柴油机燃油供给系常见故障分析毕业论文

柴油机燃油供给系常见故障分析毕业论文 柴油机燃油供给系常见故障分析 摘要:柴油机的工作是由于各机构和各系统综合并协调来保证的。柴油机的常见故障往往出现在燃料供给系中。例如高压油管堵塞～排黑烟、柴油机动力不足、柴油机过热和起动困难等,而排烟的原因又非常多。在进行故障判断时常采用问、听、看、摸、嗅和试等手段来为故障判断作基础～达到迅速、准确地给予排除。柴油发动机热效率和经济性较好～柴油机的供油系统也相对简单～因此～柴油发动机无需点火系～柴油发动机的可靠性要比汽油发动机的好。柴油机在节能与二氧化碳排放方面的优势～则是包括汽油机在内的所有热力发动机无法取代的～除此之外～柴油机还有很多的优点～而且柴油机普及也得到了各国政府的普遍支持和政策鼓励～柴油机技术的开发和技术更新日新月异。 关键词:柴油机;燃油系统故障;故障原因;故障诊断 1 1引言 随着社会进步科学的发展，汽车已经进入各家各户，人们对汽车的了解也越来越深。有的时候你的爱车在行驶过程中会出现各种问题或故障，对您造成不可避免的损失。而汽车燃油供给系作为汽车的心脏，它在行驶中也会出现各种问题。其中高压油管堵塞，排黑烟、柴油机动力不足、起动困难不但影响驾驶员对汽车的操纵，也会影响汽车行驶的平稳性乘坐舒适性以及安全性。为解决此问题，不但需要平时加强对汽车燃油供给系的检测与诊断，也要进行维护。 2柴油机燃油系统常见故障的分析与排除 柴油机是一种较为复杂的内燃动力机，产生的故障不但影响车的整体工作、生活环境，而且直接关系到柴油机自身零部件的使用寿命和柴油机的动力性、经济性、平稳性和可靠性。根据柴油机的低压油路供油不畅、输油泵活塞弹簧折断、输油泵止回阀密封不严、高压油管堵塞、喷油嘴偶件卡死等问题进行分析。 2.1低压油路供油不畅 柴油机从油箱到喷油泵时油腔之间的进、回油管路属低压油路，当其中的管路接头、垫圈和油管因损坏而漏油时，将会使空气进入油路产生气阴，导致供油不畅，发动机出现启动困难、加速迟缓等故障现象，严重时会自动熄火。当油管因老化、变形和杂质和堵塞使通截面积减小，或因油堵塞时油滤网和柴油芯时，将引起供油量不足而使发动机功率下降和启动困难。这种故障的检查和排除可车上完成。用手油泵泵油至一定压力，松开放气螺钉，如有气泡溢出且始终排气不尽，则说明油路进空气;如没有气泡但柴油从放气螺钉处溢出无力，则说明油路被堵塞。正常现象是略为松开放螺钉，立即有油柱以一定压力喷射出来。排除故障方法是找出损坏或老化的垫圈、接头或油管予以更换;预防此类故障的方法是勤清洗进油滤网和柴油滤芯，勤检查管路，发现有问题时及时解决。 2.2输油泵活塞弹簧折断 发动机在运行中突然熄火，不能启动，拧松放气螺钉检查发现喷油泵低压油腔无燃油或很少，用手油泵泵油至整个低压油腔充满油，排净空气重新启动，发动机恢复正常，但行驶一段距离后再次自动熄火。这种故障现象很可能是输油泵活塞弹簧折断。此故障可就车排除，拧下螺堵，更换弹簧即可。 2.3输油泵止回阀密封不严 发动机启动后工作正常，但熄火停车一定时间后则出现启动困难，拧松放气螺钉有气光溢出，需重新排净空气方能启动。这种故障多为输油泵止回阀密封不严引起。检查方法是拧下输油泵出油螺钉，泵动手油泵使燃充满出油接头油腔，如接头内油面很快下降，则说明止 2 回阀密封不好。拆下止回阀检查密封面是否完好，止回阀弹簧是否折断或变形，密封座面上是否有颗粒杂质，依具体情况分别采取研磨密封面、更换止回阀或止回阀弹簧将故障排除。正常情况是油面在3 min以上的时间内不出现下降，泵动手油泵有油柱从出油接头有力喷出。 2.4高压油管堵塞 当某一缸高压油管因变形或有杂质而发生堵塞时，启动发动机后在油管部分有明显敲击声，且由于该缸不能正常工作而出现发动机功率下降。检查方法是逐缸拧松高压油管的进油端螺母，当拧松某一缸后敲击声消失，可断定该缸为故障缸，更换油管后故障即可排除。 2.5喷油嘴偶件卡死 当喷油嘴针阀卡死在关闭位置时在缸盖附近出现有规律的敲击声。它是由于喷测量时的压力被冲击喷油器所致。判断方法是拧松接喷油器端的高压油管，如敲击声随即消失，即可断定此缸喷油嘴针阀卡死。 3柴油机燃油供给系就车使用的常见故障与排除 3.1柴油机起动困难的原因与诊断 1)现象:柴油机起动时无着车征兆，或虽有着车征兆但多次起动仍发动不起来;起动时排气管冒烟极少或不冒烟;起动时排气管冒白烟。 2)原因: (1)油箱无油或油箱开关未打开; (2)油箱盖通气孔堵塞; (3)油管堵塞、破裂或管接头漏油; (4)油路中有空气或水，或气缸中有水; (5)柴油滤清器堵塞或不密封; (6)低压油路限压溢流阀不密封、弹簧太弱、弹簧折断或失调，造成油压太低; (7)输油泵工作不良或进油滤网堵塞; (8)所用柴油号数不对或柴油质量不佳; (9)喷油泵柱塞因其回位弹簧折断而不回位或柱塞偶件磨损过甚; (1O)供油拉杆上的调节拨叉或柱塞套筒上的可调扇齿松动; (11)出油阀偶件关闭不严或其弹簧折断; (12)高压油管破裂或接头松动; (13)供油时间过早、过晚或联轴器可调部分松动; (14)喷油器由于针阀偶件磨损过甚、针阀下端锥体与其座不密封、喷油器弹簧折断或调整不当等原因造成喷射压力太低; 3 (15)喷油器针阀卡住，造成不能关闭或开启; (16)喷油器喷孔堵塞或喷雾不良; (17)气缸压缩压力不足或空气滤清器严重阻塞; (18)起动转速太低或起动预热程度不够; (19)喷油泵供油拉杆在停车位置上卡住或起动供油量调整不足。 3)诊断方法:检查喷油正时、检查气缸压力和起动预热装置、检查喷油器的性能、检查起动时的供油量。 3.2柴油机起动时不冒烟的原因与诊断 若起动时排气管不冒烟，说明喷油泵不供油。诊断中若从放气螺钉处先有空气排出，随后油流正常，说明低压油路内有空气阻碍了燃油的流动。低压油路有空气应随即排除。排除空气时，首先应将油箱加满油，在油路密封性良好的情况下，先操纵手油泵供油，再拧松柴油滤清器上的放气螺钉排除空气，直至从放气螺钉孔处流出的燃油不含气泡为止，然后在燃油溢流的情况下旋紧放气螺钉。按上述同样的方法，旋松喷油泵上部的两个放气螺钉，将喷油泵低压油腔的空气排净后旋紧。 3.3柴油机动力不足的原因与诊断 1)现象:汽车行驶时动力不足，加速不灵，转速不能提高到应有的范围。 2)原因: (1)汽车冬季保温措施不足，致使发动机工作温度太低; (2)配气正时不准确; (3)供油拉杆或调速器运动件犯卡、调速弹簧折断，造成供油拉杆不能到达额定供油位置; (4)调速器调整不当，造成高速时起作用太早，使发动机达不动额定转速; (5)额定供油量调得太低或太高; (6)个别缸不工作或工作不良; (7)机油池内加机油太多或气缸上机油。 3)诊断方法:检查燃油供给系统是否渗入空气、检查喷油泵最大供油量、检查柴油牌号及质量。 3.4柴油机工作不稳定原因与诊断 1)现象:发动机运转不稳，机体抖振严重。 2)原因: (1)怠速调得太低; 4 (2)高压油管漏油; (3)油路内有空气或水; (4)个别缸不工作或工作不良; (5)喷油泵供油时间太早; (6)各缸供油间隔不均; (7)各缸供油量不等; (8)各缸喷射压力、喷射质量不一; (9)各缸密封性不同; (10)调速器飞球组件不灵活或间隙太大，造成稳速性能不佳; (11)各缸柱塞偶件、出油阀偶件和针阀偶件技术状况不一; (12)供油拉杆上的拨叉或柱塞套筒上的扇齿松动; (13)喷油器堵塞或滴油; (14)空气滤清器脏污严重; (15)选用柴油标号不当或柴油质量欠佳，使气缸内着火落后期延长，造成柴油机工作 粗暴。 3)诊断方法:检查调整喷油正时、进行单缸断油试验、检查空气供给装置是否不畅。 3.5柴油机排气冒烟不正常的原因与诊断 3.5.1排黑烟 1)原因:燃油的主要化学元素是碳和氢，如果在缺氧的条件下燃烧，会造成燃烧不完全， 使一部分未烧完的碳元素形成游离碳，悬浮在燃气中，随废气一起排出就成为黑烟。柴油机 排黑烟的主要原因如下: (1)空气滤清器严重堵塞，造成进气量不足; (2)喷油泵供油量过多或各缸供油不均匀度太大; (3)喷油器喷雾质量不佳或喷油器滴油; (4)供油时间晚; (5)气缸工作温度太低或压缩压力不足; (6)柴油质量低劣; (7)经常在超负荷下运行; (8)机油进入燃烧室过多; (9)校正加浓供油量太大。 5 2)诊断方法:当柴油机循环供油量大时，如果是怠速时排黑烟，说明怠速循环供油量太大;如果额定转速时排黑烟，说明额定循环供油量太大;如果超负荷运转时排黑烟，说明校正加浓供油量太大。循环供油量的检测与调试，必须拆下喷油泵(附调速器)在喷油泵试验台上按原厂进行。柴油机短时间超负荷运转，其排气烟色为灰色属于正常。 3.5.2排白烟 1)原因:柴油机排白烟的原因，总起来讲是柴油蒸汽未着火燃烧或柴油中有水的结果。当气缸内的柴油经过雾化、蒸发未能着火燃烧时，蒸发的燃油形成乳白色烟雾，水蒸汽为白色;当气缸内燃烧不良，有部分燃油蒸汽未能燃烧而另有部分燃油蒸汽燃烧不完全时，排出的废气为灰白色。柴油机排白烟的主要原因如下: (1)柴油中有水，或因气缸衬垫烧蚀、缸套缸盖破裂漏水等原因造成气缸进水; (2)气缸工作温度太低或气缸压缩压力不足; (3)喷油器喷雾质量不佳; (4)供油时间太迟; (5)柴油质量低劣或选用牌号不符合要求。 2)诊断方法:喷油提前角小，燃烧不完全造成的;气缸套轻微漏水、燃油中含有水;冷车启动、特别是低温启动时发动机冒白烟，但随着发动机温度升高白烟消失则是正常现象。 3.5.3排蓝烟 1)原因:柴油机排蓝烟，是机油进入燃烧室受热蒸发成油汽的结果。主要原因如下: (1)柴油机机油池内机油油面太高; (2)油浴式空气滤清器内机油平面太高; (3)由于气缸间隙太大、气缸漏光度太大、活塞环磨损过甚、活塞环弹力太小、活塞环装反等原因造成气缸漏油严重; (4)进气门与其导管松旷; (5)机油粘度太小。 2)诊断方法:发动机排蓝烟往往是“烧机油”所致，这时应检查发动机缸套是否磨损，是否“粘环”、环对口、气门密封圈老化变形、气门导管间隙过大等，而此时也同时伴随着曲轴箱窜气现象。增压器排油严重也会造成部分机油从进气道进入汽缸而“排蓝烟”。 4案例分析 案例1 故障现象:一台S195柴油机，冷机时能顺利起动，热机时却难以起动。在一次作业停机后，起动不能着火，但约半个小时后再起动时很快就着火了。另外，机车牵引力明显不足。 6 故障检查:起初，认为是缸套、活塞磨损造成的，但换新件后，故障依旧。作进一步检查时，发觉摇转飞轮阻力较小;松开减压手柄摇转飞轮，听到排气管里发出“哧”的声音，于是怀疑气门关闭不严，致使气缸压力过低。但经拆卸检查，气门头部和气门座圈没有烧损，也无偏差。反复查找终于发现，原来是气门弹簧自由长度比高度缩短了1.5mm。 故障排除:在气门弹簧一端加上2mm厚的平铁垫后，该柴油机玲、热机均能顺利起动。 故障分析:由于气门弹簧长期处在高温下工作，便因退火而使自由长度缩短且张力降低，造成气门关闭不严或关闭滞后，柴油机便因气缸压力过低而难以起动。当该机冷却后，其弹簧张力有所恢复，柴油机便又能起动了。 案例2 故障现象:有一台车用柴油机大修后出现启动困难，并且排气管冒白烟。检查气门间隙、喷油泵供油时间、喷油器雾化等，均属正常状态。一般发动机温度过低引起的燃烧不良，在发动机在中速运转一段时间，其水温达80?C左右时，排气管排灰白烟现象就会好转，但这台发动机在热车时仍冒白烟。 故障排除:经检查，大修时更换了新配气凸轮轴齿轮，原来是配气相位出了问题:当1缸活塞排气至上止点时，进气门才开始打开;而排气门关闭的时间也滞后。 检查齿轮安装记号:将曲轴转动数转后，中间齿轮上的记号分别与曲轴齿轮、喷油泵齿轮、凸轮轴齿轮上的记号对准，装配记号没有装错;检查配气相位，观察到当1缸排气至上止点时，进气门才开始打开，原来配气凸轮轴齿轮上的记号落后了一个齿，使进气门比正常晚开，排气门也晚闭从而引起发动机进气不足，废气排不尽，燃烧极不完全。降低了汽缸中的温度，而且也形成积碳，发动机排气管掩埋出的烟气呈灰白色。 故障分析:按照装配要求装妥配气凸轮轴齿轮，且记号对准无误后安装，发动试车，发动机能够顺利启动，排气管排灰白烟气的现象也被消除。 5结束语 综上所述，提高柴油机整机的可靠性、动力性、行驶性越来越重要，而且控制系统越来越复杂，越来越人性化，正向综合系统化方向发展。柴油机的动力性能与汽车本身的要求和使用条件有着紧密的联系，我相信随着科学技术不断的发展和广大汽车技术人员的不断研究与创新，把提高柴油机的动力性、安全性作为长期的目标。我们相信随着科学的发展和社会的不断进步，我们的汽车技术一定会有一个质的飞跃，成为带领社会发展的领头羊，必将有一个更远更高的发展。 7 参考文献: [1]刘艳莉.汽车故障诊断技术.西安电子科技大学出版社，2007.1 [2]张西振，韩梅.汽车发动机构造与维修.北京.机械工业出版社,2010.6 [3]丁继斌，刘映凯.汽车检测与诊断.-2版.大连.大连理工大学出版社,2009.7 [4]李铁军.柴油机电控技术实用教程[M].北京:机械工业出版社,2009 [5]宋福昌.电控柴油机维修技术[M].北京:电子工业出版社,2008 8