农机维修节能减排技术探究

　　0 引言
　　随着我国工业化、城镇化的快速发展，节能减排已成为贯彻落实科学发展观、构建和谐社会、促进经济社会又好又快发展的基本要求。农机维修节能减排是农机节能减排的重要内容之一，做好农机维修节能减排工作，开发和推广先进适用的农机维修保养技术，对节约能源、降低排放、减少污染及提高农机化发展质量具有重要意义。
　　为加快农机维修节能减排技术的推广应用，2009年农业部遴选出了10 项有明显节能减排效果的农机维修技术进行宣传和推广。其中，拖拉机不拆卸检测调试技术、柴油机性能调整优化技术是采用仪器设备对其技术状态进行检测并进行参数调整优化，从而恢复其技术状态达到节能减排目的; 润滑油适时更换技术是通过对润滑油的品质检测和适时更换，保证机具的良好润滑而又不过早更换润滑油; 柴油机排气污染物减量技术是对柴油机排气采取机内净化处理措施以减少排气污染物; 水基清洗技术是以水基清洗剂代替油基清洗剂来清洗零部件，既节约油料又提高清洗质量; 标准油量传递技术、喷油泵和喷油器调试技术是在标准的试验条件下采用规范的调修工艺和方法对喷油泵、喷油器进行调试，以恢复功率，降低油耗和排放; 胶粘修补堵漏技术、轴类零件再制造技术和壳体类零件再制造技术采用适用的工艺，对零件进行选择性修理，节约金属材料、降低修理成本。入选的10 项技术成熟可靠，节能减排效果明显。经过5 年的实践验证，结合当前农机行业普遍实行换件修理的现状，笔者认为喷油泵标准油量传递技术、喷油泵和喷油器调试技术最具有推广意义和必要，推广也最具有可行性。
　　1 喷油泵标准油量传递技术、喷油泵和喷油器调试技术推广的必要性
　　喷油泵标准油量传递是指将喷油泵制造企业对喷油泵总成调整的各项技术指标，通过标准系统逐级传递给基层喷油泵维修企业并用于生产过程的技术。喷油泵和喷油器调试技术是指在规定的条件下，按正确的维修工艺、调试方法对喷油泵和喷油器进行维修、调试，使之达到应有功能的技术。近年来，在党的强农惠农富农政策有力促进下，我国农业机械化取得了巨大成绩，得到了长足发展。据统计，2013 年全国农作物耕种收综合机械化水平达59. 48%，拖拉机拥有量达2279 万台，联合收割机拥有量达142 万台，农机总动力达10. 4 亿kW( 其中柴油发动机总动力达8. 35 亿kW)。农机在农业生产和农机化发展中的作用更加明显，作业领域更加广泛，除大田作业、温室大棚作业外，在一些地区的植物工厂内，农机也发挥了重要的作用。推广喷油泵标准油量传递技术、喷油泵和喷油器调试技术，对促进节能减排，意义深远。
　　1. 1 有利于推进农机节能减排
　　为了解喷油泵校准点在接受标准油量传递前、后喷油器所喷油量的差别，德国博世公司某区域维修站对辖区50 个喷油泵校准点在标准油量传递前、后喷油器的喷油量数据进行了比较。博世公司对该区域维修站喷油泵校准点的校验频次规定为: 对业务量较大的校准点，要求每校验50组喷油器后进行一次标准油量传递; 对于业务量较小的校准点，要求每季度进行一次标准油量传递。依据JB /T 9734 - 2011《喷油泵试验台技术条件》中4. 3.14 条，喷油器喷油量的不均匀率由公式 =2( Qmax - Qmin)Qmax + Qmin 100% 确定。其中，Qmax 为最大循环供油量，Qmin 为最小循环供油量。相关标准规定对于维修用喷油泵试验台，在喷油量符合标准要求( 即喷油量界于31. 2 1mL 间) 且喷油量不均匀率4%时，该组喷油器才符合要求。50 组( 每组6 个) 300 个喷油器在未接受标准油量传递前，有168 个喷油器的喷油量超出标准范围( 31. 2 1mL) ，这些喷油器的喷油量有的高于标准值，有的低于标准值，喷油量不合格的喷油器所占比例达56%。50 组数据中有2 组共12 个( 序号15、17) 喷油器的喷油量符合标准要求，有3 组( 序号15、17 和22)喷油器的不均匀率满足标准要求。综合判定，50 组喷油器只有2 组( 序号15、17) 喷油器的喷油量符合标准要求，合格率仅为4%。50 组喷油器在接受标准油量传递后，有1 个缸( 序号3 第4 缸) 的喷油量不符合标准要求，该组喷油量不均匀率为4. 9%，也超出标准要求，即仅有一组喷油器不符合标准要求，合格率为98%。对于基层喷油泵校准点，其校准设备只有满足标准要求后才能开展油泵校准业务。因此，有必要对基层油泵校准点进行标准油量传递，使其喷油器的喷油量和喷油量不均匀率达到标准要求，以便科学、准确地对农机用户的油泵进行校准。
　　为了了解农机喷油泵在校准前、后喷油量的差别，对河北省20 个农机户在用机具喷油泵的校准情况进行了调研。农机户通常1   2 年对喷油泵进行一次校准，而且在用户发现机具动力不足、油耗高、启动困难、冒黑烟等情况时才去校泵。校准数据表明: 有的喷油泵多喷了油，致使机具油耗高、冒黑烟; 有的油泵少喷了油，致使机具动力不足，启动困难。因此，定期进行喷油泵校准，既节能减排，也有利于发挥机具效率。
　　近年来，随着农机保有量的快速增加和农机化水平的不断提高，农机节能减排任务繁重。2008 年江苏省农机排气污染源普查结果显示，在用的拖拉机、变型拖拉机、联合收割机、插秧机、机动植保机等5 大类机具一氧化碳、炭氢化合物、氮氧化合物、颗粒物的排放总量分别为5. 1、14. 6、8、2. 4 万t，仅颗粒排放一项就超过国家标准4   5 倍。通常情况下拖拉机、联合收割机等机械在使用一段时间后，其功率会降低、燃油消耗和污染物排放会增加。江苏省抽样调查显示，在用拖拉机、联合收割机的功率损失平均约为5%，小型拖拉机的油耗率平均高出标定值13%，大、中型拖拉机的油耗率平均高出6%   10%，4 种排气污染物的排放总值平均增加20%   30%。经喷油泵、喷油器调试后，可有效降低油耗5%   10%，恢复动力约3%，降低排气污染物约15%。因此，推广标准油量传递技术、喷油泵和喷油器调试技术，可有效推进农机节能减排。
　　1. 2 有利于提高喷油泵维修质量和水平
　　喷油泵被视为柴油机的心脏，其控制发动机在不同工况下的转速、燃油供给量和供油质量，以保证发动机正常运转的动力性、经济性和稳定性。喷油泵和喷油器经一段时间使用后，由于柱塞、出油阀和喷油嘴的正常磨损，加之国内柴油中杂质和蜡成分含量较高，导致三大偶件磨损加快，发动机性能下降，油耗增加，污染物排放超标。喷油泵只有经修理、调试使其供油量达标，发动机才能恢复正常工作。
　　调查发现如下问题: 一是农机手调校喷油泵的主动性不够。农机手平时对拖拉机、联合收割机等机具的保养意识不强，通常只要机具能工作，就不会主动定时进行喷油泵和喷油器的维护保养，通常要等到机具出现异常现象如不能启动、动力不足、油耗高及工况不稳等情况时才去调校喷油泵。二是喷油泵校准频率不高。调查结果表明: 校准频率较高的为1 年1次，较低的为2   3 年1 次，一些国外品牌的联合收割机甚至4 年中也没有校过油泵。三是实施喷油泵校准的机具所占比例不高。调查显示，拖拉机喷油泵年度校准比例最高在70% 左右，联合收割机喷油泵年度校准比例低至20%。四是喷油泵校准质量难保证。目前在用的喷油泵校准试验台存在设备陈旧、性能较差等问题，加之缺少定期的标准油量传递，喷油泵、喷油器调试的技术指标与原机相差较大，影响机具性能。因此，应通过推广标准油量传递技术、喷油泵和喷油器调试技术，校准基层喷油泵校验标准，培训喷油泵维修校准技术人员，提高农机喷油泵维修校准质量和水平，确保喷油泵和喷油器技术状态良好，保证机具作业性能。
　　1. 3 有利于推动农机维修行业管理
　　近年来，农业部高度重视农机维修管理工作，颁布了《农机维修管理规定》，将农机维修管理执法内容纳入《农机安全监管条例》，发布实施了多个农机修理质量标准，规范了农机维修行业发展。但目前农机管理部门对农机维修网点的技术资质、配件价格、维修质量等缺乏有效的监督管理。基层农机维修管理人员少，缺乏执法和检测手段，缺少投入，农机维修管理工作开展困难。基层农机维修管理人员可以以推广标准油量传递技术、喷油泵和喷油器调试技术为抓手，推广农机维修先进技术，开展农机维修网点资质审核、维修质量监管等工作，规范农机维修业务，推动农机维修管理工作。
　　2 喷油泵标准油量传递技术、喷油泵和喷油器调试技术推广的可行性
　　2. 1 推广符合国家节能减排政策
　　为了节约资源，促进国民经济可持续发展，国家制订了十一五节能减排目标。为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》，防治非道路移动机械用柴油机污染物排放对环境的污染，改善环境空气质量，2014 年5 月环境保护部、国家质量监督检验检疫总局联合发布了强制标准非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法( 中国第三、四阶段) ( GB 208912014) ，规定了第三阶段非道路移动机械用柴油机排气染物排放限值和测量方法，并提出了第四阶段的预告性要求。标准油量传递技术、喷油泵和喷油器调试技术推广作为实现农机节能减排的重要措施，符合国家支持农机化发展及农机节能减排的发展战略，利国利民。
　　2. 2 推广有成熟的技术支撑
　　标准油量传递主要技术内容包括: 喷油泵标准量值传递和浮动量值传递的技术原理，标准系统的构成，在用喷油泵试验台的校验和浮动油量调试的环境条件和技术要求，在用喷油泵试验台的校验方法，试验台用标准喷油器总成的试验方法，浮动油量调试工艺，以及喷油泵调修行业标准油量传递的组织实施。喷油泵与喷油器调试技术主要包括: 喷油泵各缸的供油开始位置的确定，供油量的检验与调整，喷油泵总成的密封性检验，调速器特性的检验与调整，喷油泵附属件的检验与调整，喷油器的喷油压力检查与调整，雾化质量及其分布状态的检查，密封性的检查，以及调试的工作环境、技术条件、设备配置的要求。标准油量传递技术、喷油泵和喷油器调试技术作为柴油机维修的主要内容，经过多年的实践检验，其技术非常成熟，足以支撑推广应用。目前国内应用较多的是德国博士公司的标准油量传递技术和标准，成熟、稳定的技术为标准油量传递、喷油泵和喷油器调试的大范围推广应用提供了支撑。
　　2. 3 推广示范条件具备
　　一是全国有比较健全的农机维修管理队伍。目前，全国各省、市、县基本都配备从事农机维修管理的机构和人员，负责当地农机维修网点审批和维修市场秩序管理，为该项技术的推广示范提供了人力资源支持。二是有可利用的社会资源。一些喷油泵生产企业在全国建立了喷油泵标准油量传递基准站，他们有丰富的标准油量传递经验，为技术推广奠定了基础。三是有行政管理职能提供保障。国务院412 号令和《农机维修管理规定》明确农机部门对农机维修经营实行行政许可审批职能。因此，推广标准油量传递技术、喷油泵和喷油器调试技术的人员、资源、管理职能等条件已经具备。
　　3 推广建议
　　3. 1 国家扶持建设标准油量传递网络
　　喷油泵标准油量传递技术是适于喷油泵维修行业的实用性技术，其专业性强、设备更新和人才培训量大，仅依靠企业和个体力量进行大范围推广的难度较大。建议将其推广列入国家相关节能减排项目中，安排经费进行推广。由政府联合企业利用现有技术、人员、设备建设国家级- 省级- 县级( 基层) 模式的标准油量传递网络，统一技术路线，配备标准泵、标准嘴、标准管，开展人员培训、推广宣传等工作，保证传递标准和质量。
　　3. 2 对喷油泵和喷油器调试实施补贴
　　为提高农机手校准喷油泵的主动性和积极性，引导农机手选择合格的油泵校准维修点，保证标准油量传递网络的准确性，建议对喷油泵和喷油器调试实施补贴。
　　3. 3 先试点后推广
　　制定标准油量传递技术、喷油泵和喷油器调试技术推广方案，采取先试点后推广的模式，先选择有条件的省份开展试点，试点成熟后在全国推广。