談汽車發(fā)動機系統(tǒng)故障診斷技術分析

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摘要：電控發(fā)動系統(tǒng)的日常維護和保養(yǎng)是汽車保養(yǎng)維修的重要工作內容，特別是電控發(fā)動機作為汽車必不可少的組成部分，不僅日常的維護工作量大，而且電控發(fā)動機的異常系統(tǒng)會對整個發(fā)動機組的運行質量產生重要的影響。因此，本文主要對汽車發(fā)動機異常系統(tǒng)故障和診斷研究展開相應的分析和探討。

關鍵詞：發(fā)動機；異常系統(tǒng)；故障

引言

對汽車發(fā)動機系統(tǒng)異常故障分析，通常是由汽車設備維護部門提供有關方面的技術參考和理論知識。發(fā)動機異常系統(tǒng)是汽車運行過程中常見的故障問題，同時也是難以確定的故障問題。引起機組系統(tǒng)故障原因有很多，不僅有設計制造方面的問題，也有運行方面的原因。除此以外，還有安裝和檢修及其他方面的多種原因。本文主要對發(fā)動機的異常系統(tǒng)故障的具體原因進行分析，并提出有效的解決方案。

1電控發(fā)動機異常系統(tǒng)故障分析

1.1氣流激振現象

氣流激振主要有兩個重要的特征，分別是：①出現了相對較大量值的低頻分量。②系統(tǒng)的增大會受到運行參數的影響，如負荷增大呈現出突發(fā)性。產生此種這種情況的主要原因，是因為葉片受到了不均衡的氣體來流沖擊發(fā)生氣流激振。除此以外，還有以下原因：①末級較長，氣體在葉片膨脹末端產生流道紊亂致使發(fā)生氣流激振情況；②軸封；③轉子與氣缸或者是同心度偏差過大；④若兩端支撐的軸承標高未在合理的范圍內，那么兩端軸承的負荷分配會存在不合理的現象，在負荷相對較輕的一端，軸內的油膜會處于不理想狀態(tài)，或者是根本無法建立油膜，從而誘發(fā)機組的自激系統(tǒng)：油膜系統(tǒng)和氣流激振[1]。

1.2轉子熱變形引起的異常系統(tǒng)

轉子熱變形造成電控發(fā)動機異常系統(tǒng)，在一倍頻振幅的增加與轉子溫度和蒸汽參數有著密切的聯系時，同時機組冷態(tài)啟機定速達到標準以后，機組出現異常系統(tǒng)，此種情況主要是因為轉子熱變形彎曲引起了發(fā)動機異常系統(tǒng)。另外，摩擦能夠產生抖動和渦動等相關情況。這主要是因為轉子熱彎曲會出現新的不平衡力。盡管系統(tǒng)信號的主頻是工頻，但是因受到沖擊和部分非線性因素的影響，極易出現以下情況：部分分頻、倍頻分量和高頻分量。在摩擦十分嚴重的情況下，幅值個相位將會不再發(fā)生任何波動，振幅會迅速地增加。

1.3發(fā)動機調速系統(tǒng)引起異常系統(tǒng)

電控發(fā)動機調速氣門在實際運行過程中通常會發(fā)生擺動的情況，從而造成發(fā)動機軸瓦系統(tǒng)增加，對機組的安全穩(wěn)定運行造成了非常嚴重的影響。其中情況主要體現在開機時轉子定速難度系數高，轉速擺動達±20r/min。機組在具體運行過程中，經常出現主泵出口油壓瞬間下降之后回到原值。高壓調速氣門在機組運行階段，主要會發(fā)生左右系統(tǒng)比較大的情況，尤其是在閥門位置，系統(tǒng)異常地劇烈，在情況特別嚴重的情況下，會造成軸瓦損壞[2]。

1.4發(fā)動機凝汽器真空偏低引起異常

發(fā)動機的熱效率主要是通過凝汽車排氣口建立，并維持在相應的真空度來構成。在凝汽器真空度出現降低的情況，便會對發(fā)動機的運轉產生直接的影響。尤其是在高溫環(huán)境下影響非常大，而引發(fā)發(fā)動機的凝汽器真空度發(fā)生降低，主要是由于凝汽器結垢以及真空氣密性相對較差等。

1.5油膜系統(tǒng)引起的異常系統(tǒng)

發(fā)動機的油膜振蕩主要是發(fā)生在發(fā)動機組的啟動升速環(huán)節(jié)，這種情況下，發(fā)動機的油膜振蕩主要是因為發(fā)動機轉子在軸承油膜上高速旋轉，受到了很大的荷載作用，對初始穩(wěn)定性造成破壞，最終所形成的后果。在發(fā)動機轉子在軸承油膜上進行穩(wěn)定運行的過程中，轉軸主要是圍繞軸線旋轉的，若是穩(wěn)定性遭受破壞時，軸頸旋轉的線速度會發(fā)生相應的變化，轉子和軸承之間所產生的摩擦損耗也會隨著而發(fā)生變化，在這種情況下，軸系的臨界轉速會逐漸降低，油膜的壓力則會明顯的升高，進而導致發(fā)動機發(fā)生油膜振蕩，對電控發(fā)動機的工作穩(wěn)定性產生了直接的影響。在發(fā)動機發(fā)生油膜振蕩過程中，系統(tǒng)隨著轉速的增加，振幅恒定不變。在軸頸的轉速連續(xù)不斷增加的情況下，半速渦動的系統(tǒng)頻率也會相應的增加，在系統(tǒng)頻率增加至大轉子的第一臨界轉速的兩倍時，渦動將會被共振放大，振幅也會因此而發(fā)生變化（增大），造成轉軸發(fā)生劇烈的跳動現象[3]。若是發(fā)動機產生油膜振蕩的情況在非常嚴重的情況下，機組主軸的外露部分則會受到一定程度上的影響，最終出現振蕩的現象。

2發(fā)動機異常系統(tǒng)的診斷分析

發(fā)現電控發(fā)動機異常系統(tǒng)原因，并根據其采取有效的維護方法，是確保電控發(fā)動機得到安全穩(wěn)定運行的關鍵部分。因此，以下便是對汽車發(fā)動機異常系統(tǒng)故障地展開具體分析：

2.1油膜振蕩的檢修

通過電控發(fā)動機油膜振蕩的故障原理可知，要想軸承和轉子得到安全穩(wěn)定的運行，應最大限度減少摩擦力。并采用壓力和濕度都符合標準規(guī)定的潤滑油，及降低潤滑油動力黏度。主要是由于潤滑油粘度很大，油膜的承載力也會增加。但是若僅增加潤滑油的黏度，不但會破壞油的均勻分布，而且還會增加相應的摩擦力。另外，也可以采取減小軸瓦頂部間隙，增大上軸瓦軸承合金的寬度，減小軸頸和軸瓦之間的接觸等方法來有效排除油膜振蕩的故障[4]。

2.2氣流激振引起的異常系統(tǒng)的檢修

關于氣流激振所引發(fā)的異常系統(tǒng)，主要是通過調節(jié)整個機組的給水量和調整整個高壓調速的氣門等，然后明確機組產生這種氣流激振的實際狀態(tài)，并使用降低負荷率和避免出現氣流激振的負荷范圍的方法，以此來防止氣流激振的情況發(fā)生。

2.3轉子熱彎曲的檢修

由于發(fā)動機的轉子主要工作的范圍是在蒸汽區(qū)，所以熱彎曲是比較常見的故障。因此在設計的最初階段，需要采用耐腐蝕性強和耐高溫高壓的材料進行制作。當發(fā)現發(fā)動機轉子出現熱彎曲的情況，有效地解決方法是及時更換新的轉子，杜絕電控發(fā)動機的異常系統(tǒng)故障的發(fā)生。

2.4發(fā)動機調速系統(tǒng)故障的檢修

關于發(fā)動機調速系統(tǒng)故障，主要實施的解決方案有以下幾點：①在實際開展設計工作時，需要充分考慮油管路與油動機整個系統(tǒng)的有效組合動態(tài)的基本特性，并對整個調節(jié)系統(tǒng)的油管路實行有效的改進。②強化油質管理，主要的方法，是對硅藻土過濾器和系統(tǒng)中全部的精密過濾器，采取定期更換的方式，以確保濾網處于暢通無阻的狀態(tài)[5]。③在油質濾油化驗符合標準規(guī)定以后，更換電液伺服閥內濾和電液伺服，并定期做好電液伺服閥內濾網的清洗和更換工作。④確保氣門門桿與連接套符合標準要求，并保證接觸面在75%以上，防止系統(tǒng)引起異?，F象出現。

2.5發(fā)動機凝汽真空偏低引起的故障檢修

關于發(fā)動機凝氣真空偏低引發(fā)的故障，采取主要的解決措施有以下幾點：①降低真空氣密性，可以實行的方法是對喉部、凝汽器汽側及真空系統(tǒng)采取灌水檢漏，并對噴嘴做好定期的清理和檢查工作。同時對發(fā)動機軸封進行全面性的定期檢查，主要是消除機組漏氣點和強化抽氣效率。②關于凝汽器結垢，主要是通過對凝汽器實行化學除垢的方式。一般是選取濃度5%的氨基磺酸，并將其作為主洗劑對銅管緩和做好清洗工作，再加上0.5%的銅緩蝕劑、酸性緩蝕劑、0.2%氫氟酸以及適量滲透劑，而流速通常會控制在0.1m/s左右。在實行循環(huán)清洗以后，若是連續(xù)兩次酸度的測定含量保持一致，則表明清洗干凈。汽車行駛一段里程，儀表盤很快顯示潤滑油量不足，通常情況有3種原因：①可能發(fā)動機活塞的密封有問題，導致活塞與氣缸壁間隙過大，出現燒機油情況。②可能發(fā)動機零部件磨損嚴重，使得零部件之間的間隙過大，導致潤滑油消耗異常。③使用的潤滑油不達標，導致油耗異常。出現潤滑油消耗異常，首先應該檢查油質、油量，必要時更換潤滑油，避免因油質問題造成發(fā)動機不能正常運轉。排除油質問題之后，應逐一排查零部件，可能由于零部件嚴重磨損，配件間隙過大或者機油壓力過高，導致機油上竄到燃燒室，而機油滲漏的主要原因密封墊變硬老化，氣門卡死。在運行中，易出現冷卻液溫度過高現象，一旦冷卻溫度超出正常值，發(fā)動機不能正常散熱，將導致發(fā)動機過熱，影響發(fā)動機正常工作。冷卻系統(tǒng)工作異常主要原因：節(jié)溫器故障、散熱器故障、風扇不轉、水箱堵塞等。汽車儀表盤提示，冷卻液溫度異常時，應停車檢查，看冷卻液是否泄漏。應注意，熱車時不能馬上停機，也不能馬上加注冷卻液，而是等發(fā)動機溫度正常后再操作。

3結束語

發(fā)動機的異常系統(tǒng)原因多樣化，所以在日常檢查故障過程中，必須要全面分析異常系統(tǒng)的原因，并根據主要原因采取有效的措施加以應對，保證存在的各項問題能夠得到及時的解決。

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[9]汪玉榮.汽車電控發(fā)動機系統(tǒng)故障的診斷與故障維修研究[J].商品與質量，2020（14）：89.

作者：陳衛(wèi)華 胡雙炎 單位：婁底職業(yè)技術學院