分析柴油发动机功率降低的原因

分析柴油发动机功率降低的原因

黄锋昌

广西玉柴机器股份有限公司 广西玉林 537000

摘要：柴油机功率不足是柴油车的常见故障之一，柴油机功率不足的原因有很多。排除故障时，必须仔细分析功率不足的原因。

关键词：柴油发动机；功率降低；原因

柴油机在工作中，有时会出现功率不足，从而影响柴油机的正常运行，增加油耗。柴油机功率不足是指柴油机在工作时，不能发出设备正常运行所需的功率。一般来说，柴油机在加速中不能达到预期转速；被带动电气设备机组无力；当负荷增加时，柴油机会产生黑烟，转速增加后黑烟会立即减少；柴油机加速运行时，不能提高转速；排气噪音大，不均匀；当发动机运转时，转速会时快时慢。基于此，本文详细探讨了柴油机发动机功率降低的原因。

一、柴油发动机基本组成

在设计上，柴油发动机与汽油发动机区别较大，属于压缩点火式发动机，其热效率值可达到55%。柴油发动机和汽油发动机的工作过程相似，均是通过进气、压缩、做功、排气来完成每个工作循环。工作中，柴油发动机会在气缸内部产生很高的温度，并通过高压燃气膨胀作用，将机体内部热能转化为机械能。柴油机包括曲柄连杆机构、配气机构、进气系统、排气系统、冷却系统等。

二、柴油发动机原理

柴油发动机作为压缩发动机中的一种，依靠点火方式启动，也就是说在高温高压下，柴油通过膨胀后，将自身的热能量转换为机械能，从而实现运转。根据柴油机的使用方式，可将其分为汽车、机车、船用等，而无论哪一种使用方式，柴油发动机都由四个工作循环过程组成，即进气、压缩、做功、排气。而目前在工农业中柴油发动机的使用最为普遍，并且在我国的城市发展建设中发挥着至关重要的作用。可以说无柴油机的发展很多城市化发展进程建设将难以推进。所以无论是从社会发展角度，还是综合各个方面因素，及时解决柴油发动机的常见故障，确保其稳定运行显得至关重要。

三、发动机达到额定功率的条件

柴油机功率指标能综合反映技术状态。要想让柴油机维持正常的运转，先要确保技术状态的稳定性。柴油机在出现功率不足后，需根据柴油机在工作方面的原理对其予以综合分析，柴油机功率充足需达到下述条件：①数量充足及雾化正常的燃油，按规律与时间喷入汽缸；②充足的空气，同样按规律与时间进入到气缸中，然后将完全燃烧的废气按规律与时间排出气缸；③燃油与空气之间的有效混合，并实现完全燃烧；④确保附件消耗与摩擦功率维持在较小范围内，进而提高机械效率。所以，对柴油机功率不足的原因予以分析的过程中，应将以上内容作为立足点，结合功率不足故障的情况，按系统分析其原因。

四、柴油机发动机功率降低的原因

1、燃油系统故障。其主要表现为踩下加速踏板发动机的功率不能提高，或发动机转速达不到理想值。①供油管路、燃油滤清器内有杂物出现阻塞，或管道内有空气进入出现气阻。②供油管路的接头松动或衬垫密封不严，有泄漏。③输油泵故障，工作中供油不足。④喷油泵供油量不足或不均匀。柱塞磨损过大；供油调节拉杆卡滞；不能移动到最大供油位置；出油阀密封不良。

2、气缸拉伤。一般来说，造成气缸拉伤的原因可能是气缸内有杂物或活塞环破裂，导致在发动机运行中拉伤了气缸。气缸拉伤会导致供气不足，影响供油。当发动机中的某个气缸损坏，就会导致各气门之间的间隙发生变化，各气门之间的密封性变差，造成供气不足。若气缸气门出现故障，发动机在启动时较困难，而且会有明显的运行无力现象，运行时还会发生转速时快时慢的情况，同时排气管道中会冒出大量的黑烟；但若是密封性不好，电动机在运行时会烧机油，此时排气管道中冒出的是蓝烟，而且能从加油口处听到窜气声。因此，需检查并重新调节气门之间的间隙；测试各气缸的压力是否满足要求，找出损坏气缸后，对其进行详细检查，更换损坏部分。此外，燃油的油质及机油的油位都会影响到功率，也需进行检查。

3、涡轮增压器故障。常出现发动机转速下降、进气压力不足等现象，有时也伴有异响和漏气的声音。①增压器轴承磨损，径向定位不准，转子与腔壁之间产生摩擦。②压气机、涡轮的进气管路内有杂物造成管路堵塞，管道连接松动或破裂产生漏气。

4、进、排气系统故障。与正常情况相比，气系统故障时排出尾气的温度较高，颜色也比平时深。其原因可能为：①空气滤清器内部有杂质，导致滤芯被堵塞，进气不通畅。②电动机的排气口有杂物堆积，导致排气不畅，也有可能是在设计时，将排气的管道设置的不合理，内部弯道过多、截面较小，使清理不方便，造成排气不畅。

5、曲轴连杆轴颈与轴瓦之间润滑不良，表面产生磨损出现划痕和毛刺，产生额外阻力。此时一般会伴有不正常的声音，并出现机油压力下降等现象。

6、供油提前角不正确。发动机工作时，供油提前角既不能过大，也不能过小。这是因油泵喷油时间的早晚由供油提前角大小决定。供油提前角过大会造成油泵喷油时间过早；供油提前角过小会造成油泵喷油时间过晚。喷油时间过早和过晚，产生的后果使发动机燃油不能充分燃烧。由于燃烧过程不理想，未达到最佳状态，其结果将导致发动机动力不足，功率下降。因此，一定要按要求把供油提前角调整准确。

7、气缸盖、气门组件故障。柴油机在出现此故障后，会产生漏气声音、无法启动、排气异常和动力不足等相关情况。导致此故障的原因为：气缸盖与机体结合面缸垫存在着破裂状况，进而对密封性产生影响，高压气体从破裂处漏出；进排气门间隙存在问题，接触面在磨损方面的情况较严重、漏气；未根据规定扭矩缸盖螺栓，对其密封性产生了影响，形成泄露；气门弹簧失效或折断，气门无法严密的关闭；在装配时，未参照相应的规定次序对缸盖螺栓进行拧紧，引起缸盖变形，或缸盖和机体存在砂眼或裂纹；安装喷油器时，螺栓扭矩未达到规定，铜垫损坏或安装孔漏气，进而使个别气缸工作压力低。

五、检查诊断方法

1、在发动机工作时，不使用减压转动飞轮，发现无压缩力或压缩力不大。当从进气管口倒入少量机油后，转动飞轮时压缩力增大，工作时排气管冒蓝烟。表明活塞环、活塞、缸套已磨损。

2、打开气门室盖，如有一丝丝青色或白色的烟从气门根部(气门工作面)冒出，说明气门或气门座磨损严重或烧蚀，或气门间隙过小甚至无间隙。气门间隙过小，会出现气门撞活塞顶，并有金属敲击声；气门间隙过大，柴油机运转中缸盖部位会发出“啪啪”响声。

3、气门漏气的检查方法：在不使用减压情况下，手转动飞轮，在压缩上止点时无明显压缩感，气门处可听到“哧哧”声，直喷式柴油机在运转会出现气门漏气的部位有火舌窜出。

4、柴油机排气口积碳呈黑灰色，表面象覆盖着一层白霜，积碳层极薄，说明柴油机工况良好。积碳色泽黑亮，但不湿，说明柴油机轻微烧机油，应及时排除；某缸排气口积碳厚度明显高于其他缸排气口的，说明该缸喷油器工作不良或汽缸密封性变差，应进行修理或更换：个别排气口湿润或有机油的，说明该缸大量排机油，应进行修理；各缸排气口积碳层均较厚，且色泽较深的，多因工作温度过低或喷油过晚，柴油后燃严重所致，应正确使用并及时调整。

5、将手靠近消声器处，手上会留有水珠，说明排气中含水量较大。则应检查柴油内有水分，并用单缸熄火法确定汽缸有无破裂、汽缸垫是否冲坏等。

综上所述，柴油机功率不足，往往伴随着启动困难，彼此有密切联系。功率不足是指柴油机功率达不到原设计要求，在重载或机车爬陡坡时会出现乏力情况，并伴随柴油机严重冒黑烟；柴油机排气温度高，排气管和涡轮增压器的涡轮呈暗红色；柴油机转速下降或转速不稳，并呈现出工作无力的声音。因此，研究柴油机发动机功率降低的原因至关重要。

参考文献：

[1]李吉魁.柴油发动机功率不足原因浅析[J].山西科技，2015(04).

[2]何建军.浅析柴油机发动机功率下降的原因[J].农业装备技术，2015(05).