结合几起案例浅谈发动机动力不足的原因

结合几起案例浅谈发动机动力不足的原因

李云杰 庞兆金

山东港口集团日照港股份三公司 山东日照 276800

摘要：柴油发动机是港口装卸机械的动力核心，其动力不足常常导致装卸机械举升无力、装卸效率低下、浪费燃油等，是港口内燃装卸机械常见故障之一。本文主要结合公司近期几起发生的几起典型故障案例，分析内燃机动力不足产生的原因，并提出一些建议。

关键词：发动机大修、柴油机动力、内燃机磨损、机械动力不足

在实际使用过程中导致柴油机动力不足的原因归纳起来主要有4个方面：一是燃油燃烧不充分导致的浪费;二是燃烧室密封不良导致的发动机做功效率低;三是润滑不良造成的磨损阻力大;四是供油不足导致功率下降。以下结合近期几起典型案例进行分析探讨。

一、燃油燃烧不充分导致的浪费

柴油机正常工作时，一般烟色为无色或浅灰色。如果排气冒黑烟，则说明柴油燃烧不完全，燃油浪费多。

1.进气系统漏气或堵塞。2019年9月10日，某挖掘机发动机大修后出现了滚滚浓烟，经排查原来是，装配时维修人员在进气中冷器附近忘记了一只手套，堵塞进气系统，导致发动机进气量严重不足所致。当发动机空气不足时，燃油得不到足够的空气而不能完全燃烧，造成浪费，降低柴油机的功率，因此，空滤的定期清洁非常重要。柴油机利用增压中冷技术可以大幅提高发动机的功率，增压过程中若中冷器堵塞将增加进气阻力或是中冷器、进气管及接头因密封不严而漏气，都将导致柴油机进气不足、动力下降。

2.排气系统漏气或堵塞。2018年12月，某平车机发动机动力不足，经检查发现涡轮增压器发出了异响或振动异常、加油门时涡轮增压器附近有大量黑烟冒出，主要原因是涡轮增压器排气一端密封漏气，导致进气一端压力不足，进气较少所致。涡轮增压器是利用排气的压力吹动涡轮带动泵轮高速旋转，向进气管道输送压缩空气，从而增加供气量，如果排气泄露，就会造成增压器转速下降，进气压力减少，从而导致柴油机动力下降。另外，排气不畅通也会造成进入发动机的新鲜空气减少，导致燃油不能完全燃烧。

3.喷油雾化不良。2019年3月，某皮卡车起动困难，同时伴有动力下降的问题。经排查，发动机已运行22万公里，此时喷油器、高压油泵已经严重磨损，造成喷油压力不足，喷油雾化不好。此类故障应及时更换配套的喷油器和高压油泵，因为若只更换喷油器，会造成由于高压油泵喷油压力不足，不能打开新的喷油器，出现不喷油现象；若只更高压油泵，会造成喷油器开度变大，造成喷油雾化不好的现象。喷油器喷油雾化不良或滴油会导致新鲜空气与燃油不能完全混合，造成燃烧不充分，进而造成柴油机功率降低，冒黑烟。检测出喷油良好并不能说明油路系统完全没有问题，还应该检查调速器油门拉杆和接头等位置是否具有发卡或是松动的问题。

4.供油正时调整不当。此故障经常出现于直列泵发动机的大修后，由于喷油正时调整不当，会造成喷油泵供油太晚，因而导致整个燃烧过程向后推迟，通常称为“后燃”，此时，部分燃油来不及完全燃烧便被排出气缸，造成大量燃油浪费，导致发动机动力不足，柴油机冒黑烟、排气温度过高，严重时排气管会冒火花。

二、燃烧室密封不良导致的发动机做功效率低

导致气缸密封性差的主要原因主要有：喷油器松动，进排气门密封不良，活塞环与汽缸壁配合间隙大，活塞环折断、端面间隙过大、活塞环槽积炭、活塞顶部裂纹等。

2018年8月、10月份分别出现两起轮胎吊发动机喷油器松脱的现象，燃烧室通过喷油器螺栓孔与外界接通，动力下降较大。由于装配后气门间隙调整过小，在热胀冷缩的影响下会使气门顶杆顶住摇臂，使气门处于开起状态,很多发动机大修后出现各种动力不足的现象，为此建议在大修此类发动机时不如直接购买内燃机总成，其成本也相差无几。

例如：2019年1月，某轮胎吊落钩慢，下回气严重、冒黑烟、机油口有蓝烟，发动机机体有雾气。在检查缸头垫子故障时，发现有一个活塞的燃烧室有裂纹。产生以上现象的原因分析：活塞裂纹、活塞环与气缸配合不好，燃烧室的气体进入曲轴箱，造成下回气严重，并伴随动力下降。高温的气体进入到曲轴箱，点燃了一部分机油，造成机油口有蓝烟。活塞裂纹、活塞环与气缸配合不好，造成燃烧室密封不良，空气减少、燃烧不充分造成冒黑烟。高温的气体进入到曲轴箱，造成曲轴箱高温机油挥发，变成气体，造成机体有雾气，动力不足。故障发生在大修后6100小时左右，与大修时的配件质量、装配精度有很大关系。

三、润滑不良造成的磨损阻力大

由于机件磨损过大、润滑不良、冷却不佳、安装不当等原因，造成的柴油机本身摩擦损失的功率过大。

1.机油供油不足。2019年1月，某曲臂吊在保养后出现动力严重不足、憋车、冒黑烟的故障，经多次检查均没有发现故障原因。其实，本次故障非常简单，由于保养人员忘记对设备加机油。设备无机油就会导致曲轴摩擦阻力加大，甚至曲轴“转不动”而产生憋车现象。机油不足使柴油机机件间摩擦阻力过大造成动力不足，如机油泵损坏，机油油路堵塞，气门油封、增压器密封环及轴封损坏等都会导致机油减少。

2.发动机温度过低。2008年9月，某吊车发动机出现高温，当时大吨位吊车利用率紧张，为保障安全生产，维修人员做出了暂时拆除节温器的处理，用此类方法可以让设备短时间内继续作业。但发动机拆除节温器以后，发动机的冷却水直接进入大循环，造成发动机长时间不能在最合适的温度下工作，增大摩擦阻力，增加机油的粘度，造成动力下降，影响发动机的使用寿命。

3.发动机温度过高。发动机温度过高可能会造成机油粘度降低、密封不良，各机件配合间隙过大，造成燃烧室漏气。导致冷却液的温度过高主要有：冷却液不足，散热器、水套内的水垢太厚，冷却管路弯曲以及节温器、水泵、风扇等部件有故障。

4、活塞与气缸壁配合过紧。轴瓦与轴颈配合过紧，曲轴止推垫片过紧或者过松，都会造成类似故障。空调压缩机、风扇、水泵、机油泵等因某种原因出现的阻力过大也会造成类似故障。

四、供油不足导致功率下降

供油不足导致发动机在做工冲程的推力下降，造车发动机动力下降。

1、柴油油路泄漏或供油不畅。压油路和喷油泵至喷油器这一段高压油路因密封不严、燃油外漏而进入空气，导致油路泄露。供油不畅指的是由于没有按照保养规定的要求进行定程、定期保养导致脏物堵塞油箱通孔、油管、燃油滤清器等部件，甚至造成输油泵的早期磨损、过度磨损等。例如：2019年2月，某吊车更换更换了熄火电池阀，之后出现发动机动力不足，就是因为熄火电池阀的拉杆不能完全回位，导致供油不畅。

2.柴油品质较差。含有水或十六烷值小于45的柴油由于燃烧特性较差会造成柴油机动力下降。如果排气冒白烟，则说明燃油很可能含有水。

3.电控燃油喷射系统问题。针对此种故障，诊断时应根据故障码、数据流找准故障发生的位置并排除故障。重点检查线束、插头、传感器和执行器，必要时检查ECU.另外电控系统检测到一些特殊的信号（例如：热保护装置，失效保护模式）会自动采取一些保护措施，也会造成动力不足。

结束语

总之，在柴油机动力不足故障分析诊断应按照由外及内、从简到繁、少拆多查的原则，既要分析设备本身存在的问题，也可能是设计功率的自身问题，又可能是设备故障，而不能盲目的大修，要分析具体问题，有些发动机大修完毕仍然动力不足，这就没有考虑进排气系统问题、冷却系统问题等其他一些具体问题。

参考文献：

1.《内燃机构造与原理》，人民交通出版社，孙建新主编，2009年7月