴油中的雜質會給系統造成侵蝕和破壞，從而引發柴油機故障，因此需要采用清濾裝置過濾掉柴油中的雜質，降低其對柴油機的損壞，若柴油清濾器發生故障，導致進入柴油機中燃料存在雜質，將會對柴油機造成比較大的損害。

對于后市，預計尿素貨源將出現緊缺情況，價格或將有所上漲，且今冬明春化肥價格將普遍高于去年同期水平。當前磷肥價格比較穩定，但是受到氮肥和鉀肥價格高位的帶動，經銷商和廠家對磷肥價格都存看漲預期。閆光榮預計，短期內化肥價格將繼續保持高位，廠家開工率處于低位，農民購肥的積極性也不高，所以行業越來越困難，亟需突破。

②將乳化油等防腐劑加入到柴油機的冷卻液中，在加入抗腐蝕劑以后，能夠在氣缸套表面形成一層保護膜，對氣缸套表面起到保護作用，從而減少氣缸套穴蝕的問題。

安全閥和燃燒室的維修，主要措施以下方式：

①空氣清濾。在柴油機的運行過程中，需要泵入大量的空氣來進行助燃，同時排除大量的氣體，在氣體進出的過程中，空氣中含有的塵土、污染物和沙粒等雜質很容易進行到柴油機內部，若含有雜質的空氣進入到柴油機內部以后，會直接影響到柴油機系統的正常運行。因此需要對進入柴油機內部的空氣進行清濾，降低空氣中的雜質，降低對柴油機的影響，但是如果清濾器發生故障，就會導致空氣中的雜質大量進入到柴油機，對柴油機造成損害。

許多微課僅僅是課堂實錄，甚至在播放過程中出現畫面模糊、晃動的問題。所以在制作上，教學者要注意視頻的清晰程度，注重畫面的交互及重點內容的突出，將與內容相關的圖解或表格快速、直觀地呈現在學習者面前，使課程簡潔有趣，促進學生自主學習，達到真正的效果[3]。

3.2 滑動軸承故障的維修

通過對滑動軸承故障的原因進行分析，針對滑動軸承故障，在對其進行故障維修時要確保采用的柴油機潤滑油的質量。在滑動軸承出現故障以后，如果問題比較嚴重，需要直接對滑動軸承進行更換，在進行新軸承的更換時，維修人員需要對潤滑油進行全面的檢查，確保其是干凈的，無污染，若發現潤滑油存在污染則不能夠進行應用，需要更換為沒有污染的干凈潤滑油，從而防止由于潤滑油的問題造成新軸承的損壞。若通過檢測、物理實驗和動態觀察等方式，確認滑動軸承的故障在維修以后還可以繼續使用，可以應用維修、焊接維修、。重新填充軸承襯套和噴涂的方式來維修軸承，使其可以繼續使用，減少資源的浪費和經濟成本。

3.3 “三濾”故障的維修

為了防止空氣污染物、柴油雜質和機油雜質等問題造成的采油機故障，需針對性的安裝濾清器，通過安裝空氣濾清器、柴油濾清器和機油濾清器等方式來過濾各種雜質，防止這些雜質來導致故障。在安裝空氣濾清器、柴油濾清器和機油濾清器安裝過程中，需要注意安裝位置的控制。如在進行空氣濾清器的控制時，需要將各個零部件的位置上一一對應，從而避免出現位置安裝錯誤情況。在安裝過程中還需要注意，需要在紙濾芯的兩端安裝橡膠圈，而且對于固定空氣濾清器的螺絲，不能夠擰的太緊，避免由于螺絲擰太緊而導致濾清器表面壓力過大，造成濾清器表面出現變形。此外，需要定期的對空氣濾清器、柴油濾清器、機油濾清器進行維護，主要措施是對濾清器的濾芯進行清洗，清理橡膠圈上的臟物，在完成這些維護措施以后，在安裝濾芯時，需要確保濾芯和物件之間進行良好的密封。

3.4 安全閥與燃燒室故障維修

事業單位的經費主要來自國家預算撥付。這部分費用用于維持事業單位完成工作任務和事業計劃所需的業務支出。事業單位經費按類別/用途可分為人員經費和公用經費，或者分為維持經費和發展經費。但無論哪種經費，如何管控、提高經費的使用效率和效益，是目前我國事業單位普遍面臨的一項熱點問題。

①通過對安全閥和燃燒室的故障情況進行分析，診斷安全閥和燃燒室的故障。在傳統的故障診斷模式下，通常采用直接觀察法來檢查故障，這種方式并不能夠對安全閥和燃燒室存在的問題進行全面的分析，因此不能夠全面發現安全閥和燃燒室出現的故障。針對這一問題，可以采用熱力參數分析法、振動分析法、瞬時轉速法等來診斷安全閥和燃燒室的故障，結合傳統的直接觀察法，對故障進行更加全面的診斷，為安全閥和燃燒室故障的維修提供良好的基礎。

目前，三方共同創新研制了名為“智寶”的移動式病蟲害智能化感知設備，填補了國內外移動式病蟲害智能測報技術與產品的空白。該設備集成了包括視覺、溫濕度傳感器、地理位置、移動終端等多種信息獲取手段，有效提升了現有病蟲害監測能力。

工程木協會(APA)也具有國際影響力。其在中國臺灣、墨西哥城、上海和東京設有辦事處，提供出口促銷和市場準入計劃。

②在診斷完安全閥和燃燒室的故障以后，可以采用更換安全閥、重新啟動主機等方式來時安全閥從起跳狀態恢復正常狀態。若需要進行安全閥的更換，需要選擇具有高質量的安全閥，確保其滿足實際的使用要求。對于燃燒室故障，主要是由于積碳而引起的，積碳長時間沒有清理，或者清理不干凈，都可以會導致燃燒室內出現腐蝕，采用焊接的方式對燃燒室進行維修是治標不治本的，需要對積碳進行清潔才能夠很好的解決燃燒室的故障。清除采油機燃燒室的積碳可以采用機械法和化學法等方式，機械法是指通過應用鋼絲刷、刮刀和竹片等對積碳進行剔除；化學法是指在燃燒室金屬表面應用退碳劑，對軟化的積碳進行清理，這種方式具有良好的清除積碳的效果，可以保證燃燒室的清潔，從而使燃燒室可以正常運轉。

4 柴油機故障診斷方法探討

4.1 故障診斷分析

在柴油機中，安全閥對于系統運轉起著重要作用，是柴油機運行的基礎保障，不過其也是柴油機最容易出現故障的部位。在實際運行過程中，當柴油機持續高強度工作以后，安全閥容易發生故障，當柴油機持續高強度運轉以后，超過了一定的額定功率，會導致氣缸內部壓力上升，導致安全閥會出現起跳的情況。當安全閥出現起跳以后，如果不能夠及時的進行處理，會對柴油機的運行造成比較大的影響。除了上述原因以后，安全閥自身質量存在問題也是導致其出現故障的一個原因，在柴油機檢修過程中，一些維修人員忽略了對安全閥合格指標的分析，導致安全閥運轉過程中由于出現質量問題而引發故障。在柴油機中，燃燒室是主要的工作空間，在進行維修以后，燃燒室的容積會發生變化，長時間以后會導致其出現問題，對柴油機的正常運行造成影響。

4.2 故障診斷流程

柴油機的故障診斷，通常可以按照以下流程來開展：

①收集狀態信號。在進行柴油機故障診斷時，需要先收集柴油機狀態信號。狀態信號時柴油機故障特征的信息載體，其可以為故障的診斷提供有效的依據。在實際工作中，可以應用想滾傳感器和輔助測試儀器等柴油機運行過程中的噪聲、振動、壓力、轉速和溫度等信號進行收集。

地鐵車輛客室車門發生嘯叫問題的原因較復雜，因此，在處理車門嘯叫問題時，應全面分析、對癥下藥。本文可為處理嘯叫問題提供參考，從而減少正線車輛發生車門嘯叫故障率，以及提高乘客乘坐舒適性。

②信息選擇提取。在完成柴油機運行狀態的信息收集以后，可以對信息進行分類處理，找出和柴油機故障表現有密切關系的信息，對特征信息值進行檢驗，掌握這些信息的變化規律，從而對設備實際運行狀態有深入的了解。根據柴油機故障診斷的經驗，收集到的狀態信息受到外部條件干擾是比較大的，選擇和提取有效信息的難度比較高，這直接影響到了柴油機故障診斷的效率和準確性。

其中fa為方位向多普勒頻率，fsa=1/Tsa為間歇采樣頻率；bm=Twafsasinc(mTwafsa)=Dasinc(mDa)為幅度加權系數，Da=Twa/Tsa為方位向采樣占空比.干擾信號二維解耦后，快時間分量與慢時間間歇采樣分量的相位歷程互不影響[16,17]，故根據式(8～9)可以得到干擾信號yj(tr,ta)的距離多普勒域[2]表達式為

③故障分析診斷。在將收集到的柴油機運行狀態信息進行提取和選擇以后，基于這些信息對柴油機的運行情況進行專業分析，判斷其是否存在運行異常。利用這些數據，結合補充測試信息，對故障的位置和原因進行判斷。柴油機的結構比較復雜，可能出現故障的部位也比較多，包括各種子系統、零部件等，因此需要通過對所得特征信息與故障源可能會對系統性能指標造成影響的程度進行評估，從而對故障的等級進行確認，采取針對性的維修策略進行維修。

④決策制定實施。通過對特征信息和正常運行狀態下的信息進行分析和比對，可以對柴油機故障源進行判定，并且對其發展趨勢和影響程度進行評估，基于這些信息來制定維修方案，確定維修時間。在制定維修方案時，要結合故障的性質和部位，制定針對性的維修措施和內容，基于其開展柴油機的維修工作。在維修任務完成以后，需要將維修過程進行詳細的記錄，并且反饋給診斷中心，將故障診斷、維修全過程產生的信息等記錄并且存儲到數據庫中，以便于在后期柴油機的維護以及故障處理過程中可以查詢，為柴油機故障的維修和維護提供數據支持，提升柴油機運行的效果。

4.3 柴油機故障診斷技術的應用

①熱力參數分析法。通過分析熱力學參數可以對柴油機的工作狀態進行判斷，柴油機熱力學參數包括氣缸壓力式功圖、排氣溫度和潤滑油溫度等，通過對這些參數進行分析，可以對柴油機的工作狀態進行判斷，確認其是否處于穩定狀態。從壓力式功圖可以分析出大量的信息，計算出指示功、壓縮壓力以及壓力升高率，同時還可以對燃燒質量和各氣缸的工作情況進行判斷，綜合反映出柴油機的性能，通過對該參數進行分析，可以實現柴油機狀態的監測。

②振動分析法。通過對柴油機工作過程中的振動信號進行測量、分析、處理，最終得到柴油機運行狀態的結果，該方法的特點時檢測速度快，可以準確的反映出柴油機的運行狀態。應用該方法對柴油機故障進行診斷的流程是采集信息、信息處理和狀態判斷及預報。

③油液分析法。通過測定油液中的金屬含量，可以對柴油機機械的磨損程度進行判斷，若發現柴油機存在比較嚴重的磨損，則需要及時的更換備件。若柴油機個別部件出現了嚴重的磨損，產生的鐵屑會掉落到潤滑油中，通過對潤滑油的鐵譜和光譜進行分析，可以對故障的嚴重性進行判斷。

5 結語

在柴油機中，氣缸套、滑動軸承、“三濾”系統、安全閥與燃燒室是常出現故障的部位，因此需要加強這些故障的研究，優化故障排除策略，同時采取有效地預防措施，對故障進行有效預防，從而降低柴油機故障，保證其更好的運行。在柴油機故障診斷過程中，通過應用熱力參數分析法、振動分析法和油液分析法可以對柴油機的故障進行更加準確的分析，準確的確定柴油機的故障，并且采取有效措施排除。

[1]李文龍.船舶柴油機維修應注意的問題及對策分析[J].內燃機與配件，2021（6）：2.

[2]姬兵.柴油機修理應注意的問題及對策[J].農機使用與維修，2017（4）：1.

[3]郭慶水.柴油機故障淺析與應對策略[J].中國石油和化工標準與質量，2011（11）：2.

[4]劉鐵錚.柴油機修理應注意的問題及對策[J].商品與質量，2017（026）：118.

[5]韓學愈.鉆井平臺柴油機維修及負荷試驗存在的問題及對策[J].化工管理，2014（8）：1.

[6]王崗，張凌峰，楊宏強，等.柴油機機油使用問題的分析及解決措施[J].科學技術創新，2015（17）.