农用柴油机温度过高及排气异常故障的解决办法

马 威

（武汉船舶职业技术学院，湖北 武汉 430050）

随着现代农业的发展，农用柴油机已成为农业生产的重要动力之一。其工作效率和稳定性直接关系到农业生产的效益和安全。然而，在实际应用中，温度过高和排气异常是常见的技术问题，这两大问题不仅降低了工作效率，更可能导致设备损坏，增加维修成本[1]。因此，对这两大问题的研究具有十分重要的实际意义。此外，对于农民和农机维修工来说，了解这些问题的成因和解决方法也是非常必要的。

1 农用柴油机温度过高的主要成因及解决办法

柴油机作为农业生产中的重要动力来源，在使用过程中经常出现的问题之一是温度过高。温度的超标运行不仅会影响发动机的性能和效率，还可能引起严重的机械损坏。为了确保农用柴油机的正常运行并延长其使用寿命，需要深入分析其温度过高的成因。

1.1 成因分析

1.1.1 水泵损坏

水泵作为发动机冷却系统的核心部件，负责冷却液的循环。水泵一旦损坏，冷却液便无法正常流通。在发动机的运转过程中，燃烧会不断产生大量的热量。正常情况下，这部分热量会被冷却液带走并在冷却器中散失。然而，如果水泵损坏导致冷却液无法正常循环，这些热量便会在发动机内部积累，导致温度急速升高[2]。另外，即使水泵没有完全损坏，如果其质量不佳，也可能导致冷却液的流量低下，从而影响冷却效果。

1.1.2 冷却液缺少或使用不合格

冷却液的质量和数量直接关系到冷却系统的效率。冷却液缺少或者使用的冷却液不合格，都会影响冷却系统的效果[3]。冷却液的主要任务是带走发动机产生的热量，而不合格的冷却液可能无法有效地完成这一任务，导致发动机内部的热量累积，从而引起温度过高。

1.1.3 节温器损坏

节温器是控制冷却液循环的关键部件。在发动机刚启动时，节温器会关闭大循环，使发动机快速达到工作温度。一旦发动机达到了工作温度，节温器便会开启，保证冷却液可以正常循环[4]。但是，如果节温器损坏，可能导致冷却液始终只能进行小循环，无法进行大循环散热，从而导致发动机温度过高。

1.1.4 风扇问题

风扇对于冷却器的散热效果至关重要。当风扇的皮带松弛或变形，风扇的转速就会降低，这会影响到冷却器的散热效果[5]。一个转速降低的风扇无法为冷却器提供足够的冷空气，导致冷却液无法充分散热，进而使得柴油机温度上升。

1.1.5 水箱污垢

水箱是冷却器的一部分，它是冷却液与外界空气进行热量交换的地方。然而，随着时间的推移，水箱表面可能会堆积大量的污垢和杂质[6-7]。这些污垢会影响到冷却器的散热效果，因为它们减少了与空气接触的面积。一旦散热效率降低，发动机的温度便有可能上升。

1.2 解决办法

1.2.1 水泵损坏的解决办法

水泵是冷却系统中的核心，关乎发动机的冷却效率。除了定期检查外，使用高精度的检测工具，如红外温度计，可以更加准确地判断水泵的运行状态。对于经常在恶劣环境下工作的农用柴油机，可能会因为泥沙、尘土等导致水泵提前磨损。因此，在购买水泵时，应考虑到这些特殊环境因素，选择具有较强抗磨损能力和长寿命的品牌和型号。

1.2.2 冷却液缺少或使用不合格的解决办法

冷却液的重要性不亚于发动机油。为确保冷却液的质量，用户应定期利用测试条或专用仪器检测其酸碱度、防冻度和其他关键性能指标。此外，柴油机可能因各种原因而消耗冷却液，如微小的渗漏或沸腾。因此，除了定期更换，还应配备相应的冷却液供应装置或提醒系统，确保液位始终处于安全范围。

1.2.3 节温器损坏的解决办法

节温器的功能是确保发动机在最佳的温度范围内运行。为了提高检查的准确性，可以采用电子诊断工具读取发动机的实时数据，判断节温器是否正常工作[8]。对于已经损坏的节温器，不仅要更换新的，还要查找其损坏的根本原因，如冷却液质量问题、外部环境影响等，以避免再次损坏。

1.2.4 风扇问题的解决办法

风扇及其驱动皮带是冷却系统的重要组成部分。为了确保风扇的持续高效运行，除了常规检查外，还可以安装风扇运行状态监测器，实时监测风扇的转速和工作状态。此外，对于在尘土多的农田环境中工作的柴油机，建议采用特殊设计的防尘风扇和风扇罩，最大限度地减少尘埃对风扇的影响。

1.2.5 水箱污垢的解决办法

水箱的清洁程度直接影响到冷却效率。在选择清洗剂时，应选择对环境和人体都安全的生物降解型清洗剂。对于顽固的污垢和沉积物，可能需要采用高压蒸汽或专业的清洗设备。为了从根本上减少污垢的生成，考虑在冷却液中加入特殊的防沉积添加剂或采用过滤系统，这可以有效拦截和去除循环中的杂质和微粒[9]。

2 农用柴油机排气异常的主要成因及解决办法

2.1 农用柴油机排气异常的成因分析

2.1.1 冒黑烟

当柴油机排放黑烟，这是气缸内的柴油没有完全燃烧的明确迹象。这种不完全燃烧会对柴油机的效率和耐久性产生负面影响[10]。而且，未燃烧的燃料会在气缸内形成积碳，这会增加柴油机的磨损和气缸的漏气概率。一般情况下，柴油机冒黑烟是由以下原因导致的。

柴油机负荷过大：如果柴油机长时间工作在超出其额定负荷的状态，燃烧过程可能会不完全，导致排放黑烟。

喷油泵供油时间过晚：正确的燃油喷射时间对于燃烧过程至关重要。如果喷射太晚，燃油可能没有足够的时间完全燃烧，从而导致冒黑烟。

喷油器雾化不良或滴油：喷油器的主要功能是将燃油雾化成细小的油滴，以便更好地燃烧。一个故障的或堵塞的喷油器可能无法正确雾化燃油，导致不完全燃烧。

空气滤清器或排气道堵塞：一个堵塞的空气滤清器或排气道会限制气缸的空气流量，导致燃油燃烧不完全。

2.1.2 冒白烟

白烟是由柴油机燃烧不足或燃烧中的水分蒸发造成的。当大量的燃油以雾状排放时，或当气缸内的水分在高温下蒸发成为水蒸气时，都可能出现冒白烟的情况。柴油机冒白烟会导致其性能降低，如动力下降和油耗增加。一般情况下，柴油机冒白烟是由以下原因导致的。

气缸气密性下降：随着柴油机的使用，某些零件，如气缸套、活塞和活塞环，可能会因磨损而导致气缸的气密性降低，从而影响燃烧效率。

气缸垫冲坏，缸套、缸盖有砂眼或裂纹：这些问题都可能导致冷却液泄漏到气缸中，当冷却液与燃油混合，会产生白烟。

柴油机燃油供给系统的故障：如喷油嘴泄漏或喷油泵故障，都可能导致燃油进入气缸但没有被点燃。

2.1.3 冒蓝烟

冒蓝烟通常意味着柴油机正在燃烧机油。长时间冒蓝烟不仅会增加机油的消耗，还会加速发动机内部零件的磨损，尤其是气缸、活塞和活塞环。一般情况下，柴油机冒蓝烟是由以下原因导致的。

空气滤清器中机油过多：如果空气滤清器中的机油过多，机油可能会被吸入气缸并燃烧，产生蓝烟。

缸塞组技术状态变差：随着使用时间的增长，缸塞组可能会磨损，导致机油进入燃烧室并被燃烧。

2.2 农用柴油机排气异常的解决办法

2.2.1 针对冒黑烟的解决办法

1）需要确保柴油机的工作负荷处于其设计的工作范围内，密切监控柴油机的工作状态，对其进行定期维护和检查，以确保其始终处于最佳工作状态。使用高效的负荷监测和管理系统，如电子控制单元（ECU），可以自动调整引擎的工作负荷，从而防止不必要的超负荷工作。

2）为确保燃油能在最佳时机进入气缸，必须对喷油泵进行精确的校准。应使用高精度的喷油泵校准设备，同时定期检查喷油泵的性能和磨损情况。而对于喷油器，其雾化质量直接影响燃烧效率，因此需要使用超声波清洗机定期清洁喷油器，并对其进行性能测试，确保燃油以最佳的雾化形式进入气缸。此外，考虑到空气供应的重要性，空气滤清器的状态也至关重要，定期更换滤清器元件，或使用更高效的滤清器可以确保引擎得到充足、干净的空气供应。

3）确保气缸内部有一个优化的燃烧环境是关键，应检查和修复任何可能的气缸密封问题，使用高质量的密封剂并更换磨损的密封零件。对于喷油泵的供油量，使用流量计和其他测量设备，确保其供油量始终处于推荐范围内，从而保证充分燃烧。

2.2.2 针对冒白烟的解决办法

1）对于气缸的密封性问题，需要对气缸内部的组件，如气缸套、活塞和活塞环，进行详细的检查和评估。使用先进的检测设备，如内窥镜，可以帮助发现任何微小的裂缝或磨损，这些都可能成为冷却液泄漏的来源。一旦发现问题，应使用高质量的替代件进行更换。

2）关注气缸垫以及缸套和缸盖的完整性至关重要。使用压力测试技术，如冷却系统的压力测试，可以帮助确定是否有任何渗漏。对于任何发现的砂眼或裂纹，应立即进行修复或更换，以确保密封的完整性。此外，针对燃油供给系统的维护也是非常关键的，需要检查燃油泵和喷油嘴的工作状态，确保它们能够在正确的时机和量程下供应燃油。使用高精度的调校设备，如电子燃油调校器，可以帮助人们精确控制燃油的供给。

3）应做好配气机构的维护和校验，进气阀和排气阀必须在正确的时间打开和关闭，以确保燃油和空气的正确混合和燃烧。使用专门的阀门调整工具和技术，确保这些阀门在整个操作周期中都能提供最佳性能。

2.2.3 针对冒蓝烟的解决办法

1）空气滤清器中的机油过多是一个常见的核心原因。这是因为，随着滤清器的老化或由于不当的机油添加，机油会被吸入气缸并被燃烧。为此，定期检查和更换空气滤清器是必要的，可确保它没有饱和并且是在干燥、干净的状态下运行。

2）油底壳的机油量必须被严格控制。如果机油过多，活塞上行时可能会把机油刮到燃烧室，从而导致其燃烧。这就需要定期检查机油液位，并确保它处于制造商推荐的液位范围内。另外，定期更换机油和机油过滤器可以确保机油的质量和纯净度，从而减少机油被吸入气缸的可能性。

3）缸塞组是柴油机的核心组件之一，它们随着时间流逝和使用而磨损。磨损的气缸套、活塞或活塞环可能会允许机油从曲轴箱泄漏到燃烧室。因此，对这些组件进行定期检查和维护是至关重要的。另外，涡轮增压器，尤其是其轴承和密封，也是常见的机油泄漏源。一个不良的涡轮密封可能会让机油进入进气道，并最终到达燃烧室。因此，定期检查和维护涡轮增压器，包括更换破损或磨损的密封，可以大大降低出现蓝烟的可能性。

3 结论

本文深入探讨了农用柴油机温度过高和排气异常的主要成因，并为每个问题提供了有效的解决策略。通过对冷却系统、燃油供应系统和进气系统的维护和定期检查，可以显著减少或消除这些问题。此外，农机用户和维修者的教育和培训也是关键，应帮助他们更好地理解和处理这些问题。总之，通过以上策略，不仅可以提高农用柴油机的工作效率，还可以延长其使用寿命，为农业生产创造更大的价值。