斯太尔柴油车动力不足故障分析

一辆装备WD615.67型发动机的斯太尔车,发动机采用涡轮增压器和中冷器。在运行中发动机动力不足,100 km油耗明显增加,而且排气管冒黑烟严重。由于该车使用时间较长,累计行程大,就对该车发动机进行了大修,可大修竣工后发现上述故障仍然存在,致使该车无法正常使用。

1故障原因分析

  发动机动力不足不外乎有三个方面的原因:一个是“油”,一个是“气”,再就是发动机本身的问题。

1.1“油”的问题

  所谓“油”的问题就是供油不足,有“堵”和“漏”两个方面。“堵”往往发生在长期不维护的车辆上,柴油滤清器被脏物部分堵塞,供油阻力增加造成供油不畅,在小负荷少油量的情况下供油够用,在大负荷大油量的情况下供油量不足,造成发动机动力下降。所谓“漏”就是从油箱至喷油泵的低压油路漏气。同样,在小负荷少油量的情况下供油够用,在大负荷大油量的情况下由于漏气而供油量不足,造成发动机动力不足。“漏”往往出现在维修之后,在维修中拆卸柴油滤清器及管路,而组装时接头封闭不严或柴油滤清器安装密封圈封闭不严,就会造成“漏气”。

1.2“气”的问题

    所谓“气”是指增压柴油机的进排气系统的漏气。增压柴油机靠排气压力吹动涡轮从而带动泵轮高速旋转,向进气管道输送压缩空气。增压柴油机的进、排气系统必须完全密封,排气管道或接头如果漏气,排气压力下降,增压器转速下降,发动机进气压力减小,发动机动力自然下降。这种故障也往往发生在维修之后,重新组装进、排气系统造成密封不严。

    值得指出的是,在喷油泵调速器上,或是喷油泵上安装一套冒烟限制器,它是通过连接进气管道与冒烟限制器的一根气管路来检测发动机进气压力,而控制供油齿条自动调节供油量,喷油量与空气量随时保持合理的匹配,这样发动机在突然加速时可消除增压器的滞后效应带来的黑烟。如果连接气管路接头漏气,也会造成发动机动力不足,这一故障往往发生在维修中拆装管路之后。

    增压器是影响发动机动力的关键部件。增压器烧损会造成转速下降,进气增压压力下降,使发动机动力下降。增压器前期损坏的征兆是“排烟”,就是向排气管道和进气管道排机油,当排烟严重时表示增压器已趋于损坏。

1.3发动机本身的问题

    常见的有活塞环开口对口,拉缸以及“粘环”等。这些情况在动力不足时还会伴有曲轴箱窜气和发动机异响,严重时会从机油尺处窜机油。“拉缸”的故障有两种情况,即“冷拉缸”和“热拉缸”。在冬季发动机冷态的情况下冷起动,突然加速或加负荷时容易造成“冷拉缸”。“热拉缸”是发动机过热、活塞热膨胀造成的,这种拉缸往往6个气缸都有不同程度拉缸现象存在。如果发现某一单缸严重拉缸而其余5个气缸完好无损,一般都是该缸机油喷嘴堵塞,造成该缸活塞得不到冷却而拉缸。拉缸严重时会产生活塞环“粘环”,甚至造成气缸套拉断、破碎、捅缸等严重事故。

    燃料喷射系统的故障会直接影响发动机的动力。喷油泵的进、出油阀关闭不严会造成低压供油不足,直接造成喷油量不足,动力下降。喷油不足或喷油器雾化不良将直接影响发动机动力。另外,调速器的故障影响发动机最高转速的变化,表现出动力不足,必须在试验台上进行检查和调整。

2故障诊断方法

    (1)如果发动机在低转速时动力变化小,而高速时动力下降变化大,说明供油不足。油路部分堵塞或泄漏。要及时清洗供油管路、燃油滤清器、油箱等燃油供油系统。

    (2)如果空气滤清器指示灯亮,说明空气滤清器滤芯过脏,使进气阻力增大,进气量下降。注意,必须按期清理空气滤清器,在实际使用中不要过分依赖于空气滤清器指示灯。

    (3)发动机维修组装前必须认真检查管路、机件连接部位是否达到装配技术要求,对安装有密封圈的部位要按规定更换,防止接头封闭不严,安装后要采用压力或真空等方法进行检查,堵“漏”彻底。

    (4)出现“排烟”现象,表明增压器烧损。要检查增压器转子轴的轴向与径向间隙是否在规定范围内。国产常用的GJ80At.和GJ80B型增压器涡轮端径向间隙为0.60 mm~0.66 mm,转子轴的轴向窜动量为0.08 mm~0.14 mm;J90型增压器转子轴端径向间隙应小于0.53mm,轴向窜动量应为0.025 mm~0.1mm;德国K.K.K公司T451型增压器转子轴的径向间隙应小于0.46mm,轴向间隙应小于0.16mm。

    (5)发动机冒黑烟或白烟,一般情况下冒黑烟是喷油过早冒白烟是喷油过晚,应按要求准确调整喷油正时。

    (6)发电机传动带的挠度必须符合要求,维修更换时应与原车相符,否则会造成发动机转速指示失误。

    (7)燃油品质对发动机动力也会造成影响,应按发动机要求使用柴油牌号。

    (8)必须对喷油泵和喷油器进行试验台检查和调整。

3故障检查排除

    在对该车进行维修时,通过询问得知,发动机大修时,各部分的配合间隙、配气相位的调整及各螺栓的拧紧力矩都是按照有关技术要求进行的,发动机运转时也无异响,空气滤清器及进气管无阻塞现象。

    根据上述情况,分析该发动机故障的原因很像是进入发动机的空气量不足引起燃烧不完全所致,估计进气系统有漏气或进气通道有阻塞的现象。因此,先检查空气滤清器,未发现问题。接着拆下中冷器,让已被增压的空气不经过中冷器而直接进入进气歧管,发现中冷器下部的空气通道内有较多的油泥,做反向通水试验时,发现水流畅通,说明该中冷器阻塞严重。

    该型车的发动机为了降低进气温度而采用了中冷器,其进气系统由空气滤清器、涡轮增压器、中冷器及进气歧管等组成。可以对发动机的进气系统部件逐个进行检查,一般造成气流阻塞的部件为空气滤清器和中冷器。

    清洗、疏通并重新安装中冷器后试车,此故障彻底排除。