WD615柴油机机异响与冒烟故障诊断与排除.doc

WD615柴油机机异响与冒烟故障诊断与排除
一、发动机异响故障与排除
　　１、正时齿轮室异响。造成发动机异响的因素很多。在运转过程中如果发现发动机的前边有明显的机械杂音，特别是当空气压缩机正常打气时杂间明显增大，当调压阀开始放气时（空气压缩机无负荷运转时）杂音明显变小，这往往是正时齿轮室传动机构的故障。此时注意不能再强行运转，需将汽车开到地沟上将油底壳拆下，观察油底壳机油中是否有机械异物存在。如果发现有断齿则说明正时齿轮系统齿轮被打坏，此时用手电筒对准正时齿轮室，转动发动机飞轮，观察被打齿齿轮的部位。如果发现有其他机械杂物，需分析杂物的部位和来源。此时特别应检查正时中间齿轮轴承及空气压缩机轴承和喷油泵驱动轴轴承，实践中往往正时中间齿轮和喷油泵驱动轴的支承轴容易出现“散架”的故障。查找到故障部位之后，再针对故障部位进行拆卸修理。
　　２、气门响。气门响比较好判断，因为气门响声部位比较明显，特别是在发动机低速运转时响声更加明显。造成气门响的主要原因就是气门间隙大。如果某缸的某一气门比其他气门响声明显较大，需注意检查是否是高速螺钉松动使气门间隙增大、气门弹簧折断、气门挺杆弯曲或断裂。
　　３、敲缸响。发动机敲缸响的因素也很多。首先喷油器雾化不良会造成敲缸响，同时伴随着排烟。喷油器雾化不良会造成发动机工作不稳定，长期雾化不良还会造成拉缸事故。这是由于没有燃烧的柴油对缸套润滑油起到一个冲刷作用，严重时还表现油底壳机油逐渐增多的现象。
　　喷油泵各缸喷油量不一致也可以造成敲缸。油量明显偏大的气缸就会有敲缸现象出现。用断油法能比较明显判断油量偏大的缸位，将该缸油量减少（可用扳手松开该缸喷油管接头）敲缸明显消失。
　　严重拉缸、粘缸和活塞环粘环等故障都会造成窜气响（类似敲缸的响声）。同时伴随着曲轴箱窜气。如果是单缸响声比较明显，窜气也是一股一股的窜气，则说明某缸严重拉缸。拉缸造成的窜气响声用断油法无法消除而只能减轻。轻微拉缸无需更换缸套或活塞，可通过更换活塞环进行修复。修复后发动机在磨合期间应注意温度和负荷，经过磨合后再施加全负荷。严重拉缸只能更换缸套、活塞和活塞环组件。
更换的方法是：将拉缸故障的缸盖、发动机油底壳拆下，拆下连杆轴承盖并将活塞连杆组件抽出。然后用专用工具将拉缸缸套拔出，并将活塞组件从连杆上拆下。按配合间隙的要求选配活塞和缸套，清理缸孔和缸孔凹台，用三氯乙烯将缸孔和缸套外径油脂擦洗干净，在缸套表面涂抹二硫化钼粉，尽量选配与缸孔为间隙配合的缸套，这样用手或借助于简单的工具可将缸套压入缸体。检查缸套高出缸体上平面是否在0.02~0.07mm。将新活塞组件在　　80℃温度加热约10min后与连杆进行组装，注意第一、二道气环的装配方位，必须将打有“TOP”标记的环面朝上。在装入气缸套之前须将三道环开口相错120°，而且环开口应在活塞销轴线30°以外。用专用工具将活塞、连杆组件装入缸套。注意活塞与连杆的装配方位和活塞、连杆组件与缸套的装配方位。按规定的力矩将连杆螺栓拧紧。注意连杆螺栓只能使用一次，就是说每次拆卸连杆轴承盖，必须更换连杆螺栓。将缸盖、气门挺杆、气门室盖安装完毕，维修即告结束。在安装单缸缸盖时应注意按规定的顺序和规定的力矩将缸盖主、副螺栓拧紧。
　　气缸套或活塞严重磨损，缸套活塞间隙严重超出使用极限也会造成敲缸响，这种敲缸声音用断油法也是无法消除的。解体后会发现缸口出现台阶。此时也应更换缸套与活塞组件。
　　如果在更换正时齿轮之后发生顶缸的响声，该响声部位明显且响声会随发动机加速而增大，此时必须注意不能继续运转。首先应检查正时齿轮正时标记，即置1缸压缩上止点（1缸上止点飞轮“OT”刻线与飞轮壳刻线对齐且1缸进、排气门均关闭），观察凸轮轴齿轮上的正时标记是否与正时壳上刻线对齐。如果该刻线错开一个齿位都会造成顶缸的响声，严重时会造成打坏活塞、气门甚至于捅缸等严重事故。
　　在发动机运转中如果突然发生较大的异响，必须立即停止运转，仔细检查。因为突然出现的明显异响，往往都是机件损坏造成的。诸如气门弹簧折断掉入缸内、气门断或气门座松脱、缸套断裂甚至于打碎、连杆螺丝栓折断造成连杆轴承盖脱落、正时齿轮严重打坏造成气门打活塞、正时中间齿轮支承轴承散架造成正时齿轮严重损坏等等。这类故障往往会造成严重的后果，需特别加以注意。
　　４、轴承响。曲轴轴承或连杆轴承如果磨损严重或烧损会造成轴承响的故障。一般轴承响的声音比较难以准确判断。连杆轴承响的特点是声音比较清脆，发动机突然加速时响声比较明显，而且随转速与负荷的增大响声也明显增大。检查时可断续加油，当加油时会明显听到“嗒、嗒”的声音，用断油法声音会明显减弱。曲轴轴承响的特点是声音比较沉闷，随发动机加速声音变大，突然加速时声音比较明显。用断油方法试验检查，单缸断油无明显变化，故障缸的相邻两缸断油响声明显减弱。造成轴承响的主要原因是：机油过脏，使杂质进入轴颈与轴承之间将轴承拉伤、磨损，严重缺油使轴承与轴颈之间难以形成足够的油膜，如润滑系统中由于某个部位间隙过大而使机油产生泄漏造成轴承润滑不良、轴颈与轴承间隙过大、发动机过热等等。值得指出的是WD615系列柴油发动机是高强化柴油发动机，要求使用APICD级的增压机油，这点来不得半点含糊。如果使用其他低等级的机油在一定时期内也会造成烧轴承故障。强化柴油发动机的高等级机油，其物理、化学性能指标可以通过化验来鉴定。因此机油是否失效不仅应进行物理、化学特性的检测来断定，而且应判断它的特性是否失效，这一点在一般的使用单位是难以做到的。因此，不能仅用简单的物理、化学化验来判断机油是否失效而盲目地延长换油期。最好严格按照使用说明书所规定的不同工作条件下的换油周期来换油
　还有一种响声比较明显，特别在怠速时发动机发出有节奏的“当、当”声，当踩下离合器踏板时，响声消失。一般来讲这是曲轴轴向间隙过大，运转中曲轴轴向窜动产生的响声。此时应检查更换曲轴止推片 。
　　二、发动机冒烟
　　发动机冒烟有三种情况：白烟、黑烟和蓝烟。一般情况发动机在热车状态下有白烟出现可能有两种情况：一个是喷油量过小（喷油提前角小）燃烧不完全造成的。另一个是缸里轻微漏水。凉车排白烟，特别是冬季开始启动时发动机冒白烟，随着机器温度的升高白烟消失是正常现象。
　　发动机冒黑烟有几种情况：喷油过早（喷油提前角过大）会冒黑烟。喷油泵上的冒烟限制器失效，在发动机急加速时也会冒黑烟。如果严重冒黑烟还要考虑其他方面的问题，如喷油泵齿杆限位器调整不当，使最大供油量超标；油量调整过大；喷油器雾化不良等，也会造成严重的冒黑烟现象。
　　发动机冒蓝烟往往是“烧机油”所致。这时应检查发动机缸套是否磨损、拉缸、“粘环”等等，同时还伴随着曲轴箱窜气出现。增压器排油严重也会造成部分机油从进气道进入气缸燃烧而冒蓝烟。在保养中应检查增压器的排油情况，而且应清理增压器出口到中冷器连接管路中的机油

柴油机冷起动暖机时冒白烟、蓝烟的成因!
柴油机冷起动暖机过程中出现的白烟（白色蒸气云）、蓝烟（蓝色烟雾），其主要成份是未燃的燃油颗粒，具有较高的H/C比。颗粒直径在1.3微米左右时形成白烟，通常在冷起动和怠速工况时发生，在改善起动性能后减少，暖机后（30s）应消失。

　　蓝烟颗粒直径较小，在0.4微米以下，通常在柴油机尚未完全预热或低温，低负荷时发生，在发动机正常转后应消失。

　　白烟和蓝烟基本上没有什么本质差别，由于颗粒大小不同，帮光照显色有差异。蓝烟的蓝色是蓝色光在这种微粒上折射造成的。

　　关于白烟与蓝烟的成因，一是温度起了决定的作用，即在250℃以下形成白烟，250℃至柴油着火温度之间形成蓝烟。二是着火条件不良造成的，因为既然白烟和蓝烟主要是未燃油滴，那么燃油与空气的混合不佳以及着火条件不良应当是形成白烟和蓝烟的最重要因素。

　　在冷起动、暖车、怠速和低负荷运转时，下列几种情况都会生成白烟和蓝烟：

　　1、喷油后形成的混合气因浓度在燃烧极限以外，或者局部浓度在燃烧极限之外，不能达到着火状态。

　　2、在低温环境下冷起动，和冷壁接触的混合气没有过到着火温度。

　　3、某些燃料在形成混合气后虽然达到着火温度，但喷油较迟，在燃烧室停留时间太短，来不及燃烧就排出机外。

　　4、在局部已着火区域内，由于工作条件恶化，迫使火焰熄灭。

　　5、雾化不良的尾喷射，喷油嘴压力室容积过大。

　　为了控制白烟、蓝烟的排放，应注意下列几个方面：
　　1、冷起动油量加浓要适中，浓度在燃烧极限以内。冷起动现象的机理分为两个阶段，第一从优是着火过程，第二从优是自持过程。油量加浓决定自持过程，即发动机已经着火，但是否能持续运转，取决于起动油量的着火能量能否克服发动机的阻力使之运转起来。
　　但若起动油量过大，则浓度在燃烧极限以外，由于不能完全达到着火状态，部分未燃燃油被排出机外形成白烟或蓝烟。

　　2、严格控制雾化不良的尾喷射，实现快速回油。在一个循环供油量中，供油量由前供油、几何供油和后供油量组成。由于后供油量是压力不断下降过程中产生的，雾化程度很差，所以后供油量所占比例越大，雾化不良的尾喷射越大，则HC（未燃燃油）排放越大。

　　3、准确的喷油定时，即各缸、各次间的喷油定时误差应在±0.5度（°CA）范围内。

　　4、喷嘴喷束雾化要均匀，喷嘴压力室容积要小，断油要干脆。

　　5、发动机气缸压力，余隙容积，燃烧室表面积必须符合设计要求。

　　6、怠速暖机运转时，各缸配机喷嘴的油量不均匀度应控制在±7%范围内。

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