摘要：随着社会时代的发展以及科技水平的不断提升，在生活生产中能够看到大量机械的身影，为人类社会的发展增添了巨大推动力。而发动机作为工程机械的核心部件，其能否正常运转直接关系到工程机械的作用发挥。随着工程机械的推广应用日渐普及，为了降低工程机械的故障发生概率，一定要重视机械发动机的保养及维护，才能延长工程机械的服役寿命与提高其工作效率。
关键词：工程机械；发动机；保养；维护
0引言
工程机械多用于施工现场，所处工作环境较差，再加上施工任务繁重，发动机基本上长期处在高频运行状态，如果没有做好定期保养或是对故障未及时维护，极有可能导致工程机械发动机的损坏，进而影响工程项目的进行，降低施工效率且拖慢施工进度。所以，在工程施工中需要重视工程机械发动机出现的各种故障问题，做好针对性的维护与保养措施，才能延长发动机的使用寿命和提高施工效率，保证工程项目按质按量按时完工。
1工程机械发动机保养措施
1.1日常保养建议
1.1.1听异响判断故障
工程机械发动机的内部零部件如果出现工况异常，会发出不一样的异响，一旦察觉则需第一时间处理。其中有一种异响需要格外注意：发动机在运转状态时，如果曲轴箱内部发出较为尖锐的金属构件击打声，意味着连杆瓦与曲轴之间间隙偏大，或是连杆小端的铜套与连杆、铜套与活塞销之间间隙过大，需要立即停机检修，否则容易出现连杆击穿缸体的情况，从而导致发动机报废[1]。
1.1.2及时更换水滤芯
如果是带有水滤芯的工程机械发动机，必须定期更换。因为此类发动机缸体比较薄，而水滤芯中含有活性物质，用于调节冷却液的酸碱值，维系冷却液的防腐性，倘若不及时更换水滤芯，则会造成发动机缸体锈穿。
1.1.3优选空气滤芯
空气滤芯的使用需保证其高质量，同时在日常保养时要关注进气滤芯固定螺母是否松动。在日常保养实践中会发现，有的工程机械发动机仅仅使用上千小时就会出现缸套、活塞环等零部件磨损严重的情况，原因就在于进气口存在漏气情况。所以，切不可采用价廉质低的滤芯，否则会影响到发动机的其他零部件。一般发动机在使用5000~8000小时后需要做大保养，最晚不能超过12000小时[2]。
1.1.4关注发动机无法运转问题
在日常保养中会出现发动机无法正常运转问题，此时飞轮也无法撬动，凭借经验通常判断是烧瓦或是气门掉入缸内而导致活塞顶死。当然，在实践中也出现过因为飞轮或齿轮箱内掉入异物被卡死的情况，比如飞轮与飞轮壳之间掉入了固定螺母，液压摊铺机齿轮箱内被轴承滚柱卡住等等，倘若判断是此类问题，则无需解体发动机。
1.1.5防止“粘缸”事故
如果发现发动机过热，一定不能立马停机，否则容易出现发动机“粘缸”的情况，会影响发动机的正常运转，甚至会导致发动机报废。如果发现发动机温度太低，也不能盲目的高速运转，因为低温状态的高速运转会加剧发动机的磨损，严重缩减发动机的使用寿命。
1.2施工现场保养建议
1.2.1关注起动机的故障检修
在施工现场需要关注起动机的保养工作，定期对起动机的磁力开关、电枢轴、电枢绕组、单向离合器、轴承、换向器等零部件进行检修，将起动机的故障隐患及时排查出来，通过检修避免故障问题扩散，保证起动机工况正常。以装载机举例，每次启动时较为困难，均能听到起动机部位发出异响，但是启动后异响消失。如果操作员对此不重视且不进行检修，时间一长则会出现装载机启动困难的情况，最后完全无法启动而不得不拆卸起动机全面检查。这种情况一般是因为起动机电枢的前轴承与后轴承过松，电枢绕组与磁极出现严重磨损，线圈无法修复且电枢轴弯折。由此可见，是因为轴承磨损太严重，电枢轴与轴承间隙增大，从而造成起动机运转时因为电枢绕组与磁极不断摩擦而发出异响，所以一定要对起动机状态保持关注，避免故障扩大。
1.2.2转动或启动困难的保养方法
如果工程机械发动机出现转动困难，或是因为低温而启动阻力过大时，切忌强行用起动机拖动发动机进行启动，也不能通过增加蓄电池的手段强行启动，一定要先找出故障成因，或者是先对发动机充分预热，再用起动机进行启动。如果依旧连续三次都无法启动，则要停止找出原因，避免对起动机、蓄电池造成损害。
1.2.3养成热车与凉车的习惯
驾驶员应当养成发动机投入工作前2分钟左右进行怠速热车和工作后2分钟左右怠速凉车的习惯，因为进口涡轮增压器的转速达到5~10万转/分钟，并且安装在发动机最高点处，通过怠速热车与凉车对其起到必要保护[3]。同时，在发动机启动之后，操作人员不要急于行驶，要先检查仪表盘的各个指示灯，查看发动机工作状态，尤其是起动机是否复位停转，避免起动机在发动机转动时高速运转而被烧毁。
2工程机械发动机的维护措施
2.1发动机冷启动困难维护措施
通常在没有辅助措施的情况下，工程机械发动机能够在-15℃的条件下正常启动，但是如果温度低于-15℃，则要增配冷启动装置，一般国内工程机械发动机设定的环境适应温度为-35~50℃。之所以造成发动机冷启动困难，主要原因有如下几点：①寒冷气温环境下，发动机曲轴旋转阻力矩与启动状态转速会受到机油黏度的影响，而温度过低会导致发动机机油黏度增大，流动性较差，所以发动机曲轴转动阻力矩会加大，启动转速比正常要低，无法正常启动；②工程机械发动机基本为柴油发动机，在低温条件下压缩点火会导致进气温度与压力均过低，柴油雾化不畅且机体散热过快，压缩比降低，导致发动机启动困难；③工程机械发动机的启动一般由启动马达带动，给予发动机初始转速，然后压缩油气混合物打火。但是环境温度过低，蓄电池电解液黏度增大，导致其输出电压下降甚至无法放电，那么启动马达自然无法给予发动机初始转速，造成启动困难。为了解决发动机冷启动困难的问题，应当采取如下维护措施：
2.1.1发动机进气预热
发动机进气预热主要分为电加热与火焰加热两种，相关装置基本由发动机生产厂家配备，用户可选配，所以应当根据工程机械的施工环境确定是否需要选配进气预热装置。其一，电加热进气预热。工作原理为通过电加热发动机内置进气歧管位置的加热格栅，实现对发动机的进气预热，结构如图1所示。对格栅进行电加热主要用串联电阻，用螺旋固定于进气歧管通道部位，通电后进气歧管空气经过格栅会被加热。这一预热系统结构简单且非常普及，一般排量在3L以上的柴油发动机均能适用，并且电加热过程无需氧气辅助，不会增加排放。缺点在于每次启动要消耗蓄电池大量电能，如果长时间无法启动则蓄电池极易亏电。其二，火焰预热。顾名思义则是利用电热塞点燃燃油，对进气进行加热，具体装置结构如图2所示。不难看出，火焰进气预热会用到蓄电池供电加热电热塞，然后将燃油点燃，进而对进气歧管内的空气进行加热。在该结构中，燃油的取用与燃油滤清器相连，也能从燃油箱直接取用，非常方便。当然，采取火焰近期预热的方式必须保证供油控制的精准性，否则供油过多不仅会消耗过量氧气，还会带来较大的废气污染。
2.1.2乙醚启动
该启动方式的工作原理主要是向进气管喷入乙醚，因为乙醚的燃点比燃油低（比如在3.2MPa压力下，柴油与乙醚的着火温度分别是177℃和57℃），所以可作启动液使用，具体加热原理如图3所示。乙醚随着进气喷入燃烧室，由于乙醚着火温度低，所以可以确保在低温下正常启动。值得注意的是，乙醚启动每次喷入的量通常为10~25mL，不得过量；启动之后不可立即行驶，一定要经过2分钟左右预热再起步；不能将乙醚加入油箱，也不能与柴油混合，否则易产生气阻；乙醚不能长时间存放，如需存放一定要保证容器密封；乙醚不得与其他油液混放，防止出差错；乙醚不能保存于50℃以上的环境中，重视防火工作。
2.2发动机冷却系统维护措施
如果发动机冷却系统发生故障，则会出现发动机过热的问题，主要原因有两种：①超负荷运转。要想保证发动机工况正常，则要严格按照规定运行，如果长时间处在超负荷工作状态，内部零部件强度始终处在极限值，极易发生零部件扭曲变形情况，从而产生更多热量。发动机冷却系统在正常工况下能带走产生的热量（如图4所示），但如果超负荷运转则会导致部分热量无法带走而积累，致使发动机内部温度升高。②散热不良。散热器是使用一段时间后容易积累水垢，致使热传导能力下降，或者是散热器通风口被堵，都会出现散热不良。此外，风扇作为冷却系统的关键部件，如果出现风扇皮带打滑或其他故障，也会出现冷却效果弱化，出现散热不良情况。鉴于上述工程机械发动机过热问题的存在，需要养护人员重视对冷却系统的维护工作，而对冷却系统的维护工作内容众多，包含对离心式水泵、进气中冷系统、散热器、风扇离合器、节温器等零部件的维护，下文主要对散热器和风扇离合器的维护进行讨论。
2.2.1散热器的维护措施
为了预防水垢的产生，应当往冷却系统中加软水，如果处在低温环境下，尽量添加防冻液。在对工程机械发动机冷却系统进行维护时，需要做好清洗工作，将散热器与发动机水套分开，冲洗水垢。首先，要将节温器取下，堵住发动机缸盖水弯头的旁通孔，一边供水冲洗，一边供入压缩空气。如果水垢太多，可尝试用化学除垢剂清洗。其次，拆除节温器后，将进出水管连接，选用2~3%烧碱溶液在热循环状态下对散热器进行清洗，发动机运转5~8分钟后熄火，随后将碱水放掉，再加入清水，启动发动机待温度升高，升至8℃时降水放掉，最后用清水冲洗。用堵漏剂与水按照1:20的比例配制溶液，加入冷却系统中，启动发动机，待温度升至80~85℃，适当高转速运转15分钟，然后怠速凉车10分钟熄火。待散热器完全冷却后，再次重启发动机，待水温升至80~85℃运转5分钟，熄火后静置12小时。需要注意的是，由于堵漏剂具有防腐性，不会影响发动机散热性能，所以尽量选用软水配置且不要轻易更换。在对散热器的日常维护中，需要关注其损伤预防：检查风扇皮带，用手轻拨风扇叶片，验证其松紧度，同时查看水泵轴是否出现松动和前后摇晃的情况；检查皮带轮是否压实，风扇叶片形状是否端正；检查水箱是否离风扇叶片过近，正常情况要与风险叶片保持25mm的间隙；检查发动机与水箱支架螺栓橡胶垫的牢固性。此外，日常操作过程中，油门要轻踏缓松，不要猛踩离合器和刹车，可减少发动机前窜而与风扇叶片碰撞的情况发生。
2.2.2风扇离合器的维护
风扇离合器的维护需要在工程机械冷却状态下进行，在熄火静置12小时后，用手拨动风扇叶片，正常情况下会感到明显阻力；而发动机启动运转1~2分钟后熄火，此时拨动会感到阻力变小，可以判断风扇离合器工作正常。在维护过程中，可先将点火开关打开，让风扇离合器摆脱温控器的控制，检查其转动是否平衡。此外，还需检查风扇离合器的接合、分离状况，在导风圈上打孔，将温度计插入，测量风扇离合器在接合、分离状态下的热风流温度是否符合要求。日常对风扇离合器的维护，要注意如下几点：风扇离合器的拆卸不能平放，要根据其工作位置竖立放置，避免内部硅油渗漏；切勿触碰风扇离合器前端双金属片，如要清洁，可冲洗吹干；风扇转动无法证明风扇离合器是否正常工作，应当通过听风扇转动的声音去判断，如果风扇离合器失灵，声音要比正常情况下小得多，此时需要将风扇后方紧固螺母重新拧紧，如有必要可直接换新。
3结束语
综上所述，工程机械在推广应用过程中需要重视对发动机的保养与维护，一方面要做好日常保养与在施工现场保养措施，另一方面要关注冷启动和发动机过热等问题的维护措施，切实延长工程机械发动机的使用寿命以及提高工程施工效率。对于发动机养护人员而言，无论是保养还是维护，都不能只凭经验和感觉，需要找准问题的成因，结合发动机的基本构造和工作原理，应用技术手段予以分析和控制，提高发动机故障维护的效率，避免因维护不当而出现二次损坏。唯有如此，才能保证工程机械发动机工况正常，为工程项目施工增添助力。
参考文献：
[1]陈章华.工程机械发动机保养及维护分析[J].中国新技术新产品，2014（03）：87.
[2]崔志成.工程机械电喷柴油发动机保养要点[J].设备管理与维修，2014（07）：24-25.
[3]徐宁.大气粉尘对工程机械发动机的磨损和动力性的影响[J].交通世界，2019（Z2）：194-195.
作者：葛大华 单位：南京技师学院
