第一节 柴油机使用与保养的综合要求
1.新购买的或大修后的柴油机的验收
新购柴油机后,应做好以下两项验收:一是认真阅读说明书,了解该机的使用性能、结构特点及驾驶操作方法,逐一清点随车工具、备件及附件,做到心中有数。二是外观检查验收,检查外部零件是否完整齐全,零件安装是否正确,表面漆皮有无脱落,螺栓、螺母是否紧固,开口销是否锁好。如果需要,可向销售部门提出补足工具、备件、附件清单或要求更换。对新购或大修后的柴油机还应进行以下检查:
(1)新购柴油机的检查 对于新购的柴油机,应重点检查下列几项。
①起动检查。按规定加好燃油、润滑油及冷却液。用摇把摇转曲轴,观察减压机构是否工作正常,利用手感判断柴油机压缩行程的压力是否正常。起动柴油机,如一次不能起动运转,应停机检查起动方法是否正确,单缸柴油机的减压手柄位置是否正确,燃油的喷射声是否清脆等。如果在冬季应考虑季节影响,是否需要加热水暖机后起动等。如果三次以内能够起动,说明柴油机起动性能良好。
②调速器检查。拉动油门,观察柴油机转速是否随油门加大而增加,随油门减小而降低,调速是否灵敏;柴油机转速如随油门猛减而急剧下降,稳定在最低转速而不熄火,说明调速器工作正常。
③备品配件检查。注意检查柴油机随机带来的配件、专用工具、使用说明书等是否齐全,柴油机外观是否有碰撞或其他损坏等。
(2)大修柴油机的检查 柴油机大修后,机主验收时,除了按前述对新柴油机的验收要求对柴油机进行检查验收外,还应重点检查:
①柴油机的外观是否安装规范,相关油路、气路等是否密封严密。
②注意相关螺栓及连接部位是否紧固等。
(3)听、闻、摸、看 在柴油机试车运转过程中,应注意听、闻、摸、看。听柴油机及底盘有无异常声响;闻是否有烧焦味及排气烟味;摸柴油机机件温度是否过高,冷却液正常工作温度应为75~95℃;看排气的颜色和运转部分工作是否正常。
2.柴油机使用与保养的综合要求
柴油机使用保养工作是柴油机运行过程中必不可少的工作,保养工作的好与坏,直接关系到柴油机的运行可靠性及使用寿命。不同的柴油机,由于其设计理念和使用状态的不同,对使用保养的要求也有所不同。但无论是机械喷油柴油机还是电控柴油机,下列一些使用与保养原则应该是通用的。
(1)牢固树立“三分质量、七分保养”的观念“三分质量、七分保养”是柴油机使用者应该拥有的基本理念。无论什么柴油机,如果保养工作不到位,柴油机就不可能发挥其应有的作用,有时还可能成为累赘。
(2)机油质量等级优先原则 柴油机使用的机油,具有润滑、散热、清洁、密封等多种功能,如果质量不好,不仅不能起到这些作用,而且还可能造成柴油机的异常损坏。柴油机机油选用的一般原则是:根据该柴油机使用说明书的要求选用相应质量等级的机油,可以选用比说明书要求的质量等级更高级别的机油,但绝对不能选用低于该级别的机油。而且应严格执行生产厂家给出的换油周期。还要特别注意的是不同品牌的机油绝对不能混合使用。至于粘度等级的选用,一般情况下都以混合用油(比如15W/40)为好。
(3)“三滤”质量优先并定期更换的原则 柴油机的三滤(空气滤清器、机油滤清器、柴油滤清器)是柴油机的综合过滤器,其中一项出现问题,都会给柴油机带来不良后果。
①空气滤清器。如果空气滤清器滤芯质量不好,会造成柴油机缸套活塞的早期磨损,其损失远远大于更换几个空气滤清器滤芯的费用。
②柴油滤清器。很多人认为,柴油是很干净的,用不着太好的过滤装置。这种观点是非常错误的,殊不知柴油中含有大量粉尘、杂质,如果使用了劣质柴油滤清器滤芯,就可能过滤不掉这些粉尘和杂质,对柴油机供油系统的精密偶件(如柱塞、喷油器等)造成严重损坏。柴油滤清器滤芯的质量对于单体泵及共轨系统等高压喷油系统来讲更是致命的。因此,选用质量上乘的柴油滤清器滤芯是非常必要的。
柴油中的另一项不利的成分就是水分,虽然总体含量不高,但久而久之,其危害也不可小视。目前,柴油机一般都安装有可以分离水分的油水分离器,但由于其价格相对较高,很多使用者都将其弃之不用,这样做的结果可能就是该柴油机的供油系统(特别是高压系统)经常损坏。因此,如果一台柴油机供油系统的精密偶件(如柱塞、喷油器等)经常损坏,则应该仔细检查一下柴油滤清器滤芯的质量。
③机油滤清器。机油滤清器的质量也是非常重要的,劣质的机油滤清器滤芯可能导致机油过滤不干净、机油滤清器滤芯爆裂、机油滤清器被吸瘪等,轻者造成轴瓦、缸套活塞拉伤,重者可能导致烧瓦抱轴(抱缸)等严重故障,甚至造成柴油机报废的严重后果。
(4)坚持柴油机定期维护保养的原则 生产厂家一般都对柴油机的使用保养要求规定了最低标准,作为柴油机的使用者来讲,应该无条件地予以执行。条件许可时,还应提高使用保养标准,这对延长柴油机的使用寿命只有好处而没有坏处。
(5)在日常使用中,应注意下列要求
①柴油机冷机起动后不要立即高速运行或带负荷工作,冬季使用更应如此。
②柴油机不要长时间超负荷运行或高温运行。
③柴油机低速空转时间不易太长,一般不要超过30min。
④柴油机不要在大负荷高转速下立即停机,增压柴油机更应注意这一点。
⑤柴油机停机前不要轰油门停机。
总之,柴油机的使用保养工作非常重要,只有真正做到“三分质量、七分保养”,柴油机才会为人们创造最大的财富和更多的经济效益。
3.柴油机首次使用时的注意事项
1)柴油机(包括新机和大修机)第一次投入使用时,起动前,必须做好以下准备工作:
①检查整机的完整性,各部件螺栓的紧固性和各管接头有无松动现象。
②新机和大修后的柴油机应将各处油污清除并擦拭干净。
③新机和大修后的柴油机应手动旋转柴油机曲轴数圈。
④按规定向燃油箱加注合格燃油。
⑤按规定加注合格品牌的机油。
⑥检查蓄电池电解液的密度,应在1.28~1.30g/cm3(至少不低于1.27g/cm3)。
⑦检查喷油泵齿条是否灵活(即油门拉杆是否灵活)。
⑧按日常保养向固定加油点加注机油。
⑨燃油管路的放气:柴油机新机或大修后的柴油机第一次使用时,必须对燃油系统进行放气。否则,可能无法起动柴油机。当清洗油箱和更换柴油滤清器后,也必须对燃油系统进行排气处理。
2)柴油机起动运转15~20min后,检查并张紧所有V带。
3)新柴油机或大修后的柴油机在第一次运转20~50h后,应进行以下工作:
①更换机油和机油滤清器。
②检查进、排气管螺栓(螺母)和其他紧固件的紧固情况。
③检查空气滤清器、涡轮增压器以及进气管道之间接头的密封性。
④检查并拧紧柴油机支脚的紧固螺栓。
⑤检查油路的密封性。
4.柴油机夏季使用时的注意事项
夏季气温较高,如果柴油机使用不当,会加剧零件磨损,缩短其使用寿命。因此,夏季使用柴油机应注意以下事项:
1)选用适当牌号的机油。柴油机一定要使用夏季机油。环境温度低于30℃时,可以选用SAE30机油;环境温度在40℃左右时,应选用SAE40机油。如果环境气温更高,则应根据气温选用SAE50、SAE60级别的机油。也可以根据当地环境温度的四季变化规律选用混合机油,如冬季温度最低为-15℃、夏季气温最高为40℃时,选用15W/40级机油。
2)正确选择负荷,避免超负荷作业。对于长时间行驶的柴油机,中途应降速或停机5~10min,避免柴油机温度过高。若柴油机运行过程中出现温度过高,应随时降速或停机,待柴油机温度下降后再投入使用。柴油机温度过高时,不允许用冷水快速冷却柴油机气缸和其他部位,以免造成损坏。
3)及时添加冷却水。冷却水应使用软水,以减少水垢的生成。当柴油机高温缺水时,严禁立即加注低温冷却水,以防缸套、缸盖等炸裂或变形,应将柴油机低速运转一段时间,待冷却液温度降低后再加冷却水。
4)农机设备(如拖拉机)行驶中,注意检查轮胎的充气压力。夏季轮胎的充气压力一般应比标准压力低2%~3%。停车时,应避免轮胎在强烈的日光下暴晒,以防轮胎过热爆裂。
5)及时清洗冷却系统水垢。夏季机器升温快,散热器易开锅,更容易生成水垢。水垢过多,影响散热效果,造成柴油机温度过高。因此,夏季应注意及时清除水垢。
5.柴油机冬季使用的注意事项
柴油机冬季起动性能差与气温有密切关系,注重加强柴油机冬季保养与操作技术,可以改善柴油机的起动性能,提高柴油机低温下的运行能力,延长柴油机主要部件的使用寿命和增加经济效益。
1)柴油机冬季运行后,晚上停放在露天时,要注意当地的气温变化,如遇强冷空气,第二天气温低于4℃时,应放掉散热器中的冷却液。因4℃时水的体积变化比较大,当水从液体转变为固体时,体积增大膨胀会损坏散热器。如北方某地受冷空气侵袭一晚,气温降至0℃以下,某单位停放在露天的机械设备未及时放出散热器中的冷却液,使100多台设备的柴油机散热器损坏,其中60多台设备半个多月无法投入生产运行,造成较大的经济损失。
2)柴油机冬季使用时,应注意柴油牌号的选择。随气温降低,柴油机用燃油的牌号应改变。气温低于10℃时应选用0号柴油,如仍用夏季柴油,则起动前应对柴油进行加热,加热至50~60℃,加热时要注重安全。柴油机起动困难或起动后不能提速,应首先检查柴油是否析出蜡质将油路堵塞,使高压油泵进入空气造成不供油。
3)柴油机冬季起动时气缸吸入空气温度低,活塞压缩气体后难以达到柴油自燃温度。故起动柴油机前应采用相应的辅助措施,提高柴油机机体温度。
①当晚热机放出曲轴箱机油,第二天起动柴油机前将机油加热至80~90℃后加入曲轴箱,加热可以蒸发机油中的水分,防止机油中胶体因温度过低而封闭机油细滤网,增加机体温度的同时快速改善各润滑点的润滑效果。
②在柴油机散热器中加入70~90℃热水提高机体温度,温度低于-5℃时,加入热水5~7min后放掉再次加入热水,可明显提高柴油机整机温度,也是柴油机冬季起动最有效的方法。
4)柴油机采用电动或人工起动时,先关掉油门让高压油泵暂不供油,曲轴旋转数周后曲轴箱内机油输送到各个润滑点,然后打开油门争取一次起动成功。
5)柴油机起动后应在低速度下运行3~5min,让柴油机整机温度提高、运动件配合关系正常化,并检查机油工作情况,各项正常后才能投入运行作业。
柴油机运行中尽量减少突然加速或将加速踏板踩到底操作,柴油机提高转速是靠驾驶人或控制人员调节高压油泵供油量,而柴油机气缸进气量是一定的,供油量突然增加会使气缸内可燃混合气过浓,造成燃烧不完全,向外排出大量黑烟,又造成气缸内、气门组件积炭,时间长了还会影响气门组件的使用寿命。
另外柴油机供油系统采用自动调速器改善供油以满足负荷需要,也就是能根据柴油机负荷变化自动改变供油量。人为控制柴油机转速时应平稳加油,达到最佳供油和功率效果。
6)选用冬季机油。冬季气温较低,一定要按环境温度的变化选用高粘度级别的机油。如环境温度在-25℃以上时,选用10W单级机油,或根据常年环境温度的变化范围选择多级机油,详见表2-1。
表2-1环境温度与机油的粘度等级
6.柴油机磨合期的使用要求及注意事项
无论是机械喷油柴油机还是电控柴油机,新的柴油机或大修后的柴油机,在正式使用前必须经过50~60h磨合运行,方可投入全负荷使用,以改善柴油机各运动部件的工作状况,提高柴油机的运行可靠性和使用寿命。磨合应视柴油机用途和拖载方式来考虑具体的方案。原则上随着磨合时间的增加逐步提高柴油机的转速和负荷,在整个磨合期内负荷以12h标定功率的50%~80%、转速不大于标定转速的80%为好。但在磨合的开始阶段空运转或过小负荷情况下的运转时间不宜太长。当更换缸套、活塞、活塞环、连杆轴瓦和主轴瓦等部件后也需要进行适当的磨合运行。以道依茨FL912风冷柴油机为例进行说明。
(1)磨合运行规范FL912风冷柴油机在出厂前经过台架试车检验,性能已达到出厂验收标准。但新的或经过大修后的柴油机在用户正式使用之前,还应该至少进行50h磨合运转或2500km磨合运行(经中、小修后的柴油机可适当的缩短磨合运转期)。未经磨合运转的柴油机不得立即投入全负荷运行,否则不仅会引起零件摩擦表面的迅速磨损,还会造成零件损毁,并且将大大降低柴油机的经济性能和动力性能及使用寿命。FL912系列风冷柴油机的磨合运行规范见表2-2和表2-3。
表2-2 FL912车用柴油机磨合运行规范
表2-3 FL912工程机械柴油机磨合运行规范
(2)关于磨合问题的重要说明
①在柴油机的磨合期内,要严格按照柴油机使用说明书的规定进行维护保养,定期更换机油,检查紧固螺母的锁紧状况,检查和排除漏油、漏气等现象。对柴油机的工作状况、有无异响、烟色有无异常、机油是否变质和短缺、各种仪表指示是否正常等都应仔细观察和注意,发现异常情况必须立刻排除。
②柴油机运转过程中常常会因为一些小的故障未能及时排除而酿成较大的机械损毁事故,因此,必须随时观察和排除柴油机运行过程中出现的问题,防患于未然。
③柴油机的磨合运行很重要,如果磨合运行不到位,在今后的运行中,将不可避免地出现早期损坏、油耗高、动力不足、冒黑烟等严重故障。因此,柴油机的磨合运行期是非常重要的,绝对不是可有可无的,必须认真对待和严格执行。
7.柴油机的起动要求
据有关资料介绍,柴油机报废的最主要原因是磨损,其中起动期间的磨损量占总磨损量的42.4%~50.3%。因为柴油机在停放5h以上时,气缸壁、活塞连杆组、配气机构等各零部件之间的机油在重力的作用下都已流入油底壳,机油油膜已消失,若此时立即起动柴油机,则各运动副之间将有一段时间是直接摩擦,使磨损加剧。
特别是在寒冷的冬天,由于机油粘度大、油膜形成慢,磨损会更严重,只有等柴油机起动一定时间,新的油膜形成之后这种直接摩擦才会慢慢消失。另外,在柴油机刚起动的几秒钟内,喷油器容易出现雾化不良,燃油将洗刷气缸壁,进一步破坏机油油膜,使活塞环与气缸壁之间出现“干磨”现象,这样会大大加速气缸壁与活塞环的磨损,缩短柴油机的使用寿命。
试验证明,当气缸壁的温度为5℃时,一次不正确起动的柴油机磨损量相当于轮式机械正常行驶60~80km或履带机械正常工作0.5~1h的磨损量;当气缸壁的温度为-15℃时,一次不正确起动的磨损量相当于轮式机械正常行驶150~210km或履带机械正常工作2~4h的磨损量。柴油机正常的起动要求及注意事项见表2-4。
表2-4 柴油机正常的起动要求及注意事项
(续)
8.柴油机的起动和停机注意事项
柴油机正确起动与停机的注意事项见表2-5。
表2-5 柴油机正确起动与停机的注意事项
(续)