工程機械發動機的實用檢測技術
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工程機械發動機的實用檢測技術
發動機的實用檢測技術是根據發動機在正常與非正常兩種狀態下的某些指標的對比及變化趨勢，對發動機的技術狀況和故障隱患進行定性、定量的分析，為故障的診斷和決策提供科學的依據的一種技術。此技術可用以確定發動機修理時機和手段，以實現其壽命周期內使用費用經濟的目的。 隨著科學技術的發展，現代柴油機多地采用了電控技術、信息傳感技術、故障自動監控技術和工況自動選擇技術等。
但目前對發動機的技術狀況分析、故障判斷和維修方式等，依然沿用幾十年前的落后手段，輕者延誤維修時機，重則出現惡性損壞。
為了適應現代柴油機使用維修的需要，必須以檢測診斷技術為基礎，加強故障潛伏期的監控，實現狀態監控下的針對性維修。
一、發動機檢測診斷技術的應用現狀
1.檢測診斷技術的開發研制與用戶之間缺乏溝通
我國自20世紀80年代以來，對發動機檢測診斷技術進行了不斷地研究開發，但由于缺乏使用維修人員的參與，對發動機真實運用情況了解不夠，使檢測診斷技術與實際應用之間相互脫節。因此，一些看似的檢測設備儀器卻因其不能直觀地確定故障的性質、部位和評定發動機的技術狀況而一時難以找到用戶，距簡單適用、針對性強以及重復性好的要求仍有較大的差距。
2.對發動機檢測診斷技術的應用存在盲目性
有些單位在對要解決的具體問題尚心中無數，對檢測診斷設備的用途、性能的需要以及使用維修人員技術水平等缺乏深入了解、分析的情況下，卻盲目地購進檢測設備儀器，甚至只為貪大求洋，裝飾門面，迎合上級的驗收，結果導致了大量檢測設備儀器的閑置。這充分反映了有的企業領導對這個問題的錯誤認識及做法。
3.對檢測診斷技術的應用缺乏推廣和交流
幾十年來，檢測診斷技術的推廣應用在企業間是不平衡的，有的起步較早，的還處于探索階段。如果行業之間能經常組織一些經驗交流活動，或者進行一些檢測診斷技術的學術活動以及現場觀摩，將會加大該技術的推廣應用，同時也會促進檢測設備儀器的研制和開發。
二、常用的發動機實用檢測診斷手段
1.運動件異響的診斷
發動機各運動件都裝在一個機體上，各運動件振動引起的異響相互干擾，影響對局部構件異響的診斷。目前有效的手段是利用振頻可調式I聽診器對其進行測定和分析。
2.發動機性能指標惡化趨勢的檢測
隨著發動機的不斷磨損，其性能指標不斷惡化，在其未達到停機修理程度之前，應定期對發動機某些性能指標進行預防性檢測，根據指標的變化趨勢決定是否采取早期預知性維護和修理。
目前，比較成熟的性能指標測試方法有以下幾種：
(1)無負荷測功法
一般情況下，采用國產無負荷加速測功儀，將發動機從中低速(一般在l000r／min)猛加速至額定轉速，以實測功率值不小于額定功率的80%為使用標準。
(2)轉速的測定
用高空轉速、額定功率時轉速、大扭矩時轉速的測定值與其對應的標定值進行對Lb，以不低于標定值的90%為使用標準。
經濟性能的評定手段是，燃油和潤滑油消耗量的測定值不超過制造廠規定值的l0%時，仍可繼續使用。
(3)發動機各運轉部件磨損程度的檢測分析
目前，比較成熟的手段是鐵譜分析法，通過鐵譜儀觀測潤滑油中金屬顆粒的數量、大小、形貌、濃度和顏色的變化，據此確定其磨損部位、性質與程度。它為發動機的磨損分析提供了有效依據。
除了上述常用的檢測手段外，還有很多成熟的單項測試技術。例如：發動機的密封性、氣缸壓力及其平衡性、曲軸箱竄氣量、尾氣排放以及燃油供給系和起動系的測試都是簡單有效的手段。
三、發動機故障的實際檢測診斷 1.按程序對癥檢測診斷
①查清故障現象。
②對故障進行機理分析，以故障樹的形式列舉故障原因。
②依據故障機理分析制定檢測程序。
④對檢測數據進行分析，確定故障部位。
⑤提出修理方案。
2.發動機實用檢測診斷技術的應用
如發動機功率不足，其影響因素較多。除調整不當的因素外，通過對故障的分析知，主要原因在于磨損帶來的密封性能下降。檢測診斷程序、方法如下：
(1)測定功率并制定其低使用極限
用無負荷加速測功法測定發動機的有效功率，如果實測值小于額定功率的80%即視為功率不足，然后測定發動機的密封性能，查明功率不足的原因。
發動機的密封性是通過測定氣缸壓力、氣缸漏氣量和曲軸箱竄氣量進行分析的。
(2)測定氣缸壓力
測定的方法是，待發動機運轉至正常工作溫度后，拆下各缸噴油器并用氣缸壓力表在啟動轉速下分別測定每個缸的壓力，測完后裝復噴油器。如實測值比規定值低5%或各缸的壓力差達5%—8%時，即認為氣缸壓力不足。然后，做氣缸漏氣量和曲軸箱竄氣量的試驗，查明氣缸壓力不足的原因。
(3)氣缸漏氣量的測定
測試方法是，在發動機靜止狀態下，將被測氣缸的進、排氣門置于壓縮行程的上止點位置，以0.8MPa的壓力向該缸連續充氣，利用氣缸漏氣量測試儀測定其壓力能否達到規定值。如果壓力值低于0.25MPa，則視為氣缸漏氣量超過標準。同時，將會聽到進氣管或排氣管內及曲軸箱里有漏氣聲音，從而可確定該缸的漏氣部位。
(4)曲軸箱竄氣量的測定
如測出氣缸漏氣量超標時，應進行曲軸箱竄氣量的試驗，以便確定引起漏氣量超標的具體部位。曲軸箱竄氣量測試儀，可分為壓力式和容積式的兩種，兩者的測試條件、方法及步驟都是相同的。將測試儀安放在曲軸箱廢氣通氣孔處，待發動機運轉至正常工作溫度、轉速在1000r／min時，用壓力式或容積式測試儀進行檢測，其竄氣量合格的標準分別為不大于4kPa或40L。如果超過此標準即可確定是由于活塞環、活塞與氣缸壁過度磨損而造成的漏氣降壓；否則，即是因進、排氣門封閉不嚴而導致的漏氣降壓。
經上述檢測基本能查清壓力不足引起功率下降的主要原因，如其測定結果均符合要求而功率仍不足，則應對燃油供給系進行檢測。
(5)供油提前角及其在高、低轉速下變化量的測定
柴油發動機供油提前角的檢測是在發動機動態情況下進行的。發動機低速或高速時供油提前角的變化量應滿足以下要求：有供油提前器和無供油提前器的發動機其供油提前角的變化量應分別不大于12。和6。(相對曲軸轉角)，如果超過該極限值，說明燃油高壓泵的柱塞、出油閥或噴油器已嚴重磨損，將導致燃燒惡化、功率下降。
(6)發動機潤滑油的鐵譜分析
鐵譜分析技術簡單、成本低，每份油樣分析時間不超過20min。應用鐵譜分析可確定發動機氣缸套與活塞環、連桿軸承和主軸承等的磨損狀況。
由上述各項檢測診斷和油樣分析的結果，基本上能掌握發動機的技術狀況及故障所在。
20世紀90年代以來，由于檢測診斷技術落后，造成工程機械的維修費用高、運轉率低，現在的主要矛盾仍是檢測診斷技術的研究和應用都落后。因此，只有提高企業領導者對這個問題的認識，才能較好地推廣應用檢測診斷技術。
今后的任務是，在推廣應用檢測診斷技術的基礎上，將其逐步規范化、數據化，并提高到計算機的程序化、自動化和智能化，以實現檢測診斷技術的現代化。
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