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农用柴油机动力系统异常原因与维修技术的应用
摘要：在现代化的农业机械生产过程中,柴油机发挥着重要的作用,尤其对于大马力农机而言,柴油机的应用有效保证了高效作业的动力需求。从农用柴油机技术现状进行分析,说明了农用柴油机动力系统异常原因与表现形式,并对典型的故障问题进行了维修技术和方法的介绍。
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柴油机是农业生产的主要动力机械，据统计我国农机产品中近80%的动力装置为柴油机，农机化作业过程中所消耗的柴油达到我国柴油消耗总量的30%～40%，可见农用柴油机的性能对于燃油资源的利用率有很大影响。柴油机在农业机械中的应用多种多样，包括了行进设备的动力装置、固定式设备的动力装置以及发电设备等。总体来看，现阶段农用柴油机技术的研发重点仍在于拖拉机、收获机等行进式机具，柴油机的技术升级使农机产品的性能得到了有效提升，但在农业生产过程中，农机作业时会受到操作技术、负载、环境变化等影响，使柴油机在一定概率下出现动力下降、传动振颤、排气异常等故障，及时、规范地处理柴油机故障是保证农机产品高效率使用的前提。
1、农用柴油机技术现状
随着农业机械产品的转型升级，农用柴油机的配置也得到了不断优化，在农机大型化发展的促进下，柴油机的动力性能、可靠性和先进性都得到了显著的提升。从现阶段的农机使用情况来看，配套中小马力柴油机的农机产品仍占据着较大比例，大型柴油机多配套于大马力拖拉机、大型收获机等产品，由于技术含量高、性能优良适合大面积连片作业使用。相对于汽油机而言，柴油机采用压燃的点火方式，没有汽油机的点火装置，柴油机的功能组成主要包括了启动装置、润滑装置、冷却装置和燃油供给装置四大部分。
现阶段使用的农用柴油机，具有较好的适用性特点，能够较好地适应田间、野外的工作环境。为进一步提升农用柴油机的可靠性和应用规范性，近年来针对农用柴油机展开了大量的技术升级工作。农用柴油机研究的首要任务是探索动力性与燃油经济性的最佳匹配，争取以最小的燃油消耗量提供最大的机械动力，随着国产柴油机技术的逐渐进步，新型柴油机热损失相对降低，能源利用率得到了显著的提升。同时国产柴油机在使用寿命、故障率、排放指标等方面也得到了显著提升，农机作业过程中的有害物质排放得到了进一步的控制。与汽油机相比，柴油机的功率更大，动力性能也具有一定优势，但柴油机使用过程中也会因为多种因素影响导致其动力性能达不到设计要求，甚至出现故障，通常情况下，柴油机的配件和维修费用高昂，维修的难度相对更大。
2、柴油机动力系统异常原因与表现形式
2.1 进排气系统异常
通常情况下，柴油机的空气滤清器能够允许充足的空气进入柴油机，供燃烧使用。当进气系统中的滤清器或进气管道被杂质或灰尘堵塞，会造成进入汽缸参与燃烧的空气量不足，或造成柴油机汽缸中的压缩力不足，且油液混合后燃烧不充分，使柴油机动力性能下降，还会造成排气管及消声器中产生大量的积碳，使排气过程不畅通。由于汽缸内部的废气不能及时排出，进一步影响了新鲜空气的进入量，长此以往，柴油机积碳问题加剧，动力显著降低。进排气系统工作时应当保持良好的密封性，若存在漏气问题，会产生进气压力减少、进气量降低、排气系统压力不足等问题，也会造成柴油机动力的降低[1]。
2.2 汽缸及其附属结构故障
汽缸是柴油机将化学能转换为动能的场所，汽缸位置的机械状态直接影响到柴油机的动力性能。汽缸位置常出现的故障问题主要表现在以下几个方面:一是汽缸壁与活塞密封不良，在压缩过程会造成压力不足，在燃烧后推力作用下也会出现漏气问题，从而造成柴油机动力性能的降低;二是汽缸内部存在大量的积碳，在柴油燃烧过程中会过多过少的产生积碳问题，当积碳的量达到一定程度后，过多的积碳会对排气门和气环的工作性能产生影响，引起原本的单向密封结构无法关闭，造成汽缸密封不严;三是汽缸垫经过长期的高温高压使用，出现了老化失效，也会造成汽缸漏气，机械性能降低;四是活塞的配套气环损坏，汽缸的密封性会显著降低，雾化的柴油无法获得充足的压缩力会出现燃烧不充分和推力下降问题，汽缸所能提供的动力显著降低[2]。
2.3 喷油器功能异常
喷油器是将柴油雾化并喷入汽缸的装置，喷油器功能异常也会造成柴油机性能的下降。在农业生产过程中，喷油器的异常故障主要表现在以下两方面:一是喷油器的喷油时机不当，若喷油器出现磨损问题，喷油器的供油时机会置后，燃烧过程会向后推迟，造成柴油还没有充分燃烧就被排出，燃油资源得不到充分利用，并产生大量积碳，严重时造成柱塞副、出油阀副磨损等严重问题;二是喷油器堵塞问题，若喷油器长时间使用而不更换，就可能造成堵塞，此时已经雾化的柴油会在喷油器口处聚集，使雾化效果降低，造成柴油机动力下降[3]。
2.4 供油装置的供油量不足
供油量不足的原因主要包括两个方面:一是燃油系统堵塞问题，多是由于长时间使用的过程中，若柴油品质不合格或维护保养不及时，会造成柴油滤清器、输油管路等位置出现堵塞，此种情况下，在柴油机高负载或高转速工作时，较小的供油量则不能保证充足的动力供给;二是燃油系统泄漏问题，主要是在保养和维修的过程中，对于柴油滤清器及输油管路的拆卸和装配过程不规范，或是个别位置受到外力破坏而出现接头密封不严或滤清器密封圈失效而产生泄漏。
3、故障维修与调整方式
3.1 进排气系统调整与维修
对于柴油机的进排气系统，首先要做到定期保养与维护，及时清理或更换空气滤清器，并检查进气管路是否存在异物堵塞，及时清除管路中的堵塞物，并按标准要求安装好空气滤清器。定期检查排气管路和消声器的积碳情况，发现柴油机燃烧不良，在处理相关故障之后，也必须对排气系统进行积碳清理，确保排气系统畅通，并对进、排气系统的漏气问题进行及时处理，调节密封结构的状态，确保密封的可靠性。
3.2 汽缸故障的调整与维修
对于汽缸导致的柴油机动力系统功能异常问题，应重点检查汽缸的密封性和积碳问题，查看汽缸壁与活塞的配合间隙，汽缸壁是否存在刮伤问题，及时更换新的活塞或对汽缸壁进行修复，检查汽缸垫是否老化，及时更换失效的汽缸垫;检查汽缸内部是否存在过量积碳，定期做好积碳的清理工作，清除汽缸壁和排气门、气环位置的积碳，调整排气门和气环状态，使其运动灵活;查看气环是否损坏，并更换新的气环以保证密封性。
3.3 喷油器的维修与调整
首先要做到按照保养的要求定期更换喷油嘴，对于功能正常的喷油嘴，出现喷油器堵塞问题时，应将喷油嘴拆下清洗，并疏通油道，或喷油器故障持续时间较长，还应检查柱塞副、出油阀副的零件配合状态，发现磨损严重的问题应及时更换相应零件。
3.4 供油装置的调整与维修
供油装置堵塞多是由于喷油泵柱塞副或出油阀副磨损造成的，应及时更换磨损严重的零件使其恢复使用功能，同时还应注意检查针阀是否卡滞，排除因针阀卡滞造成的供油量不足。此外，还要注意查看是否存在供油装置漏油或漏气问题，调整好密封圈和管接头的状态。
4、结论
柴油机作为农业机械重要的动力装置，农民在使用农业机械的过程中应重视柴油机的定期养护，及时排除柴油机的异常故障，避免柴油机出现重大故障。在对柴油机进行维修的过程中，需要到正规的维修点进行维修，选择正规厂家的配件进行更换，避免维修过程造成柴油机其他故障的产生，确保农用柴油机始终在最佳状态下工作。
参考文献:
[1]周均涛.农用柴油机动力不足原因分析与应对策略[J].南方农机,2017,48(18):30.
[2]聂永涛,张立恒,崔东.农用柴油机动力不足原因分析与应对策略[J].现代农机,2017(2):54-55.
[3]于雁.农用柴油机常见故障的分析及排除[J].当代农机,2010(4):68-70.
文章来源：王绍富.农用柴油机动力系统异常原因与维修技术[J].农机使用与维修,2021(06):75-76.
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