工程机械柴油发动机的状态检测与故障诊断

工程机械柴油发动机的状态检测与故障诊断

纪成成

徐州徐工挖掘机械有限公司   江苏省徐州市   221100

摘要：工程机械广泛应用于各类型工程项目建设，该类机械设备是以柴油发动机为动力源，因此柴油发动机的运行状态，直接决定着柴油工程机械使用性能的优劣，如果柴油发动机出现运行故障，机械设备也会随之瘫痪，所以应严格落实柴油发动机状态检测与维护管理，以便有效降低柴油发动机故障率，同时检修人员也需要切实提升柴油发动机故障诊断与处理能力，基于此本文进行工程机械柴油发动机状态检测与故障诊断的综合分析，供相关工作人员参考。

关键词：工程机械；柴油发动机；状态检测；故障诊断

引言

在工程项目施工作业中，柴油工程机械发挥着不可替代的辅助作用，为提高施工效率和工程质量做出了突出贡献，因此柴油工程机械工作性能与运行状态也成为影响工程建设能否顺利推进的重要因素，柴油发动机是该类设备的动力支撑，由于工程机械工作强度非常大，长期满负荷或是超负荷作业，极易对柴油发动机造成一定损害，导致一些故障问题的出现，故而亟需通过科学性的柴油发动机状态检测与故障诊断，保证柴油发动机可靠运行，以便促进柴油工程亟需高效利用。

1.柴油发动机状态检测

1.1.连续检测

这种检测方式的另一个叫法是运行检测，它需要由负责机械运行的技术和工作人员提供设备的全部运行数据信息，由检测人员用这些数据信息去比对历史数据信息，排查柴油发动机是否存在潜在的故障因素，评估其开展维修的必要性，确保设备始终处于良好工作状态之中。需要特别指出的是，检测期间的数据信息采集主要来自于运行机械的仪表盘读数。

1.2.定期检测

提前为检测作业设定一个检测时段和范围，由专业检测人员技术人员在规定限制内通过专业仪器，结合过往经验对柴油发动机进行检测和评估，确保故障发生后得到技术维保。定期检测通常包括日常，定修以及周期3种检测方式。①日常检测。即保持每日班后的例行检测和保养；②周期检测。设备运行一段时期之后，由专业检测人员通过专业仪器对运行中的设备开展检测和维保。这种运行周期并不固定，须结合设备的运行环境，持续时长，额定寿命以及负荷强度等合理调控。检测周期确定过程须在专业规范的范围内遵照执行，太短的检测间隔周期会造成企业不必要的成本开支，间隔周期太长又不利于故障因素的及时排查和处理。影响正常生产，对企业会造成更大损失，需要谨慎从事；③定修检测。设备开始维修之前先行检测，对故障状态和确切位置进行明确，为后续维修提供必要支持，有利于维修人员明确所需配件，确定维修方式等。

2工程机械柴油发动机故障处理措施

柴油发动机是一种劳动强度很高的设备，需要长期持续保持周而复始的运转，涉及到的动力学性能极其复杂。较之类似旋转设备的检测评估，柴油发动机的检测评估更加千头万绪，困难重重。在现代社会和科技的发展进程中，有更多先进的发动机检测技术和仪器得到普及推广，目前比较通行的包括无外载测功仪，曲轴箱漏气检测仪以及电子系统故障检测仪等，它们名下又分别生出多种规格型号分类，对应的检测功能千差万别，对柴油发动机故障评估和检测意义很大。针对柴油发动机开展的燃油系统压力波方面的的研究进展很快，多种相关技术应用已经国家层面通了技术检验，有望在短期内批量投放市场，是柴油发动机故障检测评估方面的一个较大突破。虽然针对柴油发动机开展检测评估涉及的设备覆盖面比较单纯，但是涉及的检测诊断技术和相关设备却有多种类型，有关检测诊断的流程和标准以及特征信息获取等研究还在持续进行中，需要付出时间和精力开展进一步探索。柴油发动机的故障常见类型有2种：①设备可维保运转状态，但是效率低于正常水平，通过简易保养和故障维修即可恢复正常；②严重故障。柴油发动机无法运转且正常功能被限制，必须排障维修后才能正常。本文讨论的检测诊断就是针对这种故障。

3工程机械柴油发动机故障诊断

3.1.额定功率输入与输出

通常发动机必须所有构件完好无损才能正常运行，某个构件出现故障就会造成整机运行异常。通常只需检测设备额定功率在输入和输出方面的指标正常与否，就可判断是否存在设备故障。通过无负荷发动机技术可有效检测输出功率，如果数据正常即表示运行正常，但是还须通过其它手段检测是否存在故障潜在隐患。如果柴油发动机运行期间有外部杂质混入它的润滑和燃油系统，机体会出现明显异常，出现较大磨粒子，如果没有察觉仍然开动机器，就会造成严重破坏，有必要利用直读式铁谱分析对设备状态进行即时判断。如果发动机没有收到来自外部施加的负荷，周期检测时的直读铁谱分析必须对润滑油进行抽样检测，如果所有指标检测均无异常，则证实整机没有故障，这种无故障检测状态会会保留一个特定时间段。柴油发动机的输出功率直接影响机体会不会出现异常，如果通过铁谱分析察觉设备存在异常状况，就要立即对整机进行全方位故障检测排查并及时维修；如果检测显示功率异常但是铁谱分析正常，则检测工作还要进行深入挖掘，细致排查发动机为何输出功率出现下降趋势。

3.2.曲轴箱漏气压力

通过对曲轴箱进行漏气压力检测，可以对活塞，气缸以及活塞环是否存在潜在故障进行排查。调试发动机，让它处于最佳转速，通过漏气压力检测仪中的微压力计对箱内进行气压测试，如果显示的压力值不在允许范围内，就证实曲轴箱组件出现异常，由于箱内气体含量超标，引发整机输出功率下降。导致这种现象的最大因素是磨损过于严重，需要对发动机进行拆解维修。如果通过故障诊断的振动检测设施，对运行期间的机体振动进行检测，也可在某种程度上检测曲轴箱组件故障，但是如果检测发现活塞，气缸以及活塞环均无异常，还要进行其它故障成因排查才能找到故障隐患。

3.3.测功和油液

发动机内的所有组件共同正常发挥作用，机械才会正常运行，如果有组件存在异常，机体就无法运转。所以通过无外载测功技术可准确检测额定输出功率。如果未发现输出功率存在异常，机械还在正常运行，这种状态很难准确判断设备是否存在潜在故障。如果设备在存在较大磨粒子时启动，必定会损坏发动机。可通过无外载测功测试润滑油的数据，如果数据无异常，则发动机可判定正常，可以继续工作。在确定柴油发动机需要多长的检测间隔周期时须谨慎小心，务求恰当。如果检测输出功率正常，而铁谱分析异常，则机体肯定存在故障隐患，需要立即检修；如果铁谱分析正常但输出功率异常，就证明机体也有故障，且隐藏得更深，必须深入详查和及时维修。如果机体的润滑和燃油系统有杂质混入，就会造成机体严重超负荷或润滑不到位，导致磨力，沾着以及疲劳等一系列严重磨损，必须利用直读铁谱分析开展异常检测和维修，避免给发动机造成更大危害，保证运行安全。

结束语：总之柴油工程机械长期处在比较恶劣的工作状态下，柴油发动机出现运行状态欠佳或是运行故障问题是在所难免的，由于以上问题是可防可控的，因此相关人员应积极探讨柴油发动机状态连续检测与定期检测措施，并有效分析检测额定功率输入与输出等故障诊断策略，借此有效提高柴油发动机检测与故障处理水平，以便促进柴油工程机械持续健康运行。

参考文献

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[2]高淑祥,于丽鹏,杨光照,等.工程机械柴油发动机冬季起动困难原因分析[J].消费导刊,2018,000(011):58.