示功圖分析是把所測的示功圖與柴油機的正常示功圖進行比較, 找出它們之間的差別,判斷柴油機工作過程的優(yōu)劣以及產(chǎn)生偏差的原因, 以進行必要的調(diào)整,使柴油機保持在良好的技術(shù)狀態(tài)下運行。

在定期測取的示功圖中,除正常示功圖外,還會出現(xiàn)一些畸形示功圖。這些畸形圖可能因柴油機工作過程不正常引起,也可能由于示功器本身或使用不當?shù)仍蛞?所以應(yīng)對畸形圖進行具體分析,找出造成畸形的原因。

1、示功設(shè)備不正常引起的畸形示功圖

1）示功器傳動機構(gòu)不正常引起的畸形示功圖

示功器傳動機構(gòu)因安裝不正確,零件磨損等原因會造成示功器轉(zhuǎn)筒的運動與柴油機活塞的運動不相應(yīng),歪曲了氣缸內(nèi)的壓力與行程的相應(yīng)關(guān)系,產(chǎn)生畸形示功圖。

（1）示功器傳動機構(gòu)定時超前

示功器傳動機構(gòu)定時超前是指當柴油機活塞位于上止點前的某一角度時,傳動機構(gòu)帶著示功器轉(zhuǎn)筒已到達上止點位置, 因而示功器畫針把活塞在上止點前的某一角度時氣缸的壓力畫到了示功圖的上止點位置。這樣就使示功圖發(fā)生畸形,即使壓縮線較正常線偏低。同理,在上止點后由于示功圖上某點所記錄的壓力值是其前一曲軸轉(zhuǎn)角缸內(nèi)的壓力值,而使膨脹線比正常線偏高,由此使示功圖變胖。

如圖4-41所示,虛線為正常示功圖,實線為傳動機構(gòu)超前5°時的示功圖。此畸形圖的主要特點是:壓縮線低于正常示功圖,膨脹線高于正常示功圖,整個示功圖變胖。傳動機構(gòu)定時超前的角度越大,示功圖就越加肥胖。顯然用此圖計算的功率明顯增大。

（2）示功器傳動機構(gòu)定時滯后

傳動機構(gòu)定時滯后是指當柴油機活塞位于上止點后的某一角度時,傳動機構(gòu)才帶著示功器轉(zhuǎn)筒至上止點位置,因而示功器畫針把活塞在上止點后的某一角度時氣缸的壓力畫到了示功圖的上止點位置,使示功圖發(fā)生畸形。圖4-42中虛線為正常示功圖, 實線為傳動機構(gòu)滯后5°時的示功圖。從圖中可知此畸形圖的主要特點是:壓縮線高于正常示功圖,膨脹線低于正常示功圖, 整個示功圖變瘦。滯后角度越大,畸形圖越瘦。

實踐證明, 傳動機構(gòu)定時超前或滯后對示功圖形狀影響極大。 一般每相差1°CA, 氣缸平均指示壓力pi相差約為5.5%。 當發(fā)現(xiàn)示功圖出現(xiàn)上述差異時, 應(yīng)判斷是否是由于傳動機構(gòu)定時所引起的。此時,可采用純壓縮線判斷法:用單缸停油的辦法測取純壓縮圖。

                    圖4-43 純壓縮圖

正常情況下,純壓縮線與膨脹線基本重合,如圖4-43 (a)所示。這表示傳動機構(gòu)與柴油機同步。若傳動機構(gòu)定時超前(或滯后),則膨脹線與壓縮線分離。傳動機構(gòu)定時超前時膨脹線在上,壓縮線在下,如圖4-43 (b)所示;傳動機構(gòu)定時滯后時膨脹線在下,壓縮線在上,如圖4-43(c)所示。
當證實不同步現(xiàn)象出現(xiàn)時, 應(yīng)對傳動機構(gòu)進行調(diào)整, 使它的運動與活塞運動完全同步。為此, 可通過盤車校正傳動機構(gòu)使之與活塞的上、下止點同步。如校正傳動凸輪的安裝位置和曲柄連桿式傳動機構(gòu)刻度盤的安裝位置等。

2）示功器故障引起的畸形示功圖

示功器可因如下幾個原因引起畸形示功圖

圖4-44 示功器轉(zhuǎn)筒繩索太長時的畸形示

功圖

（1）示功器轉(zhuǎn)筒繩索太長或太短

如果示功器的傳動方向是在膨脹行程時使轉(zhuǎn)筒彈簧拉緊, 而在壓縮行程時使轉(zhuǎn)筒彈簧放松, 則繩索太長或太短時示功圖出現(xiàn)下列情況:

    如繩索太長,在傳動機構(gòu)上行至離上止點尚有一定角度時,轉(zhuǎn)筒已到達其極端位置不再轉(zhuǎn)動, 繩索開始松動,一直到當傳動機構(gòu)由上止點下行某一角度繩索張緊時,轉(zhuǎn)角才開始轉(zhuǎn)動。在繩索松動期間,轉(zhuǎn)筒不轉(zhuǎn)動,因此只是畫針上下運動,畫出的圖形是一條直線,致使把示功圖頭部切去一部分,示功圖變短,如圖4-44所示。

如繩索太短,傳動機構(gòu)在下止點前就將轉(zhuǎn)筒彈簧拉緊,在傳動機構(gòu)繼續(xù)下行時,轉(zhuǎn)筒已經(jīng)不動了,只是畫針上下運動,畫出一條直線,把示功圖尾部切去一部分,示功圖的長度減短。如圖4-45所示。在嚴重情況下還可能將繩索拉斷或?qū)⑥D(zhuǎn)筒拉壞。

如果改變示功器的傳動方向,則示功圖的上、下止點將彼此變更。此時繩索太長則切去示功圖的尾部,繩索太短則切去示功圖的頭部。因此,在發(fā)現(xiàn)示功圖頭部或尾部被切后,應(yīng)按具體情況分析判斷和調(diào)整。

在使用中,由此種故障產(chǎn)生的畸形圖形有時較難判斷(尤其在示功圖尾部缺少一段),此時可用檢查各缸示功圖的長度加以判斷, 應(yīng)保證各缸示功圖的長度一致。

（2）示功圖太長

示功圖太長是由于示功器轉(zhuǎn)筒彈簧太軟、示功器轉(zhuǎn)筒的慣性作用和示功器機構(gòu)中間隙大等原因造成的。如圖4-46所示。

3) 示功器小活塞卡緊

當示功器的氣缸潤滑不良或有結(jié)炭時,小
活塞容易產(chǎn)生卡緊現(xiàn)象。此時,在壓縮過程中,由于小活塞出現(xiàn)卡緊,阻力增加,使畫針畫出的壓力比正常值低(由于阻力抵消了部分氣體作用力),因而示功圖壓縮線降低;又由于小活塞受到的阻力是不規(guī)則的,時大時小,致使壓縮線出現(xiàn)波動現(xiàn)象。在膨脹過程中,由于阻力方向與壓縮過程時

相比方向相反,使得畫針畫出的壓力比正常值大(由于增加了阻力相當于增大氣體作用力),因而示功圖膨脹線升高。同樣也出現(xiàn)波動現(xiàn)象,如圖4-47所示。示功器小活塞卡緊,示功圖曲線波動,壓縮線降低,膨脹線升高,最高爆發(fā)壓力降低。壓縮線的長度的相當大的一部分與大氣壓力線平行。此時所測取的手拉示功圖也有類似波動現(xiàn)象。圖中虛線為正常示功圖。

4）示功閥漏氣的畸形示功圖。

這種示功圖大氣壓力線升高，且不為直線，如圖4-48所示。