STC250C5汽車起重機(jī)發(fā)動機(jī)功率不足故障排除方案設(shè)計目錄1發(fā)動機(jī)功率不足的常見原因分析 -5-1發(fā)動機(jī)功率不足的常見原因分析1.1AFC進(jìn)氣管頭松動如果啟動汽車，只能聽到輕微的“咔噠”聲或連續(xù)的“咔噠”聲，這意味著電池沒有足夠的能量啟動電機(jī)。檢查電池電量是否充足。一般情況下，將點火開關(guān)轉(zhuǎn)到“開”位置，并在發(fā)動機(jī)負(fù)擔(dān)不起時打開雨刷。如果雨刷的速度比平時慢得多，電池可能會著火，或者電池會過度放電而損壞。如果電池電量充足，啟動電路正常，啟動引擎時會有明顯的“咔噠”聲干擾或鎖定電機(jī)現(xiàn)象[1]。使用專用工具旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)的曲軸或凸輪軸，看發(fā)動機(jī)是否卡死或鎖住，如果上述任何連接出現(xiàn)問題，都應(yīng)進(jìn)行徹底檢查。1.2發(fā)動機(jī)冒黑煙現(xiàn)象在沒有任何意外的情況下，柴油發(fā)動機(jī)在工作時通過排氣管排出的氣體應(yīng)該是灰色或者白色，如果發(fā)現(xiàn)排氣管大量排放黑色煙霧則說明柴油在發(fā)動機(jī)氣缸內(nèi)沒有得到充分地燃燒，黑色的氣體不僅會大量增加汽車的油耗，同時會對空氣造成一定的污染，在當(dāng)下石油價格飛漲的形勢下，降低柴油機(jī)的油耗就可以為車主節(jié)約大量的金錢[2]。對于大氣環(huán)境也能起到一定的保護(hù)作用，雙管齊下的操作必定會帶來一舉兩得的結(jié)果。1.3油門機(jī)構(gòu)不到位一般，油門出現(xiàn)不歸位情況，有幾種可能，第一，礦泉水瓶或者其他物品掉落地下，滾動到油門位置，卡在油門踏板下了，第二種，就是腳墊的包邊卡在油門踏板下，這種情況比較常見，第三種，就是汽車的機(jī)械故障，導(dǎo)致的油門不歸位，這三種情況，我們平時用車時，一定要多多注意，避免發(fā)生這些錯誤。兩種不當(dāng)?shù)奶幚磙k法，第一，熄火，熄火確實可以讓車輛停下來。但是，車輛熄火后，車輛的剎車系統(tǒng)也就不會工作了，剎車失效，想想是多么危險的事情。第二，踩剎車，出于本能，很多人都會第一時間踩剎車，如果車有剎車優(yōu)先功能，只要踩下剎車，供油系統(tǒng)會自動斷開，車輛會停下來[3]。但是車輛如果沒有剎車優(yōu)先功能，或者是手動擋車，油門和剎車同時作用，車子就不容易剎住。2任務(wù)背景2.1設(shè)備故障描述2016年5月18日09點40分，收到故障召請電話通知，與客戶取得聯(lián)系，客戶王先生反映，STC250C5汽車發(fā)動機(jī)熄火，發(fā)動機(jī)冒出黑煙，需要盡快維修。該設(shè)備施工現(xiàn)場位于安凱市項目工程，主要做項目施工工作，由于發(fā)動機(jī)冒黑煙故障無法正常工作，且時間緊迫，需要盡快維修。2.2客戶排故要求2.2.1故障相關(guān)具體情況(1)故障現(xiàn)象:機(jī)械的設(shè)備和零件之所以會出現(xiàn)故障的根本原因在于，零部件在長期的工作之下，出現(xiàn)損傷的情況出現(xiàn)，性能和功能都逐漸降低，且不能承受應(yīng)有的工作量，以至于使部分零件產(chǎn)生失效和破損，從而引發(fā)故障(操作手描述)；(2)客戶措施:停止工作，聯(lián)系維修工作人員，等待維修；(3)工況:客運；(4)設(shè)備近況:前期啟動工作無故障，工作途中發(fā)現(xiàn)冒黑煙故障；(5)保養(yǎng)日程:工作時間為12個小時，前期一直是由公司售后保養(yǎng)與維護(hù)；(6)維修情況:從未有相關(guān)故障維修記錄。2.2.2排故要求(1)時限:客戶要求在三天之內(nèi)修好，并做好相關(guān)保養(yǎng)；(2)維修:可更換零件設(shè)備，把裝備維修好；(3)配件更換要求:做保養(yǎng)，更換發(fā)動機(jī)機(jī)械設(shè)備零件。2.3維修準(zhǔn)備工作2.3.1進(jìn)行故障診斷前的準(zhǔn)備故障診斷的目的是快速無誤地找出故障零部件，避免盲目拆卸，并分析故障發(fā)生的主要原因，以防故障再次發(fā)生。維修排除故障的一般工作步驟是：信號處理→信息采集→診斷決策→狀態(tài)識別→維修→信息反饋[4]。步驟一：初步了解故障概況(1)故障發(fā)生后設(shè)備出現(xiàn)的狀況；(2)故障發(fā)生時的設(shè)備的工作情況；(3)工作環(huán)境；(4)過去的維修、維護(hù)情況等。步驟二：(1)確定故障發(fā)生的部位；(2)查閱裝修手冊中故障診斷部分，以便找出故障發(fā)生部位。步驟三：查閱維修手冊中故障診斷工具表并準(zhǔn)備需要的維修工具(1)T形接頭；(2)液壓儀表等；(3)電路維修必要工具：萬用表，線束；(4)查閱配件目錄并準(zhǔn)備需要更換的零件。步驟四：準(zhǔn)備工作做好之后前往現(xiàn)場進(jìn)行檢修。步驟五：向?qū)嶋H操作人員了解詳細(xì)的故障情況(1)故障發(fā)生前機(jī)器運行時是否有異?，F(xiàn)象；(2)故障是突然發(fā)生還是經(jīng)常發(fā)生；(3)故障發(fā)生后有沒有進(jìn)行過修理。步驟六：故障再現(xiàn)，啟動并操作機(jī)器，確認(rèn)機(jī)器癥狀并判斷是否真有故障。步驟七：進(jìn)行故障診斷前，先確定簡單故障位置并修理(1)啟動前檢查項目；(2)其他檢查項目；(3)參照維修手冊中故障診斷部分，根據(jù)機(jī)器癥狀選擇故障診斷流程圖，然后進(jìn)行檢修.步驟八：認(rèn)真復(fù)查并確認(rèn)故障維修.2.3.2工具、量具工具:套筒扳手、梅花扳手、呆扳手、扭矩扳手、內(nèi)六角扳手、鉗、銼刀、刮刀及專用工具等;量具:檢清洗劑、標(biāo)識牌

3故障排除方案3.1與操作手或者客戶交接設(shè)備的使用情況:該設(shè)備使用日期為2016年5月份，是安凱市的柴油發(fā)動機(jī)，主要的工作是項目施工。該設(shè)備在之前工作過程中一直未出現(xiàn)故障，由于客戶不經(jīng)常維護(hù)保養(yǎng)，致使活塞磨損嚴(yán)重，機(jī)油進(jìn)入燃燒缸參與燃燒，會導(dǎo)致大部分的殘留物留在活塞頂部，基本都可能導(dǎo)致冒黑煙。3.2故障檢查(1)先咨詢操作手的使用情況；(2)檢查機(jī)油的使用情況；(3)排查排煙管路內(nèi)情況；(4)排查進(jìn)氣管路內(nèi)情況；(5)檢查缸頭及缸頭墊片尺寸標(biāo)準(zhǔn)情況；(6)檢查活塞問題；3.3故障診斷在工作正常的情況下，由排煙管所排出氣體在顏色上一般呈現(xiàn)為淺白色或是淺灰色，出現(xiàn)冒黑煙的情況，主要是因為里面的柴油沒有完全燃燒而導(dǎo)致的[6]。對于柴油發(fā)動機(jī)冒黑煙的現(xiàn)象，從一定程度上會使油耗大幅度增加，工作效率得以降低，同時還會在氣缸蓋和活塞之間由于燃燒不完全而出現(xiàn)積碳，從而阻礙柴油發(fā)動機(jī)的正常工作，長時間在這樣的情況下工作，會使其使用的時間大大減少。3.3.1排煙管路堵塞或背壓太大排煙管路堵塞或背壓過大主要有以下兩個方面的原因:(1)在排煙管路內(nèi)存在的煙灰較多。在一般情況下，主機(jī)的排煙管路跟廢氣鍋爐是想通的，由于鍋爐內(nèi)較易出現(xiàn)積碳堆積的現(xiàn)象，所以也會致使排煙管路及消聲器內(nèi)也會出現(xiàn)大量煙灰的狀況，嚴(yán)重的會導(dǎo)致管路堵塞，所以要對排煙管道內(nèi)存在的煙灰進(jìn)行及時的清除[7]。(2)排煙管路存在不順暢的情況。出現(xiàn)這樣情況的原因主要是設(shè)計上的缺陷，通常來說，排煙管路在設(shè)計的時候，角度上要盡量避免直角，而是要具帶一點傾斜度，這樣的的設(shè)計是為了增加排煙順暢性，但是，有時候為了省事，對管路的走向隨意作更改，所以會出現(xiàn)排煙不順的情況。圖3-1排氣管道圖3.3.2進(jìn)氣管路堵塞或漏氣進(jìn)氣管路堵塞或漏氣主要有以下三個方面的原因:(1)空冷以及空濾發(fā)生堵塞的情況。造成這樣的問題要先在冷卻器上面找原因，很多情況下都是部分零件沒有清理到位造成的，從而導(dǎo)致空氣不能快速流動。(2)查看增壓器有沒有問題。詳細(xì)查看增壓器的內(nèi)部有沒有出現(xiàn)雜質(zhì)，然后再做一些清理的工作，然后再檢查噴嘴有沒有斷裂的情況。(3)檢查管路是否出現(xiàn)安裝錯位的問題。有時因為管路安裝不到位也會出現(xiàn)空氣不能及時進(jìn)入的情況，需要把管路拿掉重新安裝，保證足夠的貼合再開機(jī)測試。進(jìn)排氣管路系統(tǒng)的問題會影響進(jìn)氣和柴油的混合比例，導(dǎo)致燃燒不充分，并直接導(dǎo)致柴油機(jī)的正常排煙。3.3.3缸頭及缸頭墊片尺寸標(biāo)準(zhǔn)不對(1)缸頭的尺寸標(biāo)準(zhǔn)不對。工作人員必須要按照標(biāo)準(zhǔn)對燃燒室內(nèi)的空隙作嚴(yán)格的調(diào)整工作，若燃燒室內(nèi)剩余的容積過大，會使柴油機(jī)的壓縮比變小，出現(xiàn)柴油機(jī)柴油燃燒不充分的情況，導(dǎo)致冒黑煙的現(xiàn)象產(chǎn)生。此時要對爆炸壓力進(jìn)行測量，對空隙大小進(jìn)行相關(guān)的調(diào)整，以使爆炸壓力達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。(2)缸頭的墊片厚度過大。會使壓縮比發(fā)生改變，此時要調(diào)整墊片的厚度，使空隙達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。3.3.4活塞問題(1)活塞環(huán)不合格。由于活塞環(huán)過度磨損，會使燃燒室內(nèi)氣體出現(xiàn)泄漏的情況。在進(jìn)行安裝的時候，活塞環(huán)的搭口一定要按照標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行嚴(yán)格的安裝工作，且方向上要相互錯開，以減少漏氣現(xiàn)象的產(chǎn)生，從而使空氣與燃油的混合比不受影響。(2)活塞的頂部易腐蝕。由于腐蝕現(xiàn)象會使燃燒室的容積發(fā)生改變，進(jìn)而減少壓縮比，引發(fā)不充分的燃燒及油耗的加大，此時要對活塞頂部的空隙進(jìn)行檢查和調(diào)整，使之滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。(3)活塞頂部積碳影響。柴油機(jī)燃燒室內(nèi)長時間的燃燒，會導(dǎo)致大部分的殘留物留在活塞頂部，使燃燒室的容積發(fā)生了一定的變化，要及時處理活塞環(huán)頂部的積碳。(4)活塞和連桿之間如小頭、大頭或軸頸的空隙太大，會增大燃燒室的容積同時降低壓縮比，此時及時更換超標(biāo)的銅套。圖3-2柴油發(fā)動機(jī)活塞零件圖3.3.5高壓油泵供油量不正確(1)高壓油泵偶件磨損。柱塞偶件或中間的彈簧疲勞損傷，會直接導(dǎo)致注油的壓力過低，延緩了供油的時機(jī)，同時也加大了供油的行程，嚴(yán)重影響了噴油的燃燒質(zhì)量，導(dǎo)致柴油機(jī)冒黑煙。(2)油泵的拉桿出現(xiàn)間距過大的問題。因為刻度的問題可能導(dǎo)致間距過大，給燃燒室造成極不穩(wěn)定的工作空間，讓部分空氣在還沒得到充分壓縮就被擠出燃燒室，造成排氣管冒黑煙的情況。需要有針對性的調(diào)整發(fā)動機(jī)的相關(guān)參數(shù)。(3)高壓油泵出現(xiàn)型號選擇錯誤的問題。發(fā)動機(jī)制造商在生產(chǎn)發(fā)動機(jī)的時候，會針對不同的型號設(shè)定不同的參數(shù)，包括發(fā)動機(jī)的額定功率和最高轉(zhuǎn)速等等，對高壓油泵的內(nèi)部參數(shù)同樣有著很高的要求，如果在任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)紕漏都會帶來意想不到的原因，從而出現(xiàn)各種各樣奇奇怪怪的問題。圖3-3柴油發(fā)動機(jī)的高壓油泵圖3.4故障排除因為柴油機(jī)會發(fā)生冒黑煙故障有很多層次面，所以需結(jié)合各種知識庫的數(shù)據(jù)分析以及故障解決的方案，通過層次分析法對故障出現(xiàn)的主要因素進(jìn)行分析，再在振動分析法的基礎(chǔ)上，逐一的排查故障，這樣一步一步地來對故障的原因進(jìn)行分析和診斷，以減少經(jīng)濟(jì)的損失。下面對層次分析法及振動分析法的原理進(jìn)行詳細(xì)的介紹[8]。3.4.1層次結(jié)構(gòu)法最高層也可以說是目標(biāo)層:使冒黑煙的現(xiàn)象和故障得以解決;中間層也可以說是準(zhǔn)則層:主要受到影響的具體方面;最低層也可以說是措施層:對柴油機(jī)故障排除的方當(dāng);具體參考圖3-5。圖3-5層次結(jié)構(gòu)示意圖利用不同的方法對不同的層次進(jìn)行詳細(xì)的分析，把柴油機(jī)冒黑煙的原因徹底找出來。首先對排氣系統(tǒng)的噴油嘴進(jìn)行詳細(xì)的察看地，觀察發(fā)動機(jī)怠速狀態(tài)下會不會出現(xiàn)劇烈抖動的問題，如果沒發(fā)動機(jī)沒有任何的抖動現(xiàn)象則可以排除噴油嘴的問題，因為只有當(dāng)噴油嘴不用穩(wěn)定噴油的時候發(fā)才出現(xiàn)發(fā)動機(jī)抖動的問題。(2)然后可以仔細(xì)的檢查排氣閥是否能夠正常工作，如果發(fā)現(xiàn)排氣閥的彈片無法正常彈起，則說明事故的原因是排氣閥老化造成的。3.4.2振動分析法柴油機(jī)在運動時，各部件間會產(chǎn)生程度不同的沖擊力，從振動的信號和參數(shù)，能夠?qū)⒏鞑考臓顟B(tài)完全的展示出來。所以，振動信號主要表現(xiàn)是柴油機(jī)各零部件間的敏感參數(shù)，可分成以下三點:(1)氣門在進(jìn)氣和排氣時產(chǎn)生的升降沖擊;(2)燃燒所產(chǎn)生的波動沖擊;(3)燃油系統(tǒng)在供油時所產(chǎn)生的特性。圖3-6振動分析故障診斷流程圖通過振動分析法發(fā)現(xiàn)，振動信息除了包含來自設(shè)備本身的振動和沖擊外，還包含外界的干擾，我們將這樣的現(xiàn)象稱作非平穩(wěn)信號。非平穩(wěn)信號除了會接收到有用的低頻率的信號外，還會反應(yīng)出某種檢測對象的特征，也還具有較高的高頻率信號。柴油機(jī)的表面的振動與頻率，是瞬變信號，信號在任一時域的某種檢測的特征都是非常重要的，單從時域以及頻域的研究分析是不夠的，需一種能將時域與頻域相結(jié)合的檢測事物特征的信號，互構(gòu)成時域譜，這種就是時頻，時頻分析方法主要有短時間里的變換、小波分析等[9]。通過振動把柴油機(jī)內(nèi)部的相關(guān)零件進(jìn)行充分激活，產(chǎn)生大量的振動信號，經(jīng)過反得的測試，觀察數(shù)據(jù)發(fā)生變化的頻率，然后通過得到的數(shù)據(jù)得出故障發(fā)生的原因。這種診斷方法已經(jīng)在業(yè)內(nèi)被沿用多年，是眾多技術(shù)人員智慧的結(jié)晶，不但測試結(jié)果非常準(zhǔn)確，而且測試工的速度也極快。3.5故障分析許多專業(yè)技術(shù)員通過詳細(xì)的研究和熱烈的討論，對柴油機(jī)的一系列故障進(jìn)行了現(xiàn)場查看，根據(jù)實際情況做了詳細(xì)的記錄，然后再結(jié)合以往的案例進(jìn)行他細(xì)對照，最終找到了故障出現(xiàn)的原因。包含以下幾點:(1)定期做好相關(guān)的檢查。(2)巡檢時，要從各個方面來發(fā)現(xiàn)潛在的故障，并及時給出解決方案。(3)加強(qiáng)相關(guān)工藝的培訓(xùn)和學(xué)習(xí)。和柴油機(jī)排黑煙相關(guān)的故障點有許多，有些故障點還十分復(fù)雜，需要對以往的資料進(jìn)行詳細(xì)的查考，并且結(jié)合現(xiàn)場的實際情況進(jìn)行分析，采用排除法解決遇到的問題，從而避免不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

4項目驗收4.1設(shè)備功能檢驗與調(diào)試排故完成后，柴油發(fā)動機(jī)正常啟動，排煙正常，打開各項參數(shù)，及時清潔排煙管道里面的煙灰，清理或理順散熱片，防止管路堵塞，測量壓力，對間隙進(jìn)行調(diào)整，能滿足設(shè)備需求。4.2設(shè)備施工檢驗對設(shè)備進(jìn)行維修更換后機(jī)械設(shè)備將正常工作，2小時再次進(jìn)行排查一次，要在正常的范圍內(nèi)。設(shè)備在完成作業(yè)后客戶反饋施工過程中機(jī)器運轉(zhuǎn)良好，能正常作業(yè)。

總結(jié)本文主要從STC250C5汽車發(fā)動機(jī)冒黑煙導(dǎo)致功率不足這一故障的研究分析，全面講解了柴油機(jī)經(jīng)常會出現(xiàn)的故障診斷與排除方法。分析和整理常見故障發(fā)生的主要因素，針對冒黑煙的情況，制定相應(yīng)的解決方案。在完善合理的柴油機(jī)冒黑煙的故障處理方案上，對于成本和時間的降低，事故的再發(fā)生都有著積極的影響作用。由于現(xiàn)代化科技的快速發(fā)展，在診斷發(fā)動機(jī)功率不足的時候，提供了一定的技術(shù)支持和依據(jù)。借助相關(guān)的平臺，對于冒黑煙故障的診斷和處理更具方便性和快捷性，同時工作的效率也得到一定程度的提高。參考文獻(xiàn)[1]白雲(yún)杰,賈希勝,梁慶海,馬云飛,溫亮.基于PCA-EDT-CNN的柴油發(fā)動機(jī)故障診斷方法[J].機(jī)械強(qiáng)度,2022,44(06):1271-1278.[2]張政.汽車發(fā)動機(jī)故障診斷方法研究[J].時代汽車,2022(22):162-164.[3]王秀娜,魯守銀,任飛.基于隨機(jī)森林和時間卷積網(wǎng)絡(luò)的航空發(fā)動機(jī)故障預(yù)測[J].計算機(jī)時代,2022(10):103-107.[4]許駒雄,李敏波,劉孟珂,曹志月,唐波