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拖拉机技术状态检查实例

时间:2022-11-16 百科知识 版权反馈
【摘要】:因而检查拖拉机发动机的功率,成为检查其技术状态最可靠的方法。但目前还缺少能够适应整车技术状态检查和田间测试需要的自动检测仪器或设备。在技术状态检查中目前采用的多数还是油耗测量筒。ZTY-250型油耗测量筒与简易机械式测功机配套使用。现在研制的拖拉机田间测试仪,对于耗油率和功率同时测量,直接读数,并能自动记录测试结果。压缩系的技术状态是影响发动机有效功率的主要因素之一。

第三节 拖拉机技术状态检查实例

一、拖拉机功率的检测

功率是拖拉机(或发动机)的主要动力性能指标。功率能否正常发挥,反映了机器的技术状态,也直接影响生产效率。因而检查拖拉机发动机的功率,成为检查其技术状态最可靠的方法。

发动机的功率,常用标定转速与标定转速下输出的扭矩的乘积来表示;拖拉机的牵引功率用负荷时的牵引力与牵引速度的乘积来表示。在检测功率时,主要是测定转速与速度。扭矩与牵引力这两类指标的数值,经过运算后,得到拖拉机或发动机的功率。

转速的测定主要是利用转速表,借助接杆在曲轴前端起动爪处直接测量;也可以在发动机或传动部分的外露旋转部件处测得转速后,按传动比换算成发动机的转速。

由于各种新类型的转速表的出现,例如,光电传感、电磁传感等转速表的应用,可以对很多部位进行不接触测量,增加了测试的方便性和准确性。

利用目测,数出驱动轮在单位时间内的转数,在按传动比换算成发动机的转速,也是一种简单使用的方法。

速度的测量,一般是测量拖拉机通过已知长度的小区所经历的时间,经过计算而得。也可在拖拉机或农具上附加测速地轮,用机械计数器记录测速地轮在规定时间内的转数,按已知周长算实际速度。

牵引力可用拉力器测得,现在使用的自计拉力计,能够输出电信号还可以反映拉力值波动情况,此弹簧拉力机方便而准确。扭矩的测量可以采用扭矩仪,该仪器有自计装置,也能输出电信号。

为了满足测量功率的需要,现在已经能够将牵引力和速度、扭矩和转速同时测量、运算并记录,直接读出功率数。图4-2所示集流环是旋转件应变测量中传递信号的一种变换元件。可配用Φ15~ 85mm内径的任意尺寸的测扭传感轴,进行动态时扭矩和轴转速的测量。

若依靠经验,虽可以估计拖拉机或发动机的功率,但误差较大,不易掌握。利用仪表和经验相结合,可获得较为准确的数据。

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图4-2 集流环

如果选用结构简单、移动方便、准确耐用的测功装置来测定拖拉机或发动机的功率,则可使技术状态的判断过程简化。

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图4-3 为拖拉机发动机随车制动试验设备

1.皮带轮 2.制动带 3.拉杆 4.天平 5.台 6.牵引螺杆 7.制动轴端

图4-3是一种机械测功装置,利用摩擦制动装置产生负荷,通过牵引螺杆来调节负荷的大小,借助杠杆和天平测得扭矩;同时用离心转速表测得相应的转速,然后计算发动机的功率。

二、发动机耗油率的检测

耗油率是发动机的主要技术经济指标之一,检测耗油率应与测定发动机功率同时进行。

固定式测功器上附有耗油率测量装置,有些正在改装为转速油耗自动测量仪,实现了自动测量和数字显示。但目前还缺少能够适应整车技术状态检查和田间测试需要的自动检测仪器或设备。在技术状态检查中目前采用的多数还是油耗测量筒。现以ZTY-250型油耗测量筒为例说明耗油率的检测方法和步骤。ZTY-250型油耗测量筒与简易机械式测功机配套使用。

(一)油耗测量筒结构

如图4-4所示:

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图4-4 ZTY-250型耗油测量筒

1.标尺 2.上盖 3.指针 4.浮子 5.油筒 6.三通阀7.三通阀体 8.手柄 9.固定板

油耗测量筒由一个圆形装油筒和带有三通阀的底座组成,筒的内径要求有较高的加工精度,以减少测量误差。油筒上有一个带中心孔的上盖,盖上固定一根带刻度的标尺。桶内装有一圆筒形浮子,浮子上焊一指针,通过上盖的中心孔的导向作用,使浮子不致偏斜。固定架装在三通阀体的一端,并可借两个长孔固定在拖拉机上。

三通阀芯的操纵手柄可以有三种不同位置,构成三种不同的燃油通路,如图4-5所示。

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图4-5 油耗测量筒供油位置

a.充油位置 b.工作位置 c.测量位置

充油位置:示出了向耗油测量筒充油时手柄位置和燃油通路情况。这时来自燃油箱或粗滤器的燃油,既流向发动机的燃油系统,同时也流向油耗测量筒。

正常工作位置:示出了发动机正常工作时的手柄位置和燃油通路情况。这时,来自燃油箱的燃油直接供给发动机的供油系统,而油筒内油面高度保持不变。

测量位置:示出了测量耗油率时的手柄位置和燃油通路情况。这时,由燃油箱来油的通路被切断,燃油由油耗测量筒供给,流向发动机供油系统。

(二)测量的方法

1.将油耗测量筒垂直固定在准备进行测功的拖拉机或其他支架上,注意使油筒油面低于拖拉机燃油油面。

2.分别将两根塑料油管与三通阀接头相连。

3.将油耗测量筒左端用专用接头与主油箱出油口或者粗滤器出油口连接;右端与输油泵进油口相连。此时三通阀手柄应向下,并注意排除管内空气。

4.将三通阀手柄转向上方,使量油桶充满油后再转向下方,由主燃油箱向发动机供油。

5.于测功的同时进行油耗测定。要求当转速稳定在相当于发动机额定转速时,将三通阀手柄转向右方,由油耗测量筒供给发动机燃油,同时按下秒表计时。

6.当浮子指针下降到一定格数时,与按下秒表的同时,转动三通阀手柄于下方位置,改由主油箱向发动机燃油系供油。

如此重复测定3次,记录每次耗油数量和相应的时间,算出耗油率,然后求出平均值,即为所求耗油率。

测量时,应使耗油计时计量与观察扭矩同步进行,在发动机或动力输出轴转速稳定在额定状况时测定。

7.耗油率计算:

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式中:g——发动机耗油率(克/马力·小时);

   D——量筒内径(cm);

   h——浮子指针下降的高度(cm);

   d——燃油比重(g/cm3);

   N——测得的发动机额定功率(马力);

   t——测定耗油的时间(s)。

若使用标准油耗量筒,其内径已知;或规定每次耗油数量,只记时间,则公式可以简化。

例如,使用ZTY-250型油耗测量筒进行测量。量筒内径为3.2cm,则底面积S=π1.62=8.04cm2。所以量筒每1cm高的体积就为8.04cm3,则:

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油耗测量筒是按容量法原理进行耗油率测定的。这种方法有些地方做了局部改进,利用光电管控制继电器动作,使秒表开、停;另一只继电器按顺序转动手柄,完成测定动作。现在研制的拖拉机田间测试仪,对于耗油率和功率同时测量,直接读数,并能自动记录测试结果。

三、压缩系的不拆卸检查

压缩系的技术状态是影响发动机有效功率的主要因素之一。影响压缩系技术状态的主要原因,一是压缩系的密封性,如缸筒、活塞、活塞环的配合状况,缸筒、缸垫的配合状况;气门与气门座的配合状况及气门弹簧的阻力等;另一方面是压缩比的变化。

压缩系技术状态变坏时,使汽缸压缩终了的压力,进气管的真空度,曲轴箱废气的数量和压力,排气烟色的浓度,油底壳机油消耗量,机油的黏度、烟色和含铁量等指标均发生变化。

对压缩系的不拆卸检查,主要是针对上述各指标用经验法或仪器仪表法进行检测。

(一)测定发动机气缸压力

汽缸压力用汽缸压力表测定。汽缸压力表是由普通压力表头与内装单向阀和放气阀的阀体组合而成,并附有使用于不同型号发动机的测试头,压盖和接管等备件,见图4-6、图4-7。

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图4-6 汽缸压力表总成

1.压力表 2.压力表总体 3.尼龙垫;4.放气阀总成 5.垫圈 6.尼龙垫;7.单向阀 8.尼龙垫 9.接头

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图4-7

(a)柴油机测试头:1.压力侧头;2.压板 3.过滤材料 4.密封垫;5.空心螺塞

(b)汽油机测试头:1.与压力表连接螺座 2.橡胶触头

压力表的量程,根据测试范围,考虑汽油机与柴油机的压缩比的不同分别选用。一般要求在0~60kg/cm2范围内。

单项阀装在阀体内,测压时使表头单向进气,连续增压,防止吸气行程中表头回摆。当表头内积蓄压力与压缩终了压力相等时,表针稳定,此时读数为汽缸压力。放气阀的作用是在测试结束时,放出压力表内的空气,使指针回零位,(注意缓慢放气,以防撞坏表针)。图4-8为测试柴油机汽缸压力时的连接情况。测试时卸下被测汽缸的喷油器,换装与之尺寸相等的测气头,利用压盖压紧,再将压力表通过高压油管改制的接管连好;测试汽油机时,需取下火花塞,将压力表结好测气头后,压在火花塞的孔内即可。

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图4-8 测定柴油机汽缸压力

1.压力表 2.连接用高压油管 3.喷油器压紧螺母 4.压板 5.压力测头 6.密封垫 7.过滤材料 8.空气螺塞

测试时应保证使发动机处于规定的温度和转速范围。试验表明,当发动机转速较低时,转速对汽缸压力的影响较大。考虑到启动机能达到的转速范围,一般规定在曲轴转速为300~500r/min时测定。

表4-1 常见机型压缩系汽缸压力检查规范  单位:kg/cm2

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根据所测定的结果,可做如下分析:

1.检查各缸压力差,汽油机不应超过0.7~0.8kg/cm2;柴油机不超过1.7~2.0kg/cm2,否则发动机传动不均匀,并发生震动。

2.若相邻两汽缸压力同时发现压力降低,可能是相邻汽缸垫处漏气;当缓慢摇转曲轴时,在对应缸垫交界处可能听到漏气声。

3.若单缸压力降低较显著,应区别是缸筒活塞组漏气还是气门漏气。摇转曲轴时,如在曲轴箱通气孔(取掉填料)处通道听到较大空气噪音,则可判为活塞环与缸筒漏气;如取掉空气滤清器后在进气管或排气管处听到嘶嘶声,则属于气门漏气。

4.若为缸垫漏气,则在缸垫缝隙处涂上黄油,摇转曲轴时,可发现漏气位置。用压力表测量发动机汽缸压力,虽能分别测出各缸压力,操作比较方便,但灵敏度较差,不能精确反映技术状态好坏的程度和故障原因。

(二)测定曲轴箱的废气流量

在检查汽缸压力的同时,测定曲轴箱的废气流量,可以更全面地判断压缩系的技术状态,也称为压力——流量综合检查法。

测定废气流量用气体流量表、秒表及连接气体流量表的软管、接头等装置。如无专用气体流量表,可选用流量为3m3/min的煤气表或其他气体流量表代替。测量时将流量表用软管及橡皮接头与机油加油口相连;同时要将曲轴箱其他呼吸孔道堵住,保证曲轴箱全部废气都流往流量表后进入大气中。若测试前流量表读数为A,经时间t分钟后流量表的读数为B,单位时间的气体流量为:

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重复2~3次取其平均值。

因为曲轴箱废气流量除受磨损程度的影响外,还与发动机的负荷、转速和工作温度有关,所以测定时同样应在正常工作条件下进行。在最大负荷时测定,则更为准确。

东方红-54拖拉机经过测定说明,渗漏到曲轴箱的废气流量Q(m3/min),在发动机空转时小于0.01m3/min为正常值;小于0.018m3/min时,允许不进行拆卸;若大于0.023m3/min,则需拆卸检查。修理后的发动机于额定功率时,允许小于0.03m3/min;若大于0.065m3/min,须拆卸检查。

在取得汽缸压力和曲轴箱废气流量的测试数据后,可参考表4-2分析压缩系技术状态。

在没有气体流量计的情况下,也可用简易“U”形管压力计来间接测量废气漏入曲轴箱的程度。

表4-2 压缩系技术状态测试

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(三)测定机油含铁量等其他指标

压缩系技术状态变化将引起机油消耗量增加和机油中含铁量的显著增加。

通过机油消耗量来判断活塞-缸筒组的磨损情况是简单而又比较准确的方法。不需要专门仪器。一般认为,当机油消耗量占主燃油消耗量的4%,而且发生排气管冒黑烟时,应更换活塞环。某些机型发动机的试验还表明,当活塞环的开口间隙由于环的弹性减弱及磨损后,压缩环开口到5.2mm;第二、第三环开口到4mm;油环开口到5.1mm,发动机机油消耗率提高了80%曲轴箱内气体压力提高1.6倍,所含二氧化碳气体成分提高4倍;压缩行程终了时压力降低1.5%;功率降低2~3%,并使机油渗进燃烧室的数量增加了2倍。

压缩系技术状态变坏后,还会使吸气管的真空度降低。

当气门弹簧的预紧力变弱,气门座磨损,使气门关闭不严时,汽缸压力降低也影响发动机功率。图4-9所示ZTQ-65型气门弹簧张力的检测器可以随车测量气门张力。使用时先将发动机气门罩盖卸掉,将此检测器支架顶在已经处在关闭位置的待测气门的弹簧座上;再将定位圈放在上边极限位置,然后沿气门弹簧轴线方向缓慢施加压力,只要看出弹簧被压缩的数值在0.5~1.0mm范围时,从定位圈的边缘处可读出弹力值。例如,东方红-75(54)拖拉机的气门弹簧弹力标准值(在规定装机的压缩高度)应为17~18kg,弹力降低的允许值应大于14kg,否则应于更换。

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图4-9 ZTQ-65型气门弹簧检测器

1.支架 2.壳体 3.弹簧 4.定位圈 5.螺钉 6.压杆体 7.锁紧罩帽 8.手把

四、配气相位的检查

在发动机工作过程中,由于传动件的磨损,紧固件的松动,凸轮轴扭曲或轴向间隙增大等原因,使配气系各组件的对应关系失调,配气相位会发生变化,从而影响发动机各行程的工作质量,热效率不能充分发挥。

配气相位是指进、排气门在开闭瞬间曲轴所处的位置(角度)。常用检查配气相位的方法如下:

1.在曲轴前端固定一个与曲轴同心的圆盘,盘上按圆周等分为360°,测定时使刻度盘的0°线与汽缸中心线重合;转动曲轴使第一缸确实处于排气行程上止点处。在曲轴端头固定一个测定用指针,并使该指针指向刻度盘的0°位置,加以紧固。

2.用一带有表架的百分表,放置在气门室上的适当位置,使百分表头垂直接触第一缸进气门的弹簧座上(在活塞位于排气上止点时,进气门已经开始打开)。

3.逆时针慢慢转动曲轴,并注视百分表指针。当进气门刚一关闭时,百分表指针由转动变为停止不动,此时立即停止转动曲轴,并记下指针所指示的角度,此即为进气门的开启提前角。为求得测定结果的精确,可将曲轴逆时针转动超过开启提前角,然后再顺时针转动曲轴,求得进气门刚要打开的时刻(即百分表指针刚移动一点),复核是否与前者相符。按上述方法反复作几次。

4.顺时针慢转曲轴,当活塞越过下止点后不久,进气门就逐渐关闭,百分表指针也在移动。当进气门刚一关闭,百分表指针由转动变为不动时,立即停转曲轴,记下该位置的角度值,此为进气门关闭延迟角。同样也可以将曲轴继续转过气门关闭时刻后,再将曲轴逆时针转动,求出进气门刚打开的时刻(表指针刚移动时),复核是否与前者相符。

5.用同样方法测定排气门开闭时刻。将测取值与标准值相比较,根据比较结果,采取相应的措施。

在配气相位检测中,主要是观察气门有开闭动作的那一瞬间对应的曲轴转角。为避免视觉上的误差,可按图4-10所示的方法通过灯泡的亮灭来代替百分表指针的转动。测定时,使发动机第一缸处于压缩上止点,指针对准刻度盘0°,让配气相仪支架上的螺针刚触到气门弹簧座上;按图接线,摇转曲轴,指示灯熄灭时即为气门打开时间,再次变亮时为关闭时间。这种方法若改用新的传感和显示装置,一定更加准确。

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图4-10 配气相位的检测

1.缸盖螺栓 2.灯泡 3.配气相仪支架 4.计时器 5.刻度盘

五、进气系统的检查

进气系统的检查有两个部位,其一是在空气滤清器进口处,目的是查明漏气部位,特别是滤清器后部管路接头,如有漏气将会吸入未经过滤的空气,加速缸筒活塞磨损;另一部位是滤清器的进气支管处,目的是通过查明在正常工作时的真空度变化,防止由于滤清器阻力过大而影响发动机充气。

进行第一项检查,将760mm水银柱制真空表装在一个罩盖上(见图4-11),盖上开一小孔,盖内垫有胶质垫圈。检查时拆掉空气滤清器上部的管子,将发动机处于中速空转,再将罩盖合在管口堵住进气口,用手指逐步堵死盖上小孔,观察发动机熄火时的最大真空度。真空度愈大说明密封性愈好;若发动机不能熄火,管道出现丝丝漏气声,应予消除。

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图4-11 进气密封性检查

1.真空表 2.罩盖 3.胶质垫圈 4.进气管

进行第二项检查时,需要在进气支管上加工一个供检测用的工艺螺孔,平时用螺钉堵死,测量时拆下接通真空表。发动机在高速空转时,东方红-75拖拉机要求在35mm水银柱以下,允许值为50mm水银柱高。试验证明,55马力的发动机进气道真空度为58mm水银柱时,功率降低为53马力,耗油率由214克/马力·小时,增为223克/马力·小时。

六、燃油系技术状态检查

燃油系技术状态变化主要表现为供油压力,供油质量(包括喷油压力、雾化程度及雾锥角、停供及时性及有无后滴等,)、供油数量、供油时间、输油泵供油能力、滤清器脏污程度等指标不能满足技术标准要求。对燃油系的不拆卸检查重点是三大精密偶件。

(一)供油压力的检查

供油压力的大小取决于柱塞副密封性的好坏,因而常以供油压力的指标来衡量其密封性。测定时将三通压力表上三通的进油口(图4-12),用高压油管接在被测喷油泵出油接头上,三通旁侧出口用罩帽封闭,松开其他各缸高压油管螺帽。

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图4-12 三通压力表

1.0~600kg/cm2压力表 2.三通阀体 3.缓冲阀 4、5.接头

将油门手柄放在最大供油位置,摇转曲轴,当柱塞副供油压力达200kg/cm2或250kg/cm2以上时,表明柱塞副密封性在许可范围内(此时应注意停止供油,防止因超压而损坏压力表)。柱塞副的标准供油压力应大于500kg/cm2

对柱塞副的密封性检查,也可用降压法来判断。即在取出出油阀后,在喷油泵出油口接上压力表,摇转曲轴使压力升高到200kg/ cm2;燃油停止供油,记录压力下降到100kg/cm2时所需的时间。该降压时间,新柱塞副应在30s以上,有磨损者在20s左右仍可使用,但最低应大于15s。各缸柱塞的压力下降速度应大致相同,以保证各缸供油终止时间大致相同。在全供油位置,如压力在200kg/cm2时,不应相差1~2s;压力在100kg/cm2时,不应相差4~5s。

(二)出油阀锥面与阀座的密封性检查

出油阀密封性的技术状态如何,直接影响喷油质量,通常用测定出油阀上方压力下降速度来衡量出油阀锥面的密封性。测量时压力表的接法与测量柱塞副密封性时相同。要求压力自200kg/cm2降到180kg/cm2的时间,应大于15s。用溢油法也可对出油阀的密封性做一般检查。方法是卸下高压油管,摇转曲轴,使柱塞下行而处于吸油位置,套筒的进油口完全打开。此时泵动手油泵,观察高压油管出油口处是否有柴油渗漏。如有油外渗,表明出油阀关闭不严。若用毛细管接在高压油泵出油口上,则可使观察更为明显。

(三)供油质量的检查

喷油器的技术状态应在柱塞副、出油阀副技术状态良好的情况下进行检查。

检查时将被测喷油器接在三通压力表的旁侧出油口上,油门操纵手柄放在最大供油位置,转动发动机曲轴(或用启动机带动),转速应保证压油速度和单位时间的泵油次数与标准情况接近。

1.检查密封性 当压力达到正常压力前或低于规定压力20kg/ cm2时,注意检查喷油器不应有滴油、漏油现象。

2.检查喷油压力 喷油压力应在规定范围内。已磨损的柱塞副,喷油压力允许下降8%左右,各缸喷油器压力差应小于2.5kg/cm2

3.检查喷油质量 喷射时注意观察雾化的细度和均匀度。雾化的细度用燃油颗粒平均直径的大小表示;雾化的均匀度以相同直径的颗粒数来表示。雾化的细度和均匀度取决于喷射压力、汽缸内压缩空气的反作用、喷油泵凸轮轴转速、燃油黏度和喷孔状况等因素。喷射时同时检查雾锥角是否符合该种燃烧室的要求。为此可在距喷嘴孔口100mm处垂直喷射方向放一张白纸作为屏幕,按油迹判断喷雾质量和计算锥角。

(四)喷油时间、供油时间的检查

供油时间一般利用毛细管法较为简便(在保养手册中有详细叙述)这个方法是依靠柱塞上升的压油作用使油面波动,作为观察开始供油的信号而油面波动的程度与柱塞上升的速度有关,上升过慢不易察觉油面波动;上升过快,不易确定供油开始瞬间点,特别是已磨损的柱塞副,测定时误差较大。

供油时间不等于喷油时间。试验表明,在有磨损的情况下,由柱塞开始供油到喷油器喷油的时间,可相当于曲轴转角12°,此时须直接检查喷油器的喷油时间。

检查喷油时间可以用喷射法或电火花法,电火花法比较准确,其做法如下:

1.将喷油器调整螺栓沿轴向中心线钻一通孔,孔中插一顶杆与喷油器的销针接触;喷油时销针提升,推动顶杆。顶杆开始移动的瞬间即为开始喷油时刻。

2.在喷油器上端装一套断电器,利用顶杆的移动控制断电器白金触电开闭,这样喷油开始瞬间的动作信号变成了电信号。

3.将此电信号经过感应线圈变成高压,送到固定指针。该固定指针装在曲轴同步旋转件上,并与装在机体上的金属刻度盘间保持一定间隙。

4.当触点打开瞬间,在指针与刻度盘之间便产生电火花,指出喷油角度。图4-13为检查喷油提前角的电器装置。在使用时应先根据活塞在压缩上止点的位置,调整好指针在刻度盘上的位置,保持白金触点间隙0.13mm左右。顶杆与活动触点臂的间隙愈小愈好,不宜超过0.05mm。

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图4-13 电火花法检查喷油提前角

1.断电器 2.电线 3.电容器 4.电线 5.电线 6.固定触点 7.轴 8.皮带轮 9.动触点 10.感应线圈 11.发电机 12.喷油器

七、润滑系技术状态检查

检查润滑系技术状态的主要项目是机油泵的供油压力;各段润滑油路的压力(主油道压力);控制阀门的开启压力;校对车上机油压力表;滤清、冷却装置的压力损失;滤清器的工作性能;散热器的工作能力;校对车上机油温度表以及对转子滤清器的检查等等。

现以东方红-75(54)拖拉机为例说明润滑系技术状态检查的主要方法。如图4-14、图4-15所示,这种检查方法是根据润滑系的构造特点,利用加工工艺等条件,制作了专用套筒、压帽、活动堵塞(上下推拉器)和接头等件,配合使用压力表、温度表来进行检查的。

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图4-14 东方红-75(54)拖拉机润滑系检查总体图

1.转子密封套管 2.粗滤器专用压帽 3.上推拉器 4.下推拉器 5.油温表接头

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图4-15 东方红-75(54)拖拉机润滑系油路示意图及侧视部位

1.机油泵 2.细滤器 3.粗滤器 4.散热器 5.安全阀 6.回油阀 7.限压阀

A.压力表 B.压力表 C.压力表 D.上推拉器 E.下推拉器

检查时利用封闭套管如(见图4-16)封闭细滤器转子轴,堵塞转子轴的出油孔,并接以压力表1(图4-15中的A)。将粗滤器罩壳上的压帽换成专用螺帽如(见图4-18),接以压力表2(图4-15中的B)。在粗滤器壳体下的锥形螺塞处换装下推拉器如(见图4-19),以截断粗滤器之后通往主油道的油路,可迫使机油通过安全阀进入主油道。在细滤器壳体内锥形螺塞处,换装上推拉器如(见图4-19),可堵住滤清器之后进入主油道之前的油路。在上推拉器的空芯杆上连接压力表3(图4-15中的C),可同时反映堵塞所在位置的机油压力。

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图4-16 封闭套筒

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图4-17 专用螺帽

测量温度时,在安装上推拉器的位置可换装油温塞接头(图4-20)和标准油温表。

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图4-18 下推拉器

1.推拉杆 2.锥形接头;3.密封螺母 4.拉钮

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图4-19 上推拉器

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图4-20 机油感温塞接头

1.手柄 2.推拉杆 3.密封螺母 4.耐油胶垫 5.连接套管

检查时须控制发动机在适当的温度和转速范围。东方红-75(54)拖拉机的润滑系是分流式的,机油泵总输油量的1/4经细滤器离心转子滤清后回到了油底壳;约有3/4的油量经粗滤器滤清后进入主油道。当测试时因为已利用封闭套管堵住了细滤器转子轴的油孔,会使进入粗滤器的油量增加1/4。所以应控制发动机转速较额定转速低1/4左右,以便使流经粗滤器的机油量与正常工作时基本一致,这个转速在1000r/min左右。

测试方法如下:

1.检查各部机油压力和控制阀开启压力当按图4-14装接测试仪器仪表后,使转换开关放在冬季位置,当发动机稳定在测试转速时:

(1)各段油路不加堵塞,使上、下推拉器处于打开位置,分别记录三个压力表的读数。表1的读数是机油泵的供油压力,它反映了机油泵的工作能力。在油路畅通且无严重泄漏的情况下,保证足够的供油压力,也就保证了各个润滑部位所需的油量。正常值为6kg/cm2左右。表2的读数为机油在粗滤器壳内,未经滤清前的压力,正常值为3~3.5kg/cm2。表3的读数为主油道的压力。因为表3和回油阀都与主油道并联,故该读数也是回油阀的开启压力,正常值为2~ 2.5kg/cm2。测试时以表3的读数与车装油压表相比较,加以校对,其差值应不大于0.5kg/cm2

表2与表3的读数之差,反映了粗滤器的过滤阻力。一般新滤芯该差值约为0.15kg/cm2,旧滤芯不应大于1kg/cm2。如果将转换开关放在夏季位置,压力表2与表3的差值则为粗滤器的过滤阻力与撒热器通过阻力之和。若从中减去已测得的过滤阻力,可以得到散热器的通过阻力。正常散热器的通过阻力约为0.5kg/cm2,不得大于1kg/cm2

(2)将上推拉器往下推到底,此时堵塞了经粗滤器滤清后进入机体主油道的油路(堵塞在回油阀和散热器回油管之前)。

随着油路被堵塞,油压增高,将迫使限压阀打开,当表1指针稳定在某一定值时,即为限压阀开启压力。这时3个压力表的读数应该相同,正常值为6.5~7.0kg/cm2,应注意此项检查的持续时间不宜过长,避免因主油道缺油造成事故。

(3)将下推拉器往上推到底,堵塞经过粗滤后去主油道的油路。由于该油道被堵塞,使粗滤器壳体内机油压力增加,表2指针上升,表3的读数也在变化。当表2与表3的指针稳定后,二者差值即为安全阀开启压力。正常值为3.5~4.5kg/cm2

2.检查机油散热器散热效率和校正机油温度表将前项测试仪表装接中的上推拉器拆下,换装油温表接头,再装上标准油温表,其他不变。

(1)转换开关在冬季位置时,机油不经散热器,按标准油温表校对车上油温表,差值应小于3℃。

(2)转换开关在夏季位置时,标准油温表反映经过散热器之后的油温。若车上油温表指示正确,则两个表的差值即为散热器的散热效能。正常值应为6℃~8℃,最低不小于5℃。

细滤器的滤清性能,以测定离心转子的速度来衡量,标准值为6000r/min,允许值为5500r/min。如果一个离心转子的结构尺寸一定,它的过滤能力与转子转速的平方成正比,故也可通过测量离心转子在惯性力的作用下,持续转动的时间长短来间接衡量其工作转速,该时间的标准值应大于37s,允许值应大于30s。

在有条件和有必要时,可以直接测量转子转速。例如,用离心式转速表,通过自制的测速罩和表架,直接接触转子,测量转速;用闪频记数装置或电磁传感转速表,进行不接触测量;或在滤清器壳体上某点,用电热脉冲传感器根据喷孔喷过次数测量转子转速。图4-21所示装置为共振频率计,测量转子的强迫振动频率,换算成转子轴转速。

如无合适的测速仪器,可利用日光灯的闪光发亮的特点检查转子转速。日光灯所用的交流电频率通常都为50Hz,在每一周期内熄亮各2次,即每秒钟各熄亮100次,1分钟恰好为6000次。若在转子面上划1个圆点,当日光灯的闪光与转子转速同步时,圆点在视觉上被固定不动,即闪光每亮1次,圆点都恰好转到那个位置。因此,若转子转速是6000r/min标记点被固定;若稍高于6000r/min标记点则缓慢往前转;若稍低于6000r/min,标记点缓慢往后转;若相差太大就失去测定意义。当转子每分钟3000转时,出现2个固定标记点。

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图4-21 簧片式测速仪

1.簧片 2.调节螺母 3.安装螺钉

润滑系的技术状态还可以利用外加压力、分段隔离、分别检查的方法进行检查。检查时发动机不工作,用一个机油注油器作为压力来源,通过管接头和专用螺钉接到被隔离测试的部位,再加接压力表,便可分别完成对限压阀、回油阀、安全阀等的检查。

不同型号发动机的润滑系,尽管结构不完全相同,但检测方法和项目基本一致,只是所用的接头套管,专用螺钉等尺寸、形状稍有差异。有些机型滤清器座与壳体结构比较紧凑,不便安装接头和压力表,检测时在滤清器座和机体结合面之间,加一适当厚度的专用座板,以便在油路上并接压力表,进行检测,如图4-22所示。

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图4-22 座板

(a)东方红-28拖拉机用;(b)东方红-40拖拉机用

八、排气烟色的检查

发动机工作过程中,所排出燃烧废气的状况如何,直接表明燃烧质量,这不仅与发动机的结构设计和制造质量等有关,也反映了在使用过程中各有关系统、机构及其零部件的技术状态变化的情况。故检查排气烟色也是分析发动机技术状态的一个手段。

目前,对燃烧废气的分析,就农机运用方面来说,主要是对排气烟色的浓度(烟度值)和排烟颜色两方面来进行检查分析。至于废气中各种气体成分的分析和定量的检查,以及它们产生的影响,尚无明确要求,有待进一步研究。

(一)排烟浓度

由于检查测试方法不同,对于排烟浓度的划分也不相同,常用烟度值表示。

一般可以用定性滤纸过滤排气试样,排气中的黑烟将被滤浮在滤纸上,这样滤过试样后的全黑滤纸,受光照射时,光线不能通过(通光线为0),烟度值定为100%;对于没有吸附黑烟的全白滤纸,完全透光(通光线为100%),烟度值为0。实际观测时:烟度值25%以下,基本上看不到排气烟色;烟度值25%以上,隐约可见排气烟色;烟度值40%以上,可见较明显的排气烟色;烟度值60%左右,有较黑排气烟色;烟度值80%以上,是极黑的排气烟色。

为了便于用眼观测和区别,可以简单的把排气浓度分为隐约可见、可见、较黑、极黑四级。我们通常所说的排气管冒烟,一般是指烟度值在60%以上的排气情况。这对柴油机来说已属不正常工作状态,需要按情况具体分析。

(二)排气烟色

排气烟色通常分为黑烟、白烟和蓝烟。因为烟色主要依靠经验用眼来观察,故对烟色的区分,也只能依靠人们的鉴别能力所及的范围为准。实际观察时往往几种烟色的排烟并不孤立存在,发生的原因也是多方面的,因此在检查时应尽可能排除次要因素的干扰,适当改变发动机的运转规范,为取得满意的观察效果创造条件。

在检查时还可以用一张适当大小的白纸板作为背景,放在排气管口检查排气中是否有未燃烧的油迹或水痕,来帮助分析判断。

1.黑烟 排气呈黑色或灰黑色,都是燃油燃烧不完全而产生的现象。汽缸中没有燃烧的部分燃料,在高温下会分裂成游离炭。此固体炭粒从排气管排出,呈黑烟状。

燃料燃烧不完全的主要原因有:充气量不足,燃油数量多,空气与燃油没有充分混合等,使部分燃油接触不到氧而不能燃烧。

2.白烟 当汽缸温度不够,会使未然烧的部分燃料不能炭化,仍以燃油的小颗粒(油雾)排出,呈白烟状。这种白烟多数发生在发动机的启动初期和燃烧室温度都比较低的时候。

若燃油中水分较大,或冷却系的水渗进燃烧室时,在高温下会变成水蒸气呈雾状排出。

当油路中有空气时,排气也有冒白烟现象,同时着火声音不平稳。

3.蓝烟 这主要是发动机燃烧机油的症状。机油能够进入燃烧室主要来自以下四个方面:

(1)空气滤清器的油盘内机油过多,或因其他原因如油盘内积水等使油面过高,机油容易被高速气流代入燃烧室。

(2)气门室中润滑气门摇臂、摇臂轴的机油,因为气门与气门导管的间隙大,在吸气行程中被吸入燃烧室。

(3)当活塞、活塞环及缸筒磨损到一定程度,或者活塞环对口、胶结等都会使密封性能变坏,活塞环的刮油能力下降,机油窜入燃烧室的数量增多。

(4)使用中向油底壳内添加机油过多,油面增多,或在缸筒活塞磨损后废气流量增加时,通气孔不畅通而使曲轴箱内所飞溅的油雾进入燃烧室。

烧机油严重时,排气管上能看到没有完全燃烧的机油痕迹。

九、拖拉机工作响声的分析

拖拉机在工作时,各组成部分的构件,由于它们的材质、加工方法和结构形状等不同,又在大小和性质不同的载荷下以不同的方式运动,会发出高低(频率)、强弱(振幅)各不相同的振动。这些振动又随机器的技术状态、转速、负荷以及温度、润滑条件的变化而变化,有它自己的规律。了解和掌握这些振动规律,可为我们检查、判断机器的技术状态提供线索。

拖拉机在工作时,各个零部件的振动同时发生,同时存在,互相干扰。由于人们听觉能力的限制,只能感觉到可听声波范围内的振动,这就是经常所说的工作噪音;而那些超声和次声的振动,因为人们的听力所不及,尚未被充分利用来检查判断机器的技术状态。

在听觉范围内,借助一些简单的传声装置,对工作响声的检查分析,也称为听诊法。目前这种听诊方法受到听诊者主观能力和经验范围的限制,有一定的局限性。我们通常所能分辨的响声往往已经到了故障阶段,同时还夹杂在机器工作的其他声响之中,无一定经验难以将表明故障的声音信号寻找出来。

如果能通过实践,总结出各部位技术状态变化时振动规律的标准界限(良好、允许极限、故障),则可使听诊时有所对照,但比较困难。

用听诊法检查拖拉机技术状态的要点:

1.选用合适的听诊器 图4-23为自制简单金属棒传声的听诊器,也可利用长柄螺丝刀来听诊。因为金属是传声较好的介质,使听到的声音清晰,易于区别。

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图4-23 简单听诊器

1.铁杆 2.手柄 3.听筒

为了提高听诊效果,有的单位曾研究试制了炭粒送话式电听诊器和电子听诊器。前者主要是根据电话原理制成,可以在较大的机器轰鸣声中清晰地只听到局部的声音,但音量不够,频率的适应范围小,失真度高;后者由舌簧式永磁喇叭制成的拾音器和电子管放大器两部分组成,它可以听出机器局部的噪音,音量宏亮,保真度较高,因而也提高了听诊的准确度。

如前所述,不管利用何种听诊器来判断机器的技术状态,皆建立在需要长期积累经验的基础之上。因此,为了摆脱经验的圈子,就须由依靠听觉的方法改为依靠视觉,将声音、振动变为电信号,再由示波器提供分析波形。这是今后应当研究的方向。

2.选择适当的听诊部位 根据拖拉机的构造特点和工作部件的运动范围,选择适当的听诊部位,通过尽可能短的途径得到声波。

3.区别各种声响特点 对于敲击声,要区别是哪种配合件发出的,当金属零件相互撞击时,发出的声音随零件的大小、形状、材料软硬程度而有不同。小零件相碰时,清脆尖锐;大零件相碰时,声音沉重;大小零件相碰时,又似锤子敲击铁砧的响声;硬的钢铁与软金属件(如轴与轴承),则声音闷哑。同时还要区别各种齿轮转动及滚动轴承因间隙不当或润滑不良的响声以及高速或高压气体,因流通有障碍或封闭不严时通过狭缝和小孔时的各种声响。

液压系统中,高压油流因为管路截面突然发生变化,因节流而发生激烈冲击,产生振动和噪音。例如,在安全阀开闭,或因弹簧弹力不足、折断、阀或阀座磨损关闭不严时,油流通过安全阀时产生的噪音;在管路接头部分局部堵塞管路因外力作用严重变形的噪音;在常温常压下,液压油中混入气体后的气蚀噪音等。4.

改变工况,对比声响变化机器工作时的各种声响,因为转速(速度)、负荷、温度的不同,有不同的变化。有一些部位的声响需要利用工况的变化使它反映更为明显或者使它减弱消失。例如,突然变更发动机转速,降低发动机转速,改变负荷,或提高温度等。

下面以柴油发动机为例,列举一些主要配合件的听诊方法和声响特征,如图4-24,表4-3供参考。

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图4-24 发动机听诊位置

表4-3 柴油发动机听诊方法和音响特征

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十、拖拉机液压系的不拆卸检查

液压系的工作过程,是液压能的产生、传递和做功的过程,它的技术状态可从系统中各有关部位的工作液体压力和流量的变化得到反映。利用调压阀、一些专用接头和压力表,能够比较方便地在车上对液压系的主要工作指标进行检测。

(一)分置式液压系的检查

分置式液压系的检查规范见表4-4。

表4-4 分置式液压系的检查规范

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1.齿轮油泵的检查 齿轮油泵的工作能力,主要用工作压力下油液的流量来衡量。在田间测定时,因测定流量不方便,常用压力法判断油泵的工作能力。

图4-25为齿轮泵在车上检查时的油路示意图。安装仪器时,拆下分配器壳体上的进油管接头螺栓,换上专用螺栓接头,堵死分配器壳体上的油路;用高压油管连接分配器专用接头与调压阀入口接头;在调压阀体上装一0~250kg/cm2(或0~600kg/cm2)的压力表。

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图4-25 检查油泵安装示意图

1.调压阀 2.高压软管 3.油泵专用接头 4.分配器 5.油箱 6.油泵

测定时先将调压阀杆拧出,然后启动发动机将转速稳定在中速以上。逐渐拧入调压阀杆,待压力表指示压力时(调压阀处发生响声),利用调压阀的节流作用,将油温预热到40℃~60℃。在正常油温下缓慢拧入调压阀杆,若油泵供油压力能达到140kg/cm2时可以认为内部状态良好;若油泵供油压力小于100kg/cm2,但不低于80kg/cm2,且出口处有油流出,说明由于齿轮与壳体径向间隙增大或齿轮轴套端面磨损,卸压密封圈弹性减弱等原因而造成油液内漏,但此压力仍可满足使用要求。

若调压阀已关闭,压力仍很低时,说明油泵卸压密封圈损坏或油泵零件严重磨损,使其丧失工作能力,此时应拆卸油泵检查修理。

单用测压力的方法检查油泵及其元件的技术状态,当液压元件只发生轻微磨损造成部分泄漏时,油泵仍能建立足够的压力,故难以判明故障所在。如果将调压阀出口与三通阀相连接,把液压油引入量筒,也可进行在工作压力下的流量试验。

2.分配器的检查 在油泵性能完好的情况下方可对分配器的密封性、手柄的回位压力和安全阀开启压力等进行试验。

检查时仪器安装如图4-25所示。将原分配器进油管接头装回,拆下油缸上的两个软管接头,将调压阀进油接头与提升油管相连,出油管接头与下降油管相连。拧出调压阀杆,分配器手柄放在提升位置。检查时将转速稳定在中速以上,逐渐拧入调压阀杆,当压力达到某一数值,压力表指针迅速回0时,手柄从提升位置自动跳回中立位置,则指针回0前的最大读数即为回位压力,应为100~ 110kg/cm2。回位压力不正确,可调整升压阀弹簧的预压力达到规定值。如将手柄强制放在提升位置,继续拧入调压阀杆使油压上升,当油压不再上升时(听到吱吱响声),说明安全阀打开,此时压力表指示的最大读数即为安全阀开启压力,应为130kg/cm2

利用流量计,可以测得工作压力下流径分配器的流量。一般情况下油液通过分配器所损失的流量不得大于油泵实际流量的5%。

如已将调压阀关闭而压力表读数很低或仍指0,说明分配器大量泄漏,可能使回油阀卡死在开启位置,应检查清洗回油阀;如果此时伴有吱吱声,当拧入安全阀调整螺钉后,压力即上升,说明安全阀开启压力过低。

3.油缸的检查 油缸各部位的密封性可借助悬挂农具的重量,通过观察泄漏和农具的沉重量来检查,不需使用仪器。

检查时装上配套犁,拆下定位卡箍,将犁提升到最高位置后,按下定位阀,以封闭油缸下腔。拆开通往油缸下腔的软管接头,此时不得向外漏油。如漏油,说明定位阀不严密,然后记录活塞杆在30min内的沉降量。如平均沉降量超过30mm,应更换活塞密封圈。

装回软管接头,再将犁提升到最高位置。当分配器手柄跳回“中立”位置后(不按下定位阀),记录活塞杆在30min内的沉降量,此值减去油缸严密性的沉降量所得之差值,即为滑阀严密性的表示指标,一般30min沉降量的标准值在7~8mm之内,否则说明滑阀与阀孔磨损。

4.检查液压系统的严密性 启动发动机使分配器手柄处在提升位置,保持1min。检查全部油管接头、油泵、分配器和油缸上可能漏油的部位。将发生漏油部位的连接装置拧紧后重复进行检查。如仍未消除漏油现象,需要更换密封阀。

5.悬挂农具提升时间的检查 装上配犁,发动处于额定转速。当把分配器手柄放在提升位置时开始计时,到农具提升到上限位置时停止,这段提升时间若超过规定值时,说明液压系统有泄漏损失。东方红-75(54)拖拉机的提升时间一般不超过3.5s;欧豹-55拖拉机一般不超过2.5s。

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