工程机械柴油发动机的状态检测与故障诊断研究

2022-10-13孟祥超

内燃机与配件 2022年15期

1 柴油发动机简述

柴油发动机对工程机械而言，就像人类的心脏一样，有着重要作用。工程机械非常容易出现故障，究其原因是因为工程机械的复杂且较为恶劣，机械常常处于超负荷的状态持续运转，总成部件是柴油发动机中故障率最高的部件，因此可以作为重点检测部位位

。在具体使用过程中，发动机的故障与运动部件息息相关，当运动部件出现磨损问题会直接导致发动机产生故障。发动机系统出现的大部分异常都会导致系统出现偏差，使输出、经济性、可靠性等发动机性能的下降。为了保证柴油机正常运转，非常需要对柴油机进行检查和维护工作，只要发现故障，就要采取相应的对策来解决故障，以确保工程机械的工作和使用性能

。

2 使用注意事项

作为工程机械的心脏——柴油发动机是怎么样在具体工作中对自身故障做出正确的判断和维护,如何对提高机械的使用时间,保证自身功能的有利使用存在很大意义。注意事项有以下几点：

2.1 柴油需要多过滤

为了减少高压油泵磨损，需要加装合适的柴油过滤器。尤其是进口柴油机的喷油嘴(喷油嘴开启压力为24MPa)，它的开启压力远高于国产柴油机喷油嘴(喷油嘴开启压力17.5 MPa),这说明进口柴油机的喷油嘴高压油泵的柱塞偶件配合较为密切,其间隙较小,细微的杂质都能导致较大磨损

。有些柴油机在加注燃油时过滤次数多一次，所以就算已经使用几年但是其指标相比依旧优于其他的柴油机。

2.2 喷油嘴固定位置安装

分解调校喷油嘴的时候,必须安装在规定的位置,否则，需要更换铜垫。因为油嘴喷射装置与缸盖的接合面不可能完全是平面,缸盖接触面总是存在小的隆起,因为铜垫片存在特定的形变量，所以在安装使用的是新铜垫片时,将螺丝拧到处于固定状态时,这些小的隆起将铜垫片接触面挤压成适合它的形状,在每一次拆卸时保证结合面的密封,假如能够在原来的位置进行安装，就能保障其密封性能。若安装位置变动，油嘴喷射装置上铜垫片与缸盖接合面的形状不一致,垫片因为压缩导致变形，原有街纯棉的密封性能就得不到保障，从而影响发动机的使用性能。

2.3 科学进行气门调整

有些司机习惯于在发动机停机后立即调整气门间隙,这是不科学的。实际上，汽车运行时没有气门间隙,这是因为气门间隙有着可防止柴油机热车后气门组和气门传动组受热膨胀导致气门没有良好闭合的作用。

2.4 定期更换水滤芯

通过柴油发动机的缸盖振动特性可以帮助相关技术人员判断发动机的气门状态。当柴油发动机的缸盖振动出现异常时，会导致发动机气门和气门座圈磨损或烧蚀严重，使其不能达到相应的闭合要求，气门关闭时冲击量也会增大，由于闭合不紧密，从而造成燃气泄漏。因此，对发动机缸盖振动特性进行测量，可以判断气门的技术状态，从而找出发动机故障所在。在进行检测与故障维修过程中，还要查看零部件的磨损状况，对零部件进行及时的更换与维修，保证柴油发动机的工作状态。

所谓的连续检测(运行检测)，主要是指操作人员提供的有关工程机械运转的各种信息，以及依据经验和数据来判断柴油发动机的异常状态和整体设施是否需要维修，需要确认机械是否可以正常使用。当通过持续检测这种方式对发动机实施检测时，可以通过查看设备上所显示的数据作为检测依据，常见的仪器有仪表板。

柴油发动机集中、长时间的运行包含着复杂动态性能高速往返运动，因此难以开展状态与故障诊断，旋转机械检查相对于柴油发动机简单许多。随着社会的发展，当前市场上出现许多发动机试验装置，在众多装置中，电子系统故障检测器、曲柄箱气体泄漏检测器、外部负荷发动机等装置的特点显著，这些各种类型的测试装置类型，统一类型的装置具有多种型号，不同机器的需求均能满足，因此能够用于发动机检测与诊断。以柴油发动机为研究对象，运用各种各样诊断技术以及诊断机器，要进行特性参数、诊断程序、诊断基准等进一步的调查和研究，需要持续的努力，持续的调查。

操作人员可以通过听发动机的声音是否异常、发动机震动以及各个监控仪表和报警装置来对柴油机故障进行判断。

3 状态检测

3.1 持续检测

此外，整首诗歌采用象征手法对相关内容进行隐喻，从而形成多层次的表达形式和复杂的情感内容。多个意象如“橡树”、“木棉”、“凌霄花”等，意象新奇而具有陌生化效果，在文本语境中朦胧而极富意味，在它们的共同作用下，《致橡树》不仅完成了朦胧诗美的表达，更完成了舒婷对女性独立意识的强调和理想两性关系的建构。

3.2 固定日期检测

技术人员具备专业且丰富的工作经验，专业人员使用专业的测试装置后在规定的时间范围内可以对装置实施测试与判断，发现故障前兆，及时进行修理和维护，通常固定日期有每天检验测定、周期检验测定及固定日期维修检测等。其中每天检验测定，就是在每天下班后对机器设备进行定期检验测定，同时对必要的机器进行一定的机器保养，然后每周检验测定在一定的工作周期后，由专业的机械管理及技术人员使用机器开展检查，对主要机器的具体运行状况实施综合性检查，机器需要进行维护，保障极其的良好运行，因此要定期实施机器维护管理。检测周期可合理调整，根据具体的工作环境、时间以及工作强度进行合理调整，尤其关注机器的使用时间。合理的检查周期应该根据具体状况进行合理设置

。如果所设置的周期过短，单位的机械检查成本会有所上升，每周检验测定过程中无法及时的发现机械运行中的故障，但是故障一旦出现，机械则不能正常运转，影响着项目建设的顺利进行。最后，固定日期检验维修，指的是在修理前进行检验测定工作，为的是精准确定机器故障处和故障发生时的异常性能，为之后的维护工作打下基础，决定维护方法准备必须的附属配件。

4 出现故障

当柴油发动机出现故障后，在一定程度上能够保持正常运行，但是难以提高发动机的运行效率，发动机的故障可以通过有效的诊断方式进行排除与维护，实施合理调整保障发动机合理运行，但是当严重故障出现后，发动机想要保持正常工作十分困难，因此要暂停发动机的工作，严重故障必须要进行专业的维修才能消除故障，恢复发动机的使用性能。

5 故障诊断

5.1 检测额定功率输入与输出

一般来说，发动机组件的完好才能保证发动机正常工作，动机组件出现异常，会影响整个发动机的正常运行。在具体情况中，可以根据动机的额定功率的两个指标判断发动机的具体状况，例如额定功率的输入与输出是否处于正常范围内，不在正常范围表示发动机出现异常。无负荷发动机技术有助于发动机输出检测，当输出功率显示正常表示发动机可以进行正常运转，但是否存在潜在的故障不能只根据时间来证明，还需选择其他检测方式。柴油机的燃油系统和润滑系统一旦有杂质进入，就会发生很多异常，产生大块磨粒子，如果在无意识中启动机器的话，会给机器带来很大的损伤，所以可通过直读式铁谱分析及时发现异常。在不给发动机施加外部负荷的情况下，进行定期的发动机测试为了直读铁谱分析需要抽取润滑油样，两项检测的结果如果都显示正常，则说明柴油发动机无故障，如果两个测试结果正常，则柴油机无故障测试时间会保持在一定时间内。柴油发动机产生异常受到自身输出功率影响，当发动机的铁谱分析显示异常，例如处于超标状况时，需要立即实施全面的故障检测和维护。如铁谱分析正常但功率依旧异常，需要执行更深一层的检测，仔细检测输出功率降低的原因并进行检索。

判断曲轴箱活塞、活塞环和气缸的实际磨损状况可以对其漏气压力进行检测，将发动机转速调整到最好状态，然后使用它的漏气测试仪微压力计测试曲柄箱内的气体压力。测定压力超过基准值时，表示该零件有问题，曲柄箱里有过量的气体，引起发动机输出功率产生异常，常见的状态是出现过度磨损，在那之后可以拆开发动机进行修理。当然，或者是使用振动诊断装置，在发动机运转时检测机体的振动，这样可以确定问题，但当仪器检测结果处于正常范围，可以排除汽缸、活塞以及活塞环影响因素，需要寻找其他原因。

5.2 检测曲轴箱漏气压力

1937年“卢沟桥事变”爆发，中华民族全面抗战开始，国共实现了第二次合作。此时的国民政府采取积极的抗日政策，将抗战与教育相结合，逐渐认识到儿童在抗战中的作用，深化了对战时小学教育重要性的认识。1937年8月11日国民政府行政院发布《总动员时督导教育工作办法纲领》，明确规定，学校“务必镇静，以就地维持课务为原则”，而在“比较安全区域内之学校，尽可能范围内，设法扩充容量，收容战区学生”［7］1。此时的国民政府意识到教育对于抗战的重要作用，强调即使在困难时期，也必须充分保障教育的正常实施。

为了准确判断阀门的技术状态，测量发动机汽缸头的振动特性。气门和气门座磨损或出现严重烧蚀，闭合程度不能完全满足要求，发动机工作过程中，关闭气门时增加了冲击量，气门没有百分百关闭时会导致燃气漏气，正常情况下缸盖振动与这时振动产生差异。根据这样的状况，能够明确其技术状态以及发动机的输出功率。在拆卸和检查的过程中，详细确认零件的磨损和破损，根据测量结果判断是修理还是更换新零件。

5.3 分析测功和油液

发动机的零部件作为发动机正常工作的基础，与发动机的运行状态息息相关，一旦零部件出现异常，发动机难以正常运转。因此，在实际的检测过程中测量额定功率输出状态，采用无外载测功技术，提高检测的准确性，如果测量的输出功率正常，则发动机也能够正常运转，但正常状态下，对于潜在的故障无法做出及时判断，比如发动机在实际工作中，一旦有杂物进入柴油发动机的燃料、润滑系统中，发动机会出现转动异常等情况，导致大块磨粒产生，因此，可以通过直读式铁谱分析技术对油液进行测量，及时发现发动机运转中的异常，避免在不正常的状态下开动发动机，导致发动机损坏。可将发动机无外测功与润滑油的具体数据进行进行测量与分析，如果测量得出的数据结果显示正常，则说明柴油发动机可排除故障，可以继续运作，直到下一次测试。对于柴油发动机的检测时间间隔要控制在恰当的时间内，在检测过程中，如果检测发动机的输出功率没有问题，但铁谱分析显示超标，则说明柴油发动机出现异常，相关技术人员要及时对柴油发动机进行检测与维修，如果铁谱分析显示正常，输出功率出现异常，相关技术人员更要重视柴油发动机出现的故障，对其进行深层次的检测，并对柴油发动机采取必要的维修措施，做细致的检测与查找。当发动机润滑燃料系统中出现灰尘或者液体(水)，会使柴油发动机出现负荷过大、润滑不良的状况，使其产生磨力磨损、疲劳磨损、沾着磨损等异常现象，因此，可以通过直读式铁谱分析技术对异常现象进行检测，为柴油发动机创造良好的运转环境，及时检测柴油发动机可能出现的危害，使相关技术人员能够进行及时的处理相关问题，确保柴油发动机的正常运转。

5.4 对发动机缸盖振动特性进行测量

有水滤芯的柴油机缸体比较薄，以往出现过不使用水滤芯致使缸体锈穿的真实例子。所以冷却液中添加活性物质调节冷却液的pH值，保障冷却液的防腐性，同时要固定发动机运行时间进行水滤芯更换

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5.5 判断气门

选取某神经精神病医院收治的心肌缺血患者80例，将患者随机分两组，治疗组和对照组。其中治疗组40例，男24例，女16例，年龄38～80岁，平均（62.5±8.2）岁，病程3个月～12年，平均（5.2±2.3）年；对照组40例，男26例，女14例，年龄40～79岁，平均（63.1±7.5）岁，病程4个月～11年，平均（4.3±1.7）年。两组患者的年龄、性别和病程长短比较；差异无统计学意义（P＞0.05）。

我国事业单位中存在的国有资产主要是财政资金，能够对单位资产进行最佳配置，主要取决于对资产进行科学预算。以往较长时间内，相应事业单位在进行资产管理和预算管理两者难以同步进行，这种情况下对于资产的最佳配置产生不利影响。在对资产进行科学管理过程中，预算管理具有最为基础性的作用，要将两者之间进行有机融合，具有十分重要的作用，不但能够有效提升资产管理效率，并且还能够保障预算编制具有较高科学性。

（3）数字货币价格极易波动。因为数字货币不是由央行发行，不具有国家强制性，因而数字货币与法定货币之间的兑换极易随市场波动而发生巨大变化。

集成电路产业已经是我国经济发展的支柱产业，也是电子、通信和测控等领域发展的基石．集成电路设计人才的培养也是事关国民经济发展的关键．本文根据“新工科”的发展要求，按照人才培养方案目标，针对目前集成电路设计专业课程的实际情况，分析了课程体系、实践环节中存在的主要问题，对电子科学与技术专业的集成电路设计课程进行了改革，并对课程内容等多方面进行了优化．为学校工科的发展，以及创新型和应用型的设计人才的培养，进行了有益的探索和实践．

5.6 使用诊断仪

燃油系统故障诊断仪用于发动机故障检测与诊断具有良好效果，可以精确定位发动机故障原因，在具体使用时，可以通过判断发动机的运行状态，确定检查位置，当发动机出现异常时可以检查润滑系统，或是检查燃油系统的零部件。充分发挥故障诊断装置的作用，掉发动机内的高压油管道的压力波形实施分析，不难发现燃油系统的故障，可以在特定的时间内的发现具体故障的位置，有针对性的实施维护工作，准确排除发动机的具体故障后，确保发动机能够正常运行。采用诊断仪器是发动机使用较多的诊断方法，合理使用可以快速且正确的判断发动机是否有故障，以及故障大致的位置。判断发动机的磨损可以将两种仪器组合，分别是光谱分析仪器和分析式铁谱分析仪器，这两种组合可以正确判断发动机的实际磨损状态，可以成为之后的维护工作的基准。

6 检测诊断、设备配置的方案与分析

曲轴箱漏气压力增加对发动机的活塞漏气量产生一定影响，尤其是发动机功率，根据燃烧过程、燃烧质量对燃油系统实施总结分析，根据发动机检测、诊断对设备配置实施分析，但目前技术手段的局限性，无法正确检测燃料系统，因此首先考虑燃烧室密封的问题，可以先考虑故障进行分析，事实上，真空压力计、气缸压力表、曲轴箱漏气测试仪和曲轴箱漏气压力测试仪经常用于测试对燃烧室的密封性，检测故障时使用真空压力计体验感不好，不仅设置复杂，喷油器的分解也不容易并且性能也不稳定

。为了检测曲轴箱检测漏气量，需要使用空气压缩机，这更加麻烦。最容易使用的是曲轴箱漏气压力测试仪，这是工程机械发动机故障诊断最常用的机器，有明显的优点。具体使用光谱分析、分析式铁谱分析及直读式铁谱分析等手法可以检测油液的磨损状态，采用光谱分析测量出油液中金属研磨粒子的组成和量，这有助于准确判断磨损的零件。与光谱分析仪相比，分析式铁谱分析仪虽然便宜，但是操作很复杂。直读式铁谱仪具有灵敏度高、价格便宜、易于使用、检测油液磨损状态的第一个选择。

发动机的瞬时转速内存在大量的发动机状态信息，对发动机瞬时转速进行分析，可以判断发动机当前的工作状态与密封状况，这属于柴油发动机状态检测与故障诊断的一种重要的方法。通常情况下，发动机的转速测量以平均转速为主，想进行瞬时转速测量难度较高，当前瞬时转速诊断的相关仪器与技术并未得到广泛应用，因此，瞬时转速分析技术难以应用。

发动机的功率下降导致发动机异常，这不仅会影响发动机的工作性能，对相关单位也会带来严重的后果。当柴油发动机曲轴连杆螺栓突然折断，会导致缸垫和缸盖被冲坏，从而造成严重的工程机械故障与事故，因此，相关技术人员要预防断裂事故的发生，对工程机械柴油发动机进行及时的状态检测与故障诊断，保证发动机在最佳的状态下进行工作，做好机械运行事故预防，保证柴油发动机的完好率，提高柴油发动机的生产效率，降低生产成本。对柴油发动机的断裂事故进行预防，可以避免柴油发动机功力下降，使柴油发动机的异常磨损状况可提前预防，以保障柴油发动机的工作状态处于最佳状态。