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【常见的内燃机使用误区】内燃机原理

Answer 1

　　内燃机使用不当，是目前造成其早期损坏和使用可靠性降低的重要因素之一。本文对内燃机实际工作中常见的几个使用误区及危害作一介绍，同时提出了预防方法和使用注意事项。 　　1.循环加注润滑油或以不同品质的油掺兑使用
　　循环加注润滑油，是指在加注润滑油时不定期换油、不注重在用油的品质检查，而随意补添润滑油，这种现象较普遍。
　　据资料显示，约有50％以上的烧瓦抱轴、活塞环过度磨损、粘环以及气缸拉缸等故障，都是由于机油更换不及时或其添加方法不当所致。特别是在用油严重变质的情况下，即使补添了品质很好的润滑油也不能使机器得到应有的润滑性能，因为新油在变质油的催化作用下，在很短的时间内其性能就会急剧地恶化。
　　以不同质量和黏度等级的润滑油相互掺兑使用，会因油的组分、添加剂种类和含量等因素不同而引起配伍性差的副作用，造成黏温特性变差，油品的使用性能降低甚至变坏等。
　　注意事项：
　　⑴任何质量和黏度等级的润滑油，在使用中都会逐渐老化、变质，以及性能恶化。所以，在添加或补充新的润滑油时，应检查在用油的质量，若外观呈雾状、混浊以及有强烈的“灼烧”、刺激或汽、柴油气味时，应及时更换并清洗润滑油路。
　　⑵添加润滑油时，所加的油应与在用油的质量、黏度等级相同，且最好是同一厂家生产的。
　　⑶不要随便购买、使用无生产许可证厂家生产的所谓中、高档润滑油。
　　2.选用的润滑油黏度较高
　　目前，在选择润滑油黏度时，普遍认为选用黏度高一些的润滑油比选用黏度低一些的保险，因黏度高的油在内燃机工作时（尤其在气温较低时）其油压较高，润滑性能较好，对内燃机有利，而黏度低的油因其密封性差、易稀释，因而易窜入燃烧室燃烧。因此，在选用润滑油时，往往造成所选油的黏度偏高。
　　实际上，黏度大的润滑油其残炭含量一般较多，凝点较高，热氧化安定性和黏温性能较差，使用效果不好。另外，高黏度的润滑油在低温下使用时，会因其流动性和泵送性变差，使泵流量减小，以及使其洗涤作用和降温性能降低等，易造成机件发生半干摩擦或干摩擦，引起机件过度磨损甚至烧瓦抱轴等故障。同时，使用黏度过高的润滑油还会因其摩擦阻力增加而多消耗内燃机功率。
　　注意事项：
　　⑴应根据环境温度合理地选用润滑油的黏度等级。
　　⑵对于新的或大修后的内燃机，在保证其正常润滑的前提下，应优先选用黏度低一些、黏温特性好、品质高和清洗性能好的中高档的多级润滑油。
　　3.随意拆除已损坏的单向流量控制阀或通风软管
　　曲轴箱强制通风装置上装用的单向流量控制阀，其主要作用是：当柴油机进气时，吸开此阀，强行将曲轴箱内的废气吸入燃烧室进行二次燃烧，以减少废气对润滑油的侵蚀，延长其使用寿命等。盖装置目前在高强化、高压缩比以及装有废气涡轮增压器的内燃机上，应用较广泛。若单向流量阀或通风软管在损坏后被拆除，则曲轴箱的强制通风便成了自然通风，使内燃机工作时废气排除不畅，大量的废气聚积在曲轴箱内会引起油温升高，加速润滑油的氧化变质过程；同时，过高的油温还会引起大量沉积物的生成，造成滤清器、油路堵塞以及增压器损坏等；而且，大量的废气排入到大气中还会造成对环境的污染。
　　注意事项：
　　⑴应定期清洗曲轴箱通风装置的单向流量控制阀，以防因锈蚀而造成损坏；损坏后，应及时更换。
　　⑵在使用过程中，应及时检查通风软管，若发现其老化或损坏，应及时更换。
　　4.认为大容量的蓄电池寿命长
　　有些驾驶员或机械操作手认为：蓄电池容量越大，启动性能就越好，使用寿命就越长。所以，在使用过程中随意更换大容量的蓄电池。这种做法是极其错误的。因为，对于结构一定的工程机械，内燃机的功率是固定的，因而发电机的输出电流也不能随意增大，若选用的蓄电池容量过大，会使蓄电池长期充电不足，使极板不可逆地硫酸铅化，导致寿命缩短。
　　注意事项：
　　选用蓄电池时，必须采用原有电器设计规定的型号，不得随意加大蓄电池的容量。
　　5.随意添加蓄电池电解液
　　错误地认为，加添电解液可提高蓄电池的化学反应速度，增加蓄电池的容量。因而在使用过程中，当发现蓄电池电解液的液面降低时，就随意加添电解液。实际上，过量地补添电解液会造成电解液的密度过大、黏度和内阻增加，这样不但不会提高蓄电池的容量，反而会降低蓄电池的使用容量。试验表明，如果将电解液密度增加2％时，蓄电池的寿命将降低10％左右；如果将其提高至4％，则使用寿命会降低25％左右；另外，蓄电池长期在密度过大的状态下工作，还会造成极板及隔板的腐蚀损坏等不良后果。
　　注意事项：
　　⑴若不是因为渗漏原因而引起电解液的液面降低时，则允许加注蒸馏水来调整液面高度，但禁止添加电解液。
　　⑵应根据地区和季节的变化正确地选用电解液的密度。冬季时，在保证蓄电池不结冻的情况下，可适当地降低电解液的密度（约1％左右），以提高其使用寿命。
　　6.随意调高发动机的端电压
　　随意调高发电机端电压的现象在目前操作过程中较常见，因操作手错误地认为：发电机的端电压高，可保证蓄电池能够充足电。实际上，充电电压（发电机端电压）过高，会引起蓄电池过充电而电解大量的水，在正、负极板上析出大量的氧气和氢气，造成负极板上活性物质脱落（氢气）和正极板的板栅被腐蚀（氧气）。所以，过充电对蓄电池的寿命影响最大，是造成铅酸蓄电池寿命缩短的主要因素。
　　注意事项：
　　⑴在使用过程中，严禁随意调整充电电压（发电机端电压）。
　　⑵若需调整时，其电压值必须符合规定值。一般规定，12V电系的充电电压为13.8～14.5V；24V电系的充电电压为27.6~29.0V（夏季取接近规范的下限值，冬季取接近规范的上限值）。
　　7.空气滤清器长期短路或随意更换不同规格的滤芯
　　在目前使用的工程机械或大功率的运输车辆上，空气滤清器一般都装在远离内燃机的地方（如驾驶室上方，中间靠连接软管输送空气），以保证充足并清洁无污染的空气进入气缸。若内燃机长时间在连接软管密封不严或破损的状态下（空气滤清器短路）工作，会造成因进入气缸的空气过脏、砂粒和灰尘超标而加速气缸、活塞和活塞环的早期磨损，继而引发拉缸、窜气、粘环和烧机油等故障，并且还会加速机油的污染。
　　随意更换不同规格的滤芯也是引发内燃机出现故障的主要因素。若选用的滤芯孔隙过大（滤清精度过低），会加速气缸的磨损（如同空气滤清器短路时的危害）；若选用的滤芯孔隙较小（滤清精度过高），会引起吸入气缸的空气不足，将导致混合气燃烧不良。同时，还会引起进气时燃烧室负压过大（远低于曲轴箱内的气体压力），从而造成大量机油窜入燃烧室等。
　　注意事项：
　　⑴应定期或不定期地紧固连接软管的固定螺栓；若发现连接软管油老化、破损现象，应及时更换。
　　⑵应定期保养、清洗空气滤清器；若需更换滤芯时，应选用同一厂家生产、同一型号的滤芯。
　　8.经常在大功率、高温状态下熄火
　　此种现象较多，主要表现为工程机械或汽车在高速、大负荷、高温运行状态下突然熄火停驶。由于此时内燃机温度较高，突然熄火停驶后会引起机体局部的温度过高，造成活塞环永久变形、卡缸和断裂，气缸变形以及曲轴主轴承和连杆轴承烧损等，严重时还会因润滑不良，导致涡轮增压器的油封、轴承烧损等故障。
　　注意事项：
　　⑴内燃机在熄火停机前，应怠速运转2～3min，待机体温度降低后，再关闭点火开关。
　　⑵机器、车辆在作业或行驶过程中，应使内燃机冷却水的温度保持在最佳范围内（80～90℃）工作，严禁内燃机在大负荷、高温工况下长时间运转。
　　9.对高压油泵润滑油的加注或更换不合理
　　高压油泵润滑油的主要作用是，保证凸轮轴、轴承及调速器正常工作、减少磨损。它是提高高压油泵使用可靠性的重要保证。长期不更换润滑油，或加注的润滑油数量、质量不合要求，会加速机件的磨损，引起供油量或供油时机失准，严重时还会导致调速器失控，造成内燃机发生“飞车”等严重事故。
　　注意事项：
　　⑴应定期检查高压油泵内润滑油的数量和质量；若发现润滑油变质或有柴油渗入，应及时更换。
　　⑵更换润滑油时，应根据当地冬季最低气温的情况，选用冷凝点较低、黏温特性好、品质优的中高档多级润滑油。
　　10.喷油器喷油压力调得过高
　　错误地认为，调高喷油器的喷油压力，可使内燃机的冷启动性能好、燃油雾化均匀，有利于混合气的形成与燃烧，内燃机的经济性和动力性好。实际上，喷油器的喷油压力是根据内燃机燃烧室的结构形状、压缩终了时的温度和压力、压缩比的大小等参数而设定的；对于不同类型、不同型号的内燃机，其喷油压力有较大的差异。若内燃机长期在喷油压力过高的状态下工作，会引起可燃混合气在速燃期和缓燃期时的压力和温度骤升，造成活塞敲缸、活塞顶部的润滑条件恶劣、活塞环断裂以及曲轴断裂等事故。
　　注意事项：
　　应严格按照使用说明书的要求，合理地调整喷油压力。
　　11.随意拆除散热器上的空气蒸气阀
　　内燃机在使用过程中，由于维护不当往往容易造成散热器上的空气蒸气阀损坏，因操作人员对其使用性能缺乏了解，因而就随意将其拆除。
　　实际上，散热器上的空气蒸气阀在内燃机的冷却系中起着重要的作用。作为闭式循环的主要部件，它不仅可以降低冷却水的消耗，同时还可以提高冷却水的沸点，这对于提高散热效果、抑制气囊的产生和提高内燃机的经济性、动力性以及减少磨损等均有好处，尤其对于在高原低压地区作业的内燃机，在避免因大气压力低而使冷却水沸点降低方面更为有利。
　　注意事项：
　　⑴应注意维护保养，定期清除空气蒸气阀阀座内的水垢。
　　⑵对空气蒸气阀上的弹簧要注意防锈，保持其弹性系数。
　　⑶空气蒸气阀损坏后，要按照使用要求及时地更换。
　　12.随意更换火花塞
　　火花塞作为内燃机点火系的元件，由于其工作特点在使用过程中容易损坏，因而需要更换。更换时，常常忽视了火花塞的型号与内燃机工作的匹配关系，造成随意更换火花塞的现象。
　　实际上，火花塞分为热型、中热型、冷型3类共9种型号。热型火花塞适用于小功率、低转速、低压缩比的汽油机；冷型火花塞适用于大功率、高转速、高压缩比的汽油机；中热型的则介于两者之间。如果在使用过程中混用，会使火花塞不能在自洁温度范围内进行工作，容易产生积炭、炽热点火等现象，使内燃机无法正常工作。
　　注意事项：
　　⑴更换火花塞时，要采用原厂规定的型号与种类。
　　⑵应调整火花塞的间隙（0.70～0.90mm），清除电极上的积炭，防止温度过高而产生爆燃。