一台工程机械用道依茨BF4M1013柴油机大修后,在使用过程中总是出现活塞顶气门现象,严重时柴油机自动熄火。无论维修人员如何调整,柴油机气门顶活塞的习性总是存在。
故障诊断:经了解,柴油机曾出现过由于机体温度过高而导致拉缸并自动熄火故障,后停放了一段时间没有修复使用。本次大修时,更换了四配套组件及已经损坏的其他零部件。修复后试机几分钟后就出现异响,随即停机检查,发现有个别气缸活塞碰撞气门,碰撞严重的第一缸的推杆已弯曲。维修人员仔细检查了气门间隙、正时齿轮标记等部位,没有发现异常。但无论怎样检查调整,活塞顶气门的故障现象依然存在。
在无法排除故障的情况下,维修人员只好将柴油机全部拆散,对所有零部件进行认真检查和分析,没有发现有不合格配件。经过仔细分后,维修人员怀疑曲轴正时齿轮可能有问题,随即更换了一根曲轴,装机试验,该机活塞顶气门的故障消失。由此证明原机曲轴确实存在问题。
经过对旧曲轴的仔细观察,用肉眼并未发现有什么不足。借助于专用检测仪器检测后发现,该曲轴正时齿轮与上止点位置存在细小误差,大约有3°-5°的偏差。这个发现让人觉得不可思议,曲轴正时齿轮怎么可能产生位移呢?
为了找到导致此故障的真正原因,维修人员查阅了该柴油机曲轴的相关资料,得到结果是:这种情况可能存在,原因是该曲轴正时齿轮与曲轴不是一体的,而是采用热胀。法合成的,即曲轴上的正时齿轮是成品后镶上去的。在实际使用过程中,当柴油机高温运行时,如果此时出现非常严重的冲击力(如拉缸、爆缸等)而导致柴油机急速停机,曲轴齿轮错位的故障现象就有可能发生。
故障排除:根据上述诊断结果,在装配凸轮轴正时齿轮时,将正时记号错位一个齿轮,之后柴油机气门顶活塞的现象消失,柴油机运行正常。
故障分析:该柴油机曲轴正时齿轮产生位移的原因是,在柴油机上次拉缸故障中,由于温度过高,正时齿轮与曲轴的配合过盈变小,在拉缸后急速停机时运动部件的强力冲击下,瞬间产生了位移,导致了后续故障的发生。
因此,如果该齿轮的相对位移较大,则需要将齿轮取出并另行过盈安装曲轴正时齿轮。当确认无法修复已产生位移的曲轴时,应更换新的曲轴总成。
故障总结:这个故障告诉我们,在柴油机出现拉缸、抱缸、活塞顶部烧熔或大负荷状态下急速停机等故障后的维修服务时,对所有运动零部件(特别是曲轴、连杆等部件)进行专业检测是十分重要的,也是必须进行的。