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工程机械发动机的实用检测技术

信息来源:foioo.com  时间:2009-03-05  浏览次数:175

  发动机的实用检测技术是根据发动机在正常与非正常两种状态下的某些指标的对比及变化趋势,对发动机的技术状况和故障隐患进行定性、定量的分析,为故障的诊断和决策提供科学的依据的一种技术。此技术可用以确定发动机修理时机和手段,以实现其寿命周期内使用费用最经济的目的。
  随着科学技术的发展,现代柴油机更多地采用了电控技术、信息传感技术、故障自动监控技术和工况自动选择技术等。
  但目前对发动机的技术状况分析、故障判断和维修方式等,依然沿用几十年前的落后手段,轻者延误维修时机,重则出现恶性损坏。
  为了适应现代柴油机使用维修的需要,必须以检测诊断技术为基础,加强故障潜伏期的监控,实现状态监控下的针对性维修。
  一、发动机检测诊断技术的应用现状
  1.检测诊断技术的开发研制与用户之间缺乏沟通
  我国自20世纪80年代以来,对发动机检测诊断技术进行了不断地研究开发,但由于缺乏使用维修人员的参与,对发动机真实运用情况了解不够,使检测诊断技术与实际应用之间相互脱节。因此,一些看似先进的检测设备仪器却因其不能直观地确定故障的性质、部位和评定发动机的技术状况而一时难以找到用户,距简单适用、针对性强以及重复性好的要求仍有较大的差距。
  2.对发动机检测诊断技术的应用存在育gJ性
  有些单位在对要解决的具体问题尚心中无数,对检测诊断设备的用途、性能的需要以及使用维修人员技术水平等缺乏深入了解、分析的情况下,却盲目地购进检测设备仪器,甚至只为贪大求洋,装饰门面,迎合上级的验收,结果导致了大量检测设备仪器的闲置。这充分反映了有的企业领导对这个问题的错误认识及做法。
  3.对检测诊断技术的应用缺乏推广和交流
  几十年来,检测诊断技术的推广应用在企业间是不平衡的,有的起步较早,有的还处于探索阶段。如果行业之间能经常组织一些经验交流活动,或者进行一些检测诊断技术的学术活动以及现场观摩,将会加大该技术的推广应用,同时也会促进检测设备仪器的研制和开发。
  二、常用的发动机实用检测诊断手段
  1.运动件异响的诊断
  发动机各运动件都装在一个机体上,各运动件振动引起的异响相互干扰,影响对局部构件异响的诊断。目前有效的手段是利用振频可调式I听诊器对其进行测定和分析。
  2.发动机性能指标恶化趋势的检测
  随着发动机的不断磨损,其性能指标不断恶化,在其未达到停机修理程度之前,应定期对发动机某些性能指标进行预防性检测,根据指标的变化趋势决定是否采取早期预知性维护和修理。
  目前,比较成熟的性能指标测试方法有以下几种:
  (1)无负荷测功法
  一般情况下,采用国产无负荷加速测功仪,将发动机从中低速(一般在l000r/min)猛加速至额定转速,以实测功率值不小于额定功率的80%为使用标准。
  (2)转速的测定
  用最高空转速、额定功率时转速、最大扭矩时转速的测定值与其对应的标定值进行对Lb,以不低于标定值的90%为使用标准。
  经济性能的评定手段是,燃油和润滑油消耗量的测定值不超过制造厂规定值的l0%时,仍可继续使用。
  (3)发动机各运转部件磨损程度的检测分析
  目前,比较成熟的手段是铁谱分
  析法,通过铁谱仪观测润滑油中金属颗粒的数量、大小、形貌、浓度和颜色的变化,据此确定其磨损部位、性质与程度。它为发动机的磨损分析提供了有效依据。
  除了上述常用的检测手段外,还有很多成熟的单项测试技术。例如:发动机的密封性、气缸压力及其平衡性、曲轴箱窜气量、尾气排放以及燃油供给系和起动系的测试都是简单有效的手段。
  三、发动机故障的实际检测诊断
  1.按程序对症检测诊断
  ①查清故障现象。
  ②对故障进行机理分析,以故障树的形式列举故障原因。
  ②依据故障机理分析制定检测程序。
  ④对检测数据进行分析,确定故障部位。
  ⑤提出修理方案。
  2.发动机实用检测诊断技术的应用
  如发动机功率不足,其影响因素较多。除调整不当的因素外,通过对故障的分析知,主要原因在于磨损带来的密封性能下降。检测诊断程序、方法如下:
  (1)测定功率并制定其最低使用极限
  用无负荷加速测功法测定发动机的有效功率,如果实测值小于额定功率的80%即视为功率不足,然后测定发动机的密封性能,查明功率不足的原因。
  发动机的密封性是通过测定气缸压力、气缸漏气量和曲轴箱窜气量进行分析的。
  (2)测定气缸压力
  测定的方法是,待发动机运转至正常工作温度后,拆下各缸喷油器并用气缸压力表在启动转速下分别测定每个缸的压力,测完后装复喷油器。如实测值比规定值低5%或各缸的压力差达5%—8%时,即认为气缸压力不足。然后,做气缸漏气量和曲轴箱窜气量的试验,查明气缸压力不足的原因。
  (3)气缸漏气量的测定
  测试方法是,在发动机静止状态下,将被测气缸的进、排气门置于压缩行程的上止点位置,以0.8MPa的压力向该缸连续充气,利用气缸漏气量测试仪测定其压力能否达到规定值。如果压力值低于0.25MPa,则视为气缸漏气量超过标准。同时,将会听到进气管或排气管内及曲轴箱里有漏气声音,从而可确定该缸的漏气部位。
  (4)曲轴箱窜气量的测定
  如测出气缸漏气量超标时,应进行曲轴箱窜气量的试验,以便确定引起漏气量超标的具体部位。曲轴箱窜气量测试仪,可分为压力式和容积式的两种,两者的测试条件、方法及步骤都是相同的。将测试仪安放在曲轴箱废气通气孔处,待发动机运转至正常工作温度、转速在1000r/min时,用压力式或容积式测试仪进行检测,其窜气量合格的标准分别为不大于4kPa或40L。如果超过此标准即可确定是由于活塞环、活塞与气缸壁过度磨损而造成的漏气降压;否则,即是因进、排气门封闭不严而导致的漏气降压。
  经上述检测基本能查清压力不足引起功率下降的主要原因,如其测定结果均符合要求而功率仍不足,则应对燃油供给系进行检测。
  (5)供油提前角及其在高、低转速下变化量的测定
  柴油发动机供油提前角的检测是在发动机动态情况下进行的。发动机低速或高速时供油提前角的变化量应满足以下要求:有供油提前器和无供油提前器的发动机其供油提前角的变化量应分别不大于12。和6。(相对曲轴转角),如果超过该极限值,说明燃油高压泵的柱塞、出油阀或喷油器已严重磨损,将导致燃烧恶化、功率下降。
  (6)发动机润滑油的铁谱分析
  铁谱分析技术简单、成本低,每份油样分析时间不超过20min。应用铁谱分析可确定发动机气缸套与活塞环、连杆轴承和主轴承等的磨损状况。
  由上述各项检测诊断和油样分析的结果,基本上能掌握发动机的技术状况及故障所在。
  20世纪90年代以来,由于检测诊断技术落后,造成工程机械的维修费用高、运转率低,现在的主要矛盾仍是检测诊断技术的研究和应用都落后。因此,只有提高企业领导者对这个问题的认识,才能较好地推广应用检测诊断技术。
  今后的任务是,在推广应用检测诊断技术的基础上,将其逐步规范化、数据化,并提高到计算机的程序化、自动化和智能化,以实现检测诊断技术的现代化。

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