小型柴油机涡流室镶块安装与使用

吕龙海

摘要：涡流室镶块安装与使用不当，会因松动发生柴油机启动困难，会因脱落发生重大机械事故。本文分析了涡流室镶块松动导致启动困难的原因，为避免故障发生提出了在使用与安装时应该注意的事项。

关键词：柴油机；涡流室镶块；安装

中图分类号：S2185文献标识码：Adoi：10.14031/j.cnki.njwx.2017.03.044

涡流室镶块构造很简单，但很重要。它的技术状态好坏，可影响柴油机的启动性能、动力性、经济性，甚至会造成事故。一台S195柴油机发生启动困难无法排除，最后拆检柴油机时发现，是气缸盖上涡流室镶块发生松动，使主喷孔和起动喷孔的位置发生了改变，造成了启动困难。还有一台S1100柴油机，更换新的涡流室镶块后，不到两天，在运行途中镶块突然脱落，引起严重捣缸事故，缸套严重拉伤，机体被捣穿。涡流室镶块松动后，轻者造成启动困难，如不及时修理，重者会因脱落，顶坏活塞、缸套、气缸盖，甚至造成连杆弯曲，曲轴断裂或捣毁机体等重大机械事故。

1涡流室镶块松动导致启动困难的原因

涡流室镶块在正确位置时，手摇启动转速低，涡流室内不能形成柴油燃烧的温度，喷油嘴喷出的柴油， 在涡流室内形成涡流，从正对喷油嘴的起动副喷孔（ 引燃孔） 直接冲入主燃室， 因此时主燃室温度比涡流室内高， 就着火而启动了。而镶块连同其上的起动副喷孔转离正确位置， 喷油不能直接从此孔冲入主燃烧室， 所以就难启动了。既使勉强启动着火， 也是冒黑烟， 工作无力， 耗油多。其原因是： 机器正常运转时， 在压缩行程， 空气是由主喷孔沿切线方向进入涡流室的， 由于内部形状的约束， 空气做旋转运动， 形成涡流。在压缩行程接近终了时， 喷油嘴喷出的柴油， 不再能直接从起动副喷孔冲入主燃烧室， 而是随涡流旋转， 大部分甩在涡流室壁上， 逐步蒸发气化， 一部分在涡流室中心与空气混合着火燃烧， 使涡流室内的温度和压力急剧升高。这时已燃和未燃的混合气及柴油蒸气， 以很高的速度冲向主燃烧室， 完成第二次燃烧， 进入作功行程。而主喷油孔转离正确位置， 涡流室内就不能形成正常涡流， 柴油也不能与空气很好地混合， 当然就会燃烧不好， 工作情况恶化。

2涡流室镶块松动、脱落产生的原因

（1）油门操作不当。经常轰油门，使柴油机供油量忽大忽小，转速则忽高忽低，作用于涡流室镶块上的内应力也时大时小，时间长易造成涡流室镶块开裂、松动而脱落。

（2）使用维修不当。①使用中在机温较高的情况下，更换冷却水，由于激冷激热，使镶块产生裂纹；或者是在严冬停机后，不等机温降低，就马上放出冷却水，由于机温与气温相差悬殊，导致镶块产生裂纹，因而引起镶块自行脱落。②水箱“开锅”骤加冷却水，因温差过大，热胀冷缩，引起镶块产生裂纹后松动、脱落。③先将柴油机启动后再向冷却系加入冷水。由于柴油机启动后，机体温度迅速升高，这时加入冷水，致使镶块在高温条件下遇冷而产生裂纹而松动。④气缸盖上的镶块座孔配合尺寸过大，大于允许公差范围，或者镶块外径配合尺寸过小，小于允许公差范围，使镶块安装后没有足够的过盈量（如S195型柴油机镶块与气缸盖配合过盈量为：-0.050～-0.023 mm），而容易产生松动脱落。⑤镶块圆度大于规定技术要求（规定圆度不能大于0.01 mm）。⑥压装时强行敲击，使边缘拉丝而安装不紧。⑦镶块过厚，装入座孔后凸出气缸盖平面过高，活塞运动达到上止点时，其顶面与镶块相撞，造成松动而脱落。

（3）镶块质量差，工作条件恶劣。镶块制造选用的材料质量不佳，或者工作条件处于恶劣的环境，承受高温高压而冷却条件较差，经常受热膨胀又冷却而产生塑性变形，造成松动、裂纹。

3避免松动、脱落安装使用注意事项

（1）安装涡流室镶块前，要用干净柴油或金属清洗剂将其清洗干净，特别是起动副喷孔不要堵塞。

（2）安装195型柴油机涡流室镶块时，一应使主喷孔在上，起动喷孔在下，如果倒装，喷油器喷出的油就进不了主燃烧室，因为这时涡流室被机体堵住喷孔，不与主燃烧室相通。二应使主喷孔（椭圆形）和起动副喷孔（漏斗形）的中心线与进、排气门中心线相垂直，喷油嘴中心线对准起动副喷孔。这样，喷油器喷油时，一部分油从小孔进入主燃烧室，便于启动。

（3）安装不能用手锤直接敲击，要用报废的镶块或其他平整的铁块垫在其上，然后敲打，以免产生凹坑、麻点等。

（4）安装后的涡流室镶块与缸盖平面相齐，不要倾斜。在使用过程中，经常发生涡流室镶块起动副喷孔堵塞，镶块裂纹等。因此，要注意以下几点：①严禁拖拉机长期超负荷作业，防止燃烧室积碳，避免堵塞起动副喷孔。②定期检查调整喷油压力，避免滴油、漏油、雾化不良，造成积碳。③定期检查调整供油提前角、配气相位和气门间隙，以保证燃油与空气混合均匀，燃烧完全。④避免柴油机长期怠速运转，猛轰油门、烧机油等。

（5）一旦发现起动喷孔堵塞，可用细钢丝和干净柴油疏通清洗，并保证小喷孔有一定粗糙度。

（6）严禁先启动后加水及在柴油机过热情况下猛加凉水，以免机温骤冷，而使机体、涡流室镶块产生裂纹。一旦发现水箱严重缺水，先让柴油机怠速运转2～3 min，待机温下降后，熄火停车30 min左右，再加冷却水。冬季柴油机运行时机温较高，而室外气温较低，若这时立即熄火停车，容易造成機体、涡流室镶块产生裂纹，应怠速运转3～5 min后熄火。