190系列柴油机燃烧敲缸故障判断及排除

彭光杰

摘 要：针对运行中的12V190柴油机燃烧敲缸的现象及危害，分析了产生燃烧敲缸的原因，并提出了相应的故障判断、排除方法及预防措施。

关键词：柴油机；燃烧敲缸；原因；判断；排除；预防

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.13.040

0 引言

柴油机正常状态下工作时，燃料和空气混合物着火时爆发的声音柔和稳定，具有节奏，并符合一定的规律。即在不同的工况时，声音的大小和频率分布是一定的。但由于某种原因，燃油着火时将爆发出来一些异常敲击声，这种敲击声就叫燃烧敲缸。若不及时处理，会加速柴油机的磨损，增加燃油消耗，甚至损坏气缸、气缸盖和活塞等，并加剧连杆、曲轴裂纹的发展，严重影响柴油机寿命。因此，分析柴油机产生燃烧敲缸的原因并及时进行处理，对节约成本、减小检修工作量、保证柴油机正常运行具有重要意义。

1 故障原因及现象

柴油机发生燃烧敲缸时会表现出各种症状。因此应进行深入细致的分析，找出其原因。只有了解故障的确切原因，才能对故障进行准确判断，进一步采取措施，进行对故障的排除与预防。柴油机燃烧敲缸的发生有以下几种原因。

1.1 供油量过小

柴油机在空载低转速时，个别缸供油量较小，每次泵油后不足以开启喷油器的针阀，要每隔一、两个工作循环泵油后才能开启针阀喷射一次，形成隔次喷射。当针阀被打开时，积存在高压油路中的燃油一涌而出，使该缸产生爆燃，爆炸声明显大于其它缸。这就是平时在低转速时听到某个缸有敲缸现象，高转速又消失了的原因。

1.2 供油量过大

个别缸供油量过大，柴油机着火燃烧其产生的爆炸声比其它缸大，出现清脆、有节奏、“铛、铛”类似金属的敲缸声，排气冒黑烟，机体震动加剧。

1.3 喷油时间过早

因喷油时间过早，使柴油在空气温度和压力较低的情况下喷入燃烧室，造成着火时间延长，燃烧室内集结较多柴油，一旦发火，这些柴油同时燃烧，温度和压力急剧增大，产生敲缸声；对气缸套、气缸盖和活塞产生压力冲击，产生清脆有节奏的“嗒、嗒”敲缸声。

1.4 喷油器滴油或雾化不良

因喷油器针阀卡在喷油位置，或喷油泵出油阀因磨损严重或卡住而失去作用，不能及时地开启和关闭，从而引起气缸内无一定节奏、清脆、响亮的金属敲缸声，有时出现相隔很近的两下声响。于此同时，排气管会出现放炮声和冒灰白色烟，柴油机运转不稳定的现象。

1.5 积碳过多或气缸垫过薄

由于燃烧室积碳过多或气缸垫过薄，减少其容积，压缩比增大，气体压力和温度过高，喷射入气缸的雾状柴油遇到高温高压气体即着火燃烧，产生所谓的爆燃，爆燃时火焰以极高的速度向外传播，甚至在气体来不及膨胀的情况下，温度和压力急剧升高，形成压力波，以声速向四周推进。这种压力波撞击气缸壁时就发出尖锐的敲击声，表现出类似供油量过大的现象。

1.6 柴油自燃性差

柴油十六烷值低，不易着火燃烧，必须等燃油全部噴入燃烧室才开始着火燃烧，产生爆燃引起敲缸。

2 故障判断

12V190柴油机有12个缸，要想准确迅速地判断敲缸声出自哪一缸并非易事。诊断时首先用听诊法判断燃烧敲缸声来至哪个﹙几﹚缸，然后结合工况变化法和部分停缸法，详细判断造成声音异常的部位和原因。

2.1 听诊法

即用一根金属棒﹙或长螺丝刀﹚，一端触靠在柴油机缸盖上，另一端贴在耳朵上。根据敲击声的大小、高低、轻重、性质，结合经验，予以判断。

2.2 工况变化法

燃烧敲缸声往往与工况有明显关系。柴油机运转中，可将转速由低到高、负荷由小到大，进行变化，从而判断敲缸声异常变化情况。

2.3 部分停缸法

由于引起燃油燃烧时声音异常，往往是有些缸工作不正常引起。所以当停止该缸工作时，如果敲缸声消失、烟色正常、震动减小，则可准确的予以判断。

3 故障排除

排除故障一定要根据诊断出的部位和原因，有的放失的排除。

（1）供油量过大或过小引起的敲缸声，应查明原因，给予排除，并将供油量调整至规定值。190系列柴油机规定单缸400次供油为210CC，各缸误差不大于3%。

（2）找出供油提前角过大的原因，给予排除，并重新调整供油提前角或供油间隔角。

（3）对于喷油器滴油或雾化不良引起的敲缸声，应检校喷油器的启喷压力、雾化、密封情况，以及出油阀的密封和弹簧的弹力，如不符合要求应研磨或更换新件。

（4）拆下缸盖，采用机械或化学方法清除燃烧室积碳，如果是气缸垫过薄引起的敲缸声，应更换符合规定值的气缸垫。

（5）如使用自燃性较差的柴油引起的燃烧敲缸，应更换适当的十六烷值柴油。190系列柴油机所用柴油十六烷值为40-60。

4 故障预防

柴油机出现故障，进行正确地判断并及时排除，固然重要，但有效地预防故障意义重大，可以起到事半功倍的作用。由于柴油机工作过程中的复杂性，造成燃烧敲缸的原因是多方面的，任何一个相关因素的异常都有可能导致其发生，影响柴油机的正常运行。因此，作为柴油机操作使用者，应严格遵守操作规程，采取积极有效的措施，对柴油机燃烧敲缸进行预防，从而杜绝其发生，延长柴油机的使用寿命。主要预防措施有以下几个方面：

（1）严禁柴油机长时间空载、怠速运转。（2）做好柴油三过滤，定期清洗各滤网及滤清器。（3）定期检查喷油泵联轴器联接螺栓、喷油泵各调节螺钉紧固情况。（4）保持喷油泵的清洁，严禁用水冲洗防乳化。保证泵内润滑油的质量和清洁。（5）按190柴油机强制保养规定，定期检校喷油器，检查调整各缸供油量及均匀度和供油提前角、间隔角。

5 结论

柴油机燃烧敲缸的原因有很多，80%以上是由于使用管理、维护保养不当造成的，认真、踏实的工作态度和作风是防止故障发生的最好措施。因此现场操作人员要加强学习和培训，努力提高理论水平和实践技能，提高识别柴油机发生异常现象的能力，做好柴油机日常维护保养工作。

参考文献：

[1]钻井柴油机工[M].中国石油大学出版社，2004.

[2]柴油机构造、使用与维修[M].湖南科学技术出版社，1990.

[3]190系列柴油机使用维护手册[K].济南柴油机股份有限公司，2002.