柴油机故障诊断与排除

1 柴油机常见故障 柴油机具有动力性好、燃料消耗率低、有害排放物少等良 好性能，使用越来越广泛。但随着其运行时间的增加，其性能指 标如起动性、动力性和怠速稳定性逐渐变差，会出现各种故障。 1.1 柴油机故障 日常使用中，柴油机常出现以下故障：（1）起动困难或不 能起动；（2）排烟异常；（3）转速激增而捣缸（飞车）；（4）柴油机 过热；（5）喷油器故障；6）烧瓦等等，严重影响了使用者的正常 生活。 1.2 故障缸快速诊断法 与汽油发动机相比，柴油机发动机工作时声响和振动较 大，这给判断发动机的故障带来了难度。根据历来的经验，通 常可以用以下几种方法来及时发现故障。（1）感温法：柴油机 启动阶段，用手指判断各缸排气支管的温度，若发现某缸排气 支管的温度过高，说明该缸供油量偏大；反之，则说明该缸喷 油量偏小或不喷油，且喷油后没有完全燃烧。（2）辨音法：通 过辨别各缸发出的声响可以判断各缸的工作情况。发动机工 作正常的爆发声为有节奏的“当当”声，且类似金属敲击的回 音，有故障则不然。（3）观察法：通过观测柴油机的排烟情况 判断相应的故障。（4）逐个断油法：逐个缸断油来发现故障， 当切断某缸油路时，若发动机的运转速度和声音有变化，说明 该缸工作正常，反之则说明该缸不工作。（5）比较法：通过比 较各缸的不同运行情况判断哪一个缸出现问题。（6）脉动法： 在发动机运转过程中，通过感觉喷油泵压油的脉动情况，可判 断各缸的运行情况。这里可以结合感温法和辨音法进行比 较，通过更直接的判断方式来发现柴油机的故障所在。 2 故障分析与排除 柴油机的故障种类繁多，为了方便及时排除，将使用者所 受到的影响尽可能的降到最低，这里就几种典型的故障进行 的分析，并给出了相关解决措施。 2.1 排烟故障处理 柴油机工作时，排气管排出的废气，通常情况下是看不到 的。当发生故障时颜色分为3种：一种黑色，一种为白色，还有 蓝色。无论哪一种，其结果都导致车辆经济性与动力性下降， 且污染大气环境。（1）不排烟：表示喷油泵不泵油。原因和排 除方法是：油箱中的油量不足或油箱盖通气阀失灵，应及时补 油或更换通气阀；柴油滤清器堵塞，应更换柴油滤芯；油量调 节叉伞形齿轮固定螺钉松动或脱落，使柱塞滞留在不供油的 位置，应调整、紧固该螺钉；高压油管中有空气，应及时排除管 路中的空气。（2）冒黑烟：柴油机冒黑烟的实质是燃料在汽缸 内燃烧不充分。这主要是因为进气量不足而燃油进入过多所 致，还有就是负载过大切机温过高，都可能影响到排烟。当出 现这种情况，在负载允许时应主要检查近期管道情况。（3）排 白烟：除供油系中有水或发动机温度过低有产生可能外，还有 可能喷油泵故障，如各缸喷油间隔角度不一致、滞后喷油和喷 油压力过低雾化不良等等。检查时，若发动机难启动，且供油 良好，在启动中，排气管排出白烟，并有启动征候，有时出现 “突、突”几响后，起动机与发动机自行脱开。这时可继续预 热，然后启动，如顺利启动，白烟随着发动机温度升高而逐渐 消失，则为发动机温度过低。经预热后，发动机仍难启动，排气 管仍冒白烟，则应检查柴油中是否有水。此外应检查连接盘固 定螺丝的紧固情况及键与键槽情况，若无异常，松开连接盘的 固定螺丝，慢慢提前供油时间，若白烟消除，发动机运转正常， 说明喷油时间过迟，进行调整。（4）排蓝烟：表示燃烧室有机 油在燃烧。原因和排除方法是：机油过量，曲轴高速转动使机 油飞溅到气缸壁上，并窜入燃烧室，此时应该停机后排除过多 的机油；另一方面也可能是机油通道上磨损导致间隙过大，机 油窜至燃烧室外燃烧，这就需要及时更换元器件等等。 2.2 柴油机飞车 飞车前，柴油机一般都会出现冒蓝烟、转速不稳定等现 象。此时转速不再受油门的控制，迅速提升知道超过额定转 速，大冒黑烟或蓝烟。若不采取强制措施，断油减压，发动机仍 然会继续提速，失去控制以至于捣缸事故。其处理措施：立即 关油门并制动，堵塞进气管切断空气进入通道，同时可以车载 高负荷制动，使发动机扭矩不足强制熄火。究其原因，一是调 速器的故障：调速器杠杆，销子脱落；限制快速的调速器弹簧 失效或折断；喷油泵调节齿杆或调节拉杆卡住；调速器内加入 润滑油过多，影响飞锤的惯性作用面无法灵敏地控制喷油泵 油量；凋速器的飞球座里不能灵活滑动，有发涩现象，或飞球 的质量各不相同等。检查飞球在飞球座里的灵活性，如果飞球 座表面有麻点凹坑，应更换新飞球座；如果动力活塞与导阀卡 死，拆下凋速器进行清洗，检查、更换新油。如果其他部分故障 时，主要应该检查喷油泵柱塞装置阻塞情况、惯性油浴式空气 滤清器油槽内的润滑油，可能情况下清晰重装并调整润滑油 高度。如果为试验喷油器和检查油路情况混入柴油而爆燃不 柴油机故障诊断与排除 韦龙芝 （贵州省都匀市农机服务中心，贵州 都匀 558000） 摘 要：随着社会经济的不断发展，柴油机在生活中的应用日趋广泛。但对于任何一种机械而言，故障是在所难免的，如何及时发现并 排除柴油机故障时一些普通使用者所面临的难题。经验表明任何柴油机发生故障总有先兆，如何根据先兆正确判断即将发生的故障，采取 相应措施避免故障的发生；或对已有故障，如何根据故障症状诊断造成故障的原因，以采取措施避免以后再次发生。 关键词：柴油机；故障；诊断；排除 理论研究◆Lilun Yanjiu 42 机电信息 2009年第 24期总第 234期机电信息 2009年第 24期总第 234期机电信息 2009年第 24期总第 234期机电信息 2009年第 24期总第 234期 的网络配置和编程、集成的数据管理以及集成的通讯等功能， 即所谓的全集成自动化技术。 4.3 标准化的程序接口 成功的自动化系统的另一个重要因素在于标准化的程序 接口。基于Microsoft的标准和技术，如Windows2000、OPC、 AetiveX和Windows CE，减少了工程时间和费用，方便了自动 化系统和办公系统的数据交换与共享。在与企业的MES系 统、ERP系统连接时，基于Pc平台的自动化解决意义非同 寻常。使用Windows 2000作为操作系统，使用TCP/IP作为办 公环境的通讯标准，PC可以在自动控制和管理平台之间建立 一种最好的接口。标准化的程序接口还保证了不同厂家的软 硬件产品的数据交换，不需担心它们之间的通讯问题。 4.4 工业自动化的发展趋势 工业自动化的发展趋势应该是分布式、开放化和信息化。 分布式的结构是一种能确保网络中每个智能的模块能够独立 的工作的网络，达到系统危险分散的概念；开放化则是系统结 构具有与外界的借口，实现系统与外界网络的连接；信息化则 是使系统信息能够进行综合处理能力与网络技术结合实现网 络自动化和管控一体化。 5 我们应以“科学发展观”的位置，高度看待“工业自动化” 企业若想开创起工业自动化的新局面，就必须围绕我国 发改委和国家科技等部们的产业化指南目标，方可做到“纲举 目张”，不仅如此，还要紧紧抓住将要到来的大型国际活动的 机遇，如2010年的“上海世博会”之类的大型国际活动，这里面 都蕴藏着巨大的“工业自动化”商机。另外，我们在开创工业自 动化新局面的时候，还需牢牢把握住从“中国制造”向“中国创 造”的道路转变。在保持产品价格竞争力的同时，我们中国的 企业还需要在原有的基础上，继续寻找一条更为健康，更适合 自己的发展道路。因为工业自动化企业，惟有不停地吸收着高 技术的新营养，方可为开创工业自动化的新局面添加全新的 动力。所以，我们要全面地把握好“科学发展观”的精神和内 涵，结合起本部门、地区和行业的客观实际，按照“以人为本、 全面协调可持续发展的要求”，严谨态度，端正目标，仔细找出 差距，并出经验和教训，从而来转变原始的发展观念，调 整原始的发展路线，切实将行动和思想统一到“科学发展观” 的要求上来，把“科学发展观”贯彻到改革开放和我国“工业自 动化”进一步实现现代化、国际化和全球化的过程上来。 ［参考文献］ ［1］ 贤阳.应用技术的发展是工业电气自动化系统的关键———2007 年纽伦堡电气自动化（系统和部件）展览会纪实.自动化博 览，2008（1） ［2］ 罗玲，战京涛.我国工业电气节能产品现状与营销对策.北京 化工大学学报：（社会科学版），2008（2） 停，则打开减压装置或示功阀，拉住齿杆使喷油泵停止喷油， 后转动曲同将柴油喷出。 2.3 喷油器故障处理 喷油器主要是燃油与空气混合时喷油嘴滴油，如果是严 重的状态，将会产生很大的影响，其机械故障表现为喷油器由 于黏滞、堵塞、泄漏而引起机械动作失效，造成柴油机出现损 坏性工况，严重影响设备的正常使用。（1）喷油器黏滞：喷油 器发生黏滞故障后，柴油机出现怠速不稳，启动困难，加速性 能变差等状况。产生喷油器私滞的主要原因是使用了劣质柴 油，其中的石腊和胶质导致柴油机早期故障发生。（2）喷油器 堵塞：喷油器发生堵塞故障后，柴油机启动困难、运转不稳、怠 速熄火、加速性能变差，甚至造成柴油机运转喘抖，导致机件 异常磨损等。由于喷油器堵塞的程度和状况不同，柴油机出现 的早期故障也不同。（3）喷油器泄漏：会导致柴油机启动困 难，怠速熄火，动力性下降，耗油量猛增，运转喘抖和加速困 难，同时如果柴油滴落在汽缸体上，其蒸发遇到火花，随时都 会引起火灾，造成严重后果。 如果喷油器故障时电路故障，则主要表现在电磁线圈上， 可以归纳为线圈短路、断路和老化应及时的修理更换，防治发 生意外。 2.4 柴油机过热 柴油机温度过高主要是指：（1）排气温度过高：这主要是 因为柴油机超负荷运转；供油提前角不准或个别缸工作不良 所致，另一方面冷却水不足或不畅。（2）机油温度过高：一是柴 油机过载，且机油冷却器芯子及油道卡滞堵塞，旁通阀常开； 二是冷却水不足或不畅。（3）冷却水温度过高：散热片上尘土 太多，水量不足，造成水泵泵水量少、压力小，水循环缓慢，水 温升高，同时也坑能因为柴油机水腔及水箱内腔积垢太多。 2.5 烧瓦故障处理 由于润滑冷却不良而造成的轴瓦烧熔叫烧瓦，轻度的烧 瓦会影响柴油机的正常工作，降低柴油机使用寿命，重度的烧 瓦会使柴油机停止运转，不能工作，曲轴报废。这是因为柴油 机碾瓦以曲轴碾瓦为主，其定性为过载性碾瓦，若曲轴主轴颈 与连杆颈所受的载荷大大超过轴承油膜的承载能力，则使承 载油膜失效，致使轴颈表面与轴瓦表面逐渐接触，产生半干摩 擦和干摩擦，摩擦因数增大，轴承内部摩擦热急剧上升，轴承 的摩擦状态进一步恶化，最终导致承载油膜完全被破坏而失 去承载能力，轴颈表面与轴瓦表面大面积直接接触，干摩擦加 剧，轴瓦的合金层被高温全部熔化。为了防止烧瓦通常采取以 下措施：在加强操作规范的同时，严格控制各零部件的清洁 度，加强对油道、油腔、机油管路的清洗吹扫，对曲轴、凸轮轴 油口进行防尘包扎，及时控制机体检修工序，对机体主轴承孔 的圆柱度、圆度和各孔的阶梯度，阶梯度严格控制，实际油隙 与理论油隙相比不允许误差较大，否则重新配瓦。另一方面应 该控制连杆瓦的紧余量，保证贴合良好，并定期检查分析并更 换滤器滤芯，对于不合格的予以更换。 （上接第29页） Lilun Yanjiu◆理论研究 43