柴油机故障诊断

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第4章柴油机故障诊断

柴油机所使用的柴油,粘度大,蒸发性差.所以,要形成品质良好的混合气,对柴油品质,汽缸压力,喷油泵的压力及喷油正时,喷油器喷射的压力,射程,喷射雾化等的要求极其严格.供油量随转速变化的特性,称为喷油泵的速度特性.喷油泵的速度特性使发动机在高速时出现超速,而在怠速时会出现熄火.为此,柴油机必须配置调速器,用以限制柴油机超速,并稳定怠速.柴油机燃料系统的部分机件,如喷油泵,出油阀,喷油器等,均为十分精密的配合副.柴油机供给系常见故障部位如图4.1所示.

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第4章柴油机故障诊断4.1柴油机不能发动

柴油机不能发动的故障现象为起动机带不动发动机转动,者起动机能带动但发动机无发动征兆.起动机能带动柴油机,但柴油机无任何起动的迹象,其故障实质是燃油未进入燃烧室,或起动转速过低.这是一种常见的故障现象,多为起动电路系统故障,低压油路和高压油路不良所致.诊断时,应首先确定故障出自哪一部分.通常可先从起动电路系统检查,然后分别排除低压油路和高压油路故障.

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第4章柴油机故障诊断 4.1.1起动机能带动柴油机,但柴油机无发动征兆1.起动系统故障诊断 (1)故障现象:起动时发动机转动缓慢,并且发动机转速不均匀. (2)故障原因.造成起动转速过低的原因有:蓄电池电量不足,蓄电池至起动机连线过长,造成过大的电压降;蓄电池电极连线松动或电极桩接线处氧化物太多使电阻过大,起动机故障,起动继电器断路,机油粘度过大起动机无法带动;或因发动机机械故障,这些可使起动机无法带动柴油机或转速过低. (3)故障诊断与排除.首先检查蓄电池与起动机的连接状况;再检查蓄电池容量,温度过低时也会导致蓄电池容量下降,同时由于低温会使润滑油粘度过大而造成起动转速的不足,导致起动困难;若不是上述原因导致起动困难,则应检查是否存在机械故障.

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第4章柴油机故障诊断4.1.1起动机能带动柴油机,但柴油机无发动征兆2.低压油路故障的诊断

(1)故障现象:松开喷油泵放气螺塞,按动输油泵上的手动泵,放气螺塞处无油流出,说明燃油没有进入喷油泵;或者放气螺塞处流出泡沫状柴油,说明燃油夹带空气进入喷油泵,而且长时间按动手动泵不能排净空气. (2)故障原因.①油箱内无油或油量不足;②油箱开关未打开或油箱盖空气孔堵塞;③油箱内上油管堵塞或从上部折断;④油箱至输油泵间油管堵塞;⑤柴油滤清器滤芯堵塞;⑥输油泵滤网堵塞;⑦输油泵油阀粘滞,活塞损坏或胶圈失效;⑧油箱内输油管破裂或松动;⑨油箱至输油泵间油管有破裂处或接头松动. (3)柴油机低压油路故障诊断流程如图42所示.

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第4章柴油机故障诊断4.1.1起动机能带动柴油机,但柴油机无发动征兆3.高压油路故障诊断 (1)故障现象:低压油路供油正常,各高压油路中无空气,但各缸喷油器无油喷出. (2)故障原因.①喷油泵引发的故障原因: l喷油泵凸轮轴挺杆与柱塞的间隙过大; l柱塞与套筒偶件间隙过大或二者粘滞; l油量调节叉或扇形齿轮固定螺钉松动或脱落,使柱塞滞留在不供油位置上; l供油齿条卡滞,使柱塞不能转动或转动量过小; l出油阀粘滞或其弹簧折断; l出油阀密封不良或其弹簧折断; l油门拉杆处于不供油位置; l联轴节主动盘或被动盘连接键损坏.

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第4章柴油机故障诊断4.1.1起动机能带动柴油机,但柴油机无发动征兆②由喷油器引发的故障原因: l针阀积炭或烧结而不能开启; l针阀喷油孔堵塞; l压力弹簧调整不当; l高压油管破裂或其接头松动. ( 3)柴油机高压油路故障诊断流程如图4.3所示.

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第4章柴油机故障诊断 4.1.2柴油机有发动征兆,但不能发动1.柴油机大量冒黑烟,不能发动的故障诊断 (1)故障现象:接通点火开关,起动发动机后,排气管大量排黑烟,但柴油机无法发动.排气管冒黑烟. (2)故障原因.①喷油泵驱动联轴节上的固定螺栓松动,或喷油正时调整过早;②喷油泵引发的故障.喷油泵柱塞磨损过甚;喷油泵挺杆或凸轮磨损过甚;对于设有柱塞挺杆调整螺钉的喷油泵,调整螺钉松动.③喷油器引发的故障.喷油器针阀粘滞不能关闭;针阀与阀座接触不良或泄漏;喷油压力弹簧调整螺丝松动使喷油压力过低.

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第4章柴油机故障诊断 4.1.2柴油机有发动征兆,但不能发动④调速器调整不当——在喷油泵柱塞副磨损情况下,驾驶员有意将供油量调大;⑤汽缸压力过低;⑥空气滤清器及进气通道堵塞;⑦排气制动阀未全打开. (3)柴油机有发动的征兆但不能发动,排气大量冒黑烟的故障诊断流程如图4.4所示.

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第4章柴油机故障诊断 4.1.2柴油机有发动征兆,但不能发动2.柴油机大量冒灰白烟,不能起动的故障诊断 (1)故障现象:发动机不易起动并排出灰白色烟雾. (2)故障原因.①低温起动预热装置失效,发动机温度过低;②喷油泵喷油正时不准确,可能是喷油时刻过迟或过早.③空气供给量或供油量不足.④供油量过多,汽缸温度低.⑤喷油器雾化不良,汽缸温度低;⑥喷油器针阀被卡住在开启位置;⑦汽缸压缩压力不足,使柴油达不到自燃的温度. (3)故障诊断流程如图4.5所示.

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第4章柴油机故障诊断 4.1.2柴油机有发动征兆,但不能发动3.柴油机排气管大量冒水汽,不能起动的故障诊断 (1)故障现象:接通起动机后发动机不能起动,排气管排出水蒸气般的白色烟雾. (2)故障原因.①燃

油中有水.②汽缸垫被冲坏或汽缸盖上的紧固螺栓未按规定力矩紧固,使少量冷却液进入汽缸.③汽缸体或汽缸盖上的冷却水套有裂纹. (3)故障诊断与排除遇到这种情况,先用手接近排气管出口处,若白色烟雾过后手上留下水珠,即说明有水进入燃烧室.可按以下程序检查;①检查柴油质量,查看有无水分掺入.有水时,应从油箱及柴油滤清器放污塞放出水及沉淀物.②检查汽缸体,汽缸盖有无破裂漏水;③检查汽缸盖螺栓是否拧紧;④检查汽缸垫有无冲坏漏水.这一故障的外部特征是:汽缸垫冲坏处发生在汽缸与水道之间时,水箱上部有气泡冒出;汽缸垫冲坏处发生在汽缸与机油道之间时,油底壳机油面升高. (4)故障诊断流程如图4.5所示.

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第4章柴油机故障诊断 4.2柴油机无力故障诊断发动机无力故障,是指发动机工作时输出的功率达不到额定功率.常见的故障现象为发动机游车;发动机运转不均匀等. 4.2.1发动机游车 1.故障现象:发动机运转中,转速出现有规律的忽快忽慢,转速提不高,发动机无力. 2.故障原因. (1)调速器故障①调速器或油量调节系统出现卡滞;②飞块销孔,座架磨损松旷;③飞块过重或者收张距离不一致;④调速器内的润滑油长期未更换变质或油量太少;⑤调速弹簧变形或断裂.

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第4章柴油机故障诊断 4.2.1发动机游车2)喷油泵故障①供油量调节齿杆运动阻滞,不灵活;②柱塞套安装不良,使调节齿杆(或拨叉)不能自如游动;③柱塞调节臂或扇形小齿轮变形或松动,使齿杆不能游动自如;④喷油泵凸轮轴轴向间隙过大;⑤供油量调节齿杆与扇形齿轮齿隙或柱塞调节臂与油量调节拨叉配合间隙过大;⑥供油量调节齿杆(或拨叉)拉杆销子松旷. (3)个别汽缸的喷油器针阀烧结引起发动机游车故障. 3.柴油机游车故障诊断流程如图4.6所示.

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第4章柴油机故障诊断 4.2.2发动机工作无力,排气管大量冒黑烟1.故障现象.发动机运转无力,运转不均匀排气冒黑烟;加大油门时,出现敲击声.2.故障原因. (1)由喷油泵引发的故障:①喷油泵的个别凸轮或挺杆滚轮磨损过度.②个别柱塞套扇形小齿轮固定螺丝松动.

③挺杆调整螺钉调整不当或松动.④个别柱塞粘住或弹簧不当或松动.⑤出油阀磨损或弹簧折断. (2)由喷油器引发的故障原因.①喷油器针阀粘住不能关闭.②喷油器针阀密封性能下降.③喷油器压力调整弹簧断裂或弹力过低. (3)由汽缸压力过低引发发动机运转无力,运转不均匀排气冒黑烟的故障

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第4章柴油机故障诊断 4.2.2发动机工作无力,排气管大量冒黑烟

3.故障诊断与排除.首先应查明发动机排黑烟的发生工况,如果发动机在怠速工况排黑烟,说明怠速循环供油量太大.当发动

机汽缸压力低时,排气冒黑烟;使用低劣的柴油,燃烧不完全,排气冒黑烟.可能是个别缸喷油过多或雾化不良所造成,可进行逐缸断油试验.如果上述方法仍不能排除故障,应进一步检查各缸喷油间隔角是否一致.

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第4章柴油机故障诊断 4.2.3发动机工作无力,排气管排出大量白烟1.故障现象:发动机工作无力,运转不均匀并排出大量白烟.发生这种故障时,主要有以下三种现象: (1)排出灰白色的烟雾; (2)排出水汽白烟; (3)发动机起动初期排出白烟,随着温度升高逐渐变为黑烟. 2.故障原因 (1)由于喷油泵等原因,使喷油时间过迟; (2)汽缸垫水道孔被冲穿后与汽缸相通,冷却水由此进入汽缸; (3)汽缸体裂纹,冷却水渗入汽缸; (4)柴油内含水分或柴油滤清器中有水; (5)汽缸压力过低. 3.故障诊断与排除应首先检查冷却水的温度是否符合发动机正常工作温度. (1)在不同转速下运转,发动机均工作无力,排灰白色烟雾.有可能是驱动轴联轴器固定螺栓松动或发动机装配供油正时匹配不当. (2)发动机工作无力,排气冒水汽般白烟时.可用单缸断油法找出进水的汽缸.若单缸断油各缸工作状况基本一样,仍然无力冒水汽白烟,则应检查柴油中是否有水. (3)当冷起动时发动机冒白烟,随着温度升高后冒黑烟,说明汽缸压力不足.

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第4章柴油机故障诊断 4.2.3发动机工作无力,排气管排出大量白烟4.发动机工作无力,运转不均匀并排出大量白烟故障诊断流程,如图4.7所示.

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第4章柴油机故障诊断4.2.4柴油机超速柴油机超速战速是指由于某些原因而破坏了柴油机的调速特性,使柴油机的转速急剧增高,失去控制的现象,也称为飞车. 1.故障现象:发动机转速突然升高失去控制,以致超过允许的额定值并伴有异响. 2.故障原因①油门拉杆或供油调节齿杆卡滞;②油量调节齿杆和调速器拉杆脱节;③调速器杠杆,销子脱落;④调速器飞块销轴断裂,飞块甩脱;⑤飞块压力轴承损坏;因某种原因使飞块难以甩开或飞球座沿支架滑动时,阻力增加;⑥调速器弹簧折断或弹力下降;⑦喷油泵柱塞弹簧折断或柱塞卡在高速位置;⑧柱塞的油量调整齿圈固定螺钉松动使柱塞失去控制;⑨调速器的高速调节螺钉或最大油量调整螺钉调整不当. 3.故障诊断与排除.如果出现飞车事故,应立即设法制止,紧急措施有:①踩下离合器踏板,将变速器挂入高速挡,然后缓抬离合器踏板,踩下制动踏板,强制熄火.②变速器挂空档,停车,然后设法堵住进气管,切断空气的供应,强制熄火.③停车后,没法切断供油油路,强制熄火.同样应小心零件飞出伤人.

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第4章柴油机故障诊断 4.2.5柴油机燃料供给系的检测柴油机燃油供给主要由柴油箱,柴油滤清器,输油泵,喷油泵,调

速器,喷油器等组成.以下介绍对输油泵,A型喷油泵,调速器及喷油器检测的方法等. 1.输油泵的检测 (1)输油泵主要零件的磨损与检查.①出油阀的磨损.出油阀的磨损主要是阀门与阀座配合面的磨损.检查的方法是用嘴吸气或吹气,对于进油阀可从进油口方向吸气,吸气时应感觉不到有漏气.②活塞与输油泵体的磨损.磨损使活塞与孔的配合间隙增大.活塞与泵体孔的标准配合间隙为0.015~0.038mm,当此间隙达到0.06mm时应修理. (2)输油泵的试验.输油泵的工作性能试验主要有密封性试验,吸油能力试验,供油能力试验等.①密封性试验.旋紧手油泵的手柄并堵住出油口,将输油泵浸入清洁的煤油或柴油中.从进油口接入147~196kPa压力的压缩空气,若在泵体与推杆之间的缝隙处有气泡漏出,用量筒收集气泡,若1min收集量在50m1以内,说明此间隙正常,密封良好.

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第4章柴油机故障诊断 4.2.5柴油机燃料供给系的检测②吸油能力试验将输油泵装在喷油泵上,旋紧手油泵手柄.在进油口接头上安装一根内径为 8mm,长度为2m左右的塑料管,使输油泵进油口高于油箱油面1m.然后用手以每秒2-3次的速度往复拉与压柱塞,记录燃油输送到出油口时间,此时间应小于l min,否则应检修.如图4.8所示.③供油量试验当喷油泵转速为750r/min,输油压力为 206kPa .输油泵供油量不低于 250ml/min.转速为600r/min,从开始吸油到供油压力上升到180KPa所需的时间不应超过30s. (3)EQD6102型柴油机输油泵性能试验,如图4.8所示.

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第4章柴油机故障诊断 4.2.5柴油机燃料供给系的检测2.喷油泵的检测调整 (1)喷油泵检测调整的主要项目①供油不均匀性检查.②额定供油量喷油泵额定供油量和供油不均匀度的检查与调整是喷油泵试验台上进行的.③供油间隔角的检查.喷油泵各缸供油间隔角的均匀性,将决定柴油机各缸供油提前角的一致性. A型喷油泵供油间隔角的检查方法:在一缸出油阀管接头上安装内径为φ2-3mm透明(玻璃)的定时管,如图4.9所示.油门处于全开位置,转动喷油泵凸轮,注意观察定时管内液面,当油面微一闪动,立即停止转动油泵凸轮,这就是第一缸柱塞供油开始角,记录此时刻度盘读数;然后用同样方法,依次检查并记录1-5-3-6—2-4缸柱塞的供油起始角.前后两缸的刻度读数差,即为这两缸的供油间隔角.

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第4章柴油机故障诊断 4.2.5柴油机燃料供给系的检测(2)喷油泵偶件的检测方法.①柱塞偶件的检验密封性能检验方法:将喷油泵中的出油阀取出,将阀座与出油阀衬垫仍留在里面,旋上出油阀座,将喷油泵试验台上的高压油管接在出油阀座上,并排净内部的空气.将柱塞调整到最大供油量的中间行程位置.用喷油泵

试验台上的手柄泵油至20MPa停止泵油,测量油压下降至10MPa时所经历的时间.对于柱塞偶件要求不少于18秒.各个柱塞偶件的密封性指标相差应不大于最大数值的15%.也可用滑动性能试验对柱塞偶件的磨损程度进行简单的检查.检测方法:将柱塞,套筒洗净后装一体,并使其倾斜60°角,然后将柱塞拉出35-40mm,柱塞应能在本身重力沿套筒缓缓下滑到原位.密封性试验的另一种方法是,用一手握住套筒,并用手指堵住套筒端面的出油孔和进油孔,另一手拉出柱塞时,应感到有明显的吸力,放开柱塞时,柱塞应能迅速而自动地回至原位.将柱塞转到几个不同的位置反复试验几次均应符合要求

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