柴油機(jī)工作異常故障分析與排除

趙得倉

摘 要： 對柴油機(jī)工作中常見的異?，F(xiàn)象，排氣煙色異常、溫度異常、運(yùn)轉(zhuǎn)時響聲異常、消耗異常等進(jìn)行了分析，幫助用戶查找故障原因，解決使用中遇到的實(shí)際問題。

關(guān)鍵詞： 柴油機(jī);工作異常;故障分析

中圖分類號： S218.5? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.10.047

0 引言

柴油機(jī)工作正常所表現(xiàn)的特征我們都熟悉，如煙色正常、溫度正常、無異響、消耗正常等。如果柴油機(jī)工作中出現(xiàn)與正常工作時不同的現(xiàn)象，說明柴油機(jī)工作異常，此時要查找異?，F(xiàn)象產(chǎn)生的原因，加以排除，以避免對柴油機(jī)產(chǎn)生更大損傷。

1 柴油機(jī)排氣煙色異常

柴油機(jī)正常運(yùn)行時，其排氣煙色為無色。柴油機(jī)排氣煙色異常，是指柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)基本正常的情況下，排氣冒黑煙、藍(lán)煙或白煙。

1.1 產(chǎn)生原因

（1）排氣冒黑煙的主要原因有：負(fù)荷過重、進(jìn)排氣管不暢、供油過遲（或過量或不均）、氣門或汽缸套與活塞環(huán)間隙過大、密封不良。

（2）排氣冒藍(lán)煙是燒機(jī)油的表現(xiàn)，主要原因是：機(jī)油竄進(jìn)燃燒室，這是由于活塞環(huán)與汽缸套間隙過大，或活塞環(huán)“上”與“下”方向裝反，或者是油底殼或空濾器（油濾式）加注的機(jī)油過多。

（3）排氣冒白煙的主要原因有：燃油中有混水;冷卻水進(jìn)入燃燒室;柴油機(jī)工作溫度過低;噴油器出現(xiàn)壓力不足或者霧化不良等。

1.2 判斷及排除

1.2.1 排氣冒黑煙

柴油機(jī)排氣冒黑煙，首先應(yīng)檢查柴油機(jī)的負(fù)荷，若長時期超負(fù)荷運(yùn)行而冒黑煙，就應(yīng)減輕負(fù)荷;進(jìn)、排氣不暢，柴油燃燒不完全也會冒黑煙，所以要檢查空濾器和消聲器及排氣管。上述檢查正常后，柴油機(jī)仍冒黑煙，則檢查汽缸、活塞與氣門，看氣門是否漏氣，活塞與汽缸間隙是否過大或密封不嚴(yán)。然后再檢查燃油系統(tǒng)有無故障：如供油過量，霧化不良，各缸供油不均，供油過遲等。這些可通過拆檢噴油器、調(diào)整供油提前角來排除。最后檢查氣門是否漏氣或活塞環(huán)與汽缸套間隙是否過大，并根據(jù)故障部位，用拆檢、研磨、調(diào)整等方法修復(fù)。

1.2.2 排氣冒藍(lán)煙

引起排氣冒藍(lán)煙的主要原因是竄機(jī)油或機(jī)油過量，以致機(jī)油進(jìn)入燃燒室燃燒而形成。發(fā)生這種故障時，首先應(yīng)檢查柴油機(jī)潤滑油是否加注過多，若潤滑油量正常，則檢查活塞環(huán)，活塞環(huán)與汽缸間隙過大、活塞環(huán)裝配不當(dāng)、活塞環(huán)牙口重合或膠結(jié)等，都會引起竄機(jī)油而出現(xiàn)冒藍(lán)煙的現(xiàn)象。

1.2.3 排氣冒白煙

首先判斷柴油中是否有水，用手接近運(yùn)轉(zhuǎn)著的柴油機(jī)排氣管出口，如白煙過后手上留下水珠，表明燃料中有水或有水進(jìn)入燃燒室。如果在高溫負(fù)荷作業(yè)下運(yùn)轉(zhuǎn)也會出現(xiàn)白煙，說明是冷卻水進(jìn)入燃燒室。如果在柴油機(jī)溫度較低階段排氣管冒白煙，柴油機(jī)溫度升高以后逐漸變成冒黑煙，排氣管還會發(fā)出不規(guī)則的“放炮聲”，這多是由于噴油器滴油所致。

2 柴油機(jī)溫度異常

柴油機(jī)的工作溫度范圍對柴油機(jī)的動力性、經(jīng)濟(jì)性以及安全可靠性有很大的影響。當(dāng)冷卻系水溫在40 ℃左右時，柴油機(jī)油耗增加30%左右，而功率卻下降10%左右。若冷卻水溫升到120 ℃，柴油機(jī)功率下降5%左右，而油耗也增高。只有在冷卻水溫為80～95 ℃時，柴油機(jī)處于最佳工作狀態(tài)。而冷卻水溫從80 ℃降到30 ℃時，金屬零件的磨損量約增加5倍。因此，當(dāng)發(fā)動機(jī)冷卻水溫或機(jī)油溫度不在最佳工作范圍內(nèi)時，就認(rèn)為發(fā)動機(jī)有故障。

2.1 產(chǎn)生原因

（1）柴油機(jī)過熱的原因主要有：冷卻水量不足;冷卻系統(tǒng)散熱不良，如水箱、機(jī)體水套水垢多，節(jié)溫器損壞，水泵損壞，風(fēng)扇皮帶松弛、斷裂等;其它故障如超負(fù)荷運(yùn)行，供油提前角不對，燃燒室有積碳等。

（2）機(jī)油溫度過高的故障原因是：機(jī)油牌號、機(jī)油量不合規(guī)定，機(jī)油壓力、流量小，軸承間隙過小，活塞環(huán)漏氣等。

（3）柴油機(jī)過冷的原因主要有：①儀表指示不對或失靈;②節(jié)溫器關(guān)不嚴(yán)或失靈。

2.2 判斷及排除

（1）冷卻水量不足，發(fā)動機(jī)過熱。首先檢查冷卻系各部分是否漏水，如各部分都正常，則加足冷卻水。若仍然過熱，則檢查水箱或缸體水套是否水垢太多以致影響散熱。

（2）冷卻水量足但發(fā)動機(jī)過熱。首先檢查百葉窗是否打開或開度不足，風(fēng)扇皮帶是否松弛或打滑。其次檢查散熱器水管是否堵塞，或節(jié)溫器有無失效，這些都會影響冷卻水循環(huán)，而導(dǎo)致柴油機(jī)過熱。如以上部位都正常而柴油機(jī)仍然過熱，則檢查是否存在下列問題：供油提前角不正確;排氣門間隙過大;燃燒室積碳過多或油底殼機(jī)油量不足。

（3）運(yùn)行中發(fā)動機(jī)突然過熱。多是由于風(fēng)扇皮帶斷裂、節(jié)溫器損壞或冷卻系出現(xiàn)嚴(yán)重漏水導(dǎo)致的。

（4）發(fā)動機(jī)過冷。這種故障一般發(fā)生于冬季或高寒地區(qū)，這時應(yīng)首先檢查百葉窗是否關(guān)嚴(yán)，氣溫過低時保溫罩缺失，潤滑油是否過多。其次檢查節(jié)溫器是否失效，或者是儀表指示有無失靈。

3 柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時響聲異常

如果發(fā)動機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，伴隨有其他聲響，如發(fā)出間歇或連續(xù)的金屬敲擊聲、連續(xù)的金屬摩擦聲等，即表明發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不正常，這種聲響稱為柴油機(jī)異響。

3.1 產(chǎn)生原因

（1）著火敲擊聲產(chǎn)生的主要原因：發(fā)出的響聲是不均勻的響聲，故障可能是供油時間過早、個別汽缸供油量過大、各缸噴油器的噴霧狀況不一致、各缸壓縮力不一致。如果是均勻而粗暴的響聲，可能是供油時間過早、發(fā)動機(jī)負(fù)荷過大、發(fā)動機(jī)溫度過高、所用柴油品質(zhì)不符合技術(shù)要求導(dǎo)致的。

（2）活塞敲缸的主要原因：連桿軸頸與主軸頸不平行、連桿彎曲、連桿襯套軸向偏斜等造成的活塞偏缸導(dǎo)致敲缸。

（3）主軸承響的主要原因：曲軸主軸頸及軸承磨損過多或軸瓦燒蝕使間隙增大。

（4）氣門敲擊聲的主要原因：由于氣門間隙調(diào)整不當(dāng)或是推桿彎曲、搖臂撞頭、搖臂襯套磨損、挺柱與凸輪偏磨，致使氣門間隙過大。

3.2 判斷及排除

（1）著火敲擊聲的診斷。當(dāng)柴油機(jī)由怠速或低速往中、高速急加油門試驗(yàn)。如果油門加大的越急，響聲越嚴(yán)重，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速升高后以及迅速收回油門時，響聲減弱或消失，轉(zhuǎn)速降低后響聲又有所恢復(fù)，可初步斷定為著火敲擊聲。

（2）活塞敲缸的診斷?；钊酶茁暿乔S每轉(zhuǎn)一次，上、下止點(diǎn)處各響一次。多數(shù)是由于汽缸與活塞間隙過大導(dǎo)致發(fā)響。向懷疑發(fā)響的汽缸注入20 mL左右的新機(jī)油，響聲減弱或消失，說明活塞與汽缸配合間隙偏大。

（3）主軸承響的診斷。檢查時，可反復(fù)改變發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速或突然加速提高發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，大轟油門時，響聲隨轉(zhuǎn)速升高而變大，改變轉(zhuǎn)速的同時在軸承部位傾聽，其響聲較大，出現(xiàn)沉重的“當(dāng)、當(dāng)、當(dāng)”響聲，發(fā)動機(jī)有抖動現(xiàn)象，說明是曲軸軸承響。

（4）氣門敲擊聲。負(fù)荷、溫度、缸位對響聲無影響。轉(zhuǎn)速增高響聲增大，節(jié)奏加快。怠速、低速時響聲明顯，中速以上變得模糊雜亂，可判斷為氣門敲擊聲。

4 柴油機(jī)消耗異常

4.1 產(chǎn)生原因

（1）燃油消耗量過大的原因。燃油消耗量過大的主要原因是燃油在汽缸內(nèi)燃燒不充分，因此有部分燃油未能完全燃燒就被排出。產(chǎn)生這種故障的原因是燃油系工作不正常、汽缸壓縮力不足，此外還有可能是柴油質(zhì)量不好或泄漏。

（2）機(jī)油消耗量過大的原因。機(jī)油消耗量過大的主要原因是機(jī)油滲漏、機(jī)油燒損等。

（3）冷卻水消耗量過大的原因。冷卻水消耗量過大的原因主要是滲漏。

4.2 判斷及排除

（1）燃油消耗量過大。首先檢查柴油質(zhì)量是否合符要求，燃油管路和接頭有無滲漏。若都正常，再檢查空濾器和進(jìn)、排氣岐管與總管是否堵塞。排除上述故障后如仍然燃燒不良，則檢查氣門間隙是否正確，汽缸壓縮力是否不足。其次檢查供油提前角是否正確，全負(fù)荷調(diào)整螺釘是否松動，怠速調(diào)整是否適當(dāng)。最后檢查輸油泵進(jìn)油濾網(wǎng)是否堵塞，噴油泵和噴油器是否工作不良。

（2）機(jī)油消耗量過大。首先檢查機(jī)油有無外漏情況。消除外漏不能只靠擰緊連接螺栓，還應(yīng)當(dāng)注意檢查接合面上密封墊的質(zhì)量。其次觀察排氣顏色，當(dāng)冒出的氣體是藍(lán)色時，說明有機(jī)油被燃燒。此時，擰下曲軸箱上的注油螺塞，如果從注油口向外冒藍(lán)煙，說明機(jī)油超耗是活塞環(huán)嚴(yán)重磨損引起的。如果注油口不冒煙，說明機(jī)油超耗可能是由于氣門導(dǎo)管的損壞或氣門導(dǎo)套間隙過大導(dǎo)致的。

（3）冷卻水消耗量過大。首先檢查外部如水泵、散熱器、上下水管等處是否漏水，再檢查汽缸蓋、汽缸蓋墊片、機(jī)體等是否損壞或有裂紋。