操作不当引发的柴油机故障分析

王振军

摘要：由于操作不当而造成的柴油机故障，在柴油机的故障中占有很大比例。

关键词：磨损；超速；超载

主要表现在以下几方面：

一、柴油机冷启动后猛轰油门。

有些机工在冷启动柴油机后总爱轰油门，这是一种坏毛病。因为柴油机停放一段时间后，各摩擦表面润滑油已流失，而冷机启动时由于温度低、机油粘度大、流动性差，润滑油不能畅流至各润滑部位，随着柴油机转速的升高，尽管机油泵的供油量和压力也会增加，但总是滞后于摩擦表面润滑的需要，造成启动瞬问摩擦面处于缺油状态。若猛轰油门，柴油机转速急剧升高，有些摩擦面就产生干摩擦，造成剧烈磨损。另外，轰油门时活塞、连杆和曲轴受力变化大，引起剧烈撞击，易损坏机件。因此，柴油机启动后应严禁轰油门。

二、冷启动后不经暖车而带负荷运转。

柴油机冷车启动时由于温度低，机油粘度大，流动性差，使机油泵供油不足，致使摩擦面缺油而得不到润滑，造成急剧磨损，甚至发生拉缸、烧瓦等故障。因此，柴油机冷启动后应怠速运转升温，待油水温度达到45—50℃以上时再带负荷运转。

三、柴油机带负荷急停车或突然卸除负荷后立刻停车。

柴油机熄火后冷却系水循环停止，散热能力急剧降低，引起冷却水沸腾，产生水泡，受热件失去冷却，易造成气缸盖、气缸套、气缸体等机件过热，产生裂纹，或使活塞过度膨胀卡死在缸套内。另一方面，柴油机停车时未经怠速降温由于摩擦面保油不足，引起柴油机再启动时因润滑不良而加剧磨损。因此，柴油机熄火前应卸除负荷，并逐渐降低转速、空车运转几分钟，使油水温度降到75℃以下时方可停车。

四、油不足时柴油机運转。

表面供油不足，使润滑变差，导致异常磨损或烧伤。为此柴油机运转过程中要注意观察机油油面，防止由于缺油而引起拉缸、烧瓦故障。

五、柴油机在冷却水量不足或冷却水、机油温度过高的情况下运转

柴油机冷却水量不足，影响冷却效果，柴油机得不到应有的冷却，导致柴油机过热。冷却水、机油温度过高，则引起柴油机过热。此时气缸盖、气缸套、活塞组件及气门等主要受热件热负荷大，其机械性能，如强度、韧性等急剧下降，使零件变形增加，破坏了零件间的配合间隙，加速机件磨损。严重时还会产生裂伤，或因受热膨胀而发生机件卡住的故障，如活塞、活塞环和缸套咬死及气门卡死等。冷却水、机油温度过高会加快机油老化变质和烧损，且机油粘度下降，使摩擦表面油膜不容易形成和保持，有时氧化结胶，甚至失去润滑作用，从而恶化缸套和活塞及主要摩擦副的润滑条件，产生异常磨损、拉缸、烧瓦、抱轴等故障。柴油机过热还会恶化柴油机燃烧过程，使喷油器工作失常，雾化不良，积炭增多，严重时发生“烧"、“卡"现象。因此，柴油机启动前要注意查看冷却水面情况，防止缺水而造成柴油机过热：运转过程中要注意观察冷却水、机油温度情况，发现冷却水、机温温度过高（大于95℃）时，应及时采取措施，以免发生更大的事故。

六、柴油机在冷却水、机油温度过低的状态下运转

柴油机工作过程中，冷却水温度过低，汽缸壁温度随之下降，燃烧产生的水蒸气凝结成水珠，与废气相接触生成酸性物质，附着于气缸壁，由腐蚀磨损而产生松疏物质，温度愈低，酸性物质愈易生成，腐蚀就愈大。实践证明，柴油机经常在冷却水温40—50℃下使用时，其零件磨损比正常工作温度（75—85℃）下运转时大好几倍。水温过低时汽缸内温度低，柴油机着火滞燃期延长，一经着火，压力迅速升高，柴油机燃烧粗暴，活塞、连杆等运动件受到强烈的冲击负荷，易造成零部件的机械损坏。柴油机长期在较低温度的冷却水状态下运转，活塞与缸套的间隙大，易发生敲缸现象，并产生振动，使缸套出现穴蚀破坏。据经验，柴油机长期在冷却水温度低于50℃的状态下运转时，穴蚀破坏最为严重。机油温度过低，机油粘度大而流动性差，润滑部位油量不足，使润滑变差，造成摩擦副磨损增大，缩短柴油机的使用寿命。因此，要尽可能避免频繁的冷启动或低温运转，保持柴油机正常的工作温度。

七、柴油机在机油压力过低的情况下运转

机油压力过低，则润滑系不能实现正常的机油循环和压力润滑，使各润滑部位得不到充足的机油，造成摩擦面润滑不良，导致摩擦表面损坏或异常磨损，发生拉缸、烧瓦等故障。因此，车辆行驶过程中，要注意观察机油压力表或机油压力指示灯的指示情况。若发现机油压力低于规定压力时，要立即停车，排除故障后再继续使用.

八、柴油机超负荷运转

致使柴油机经常在负荷过重、转速过高的工况下运转，易造成柴油机工作粗暴，缸套、活塞、连杆等承受的热负荷和机械负荷加大，加剧磨损，发生拉缸、烧瓦等故障。经常超负荷运转，造成汽缸内长时间的粗暴燃烧，使汽缸内压力升高率过大、温度过高，容易损坏汽缸垫。因此，应保持车辆的车速和载荷在规定的范围内，以免柴油机超负荷运转。

九、柴油机长期怠速运转

柴油机的燃烧室在活塞的顶部，为保证活塞正常工作，在柴油机的润滑油道上，对应各缸位置都装有喷嘴，不断地把润滑油喷向活塞顶内壁，强行冷却活塞。柴油机怠速时润滑油压力低，活塞顶部喷油冷却效果差，造成磨损急剧增加，容易拉缸。同时，柴油机怠速运转，柴油雾化不良，燃烧不完全，积炭严重，有时甚至导致气门和活塞环卡死。此外，柴油机长期怠速运转，柴油机热负荷低，冷却水温低，缸套磨损大，易造成穴蚀。为此，有些柴油机使用说明书明确规定，柴油机怠速运转时间不得超过15—20min。

十、柴油机在无水或少水且柴油机温度过高时突然向机内加冷却水

柴油机在缺水过热情况突然向机内加冷却水，会使缸盖、缸套、缸体等因冷热剧烈变化而产生裂纹。因此，柴油机温度过高时应先卸除负荷，稍微提高转速，待水温下降后将柴油机熄火，再将散热器盖拧松，排出水蒸气。必要时可向散热器或贮水箱缓慢地注入冷却水，防止一次急速地注入冷却水，以免炸裂缸盖和缸体等。

十一、柴油机熄火前猛轰油门。

高速运转的柴油机如果停止运动，其巨大的惯性会使曲柄连杆机构和配气机构的零件受到损伤，从而缩短使用寿命。同时，猛轰油门而过量进入气缸的燃油，因来不及完全燃烧沿气缸壁流下，冲淡润滑油，使油膜强度减弱，造成润滑变坏，磨损增大。此外，还会使活塞、气门及燃烧室积炭明显增多，并容易引起喷嘴堵塞和活塞咬死。因此，柴油机熄火前应先卸除负荷，低速运转几分钟后再停车。

参考文献

[1]《190系列柴油机使用维护手册》

[2]《钻井柴油机工下册》—石油大学出版社

[3]济南柴油机厂.《柴油机结构与使用》.石油工业出版社

（作者单位：中国石油长城钻探钻井一公司）