柴油机转速不稳定影响因素分析

吐尔洪·吐热克

摘 要：柴油机转速不稳定不但使柴油机动力性、经济性指标下降，还易引起冲击负荷，加速传动机件的磨损和损坏。通过对影响柴油机转速稳定性的主要因素进行了分析，提高柴油机使用性能。

关键词：柴油机；转速；影响因素；分析

中图分类号：S218.5文献标识码：Adoi：10.14031/j.cnki.njwx.2016.09.030

柴油机转速不稳定分游车和转速波动。游车是指柴油机转速大范围内变动，忽高忽低、声音忽大忽小，呈周期性的变化。转速波动是指转速变化幅度较小，声音不易辨别，且无规律性地在任何转速和任何负荷下都可能出现。在低速情况下较为明显，并往往容易引起柴油机自动熄火。转速波动较常见。柴油机转速不稳定不但使柴油机动力性、经济性指标下降，还易引起冲击负荷，加速传动机件的磨损和损坏。下面从这两方面对引起柴油机转速不稳定的因素进行分析。

1 柴油机游车的原因

1.1 游车的一般性原因

造成柴油机游车的主要原因有以下两种。

（1）喷油泵至调速器运动部分的零件阻力大，致使柴油机曲轴转速，随柴油机负荷变化而变化。曲轴转速的变化经喷油泵凸轮轴转速、调速器，反映到调节拉杆（I、Ⅱ号泵称拉杆，单体泵称调节齿杆）的位置改变产生滞后；而从调节拉杆位置的改变，经喷油泵喷油量反映到柴油机曲轴转速的改变，又产生一个滞后（这两种滞后都是不可避免的，但滞后的轻重程度，随调速器喷油泵工作状态的不同而不同。工作状态较好，滞后较小；工作状态差，滞后较大）。当零件阻力增大，滞后也增大，这就形成了游车。

（2）柴油机供油提前角过大或过小，也使其产生游车（不同的柴油机供油提前角的大小是适应不同的柴油机转速的）。上述两种原因形成的游车，以前种为多见。造成其反映滞后过大的原因如下：①柱塞在柱塞套内转动不灵。②柱塞调节臂与折断的柱塞弹簧发卡。③调节拉杆与拉杆衬套磨损严重、发涩。④调速器壳体内机油过稠或油面过高，运动阻力增大。⑤调速器的调速套筒衬套与调速器轴配合间隙过小、发涩。⑥调速器摩擦联结器内外弹簧片压紧螺母，拧紧力矩过小，导致齿轮打滑扭矩过小，或内外弹簧片弹力弱。

1.2 多缸机游车的原因

多缸机如Ⅱ号喷油泵除上述原因外，还有以下原因：

（1）两拉杆衬套孔不同心，拉杆衬套导向面与水平面不垂直，拉杆弯曲。

（2）调节叉在拉杆上固定的位置（可转动的范围）不正确。

（3）飞球座总成在飞球（圆盘）支架等分槽内滑动的阻力大。其原因：一是由于飞球与飞球座各方面的误差，使飞球座总成的重心不可能在对称中心的平面上，而使飞球座总成歪斜。同时，6个飞球座总成的歪斜程度不一，互相牵制，因而造成飞球座总成运动不灵。从支架上飞球座总成接触的摩擦痕迹，亦可说明这种现象。这一阻力的大小，还受传动盘与推力盘斜面粗糙度的影响。当传动盘粗糙度小，推力盘粗糙度大或反之，都会造成飞球座总成歪斜，阻力增大。二是由于转速突然变化时，传动盘与推力盘不可能同步，而造成飞球座总成在另一平面内歪斜产生阻力。这一阻力则受推力盘转动灵活性的影响，推力盘转动灵活性好，则阻力小。反之，则阻力大。上述两种情况，都和球座总成与支架本身技术状态有关。试验证明：支架两边的不平行度越小，粗糙度越小，槽的两侧越光滑、无毛刺，则调速器的灵敏度越高。

（4）推力盘平衡性的影响。由于推力盘毛坯不均匀，加之加工偏移，当外表又没加工时，造成壁厚相差甚大。再加上装配误差等影响，导致推力盘重心偏移，转动时产生明显的晃动，这种有害的晃动直接影响飞球座总成工作时的稳定性，致使飞球座总成与支架之间阻力增大，而引起游车。特别是当传动轴套与推力盘的配合间隙过大时，这种影响就更加厉害。

1号喷油泵调速器传动盘橡胶缓冲块损坏，也常引起柴油机游车，并多在柴油机空转最高转速时出现。主要原因是：传动盘随凸轮轴间断的转动。转动时，柴油机转速下降；停转时，柴油机转速上升。

2 转速波动的原因

造成柴油机转速波动的原因除上述柴油机游车的原因外，还有下列原因：

（1）飞球磨损。怠速时飞球的张开度最小，弹簧滑套因飞球的小滚轮磨损而过分的伸向飞球，与飞球本体发生无规则的直接碰撞，造成怠速不稳定。此时，用手轻触加油操纵杆，会有轻微的被撞击感。

（2）怠速弹簧弹性变差或调整不当。柴油机运转时，负荷增加会使转速降低。若怠速弹簧或启动弹簧变软，供油齿杆就不能迅速地向增油方向移动以提高转速，严重时将造成柴油机自动熄火。

（3）稳速弹簧调整不当。在怠速运转时，因飞球离心力小，调速的控制力也小。如果柴油机骤然减速，供油拉杆的调节移动可能超过怠速位置，使柴油机熄火。为了防止这种情况发生，在调速器盖后正对供油齿杆方向安装了稳速弹簧，若弹簧太软或调整偏后，将减弱或不起稳速作用，使怠速运转不稳定。

（4）低压油路供油不畅或含有水和空气。这将使供油量时大时小，特别在低速区域会导致柴油机工作不稳定。

（5）喷油泵支承凸轮的凸轮轴锥轴承磨损过大。这种情况下会造成凸轮轴在轴向产生无规则的窜动，使柴油机转速不稳。

（6）喷油泵供油不匀，供油不正时或喷油不良。在低速运行的情况下，若供油不匀或供油不正时，就会对转速的稳定性带来较大的影响，不过这种不稳定表现得稍有规律，且周期性较短。

（7）气缸压缩力不足。气缸压缩力下降时，由于各缸下降的程度不一定相同，即使喷油泵供油均衡，燃烧情况仍有可能有区别，造成低速时转速不稳定。