浅谈柴油机进排气系统的常见故障

空气预热器、配气机构等主要部件组成。工作过程是空气通过过空 动机效率的高要求。在四冲程柴油机中，进气门打开以使空气流入
气滤清器过滤后进入涡轮增压器的压气机，经过压缩后的空气再通 燃烧室，然后关闭以促进燃料和空气混合物的压缩和燃烧。在这个
过中冷器，经过冷却后的空气再进一步的压缩后进入发动机的气 阶段，排气阀关闭，然后打开以使热的燃烧产物流出室，之后它们关
３ 结论
压器发生喘振时，会使主机工况下降，自动降速。当不能越过喘振区
进排气系统柴油机重要系统之一，进排气系统的工作状况良
时，主机只能降功率运行。造成较大的经济损失。原因主要有：（１）增 好，会使柴油机运转优良，排气温度、进气温度、增压器运转、燃油消
压系统流道阻塞是引起增压器喘振最常见的原因；（２）柴油机低速高 耗和功率输出保持正常。因此保持柴油机进排气系统的正常运转是
关键词：柴油机；进排气系统；故障原因
１ 概述
会出现动力不足，也可以听到漏气声。故障原因：现代柴油机排气阀
进排气系统是柴油机工作过程所涉及的重要系统之一，它是由 门系统的接触表面经历了复杂的工作状况，并在高温和高压下重复
由进排气凸轮及传动机构、空气过滤器、空冷器、涡轮增压器、增压 运动［３］。表面的磨损率必须非常低，以满足在整个使用寿命期间对发
壳体的间隙过小，轴承与止推片磨损严重，转子游动量过大造成叶 tribofilms protecting the valves of diesel engines[J]. Wear, Volumes
轮外缘与壳体碰擦，或轴承、密封环等运动件的干摩擦都会引起增 330-331, May-June 2015, Pages 193-198.
此压缩空气正好能满足柴油机在此功率下所需的空气量。
［５］。
增压器喘振是进排气系统常见的故障之一，其表现为压气机出
原因是由于燃油燃烧不完全产生大量黑烟或是固体颗粒物，附
现剧烈的气流波动，并伴有很大的吼叫声。气流以周期性的、强烈的 着在排气管路上，造成排气管路堵塞甚至完全堵死。
脉冲形式表现出来，即气流的压力、速度和流量的急剧的变化。当增
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浅谈柴油机进排气系统的常见故障
周伟健 魏景松 （上海海事大学 商船学院，上海 ２０１３０６）
摘 要：柴油机进排气系统是指包含了涡轮增压器系统在内的全部的进气系统和排气系统，它是作为柴油机的五大系统之一，在柴 油机正常运转的情况下需要进排气系统的可靠运行，为其提供清洁充足的空气。本文论述了柴油进排气系统故障的分析意义，针对柴油 机的一些常见的进排气故障原因和机理进行分析。
过高。
(2):22.
２．２ 气阀的常见故障分析
柴油机在工作时，会发出有节奏的并且连续的“嗒、嗒”声音，响
声会随着柴油机的转速升降而产生增减。故障原因：（１）气阀因磨损
或者装配不正产生的间隙过大。（２）气阀弹簧断裂。（３）凸轮轴的磨
损严重造成凸轮的顶部与底部跳动过大，从而发出响声。
缸，在经过柴油机后，将废气排除，废气进入涡轮增压器的涡轮端作 闭并重复该过程。阀门的接触表面遇到复杂和苛刻的接触情况。阀
功，完成一个循环［１］如图 １。
的关闭涉及对阀座的相对较高的冲击。此外，紧邻燃Baidu Nhomakorabea的位置也意
味着经受高温，特别是对于被热燃烧残余物重复通过的排气阀，会
使排气阀积碳。
２．３ 空气过滤器的常见故障分析
２ 进排气系统的主要故障分析
燃烧，促使柴油机功率降低，油耗增加，经济性能降低，排烟变黑，排
２．１ 增压器系统的常见故障分析
气温度升高，冷却水温度升高。所以要及时更换和清洗空气过滤器。
柴油机增压器系统的主要部件是由进气歧管、排气歧管、涡轮
２．４ 排气管路的常见故障分析
增压器等组成。涡轮增压器是柴油机进排气系统的重要循环部件， 柴油机排气管排出的废气带动涡轮增压器运转，排气管路堵塞
位，使得增压器的转子在设计位置转动，不会偏向与中间体、涡壳等 219-220.
摩擦。而轴承烧损大多数是由于滑油压力过低、油量供应不足或断 [2]蒋志斌,杨庆明.船舶柴油机涡轮增压器常见故障分析[J].科技资
油、滑油过脏或油中混入金属磨屑等原因造成的。
讯,2012(11):107.
涡轮增压器有异常响声的原因可能是叶轮损坏或转子叶轮与 [3] R. Elo n , S. Jacobson.Formation and breakdown of oil residue
柴油机使用的空气滤清器可分为惯性式、过滤式、综合式等几
种形式，它是可以清除空气中的微粒杂质和尘埃，防止管路发生堵
塞的装置。保证柴油机在工作过程中吸入空气的清洁，从而减少缸
套与活塞之间的磨损，延长柴油机的工作寿命［４］。
如果吸入空气中含有尘埃或其余杂质将会发生加剧柴油机的
图 １ 柴油机进排气循环
零件磨损，也会导致进气量不足，燃油得不到充分的氧气不能完全
负荷运行；（３）柴油机各缸负荷严重不均匀；（４）柴油机负荷聚变；（５）涡 至关重要的，必须认知对待，日常维护管理人员， 应重视柴油机进
轮增压器与柴油机运行会发生匹配失调［２］。
排气系统的日常维护，定时检修，以保证柴油机处于最佳工作状态。
轴承是增压器中的重要部件之一，保证增压器的正常可靠的运
参考文献
转，防止转子合件径向串动的浮动轴承一起，完成转子的完整的定 [1]母忠林.柴油机常见故障与维修[M].北京：化学工业出版社,2012:
压器的异常响声。
[4]王仁泽.柴油机进排气系统典型故障的实验研究与诊断[D].大连：
增压器超温的原因有排气温度过高、滑油回油温度过高、冷却 大连海事大学,2014:10-11.
水温度过高和增压压力下降，导致空气流量减少，造成增压器温度 [5]杨东升.柴油机排气异常故障分析与排除[J].农机使用与维修,2014
在柴油机的运转过程中，必须保持柴油机、废气涡轮和压气机三者 将会使排气不畅，柴油机的排气背压增大，涡轮增压器运转异常，柴
之间的能量平衡，即柴油机在某一功率下排出废气所产生的能量被 油机过热，转速下降，功率降低，动力不足，如果柴油机排气管道聚
涡轮吸收，涡轮的到能量传给压气机，压气机将能量传给压缩空气， 集物过多导致管路堵死，柴油机将会出现启动困难，甚至不能启动