拖拉机柴油机温度异常故障原因与排除方法
2021-11-27李建新
李建新
(黑龙江省农业机械工程科学研究院,哈尔滨 150081)
0 引言
柴油机是拖拉机重要的动力装置,是拖拉机各个部件正常运转的基础保证。在我国的农业生产中,拖拉机作为应用时间最长、普及最为广泛的农机产品,深受我国农民的认可。从拖拉机产品的使用来看,农民对于其操作方法和相关功能的了解较为全面,能够较好地使用拖拉机完成农业生产任务。在农业生产实施过程中,柴油机可能受到多种因素的影响而发生一定概率的故障问题,导致柴油机出现振动、功率不足、温度异常等故障表现。柴油机的温度异常是柴油机存在故障的直观表现之一,当驾驶仪表显示水温异常或感觉到柴油机的温度异常,则应及时对其进行检查与维修,避免重大故障问题的出现。
1 拖拉机用柴油机的技术特点
我国拖拉机产品根据柴油机动力配置的不同可将其分为小马力拖拉机、中等马力拖拉机和大马力拖拉机三种类型,不同马力拖拉机所能适应的农业生产环境各不相同。小马力拖拉机主要应用于小规模的农业生产和农产品田间运输使用,所配套的柴油机动力在18 kW(24马力)以下,是传统农业生产中应用最多的拖拉机产品。随着近年来农机动力的升级,配套小马力柴油机的拖拉机产品销量逐渐呈稳步下降的趋势。中等马力拖拉机配套的柴油机动力在18~44 kW左右(约24~60马力),近年来有逐渐替代原有小马力拖拉机地位的趋势。中等马力拖拉机所能适应的生产与运输任务更加全面,较好的动力配套能够完成更加优质的工作任务需求。大马力拖拉机的柴油机动力通常在44 kW(60马力)以上。随着拖拉机动力配置的不断升级,大马力拖拉机的定义也随之改变,最低的动力范围也逐渐在提高。大马力拖拉机是大面积农田生产的主力机型,其配套的柴油机技术也更为先进,大马力拖拉机的柴油机多采用4缸、6缸机型,部分机具配备有8缸甚至更高技术水平的机型。
近年来,我国拖拉机用柴油机的产品质量得到了显著提升,一方面随着产品的不断升级,柴油机的功能日趋完善,加之电控技术与检测技术的应用,柴油机工作的合理性与可靠性显著提高;另一方面柴油机的研发过程能够积极应用计算机软件进行建模与仿真分析,柴油机产品的结构得到有效的技术优化。现阶段的国产农用柴油机在合理性方面已经得到大幅优化,但在大马力柴油机技术、柴油机燃油利用率等方面与国际化的技术仍存在一定差距。
2 导致柴油机温度异常的原因
2.1 散热装置的功能异常
为保证柴油机的正常运转,拖拉机上具备风冷和水冷两套冷却系统。风冷主要通过风扇转动带动气流的冷热循环,而水冷多通过冷却液在散热器中的循环流动实现降温功能。当冷却系统出现功能异常时,会导致柴油机散热不良问题的出现,从而造成温度的异常升高。风冷系统常见故障包括风扇转速过低或传动皮带打滑、风扇角度变小或规格不符、百叶窗开启幅度不足或无法开启等;水冷系统的故障主要包括冷却液量不足、冷却液循环不畅、散热器分水管堵塞、散热器安装不合理等[1]。此外,若节温器失效,则温控装置始终处于小循环状态,也会导致柴油机温度的升高。
2.2 燃烧系统的功能异常
燃烧系统是柴油机运转的重要系统,也是高温产生的主要位置,若燃油系统的功能异常,则运转过程中所产生的热量将会显著增多,造成柴油机温度异常[2]。通常情况下,导致柴油机燃烧系统异常的原因包括以下几点:一是燃烧室内存在过量积碳,由于积碳的阻碍,影响正常汽缸壁的散热效果;二是柴油机的喷油时间过晚,导致点火时间滞后,易出现柴油燃烧不充分、发动机功率下降而产生运转温度的升高;三是排气门间隙过大会导致排气功能异常,也可造成柴油机功率下降和温度升高的问题。
2.3 柴油或机油质量不合格
柴油的质量不合格可能导致柴油中含有较多的杂质或柴油的密度、黏度不符合规定,易造成供油过滤器的堵塞或喷油孔积碳而影响喷油量,造成汽缸运转过程的温度升高;机油质量不合格会导致柴油机的润滑效果大大降低,长时间作业时可能造成机件的过度磨损,机械配合关系被破坏造成明显的摩擦生热问题。
2.4 田间杂物等产生的影响
由于农业生产的过程十分复杂,拖拉机在田间作业的过程中,也可能受到粉尘、秸秆碎屑、泥土等影响,而对柴油机和散热装置的性能产生一定影响,其中最常见的就是散热器的脏污问题[3]。由于散热器的结构特点,其较容易在表面附着杂质,若散热器被脏污覆盖,导致散热器与空气的接触面积减小,散热效果降低,而引起柴油机散热不良和温度升高。
2.5 维修保养不规范产生的影响
很多情况下,对于拖拉机的维修保养不及时、不规范也会造成柴油机温度异常[4]。例如机油更换不及时、不进行油质检查、机油滤清器和燃油滤清器更换不及时、空气滤清器堵塞等都会造成柴油机工况异常的问题。
3 柴油机温度异常的处理办法
3.1 散热装置的维修调整
散热装置的检查应从风冷、水冷两方面展开。对于风冷装置,首先应检查进排风位置百叶窗的开度,调整百叶窗开度到合适范围,然后检查风扇的转动情况,查看是否出现皮带打滑或皮带磨损等问题,及时对皮带进行清理和更换,保证风扇具有足够的传动效率。此外还要重点查看风扇有无损坏,对风扇进行校正或维修。对于水冷系统,首先应检查冷却液的含量是否充足,在冷却液充足的情况下,查看散热器的胶管是否存在吸瘪、堵塞等问题,及时排除软管的吸瘪压力,并清除堵塞物。然后检查散热器的排水状态,若排水异常可能是节温器或泵体出现故障,应及时对节温器进行更换或对泵体进行维修。此外,要定期清理冷却系统中的水垢,减少水垢造成的流量降低和堵塞等问题的概率。
3.2 燃烧系统的调整与维修
检查汽缸内部的积碳问题,及时清除汽缸盖及汽缸壁中沉积的积碳;检查柴油机供油提前角是否符合规定要求,若供油提前角过小,应通过调整喷油泵与齿轮室盖的间隙对供油提前角进行调整,校准供油提前角后将喷油泵重新装配归位;检查气门间隙,拆下汽缸盖罩,调整飞轮位置使上止点刻线对准装配机号,确保活塞位于上止点位置后对气门间隙进行调整,当气门间隙符合规定值后,将气门螺母旋紧。
3.3 柴油与机油的科学选择
对于柴油机所添加的柴油,应当在正规的途径进行购买和使用,由于柴油中通常含有一定的杂质,可将柴油集中购买并沉淀后再添加使用。购买柴油时必须明确柴油标号,不得使用低于柴油机标准规格的柴油进行作业。机油的选择也必须按照规定要求进行,尽量选择知名厂家生产的优质产品,避免出现劣质机油损坏柴油机的问题。
3.4 田间杂物的及时清理
要做到定期检查和清理散热装置上附着的杂物和灰尘,可选择使用气枪或水枪对散热器进行清洗。清洗前先将散热器上的防尘网拆下,将防尘网清洗干净,再对散热装置进行清洗,重点清理散热器和风扇附近的灰尘,并注意避免清洗过程中对散热系统造成损坏。
3.5 做好拖拉机的维护保养工作
拖拉机在使用的过程中,必须按照厂家的规定做好日常保养和定期保养工作。定期保养应当以厂家服务或专业农机服务机构实施为主,尽量避免到无经营资质维修点或自行保养。保养过程对于需要更换的滤清器、机油等,应当选择具有质量保证的产品,确保维护保养质量符合柴油机的使用要求。