康明斯NTA855型发动机故障实例

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发布时间:2018-06-15 15:10:49

摘要:摘要:本文主要以上海彭浦巨力工程机械有限公司生产的Y320型推土机为实体依据,从推土机发现故障表象到分析故障原因,再到试探性的拆解发动机从而找到故障根源,并加以处理、改良等一系列的措施办法,来


摘要:本文主要以上海彭浦巨力工程机械有限公司生产的Y320型推土机为实体依据,从推土机发现故障表象到分析故障原因,再到试探性的拆解发动机从而找到故障根源,并加以处理、改良等一系列的措施办法,来讲解这一实例的过程。此例主要涉及到NTA855型发动机的工作原理及结构性能,并着重讲述发动机活塞“熔顶”、水箱“返水”的一些故障现象和分析原因,并通过实际的处理措施加以论述。


关键词:活塞环断裂,活塞熔顶,拉缸,返水,处理措施


1.前言


柴油发动机是一台运输机车的“心脏”,也是其主要的总成和动力源。柴油机因压缩比高,且燃油消耗率较低、柴油的价格相对较低,所以燃油经济性较好。发动机,特别是柴油机拉缸或活塞熔顶是较为常见的故障之一。柴油发动机拉缸或活塞熔顶大多发生在活塞顶部和第一、二道活塞环槽处,损坏形式主要有活塞顶面烧熔、穿孔、麻坑和顶部周围处的键槽状缺口、塌陷。活塞熔顶将导致高温燃气窜入曲轴箱、加速润滑的氧化变质、汽缸密封性变差、压缩比下降、燃油燃烧过程变坏、 发动机的动力性和经济性下降;严重时活塞开裂破碎,损坏缸套、连杆、曲轴、机体等零部件。



2.康明斯NTA855型发动机工作原理


康明斯NTA855型柴油发动机是采用“四冲程”工作,其原理为:


①进气冲程:活塞在曲轴的带动下,从上止点向下止点运动,此时进气门打开、排气门关闭。当曲轴旋转时,进气门关闭,进气冲程结束。


②压缩冲程:在进气结束时,活塞仍由曲轴带动从下止点向上止点运动,此时缸内容积有大变小,且进、排气门均关闭,当活塞到达上止点时,压缩冲程结束,曲轴再次旋转。活塞压缩空气使其压力升至


③做功冲程:当压缩冲程结束时,缸体内空气处于高压状态,此时燃油通过喷油嘴喷入高温高压空气中,由于压缩空气的高温而自燃,并且在可燃混合气体的推动下,活塞由上止点向下止点运动,形成把活塞的往复直线运动转化为曲轴的旋转运动,从而输出功率。


④排气冲程:在飞轮释放能量的情况下,带动曲轴通过连杆使活塞从下止点向上止点运动, 此时排气门打开、进气门关闭,由于缸体内的压力逐步升高,至使废气从排气门排出机体。


在柴油发动机的四个冲程工作完毕时,曲轴共旋转了,发动机的一个工作过程结束。


2.1 故障现象描述


Y320推土机在工作时突然停机,此时发现发动机高温。检查冷却系统是否正常时,发现水箱内冷却液温度过高,有“返水”现象,并且有少量燃油进入水箱内。


2.2 分析故障现象,并采取措施加以处理


通过故障的现象描述,我车间初步判断是发动机出了故障,于是把故障车辆的发动机卸下,准备进一步的拆装、分解。


首先,将康明斯NTA855型发动机上面部分的排气装置、中间冷却器、分水管路,以及外部的一些滤清器、泵体等外部辅助装置进行拆卸,没有发现问题。


然后,拆下摇臂室盖、摇臂室、丁字压板,没有发现问题。接着拿出进气、喷油推杆,发现位于同一气缸内的两个推杆均已弯曲变形,先初步判断是活塞出了问题。继续发动机缸盖拆卸,看到活塞“熔顶”,于是判断产生高温出事活塞。


最后,究其原因是活塞顶第一道环断裂,导致活塞在压缩冲程时产生的高温气体向下窜入气缸内,导致活塞烧熔,从而引起高温,并且把推杆顶弯变形。


根据上述拆卸过程,分析故障原因。由于活塞顶部的第一道环断裂,导致活塞压缩的高温气体窜入气缸内,导致活塞烧熔、拉长变形,使得活塞拉长后把推杆顶弯,且活塞环槽拉宽,进而导致“拉缸”。发动机温度骤然升高,导致冷却液在水箱内“返水”而出,但其箱内气压减小,所以有少量的燃油进入水箱内。


2.3 故障措施及处理方法


首先,要把损坏的气缸、活塞等零部件拆除,跟换新的部件;然后,将机体等拆卸部分进行清洗、整洁,以确保其他无故障零部件没有损坏或不合标准;最后,根据发动机装配手册的规定进行发动机整体装配,要做到完全依据装配手册所写的装配数据以及顺序进行安装、调试,再将装配完整的发动机安装到推土机上进行试车实验,根据“耳听法”、“触摸法”、“观察法”、“嗅觉法”等一系列的方式方法,进行发动机及推土机其他部位的诊断确认,以确定发动机是否排除故障和修复得当,并且确保推土机是否可以使用工作。


3.结束语


通过这次对发动机以及推土机的拆装过程,判断出了故障位置、分析出了故障原因,并且适当的进行了故障处理和最后的细心调试。对于本次的故障进行了深刻总结,并制定了相应的防范措施,以避免今后类似的故障再次发生。


参考文献:


[1] 肖永清,燕来荣等. 车用柴油机的使用与维修[M]. 北京:人民邮电出版社,2007.


[2] 姬慧勇,董德才等. 内燃机结构与原理[M]. 北京:国防工业出版社,2012.


[3] 王积伟,章宏甲等. 液压传动[M],第二版. 北京:机械工业出版社,2006.


[4] 濮良贵,纪名刚. 机械设计[M],第八版. 北京:高等教育出版社,2006.





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