农用拖拉机发动机严重振动的故障诊断及排除分析

季远

【摘 要】农用拖拉机发动机严重振动与发动机的装配质量息息相关，本文基于农用拖拉机柴油发动机严重振动故障这一问题，分析了柴油发动机装配质量对曲柄连杆机构不平衡性的影响，接着分析了柴油发动机装备质量对各缸工况不均衡度的影响，最后探讨了柴油发动机严重振动故障排查的要点。

【关键词】农用拖拉机;柴油发动机;严重诊断;故障诊断;故障排除

许多农用拖拉机驾驶员经常会遇到在起步及运行的过程中振动严重的问题，过大的振动不仅会影响乘坐舒适度，还会使驾驶员更容易疲劳，振动造成的零部件损耗也更大。基于这一问题，笔者进行了下文的论述。

1 发动机装配质量对曲柄连杆机构不平衡性的影响

为确保发动机曲柄连杆机构的实际平衡符合设计需求，对曲柄连杆机构主要运动部件重量分配和尺寸作了严格的公差，并在装配前进行检查、调整或分组选择，以确保装配质量，确保发动机平衡，要求有以下几点：

1.1 在同一柴油机上使用的活塞，其重量差异在10-20 g之间（缸径约为100 mm），以及在5g-10g范围内使用的汽油机，其要求上限为±1 g。一般而言，单件活塞重量差异不应超过单件总重量的5%，因此活塞要按重量分组，随时根据需求进行调整，宜采用车削裙口内圈，拖鞋式活塞则铣削活塞销座孔下平面。

1.2 曲轴飞轮组不仅要求静平衡（旋转时无自由离心力，即重心无偏离，可静止检查），还要求动平衡（旋转时无自由离心力和离心力矩，通常在动平衡机上检查），做完动、静平衡后，应作相应的标记，使用和维修时不得更改曲轴、飞轮上的标记，更换配件时，应重新做动静平衡试验。

1.3 连杆组的重量公差也作了相应的规定，一般情况下，每一连杆的最大重量差为0.2-0.3%，而且每一连杆的重心都应该是相同的。因此，在连杆小头和连杆盖上存在调节凸块，为了提高调节精度，应根据重心和重量对连杆组进行组合组装。

2 装配质量对发动机各缸工况不均衡度的影响

为使各油缸的工作接近平衡状态，对含气燃料供应系统的各工作部件，在装配时要作适当的调整和选择，具体要求如下：

2.1 在进行装配时，有限选用同厂、同时期、同型号的偶件，高压油管长度应一致，滚筒高度应尽可能接近，喷油泵凸轮轴各凸轮外轮廓应符合要求，各凸轮之间的间隔角允许误差±0.5°;若不符合要求，应根据喷油泵滚筒高度进行相应调整，以保证单缸供油提前角的准确性。汽油机各缸的火花塞间隙应一致，高压线等长，分电器凸轮间隔角允许误差±1°，如有必要可调整，确保单缸点火时间准确。

2.2 各缸内的燃油供都应该保持一致。在怠速和高速工况下，泵内供油量分布不均是引起发动机振动的主要原因，而非均匀性越大，说明喷油泵内供油量分布不均，发动机工作时就越不均匀，产生的振动就越严重。为了控制各汽缸供油量的不均匀度，除按规定进行调整外，还应选择同一台机组的同一套机组。

2.3 各缸内的空气和气体的混合入口系数应该相同。为保证进气系数的一致性，要求每缸进、排气门间隙应符合规定，配气凸轮外轮廓应一致，每缸进气道内壁形状应一致。

2.4 各缸内的燃油燃烧效率应该相同。因此，必须保持每个气缸的形状相同，使进气的涡流一致，气缸压缩的最终压力和温度一致。

3 故障排出措施

3.1 检查发动机与车架的固定螺栓是否松動

发动机支架上的胶垫有无破损、老化、断裂或脱落等情况。如有异常，应及时紧固固定螺栓，修补或更换损坏的部件。此外，发动机在车架上安装位置不当也会引起振动，此时应重新调整发动机在车架上的安装位置。

3.2 检查单缸柴油机平衡机构是否工作正常

简单检查方法：打开后盖，旋转飞轮，检查活塞在上止点时平衡块是否在最后端。若平衡块与活塞的相对位置不符合要求，则应重新检查平衡轴齿轮的安装标记;如正确安装标记，则应进一步检查曲轴齿轮与曲轴之间的平键是否完好，有无滚键现象，因为曲轴齿轮与曲轴联接失准，会造成发动机整个平键错乱，最终导致发动机振动。

3.3 检查主轴承是否工作异常

如果主轴承间隙过大，或烧蚀严重，发动机下部能听到沉重的金属撞击声，当发动机负荷增大时，驾驶员有明显的振动感。其他不正常的主轴承状态也可能会导致发动机振动。

4 小结

农用拖拉机在启动以及运行过程中经常会发生振动，对振动较为严重，不仅会影响乘坐的舒适度，对于驾驶员也更难操作，且严重振动还会导致零部件使用寿命缩短，严重者还可能会引发各类机械事故。基于多年柴油发动机研究经验，笔者认为发动机的装配质量与机构平衡息息相关，对于日常使用中的严重振动，我们可以通过检查发动机与车架的固定螺栓是否松动，检查单缸柴油机平衡机构是否工作正常，检查主轴承是否工作异常等方向进行排出解决。

参考文献：

[1]宋力喆. 柴油发动机运动部件故障诊断研究[D].北京化工大学，2017.

[2]孙继君，高玉国. 农用柴油发动机噪音及排气异常分析[J]. 农机使用与维修，2018（05）：47.

[3]王科伟. 柴油发动机常见故障现象和原因分析及排除方法[J]. 科技创新导报，2018，15（11）：94-95.

[4]李印成，刘珩博. 柴油发动机运动部件常见故障诊断分析[J]. 科技经济导刊，2019，27（12）：81.

（作者单位：江苏凯利润滑设备有限公司）