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發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)用檢測(cè)技術(shù)是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)在正常與非正常兩種狀態(tài)下的某些指標(biāo)的對(duì)比及變化趨勢(shì)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)狀況和故障隱患進(jìn)行定性、定量的分析，為故障的診斷和決策提供科學(xué)的依據(jù)的一種技術(shù)。此技術(shù)可用以確定發(fā)動(dòng)機(jī)修理時(shí)機(jī)和手段，以實(shí)現(xiàn)其壽命周期內(nèi)使用費(fèi)用最經(jīng)濟(jì)的目的。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代柴油機(jī)更多地采用了電控技術(shù)、信息傳感技術(shù)、故障自動(dòng)監(jiān)控技術(shù)和工況自動(dòng)選擇技術(shù)等。
但目前對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)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(shí)機(jī)，重則出現(xiàn)惡性損壞。
為了適應(yīng)現(xiàn)代柴油機(jī)使用維修的需要，必須以檢測(cè)診斷技術(shù)為基礎(chǔ)，加強(qiáng)故障潛伏期的監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)控下的針對(duì)性維修。
一、發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)診斷技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
1．檢測(cè)診斷技術(shù)的開(kāi)發(fā)研制與用戶之間缺乏溝通
我國(guó)自20世紀(jì)80年代以來(lái)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)診斷技術(shù)進(jìn)行了不斷地研究開(kāi)發(fā)，但由于缺乏使用維修人員的參與，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)真實(shí)運(yùn)用情況了解不夠，使檢測(cè)診斷技術(shù)與實(shí)際應(yīng)用之間相互脫節(jié)。因此，一些看似先進(jìn)的檢測(cè)設(shè)備儀器卻因其不能直觀地確定故障的性質(zhì)、部位和評(píng)定發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)狀況而一時(shí)難以找到用戶，距簡(jiǎn)單適用、針對(duì)性強(qiáng)以及重復(fù)性好的要求仍有較大的差距。
2．對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)診斷技術(shù)的應(yīng)用存在育性
有些單位在對(duì)要解決的具體問(wèn)題尚心中無(wú)數(shù)，對(duì)檢測(cè)診斷設(shè)備的用途、性能的需要以及使用維修人員技術(shù)水平等缺乏深入了解、分析的情況下，卻盲目地購(gòu)進(jìn)檢測(cè)設(shè)備儀器，甚至只為貪大求洋，裝飾門面，迎合上級(jí)的驗(yàn)收，結(jié)果導(dǎo)致了大量檢測(cè)設(shè)備儀器的閑置。這充分反映了有的企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)對(duì)這個(gè)問(wèn)題的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)及做法。
3．對(duì)檢測(cè)診斷技術(shù)的應(yīng)用缺乏推廣和交流
幾十年來(lái)，檢測(cè)診斷技術(shù)的推廣應(yīng)用在企業(yè)間是不平衡的，有的起步較早，有的還處于探索階段。如果行業(yè)之間能經(jīng)常組織一些經(jīng)驗(yàn)交流活動(dòng)，或者進(jìn)行一些檢測(cè)診斷技術(shù)的學(xué)術(shù)活動(dòng)以及現(xiàn)場(chǎng)觀摩，將會(huì)加大該技術(shù)的推廣應(yīng)用，同時(shí)也會(huì)促進(jìn)檢測(cè)設(shè)備儀器的研制和開(kāi)發(fā)。
二、常用的發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)用檢測(cè)診斷手段
1．運(yùn)動(dòng)件異響的診斷
發(fā)動(dòng)機(jī)各運(yùn)動(dòng)件都裝在一個(gè)機(jī)體上，各運(yùn)動(dòng)件振動(dòng)引起的異響相互干擾，影響對(duì)局部構(gòu)件異響的診斷。目前有效的手段是利用振頻可調(diào)式I聽(tīng)診器對(duì)其進(jìn)行測(cè)定和分析。
2．發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)惡化趨勢(shì)的檢測(cè)
隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的不斷磨損，其性能指標(biāo)不斷惡化，在其未達(dá)到停機(jī)修理程度之前，應(yīng)定期對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)某些性能指標(biāo)進(jìn)行預(yù)防性檢測(cè)，根據(jù)指標(biāo)的變化趨勢(shì)決定是否采取早期預(yù)知性維護(hù)和修理。
目前，比較成熟的性能指標(biāo)測(cè)試方法有以下幾種：
(1)無(wú)負(fù)荷測(cè)功法
一般情況下，采用國(guó)產(chǎn)無(wú)負(fù)荷加速測(cè)功儀，將發(fā)動(dòng)機(jī)從中低速(一般在l000r／min)猛加速至額定轉(zhuǎn)速，以實(shí)測(cè)功率值不小于額定功率的80％為使用標(biāo)準(zhǔn)。
(2)轉(zhuǎn)速的測(cè)定
用最高空轉(zhuǎn)速、額定功率時(shí)轉(zhuǎn)速、最大扭矩時(shí)轉(zhuǎn)速的測(cè)定值與其對(duì)應(yīng)的標(biāo)定值進(jìn)行對(duì)Lb，以不低于標(biāo)定值的90％為使用標(biāo)準(zhǔn)。
經(jīng)濟(jì)性能的評(píng)定手段是，燃油和潤(rùn)滑油消耗量的測(cè)定值不超過(guò)制造廠規(guī)定值的l0％時(shí)，仍可繼續(xù)使用。
(3)發(fā)動(dòng)機(jī)各運(yùn)轉(zhuǎn)部件磨損程度的檢測(cè)分析
目前，比較成熟的手段是鐵譜分
析法，通過(guò)鐵譜儀觀測(cè)潤(rùn)滑油中金屬顆粒的數(shù)量、大小、形貌、濃度和顏色的變化，據(jù)此確定其磨損部位、性質(zhì)與程度。它為發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損分析提供了有效依據(jù)。
除了上述常用的檢測(cè)手段外，還有很多成熟的單項(xiàng)測(cè)試技術(shù)。例如：發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)系的測(cè)試都是簡(jiǎn)單有效的手段。
三、發(fā)動(dòng)機(jī)故障的實(shí)際檢測(cè)診斷
1．按程序?qū)ΠY檢測(cè)診斷
①查清故障現(xiàn)象。
②對(duì)故障進(jìn)行機(jī)理分析，以故障樹(shù)的形式列舉故障原因。
②依據(jù)故障機(jī)理分析制定檢測(cè)程序。
④對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，確定故障部位。
⑤提出修理方案。
2．發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)用檢測(cè)診斷技術(shù)的應(yīng)用
如發(fā)動(dòng)機(jī)功率不足，其影響因素較多。除調(diào)整不當(dāng)?shù)囊蛩赝猓ㄟ^(guò)對(duì)故障的分析知，主要原因在于磨損帶來(lái)的密封性能下降。檢測(cè)診斷程序、方法如下：
(1)測(cè)定功率并制定其最低使用極限
用無(wú)負(fù)荷加速測(cè)功法測(cè)定發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率，如果實(shí)測(cè)值小于額定功率的80％即視為功率不足，然后測(cè)定發(fā)動(dòng)機(jī)的密封性能，查明功率不足的原因。
發(fā)動(dòng)機(jī)的密封性是通過(guò)測(cè)定氣缸壓力、氣缸漏氣量和曲軸箱竄氣量進(jìn)行分析的。
(2)測(cè)定氣缸壓力
測(cè)定的方法是，待發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)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(dòng)轉(zhuǎn)速下分別測(cè)定每個(gè)缸的壓力，測(cè)完后裝復(fù)噴油器。如實(shí)測(cè)值比規(guī)定值低5％或各缸的壓力差達(dá)5％—8％時(shí)，即認(rèn)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(yàn)，查明氣缸壓力不足的原因。
(3)氣缸漏氣量的測(cè)定
測(cè)試方法是，在發(fā)動(dòng)機(jī)靜止?fàn)顟B(tài)下，將被測(cè)氣缸的進(jìn)、排氣門置于壓縮行程的上止點(diǎn)位置，以0．8MPa的壓力向該缸連續(xù)充氣，利用氣缸漏氣量測(cè)試儀測(cè)定其壓力能否達(dá)到規(guī)定值。如果壓力值低于0．25MPa，則視為氣缸漏氣量超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，將會(huì)聽(tīng)到進(jìn)氣管或排氣管內(nèi)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(cè)定
如測(cè)出氣缸漏氣量超標(biāo)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行曲軸箱竄氣量的試驗(yàn)，以便確定引起漏氣量超標(biāo)的具體部位。曲軸箱竄氣量測(cè)試儀，可分為壓力式和容積式的兩種，兩者的測(cè)試條件、方法及步驟都是相同的。將測(cè)試儀安放在曲軸箱廢氣通氣孔處，待發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)至正常工作溫度、轉(zhuǎn)速在1000r／min時(shí)，用壓力式或容積式測(cè)試儀進(jìn)行檢測(cè)，其竄氣量合格的標(biāo)準(zhǔn)分別為不大于4kPa或40L。如果超過(guò)此標(biāo)準(zhǔn)即可確定是由于活塞環(huán)、活塞與氣缸壁過(guò)度磨損而造成的漏氣降壓；否則，即是因進(jìn)、排氣門封閉不嚴(yán)而導(dǎo)致的漏氣降壓。
經(jīng)上述檢測(cè)基本能查清壓力不足引起功率下降的主要原因，如其測(cè)定結(jié)果均符合要求而功率仍不足，則應(yīng)對(duì)燃油供給系進(jìn)行檢測(cè)。
(5)供油提前角及其在高、低轉(zhuǎn)速下變化量的測(cè)定
柴油發(fā)動(dòng)機(jī)供油提前角的檢測(cè)是在發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)情況下進(jìn)行的。發(fā)動(dòng)機(jī)低速或高速時(shí)供油提前角的變化量應(yīng)滿足以下要求：有供油提前器和無(wú)供油提前器的發(fā)動(dòng)機(jī)其供油提前角的變化量應(yīng)分別不大于12。和6。(相對(duì)曲軸轉(zhuǎn)角)，如果超過(guò)該極限值，說(shuō)明燃油高壓泵的柱塞、出油閥或噴油器已嚴(yán)重磨損，將導(dǎo)致燃燒惡化、功率下降。
(6)發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油的鐵譜分析
鐵譜分析技術(shù)簡(jiǎn)單、成本低，每份油樣分析時(shí)間不超過(guò)20min。應(yīng)用鐵譜分析可確定發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸套與活塞環(huán)、連桿軸承和主軸承等的磨損狀況。
由上述各項(xiàng)檢測(cè)診斷和油樣分析的結(jié)果，基本上能掌握發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)狀況及故障所在。
20世紀(jì)90年代以來(lái)，由于檢測(cè)診斷技術(shù)落后，造成工程機(jī)械的維修費(fèi)用高、運(yùn)轉(zhuǎn)率低，現(xiàn)在的主要矛盾仍是檢測(cè)診斷技術(shù)的研究和應(yīng)用都落后。因此，只有提高企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者對(duì)這個(gè)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)，才能較好地推廣應(yīng)用檢測(cè)診斷技術(shù)。
今后的任務(wù)是，在推廣應(yīng)用檢測(cè)診斷技術(shù)的基礎(chǔ)上，將其逐步規(guī)范化、數(shù)據(jù)化，并提高到計(jì)算機(jī)的程序化、自動(dòng)化和智能化，以實(shí)現(xiàn)檢測(cè)診斷技術(shù)的現(xiàn)代化。
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