机车柴油机压缩压力低的原因分析与控制.doc

机车柴油机压缩压力低的原因分析与控制 石家庄电力机务段南新城整备车间 高立新一.问题的提出柴油机是内燃机车的心脏，压缩压力是柴油机各缸工作状态的一个重要指标，直接影响到内燃机车的工作性能。一般来说，压缩压力低表明柴油机状态不良，往往伴随着燃烧状态差、热功转换效率低、烧机油、总管红、冒黑烟、机车功率达不到要求等一系列问题，因此是柴油机需控制的重点，我把我在工作中积累的经验作个总结，供大家参考。二.影响压缩压力的原因分析：1.测量因素影响(1)量具可靠性不高(2)量具精度低，测量误差大(3)操作人员技能有待进一步提高2.影响燃烧室密封程度的因素分析气缸盖、气缸套、活塞三者构成燃烧室。当活塞（含环）与缸套间隙增大时，会使燃气窜入曲轴箱，破坏缸套内壁的油膜，加速内壁积碳，加剧缸套、活塞及活塞环的磨损，并形成恶性循环。一般来说，当缸套内壁磨损量超过气缸名义内径0.40.8mm时，燃烧室会失去应有的有效密封。另外，活塞及活塞环的质量状态，柴油机的工作温度，气缸盖与缸套的安装状态，气缸盖本身的漏泄也会影响燃烧室的密封质量。 (1)缸套状态不良造成的燃气漏泄.磨料磨损原因。由于空气滤清器状态不良，使坚硬的微粒进入气缸内，成为磨料，在缸套内壁沿活塞运动方向形成线状拉痕。机油滤清系统不良，机油中机械杂质过多，也易造成缸套内壁拉伤。图1 缸套示意图 .无油磨损原因。活塞在上止点第一道活塞环位置处时，由于活塞速度为零，油膜无法形成，磨损较对严重。加上高温、高压燃气的冲刷，会使缸套在此处出现“段磨”现象。.尺寸超限原因。由于种种原因，缸套修复后尺寸限度不符合要求。(2)活塞及活塞环状态不良造成的漏泄. 活塞磨损超限。活塞的运动线速度很高（例如DF4B型机车在标定转速下可达9.17m/s），因此活塞环自身的磨损速度有的比较快，同时气缸壁上的油膜状态受多种因素影响，并不是十分稳定，对活塞顶部和裙部的外径磨损都会产生一定程度的不利影响。在检修期未端，这方面的问题会多一些。.活塞环、环槽侧面间隙不符合规定活塞环与环槽间隙过大时，会产生较大的冲击，缩短活塞的使用寿命，同时因间隙过大，“泵油”量增大，使过多的机油进入燃烧室，既浪费机油，又容易造成积碳，严重时会造成拉伤缸套、活塞环断裂和活塞烧损等事故。间隙过小时，活塞与活塞环受热后易将活塞环卡死在槽内，使其失去弹性和工作能力，加速活塞环和缸套的磨损，从而造成燃气泄漏。.活塞环岸、环槽，尤其是第一道气环环岸、环槽拉伤严重处理不良,由于第一道环润滑条件差，工作温度高，机油易烧焦成积碳，因此形成磨料性磨损，同时受燃气腐蚀机会较多，因此第一道气环磨耗较快。环岸、环槽磨损和拉伤也为更严重。.煮洗活塞的药品配方不适宜，煮洗过程失控，导致活塞裙部腐蚀。图4 活塞（含环）示意图 .煮洗后活塞上的污垢及锈斑处理不彻底。.装车的活塞裙部仍有拉痕或表面粗糙度达不到要求。.气环不平度、翘曲度、漏光度不符合规定要求。.活塞环开口位置没有错开，或活塞环折断、卡死在环槽内。.锥形截面气环装反。(3)气缸盖质量状态及安装状态不良此方面主要存在下述问题，会造成漏泄或进、排气不良：.气门变形，气门杆与导管拉伤，或气门杆弯曲。.气门烧损、点蚀凹陷；气门阀盘裂纹掉块、穿孔。.气门弹簧弹力不足，气门横臂跳转使气门失控。.气门座变形；气门座面有剥离、损伤。.气门座松动脱落。.气缸盖底面变形。.气缸盖安装螺丝松或垫片不良.配气机构调整不当使进气阻力增大。从上述分析中可以发现，目前影响燃烧室密封程度的主要原因是柴油机的关键零部件气缸盖、缸套、活塞、油气环的质量状态没有达到规定要求。这些零部件的机械强度和尺寸精度要求都很高，修理后或安装后达到工艺或标准规定要求的难度大。只要解决了缸套、活塞、缸盖等的质量状态不稳定问题，内燃机车压缩压力低的问题就会随之降低。(4)气缸压缩比调整偏小气缸盖安装时压缩比调整得偏小，即活塞到达上止点位置时，活塞顶面与气缸盖底面的距离偏大。为了保证适宜的压缩比和活塞连杆组受热后的膨胀及各相对滑动副的磨耗所必须的预留间隙，需要准确掌握气缸调整垫片的厚度。.厂、中修机车由于一次装配气缸数量多，测量缸盖缸套配合尺寸、计算、选垫、安装、压铅等环环相扣，需要及时准确按缸号做好记录，任何一个环节出了差错都会造成压铅值不符合要求，导致返工。.小、辅修车吊换气缸盖和缸套过程中缺乏有效监督，往往检修人员忽略了压铅控制过程，压缩间隙得不到保证。三.压缩压力低的措施：1.响测量因素的控制(1).加强技能培训。每一名柴油机检修人员必须正确掌握压缩压力测量的工艺及要求，考试合格后方能上岗。(2).加强检查，加大处罚力度。(3).加强管理。除把爆发压力表的定期维修和计量检定纳入日常管理范围，并要求设备车间和段计量室缩短检修周期，强制进行清扫、检修、校对。(4).专表专用。(5).为保证柴油机各部件配合的正常工作间隙，柴油机适宜的油、水温度在6575。测量压缩压力时油、水温度须达到50以上，方可进行。2.响燃烧室密封因素的控制加强落实配件及其组装过程的检查验收制度，确保包括检修人员、工长、质检员、验收员在内的多级质量监控系统层层把关，切实落实工艺要求和标准，保证配件的检修质量和组装质量。(1) 缸套质量状态的控制.少磨粒磨损因素 清洗组清洗、吹扫空气滤清器要认真细致，不但要达到清洁要求，还要保证其外观完整、无变形，保证其安装后与组件间密贴、无缝隙，防止空气中的砂粒等杂物不经过滤清器就进入燃烧室内。柴油机机体清洗要彻底，有些喷淋处理不到位的部位要用手工进行清洁。组装柴油机时，油水管路敞口处所的防尘包扎要良好。检修人员在机车上进行作业时要注意防止异物进入油水管路。.积极消除缸套“段磨”现象。缸套珩磨后不允许有环形沟槽。.加强机床设备的维修，每年年底进行机床整修。.送修前要先测量，超过限度无法修复的及时剔除，以免造成无谓的劳动。. 严格按照操作规程操作，掌握尺寸限度和工艺要求，在现有的工装条件下，尽量保证加工质量。.验收员要按比例抽查缸套尺寸情况，亲自测量数据，逐个进行外观检查。椭圆度、锥度、粗糙度都必须符合要求。(2)活塞及活塞环质量状态的控制.要严格控制活塞外径的磨损量。DF4型机车中修限度要求活塞裙部与缸套内径径向间隙0.5mm；禁用限度0.6mm。因此，在装配活塞之前一定要了解与之配合的缸套内径，经计算间隙符合要求才能装配。.对于活塞环与环槽的配合间隙超限者，允许进行等级修理，使之符合段规规定。.活塞环岸、环槽严禁有严重拉伤和裂纹，轻微拉伤用刮刀或砂布清除毛刺、凸起部分后可继续使用。环槽侧面拉伤或磨损超限时，允许将环槽高度增加0.5mm，进行等级修理。第一道气环工作环境最为恶劣，环岸、环槽必须重点检查，严格按要求进行处理。 .针对活塞裙煮洗效果，要求严格控制煮洗温度，并由专人负责监控，掌握蒸汽量的大小。另外，对煮洗药品的配方，由化验室按要求解决。.煮洗后活塞上的污垢、锈迹要处理干净。.活塞裙部的拉伤要按规定处理，在运输、储存、安装过程中因操作不当产生的新拉伤要及时处理。.活塞环组装时，要特别当心活塞环开口要错开，几道气环之间开口错开的角度依次为180，120，180。活塞往缸套内组装时，气环开口错开的角度不能有大的变化。.由于第一、二道气环采用矩形环，锥面气环装反对气密影响不是太大，但会引起严重的窜油现象，需要特别注意。(3)气缸盖质量及安装状态的控制.气门杆不应有烧伤、拉伤，杆身的直线度、气门阀口面对杆身的斜向圆跳动均须符合规定。.对于烧损、点蚀凹陷的气门，允许进行磨削气门阀面的修理。磨削后气门阀盘圆柱部分厚度尺寸不得小于2.8mm。经探伤、修复后的气门要经过验收，合格后方能使用。.气缸盖底面变形时，允许进行切削修理，但气缸盖底面相对燃烧室顶面凸出高度应不小于4.5mm。.组装气缸盖前，要认真检查气门、气门座、气门导管、气门弹簧等的外观状态，气门弹簧自由高度和不直度是否符合技术要求。各配件可选配使用。.组装好的气缸盖，其气门座与气门间的密封情况必须用煤油检验1min，不得有泄漏现象。.安装气缸盖时要保证缸套上表面和缸盖安装面的清洁