关于柴油机功率不足的若干问题探讨

关于柴油机功率不足的若干问题探讨

任永恒

（大庆钻探工程公司钻井二公司黑龙江省大庆市163000）

摘要：柴油机功率不足是指柴油机在工作时发不出应有的功率，既通常我们所说的柴油机没有力量，柴油机所发出的功率大小主要作用在活塞顶部由燃料燃烧所产生的压力大小有关，而燃烧压力的大小主要取决于进气量和喷入气缸燃油量的多少以及燃料在燃烧室的完善程度。

关键词：柴油机；燃烧；功率不足

一、前言

搞钻井的人都知道，一口井钻的成功与否，设备起着关键的作用，目前石油钻井行业都采用12V190柴油机作为动力设备，190柴油机具有技术经济指标先进，结构紧凑，启动迅速，操作容易，维修方便，用途广泛，使用寿命长，能适应各种恶劣环境。但是，在使用过程中会发现柴油机的功率常常达不到应有的功率，通常表现有排气排烟异常、排气声音不均，运转不稳等。因此，当发现柴油机的功率不足时，应从柴油机的基本结构，基本工作原理进行分析，即检查进气量和供油量，喷油过程，燃烧过程，压缩压力等方面进行分析判断。下面我就将柴油机出现功率不足时可能出现的故障及排查方法与大家做一下探讨。

二、检查排除配气结构及进排气系统故障

柴油机功率不足，除去燃油系统的故障外，还与进排气系统有着直接的关系，配气结构及进排气系统发生故障，就会导致柴油机充气效率低，进入气缸的新鲜空气不足;或气缸内的废气排不干净，残留废气量的增多，气缸的燃油在缺氧的情况下燃烧，造成燃烧不完全，形成游离碳悬浮在燃气中，与废气一起排出，出现排气冒黑烟的现象，配气结构及进排气系统可能发生故障的原因有以下几个方面:

1.配气定时不正确

配气定时不准使得柴油机冲气效率低，不能够发出应有的功率，其主要发生故障的原因有:

(1)气门间隙过大或过小。

(2)配气定时不准确。

(3)气门弹簧损坏。

(4)凸轮磨损或凸轮轴有所弯曲。

2.进、排气系统故障

(1)空气速清器、增压器、空气中冷器及进排气道的任何污染堵塞，使柴油机功率不足，排气管黑烟

(2)进气管道太脏，积垢太厚，造成进气阻力太大

3.增压器的故障

(1)增压器转子组不灵活

(2)压气机叶轮、扩压器、涡轮机涡轮，喷嘴环等零部件损坏

(3)压器机或涡轮太脏

三、检查冷却系统故障

(1)冷却强度不适当

柴油机必须保证正常的冷却强度，冷却水的温度过高，无法保证受热零件的正常安全工作，冷却水的温度过低，则会使散热损失增加。

(2)中冷器故障

由于中冷器太脏，可导致空气的流通阻力过大。对空气的冷却效果差，使柴油机进气温度升高。

四、检查压缩压力不足故障

1.气门漏气

压缩压力低同样会造成柴油机燃烧情况恶化。造成气门漏气的主要原因有以下几点：

（1）门严重磨损

（2）气门杆与气门导管间隙过大

（3）气门间隙过小

（4）气门太死

2.活塞与气缸间漏气

主要原因是活塞环、气缸套磨损严重，活塞环的开口都移到一条直线上，或因积碳原因上使活塞环卡在环槽内不能弹出压缩气缸，都会造成气缸内的气体窜入油底壳，检查时转动曲轴，若曲轴箱内发出“吱吱”的漏气声，则说明气缸内漏气。还有活塞环的外圆磨损，可通过环的闭合间隙来检查，若闭合间障过大，则活察环的外圆廉损严重，须更换活塞环。若活塞环开口在一条直线上或环卡死在环槽内，可经修复后重新装配，装配时相邻二道环的开口一般错开120度，并且尽量避免与活塞销孔在一条直线上。另外，还有气缸盖上的喷油器底座漏气，在拆装喷油器时要注意检查缸垫是否磨损或漏装。

3.气缸盖垫片漏气

造成气缸垫烧损漏气的一个主要原因是:气缸盖螺栓没有拧紧或各个螺栓的扭力不均，以至气缸盖止口平面压力不均匀，使气缸垫没有完全贴在气缸体与气红盖的结合面上，这样就很容易冲坏气缸垫。

五、检查燃油供给系统故障

如果柴油机在轻负荷时就有冒烟，工作不稳定，功率显著下降等现象，经过检查(如气缸压力、气门间歇等)确认压缩、配气系统状态正常时，就表明燃油供给系统有故障，常见的故障有以下几种：

1.燃油质量不好或含水

2.燃油管路受阻或漏油

六、喷油器的故障

他的作用是将喷油泵在一定时刻所供给的高压柴油雾化成较细的柴油颗粒喷入气缸，分布到整个燃烧室中，使柴油颗粒与空气进行良好的混合，形成有利于燃烧的可燃混合气。

柴油机对喷油器的工作要求是:有一定的喷油压力，射程、一定喷雾角、喷雾情况良好，即喷出的柴油颗粒细小且大小均匀，并能喷射到整个燃烧室中;在喷油终了能迅速停油，没有滴油现象。

喷油质量不好，使混合气形成不好，燃烧不完全。致使柴油机功率不足、蚝油增加、工作不平稳，低速易停车、启动困难。啧油器啧油雾化不良的主要原因有:

(1)调整喷油压力的弹簧压力减弱或弹簧折断，使喷油压力过低

(2)喷孔磨损或喷孔积炭堵塞或烧坏

(3)针阀与针阀体磨损后，不密封

(4)有积炭将针阀卡住，或由于过热是针阀咬死在打开位置上而雾化不良。

七、喷油泵的故障

喷油泵常被比喻为柴油机的心脏，说明他的工作好坏对柴油机的工作性能起着重要的作用，也说明了它制造的精密、动作的灵敏。喷油泵常见的故障有：

1.供油定时不对

则供油时间过早、过迟或各缸不一致。

2.喷油泵柱塞与套筒磨损

(1)使用的柴油没有过滤，以致含杂质较多。

(2)柴油滤清器不起滤清作用。

(3)柴油牌号不对，如气温高用了气温低的柴油，柴油粘度便过小，使柱塞与套简润滑不良。

(4)柱塞偶件在喷油泵体中安装得不垂直或柱塞套简定位螺钉拧的过紧。

(5)喷油嘴或油阀卡住在关闭位置。这样在喷油压力过高情况下，而柱寨仍继续泵油。

3.喷油泵出油阀磨损

出油阀密封锥面上的磨损是由于出油阀在减压作用时，出油阀弹簧与高压油管中的高压油的残余压力，促使阀芯向阀座密封面摘击，同时与柴油中杂质(磨料)的作用所造成。减压环带与座孔的磨损主要是柴油中杂质的作用所造成。

出油阀密封锥面磨损后，失去密封性，从而使高压油管中剩余压力降低且不稳定，使各缸工作不均匀，同时还使喷油时间落后。

另外，喷油泵齿条限位器是经过在实验台试车后调整并进行铅封的，一般是不允许随意拆动的，因为限位器向内拧出会使喷油泵最大供油量减少或增大，都直接影响柴油机的最大功率。调整限位器时必须在实验台上进行。

参考文献

[1]中国石油天然气集团公司人事服务中心编.钻井柴油机工.石油大学出版，1997.

[2]济南柴油机厂编.190柴油机安装操作维护及故障排除.山东科技出版社，1994.

[3]济南柴油机厂编.190系列柴油机使用维护手册.山东科技出版社，1994.

作者简介

任永恒（1965-01-10），男，汉族，籍贯：黑龙江省齐齐哈尔市泰来县，当前职务：柴油机大班，当前职称：技能专家，学历：大专，研究方向：钻井柴油机。