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

刘宇鑫

安徽全柴动力股份有限公司 安徽省滁州市 239500

摘要：柴油发动机作为一种依靠柴油为动力能源释放能量的机器，在工业设备中有着广泛的应用。其凭借良好的环保性和节能性受到很多设备制造商的青睐，一般来说，柴油发动机主要用于一些配套产品如重型汽车、轮船、工程机械等等。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：柴油机；功率降低；原因

前言

柴油机在工作时，有时功率不足，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工作时，不能产生设备正常运行所需的功率。一般来说，柴油机在加速过程中无法达到预期速度；被驱动电气设备单元薄弱；当负荷增加时，柴油机产生黑烟，转速增加后黑烟立即减少；柴油机运转时，转速不能提高；排气噪声大且不均匀；当发动机运转时，速度将是快的和慢的。在此基础上，详细论述了柴油机功率降低的原因。

1柴油机基本组成

就设计而言，柴油机与汽油机有很大不同。它属于压燃式发动机，热效率值可达55%。柴油机的工作过程与汽油机相似。每个工作循环由进气、压缩、做功和排气完成。柴油机在运转过程中，会在气缸内产生高温，通过高压气体的膨胀将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。

2 柴油机原理

柴油机作为压缩式发动机之一，是通过点火启动的，即在高温高压下，柴油机膨胀后，将自身热能转化为机械能，从而实现运转。根据柴油机的使用方式，可分为汽车、机车和船舶。无论采用哪种使用方式，柴油机都由四个工作循环过程组成，即进气、压缩、工作和排气。目前，柴油机在工农业中应用最为广泛，在我国城市发展和建设中发挥着至关重要的作用。可以说，有很多发展没有柴油机，城市化建设的发展进程将难以推进。因此，无论是从社会发展的角度，还是综合各种因素，及时解决柴油机常见故障，确保柴油机稳定运行都非常重要。

3 发动机达到额定功率的条件

柴油机功率指标能全面反映柴油机的技术状态。为了保持柴油机的正常运行，首先必须保证技术状态的稳定性。柴油机功率不足后，应根据柴油机的工作原理进行综合分析。柴油机的足够功率应满足以下条件：① 按规律和时间向气缸内喷射足量、雾化正常的燃油；② 充足的空气也将按照法律和时间进入气缸，然后完全燃烧的废气将按照法律和时间从气缸中排出；③ 燃料与空气有效混合，完全燃烧；④ 确保附件消耗和摩擦功率保持在较小范围内，以提高机械效率。因此，在分析柴油机功率不足原因的过程中，应以上述内容为立足点，结合功率不足故障的情况，根据系统分析原因。

4柴油机功率降低的原因

4.1燃油系统故障

主要性能是踩下油门踏板时发动机功率无法增加，或者发动机转速无法达到理想值。① 供油管路和燃油滤清器中的杂物堵塞，或管路中的空气堵塞。② 供油管路接头松动或垫片密封不严，有泄漏。③ 输油泵故障，运行期间供油不足。④ 喷油泵的燃油供应不足或不均匀。柱塞过度磨损；供油调节杆卡滞；不能移动到最大供油位置；出油阀密封不良。

4.2气缸拉紧

一般来说，气缸变形的原因可能是气缸内有杂物或活塞环断裂，导致发动机运转时气缸变形。气缸应变会导致供气不足，影响供油。当发动机中的气缸损坏时，气门之间的间隙会发生变化，气门之间的密封性会变差，导致供气不足。如果气缸阀发生故障，发动机将难以起动，并且在运行中会出现明显的弱点。运行时，速度会快也会慢，排气管会冒出大量黑烟；但是，如果密封性不好，电机将在运行期间燃烧机油。此时，排气管冒出蓝烟，可以听到加油口有窜油的声音。因此，有必要检查和重新调整阀门之间的间隙；测试各缸压力是否符合要求。在找到损坏的气缸后，详细检查并更换损坏的零件。此外，燃油的油质和发动机机油的油位会影响功率，这也需要检查。

4.3涡轮增压器故障

经常出现发动机转速下降、进气压力不足等现象，有时还伴有异响和漏气。① 增压器轴承磨损，径向定位不准确，转子与腔壁摩擦。② 压缩机、汽轮机进口管路中有杂物，导致管路堵塞、管路连接松动或断裂、漏气。

4.4进排气系统故障

与正常情况相比，当燃气系统发生故障时，排气温度较高，颜色较深。可能的原因如下：① 空气滤清器中有杂质，导致滤芯堵塞，进气口堵塞。② 电机排气口有杂物堆积，导致排气不良。也可能是排气管道设计不合理，内部弯头过多，截面过小，清洗不方便，排气不良。

4.5曲轴连杆轴颈与轴瓦之间润滑不良，表面磨损，出现划痕和毛刺，增加阻力。此时，通常会伴有异响和油压下降。

4.6供油提前角不正确

发动机工作时，供油提前角不能太大或太小。这是因为油泵的喷油时间由供油提前角决定。供油提前角过大会导致油泵喷油时间提前；供油提前角过小会导致油泵喷油时间过迟。燃油喷射时间太早也太迟，导致发动机燃油无法完全燃烧。由于燃烧过程不理想，没有达到最佳状态，结果将导致发动机功率不足和功率降低。因此，必须根据需要准确调整供油提前角。

气缸盖和气门总成故障。此故障发生后，柴油机会产生漏气声、无法启动、排气异常、功率不足。此故障的原因是：气缸盖与机体结合面上的气缸垫断裂，影响密封，高压气体从裂纹处泄漏；进排气门间隙有问题，接触面磨损严重漏气；气缸盖螺栓未达到规定扭矩，影响其紧密性，导致泄漏；阀门弹簧失效或断裂，阀门关闭不严；装配时未按相应的规定顺序拧紧缸盖螺栓，导致缸盖变形或缸盖与机体之间出现砂眼或裂纹；安装喷油器时，螺栓扭矩不符合要求，铜垫损坏或安装孔泄漏，导致个别气缸工作压力低。

5检查和诊断方法

5.1当发动机工作时，在不减压的情况下转动飞轮，发现没有压缩力或压缩力很小。当从进气管中倒入少量发动机机油时，飞轮转动时压缩力增大，排气管在工作时冒蓝烟。表明活塞环、活塞和缸套磨损。

5.2打开气门室盖。如果从气门根部（气门工作面）冒出一丝青色或白色烟雾，则表明气门或气门座磨损或烧蚀严重，或者气门间隙过小，甚至没有间隙。如果气门间隙过小，气门会碰到活塞顶，会有金属敲击声；如果气门间隙过大，在柴油发动机运行期间，缸盖会发出“咔嗒”声。

5.3阀门泄漏检查方法：不减压时，用手转动飞轮，压缩上止点无明显压缩感，阀门处可听到“喘息”声。直喷式柴油机运行过程中，气门泄漏部位有火舌。

5.4柴油机排气口积碳呈黑色和灰色，表面似乎覆盖了一层白霜。积碳层很薄，表明柴油机处于良好的工作状态。积炭呈黑色明亮，但不潮湿，说明柴油机对机油的燃烧轻微，应及时清除；如果一个气缸的排气口积碳厚度明显高于其他气缸的排气口积碳厚度，则表明该气缸的喷油器工作不良或气缸的密封性能变差，应进行修理或更换：如果单个排气口潮湿或有油，表明气缸排油量大，需要维修；如果每个气缸排气口处的积碳层较厚且较暗，则主要是由于工作温度过低或喷油太晚以及柴油机补燃严重造成的。正确使用，及时调整。

5.5将手靠近消声器，手上会有水滴，说明排气中含水量大。检查柴油中是否有水，用单缸熄火法判断气缸是否破裂，气缸垫片是否损坏。

结语

综上所述，柴油机功率不足往往伴随着起动困难，这两者密切相关。功率不足是指柴油机功率不能满足原设计要求，重载或机车爬坡时会产生疲劳，并伴有柴油机严重黑烟；柴油机排气温度高，涡轮增压器排气管和涡轮呈深红色；柴油机转速下降或转速不稳，并有微弱的运转声。因此，研究柴油机功率降低的原因非常重要。

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