柴油機(jī)在使用過程中總要發(fā)生故障,應(yīng)按照故障診斷方法進(jìn)行故障診斷,而后才能進(jìn)行排除或者維修,恢復(fù)柴油機(jī)的正常工作狀況。
一、柴油機(jī)的常見故障
1、柴油機(jī)常見故障
(1)柴油機(jī)起動(dòng)困難:主要包括柴油機(jī)常溫下起動(dòng)困難和柴油機(jī)冷起動(dòng)困難等起動(dòng)故障。
(2)怠速不穩(wěn)定:主要是指柴油機(jī)怠速轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定、無(wú)怠速和怠速悠車等怠速工況故障。
(3)中小負(fù)荷工況工作不穩(wěn)定:發(fā)動(dòng)機(jī)容易熄火,個(gè)別氣缸斷續(xù)工作,動(dòng)力輸出不穩(wěn)定。
(4)大負(fù)荷動(dòng)力不足:柴油機(jī)高速高負(fù)荷工況表現(xiàn)無(wú)力,汽車加速無(wú)力等動(dòng)力不足故障。
(5)柴油機(jī)費(fèi)油:汽車使用中發(fā)現(xiàn)費(fèi)油,汽車長(zhǎng)途行程中發(fā)現(xiàn)百公里油耗明顯增加等故障。
(6)柴油機(jī)停油不熄火:關(guān)斷發(fā)動(dòng)機(jī),發(fā)動(dòng)機(jī)仍然運(yùn)轉(zhuǎn)不熄火;繼續(xù)重復(fù)關(guān)斷仍不熄火。
2、柴油機(jī)特殊故障
(1)柴油機(jī)飛車:柴油機(jī)在高轉(zhuǎn)速工況運(yùn)轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速突然自行升高,不能控制,甚至損壞機(jī)器。
(2)柴油機(jī)停機(jī):柴油機(jī)在高轉(zhuǎn)速高負(fù)荷工況,突然失去控制而停機(jī),柴油機(jī)再不能起動(dòng)。
二、柴油機(jī)故障診斷方法
靈活運(yùn)用十大故障診斷方法,對(duì)柴油機(jī)的常見故障和疑難故障進(jìn)行診斷。柴油機(jī)的工作原理決定有些故障比較明顯,也比較容易判斷,例如可用看柴油機(jī)排煙煙色,聽柴油機(jī)聲音,手摸某處的溫度和感知振動(dòng)等方法來(lái)判斷。
1、柴油機(jī)排氣煙色
觀察柴油機(jī)排氣煙色,判斷柴油機(jī)的工作是否出現(xiàn)故障,是一種簡(jiǎn)單易行和有效的方法。
發(fā)動(dòng)機(jī)在正常工作溫度下,其排氣煙色應(yīng)該是無(wú)色或淡灰色,所謂無(wú)色不是完全無(wú)色,不能像汽油機(jī)那樣無(wú)色,而是在無(wú)色中伴有淡淡的灰色,這是正常排氣煙色;發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速時(shí)排氣煙色可能重一些,在高速高負(fù)荷時(shí)也可能重一些,要注意觀察正常排氣煙色,才能對(duì)非正常的排氣煙色有清楚的了解。
(1)排氣冒黑煙。柴油機(jī)排氣冒黑煙主要是燃料過濃,可燃混合氣形成不良或燃燒不完善等原因造成的。
在柴油機(jī)正常溫度運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),大負(fù)荷工況或加速工況下常常伴有冒黑煙的現(xiàn)象,一般是因?yàn)閲娪土窟^多造成的。如果柴油機(jī)無(wú)故障,又調(diào)整得當(dāng),且冒煙限制器工作正常,柴油機(jī)在大負(fù)荷下冒黑煙現(xiàn)象就能減輕,排煙為灰色就比較正常。排煙能調(diào)為淡灰色那是最好的。
在寒冷季節(jié),柴油機(jī)冷起動(dòng)時(shí)有的要冒出大量的黑煙,有的甚至較炊煙濃重得多,看上去就像汽車失事冒濃煙一樣,沒見過怪嚇人的。這主要是由于天氣寒冷,空氣溫度低,進(jìn)氣溫度低,6110型柴油機(jī)雖有進(jìn)氣預(yù)熱裝置,但可能有時(shí)不起作用或作用低下;柴油機(jī)機(jī)體冷,特別是在夜間冷凍一宿,已完全變冷,進(jìn)入的空氣雖經(jīng)預(yù)熱又被冷卻,引起燃燒室中空氣溫度低,相應(yīng)的潤(rùn)滑油溫度低,機(jī)油盤潤(rùn)滑油溫度低,各油道和各潤(rùn)滑表面潤(rùn)滑油膜溫度低,發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)阻力大,相應(yīng)轉(zhuǎn)速較低;冷卻液溫度低,柴油機(jī)升溫慢;燃油溫度低,噴油器噴射霧化不良,可燃混合氣形成不佳,使得燃燒不完善;再加上燃油品質(zhì)不佳,黑煙就更濃。而德國(guó)道依茨發(fā)電機(jī)組BF6M1013EC型柴油機(jī),在燃燒室中加裝有筆式冷起動(dòng)預(yù)熱器,能給燃燒室加溫,這就使冷機(jī)起動(dòng)和冷起動(dòng)后的預(yù)熱過程的柴油機(jī)冒黑煙現(xiàn)象得以緩和且可較快消失掉。
對(duì)于柴油機(jī)冷起動(dòng)時(shí)和延續(xù)一段時(shí)間的冒黑煙故障,很難以調(diào)整的方法加以解決,只能等待約半小時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)溫度正常了,冒黑煙故障也就隨之減輕和消失了。
(2)藍(lán)色煙。排氣藍(lán)色煙,一般是發(fā)動(dòng)機(jī)使用日久,慢慢開始燒機(jī)油引起的,隨著藍(lán)色煙霧的加重,燒機(jī)油越來(lái)越多,就應(yīng)考慮維修柴油機(jī)了。
有時(shí)燃油中混有水分,或有水分漏入燃燒室中,引起燃燒的改變,柴油機(jī)會(huì)冒淺藍(lán)色煙。
(3)白色煙。白色煙是指排氣煙色為白色,與無(wú)色不同,白色是水蒸氣的白色。白色表示排煙中含有水分或含未燃燒的燃油成分。柴油機(jī)在寒冷天氣運(yùn)行時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)溫度低,排氣管溫度也低,有水蒸氣排氣凝結(jié)成水汽形成白色排煙,是正?,F(xiàn)象。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度正常,排氣管溫度也正常時(shí),仍然排出白色煙霧,說明發(fā)動(dòng)機(jī)工作不正常,故障原因可能有:燃油中含有過多的水分;噴油泵壓力過低;噴油器故障等使燃油在燃燒室中霧化不良、可燃混合氣形成不良等引起的。
(4)灰色煙。淡灰色煙,柴油機(jī)工作還算正常,但煙霧顏色加重呈灰色或接近于黑色就不正常了,除了上述排煙黑色的原因外,還可能有進(jìn)氣不暢即空氣供給不好的原因。當(dāng)取下進(jìn)氣空氣濾清器后,排氣煙色由深變淺甚至變?yōu)闊o(wú)色時(shí),就是空氣濾清器堵塞了,應(yīng)檢查引起進(jìn)氣不暢的原因。
2、柴油機(jī)聲音
柴油機(jī)的工作原理決定其聲音較汽油機(jī)大,當(dāng)其發(fā)生故障時(shí)又會(huì)以更大的異響表現(xiàn)出來(lái),只要認(rèn)真監(jiān)聽,故障比較容易判斷。
監(jiān)聽柴油機(jī)異響的方法較多,如直接用耳朵監(jiān)聽,這是用得最多的,許多異響都可以直接聽出來(lái);借助于聽棒、螺絲刀、膠管和聽診器等工具監(jiān)聽某部細(xì)微聲音,也不失為好的監(jiān)聽方法,收到直接用耳朵聽聽不到的聲音。
(1)柴油機(jī)工作粗暴噪聲。當(dāng)調(diào)速器調(diào)整有誤,噴油量過多,噴油過早時(shí),可能會(huì)出現(xiàn)工作粗暴噪聲,明顯高于正常柴油機(jī)聲音。特別是當(dāng)柴油機(jī)加速和高負(fù)荷時(shí)表現(xiàn)更為明顯,應(yīng)適當(dāng)進(jìn)行調(diào)整。
(2)柴油機(jī)敲缸噪聲。當(dāng)調(diào)速器調(diào)整使噴油過于提前時(shí),燃燒室中燃燒壓力發(fā)生在活塞上止點(diǎn)附近,燃燒室中燃燒壓力上升率偏高,引起柴油機(jī)敲缸。敲缸多發(fā)生在加速和高負(fù)荷況,如敲缸經(jīng)常發(fā)生,就應(yīng)適當(dāng)調(diào)整,否則長(zhǎng)期敲缸會(huì)損壞柴油機(jī)。
(3)柴油機(jī)排氣噪聲。柴油機(jī)排氣噪聲比較高,要求從發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管口直到排氣消聲器排氣出口的管路不能有損壞和漏氣之處,如管路連接處漏氣將使噪聲大大增加,對(duì)使用十分不利,必須換件修好。
(4)氣門落座噪聲。正確的氣門落座噪聲可用耳朵直接聽到,用聽棒或長(zhǎng)起子監(jiān)聽聽的更清楚,如聽到氣門噪聲過大,可能是氣門間隙過大,應(yīng)重調(diào)氣門間隙;如聽不到氣門落座噪聲,還伴有柴油機(jī)工作不良等故障,可能是氣門間隙過小,應(yīng)重調(diào)氣門間隙到適當(dāng)間隙,恢復(fù)柴油機(jī)正常工作。
(5)噴油系統(tǒng)噪聲。噴油泵和噴油器正常工作時(shí),用聽棒能夠監(jiān)聽到有節(jié)奏的噴油泵出油閥出油聲響和噴油器噴油后針閥落座的聲響。如監(jiān)聽不到某路噴油泵和噴油器的聲音時(shí),又伴有柴油機(jī)工作不良等故障時(shí),可能是某缸不噴油,不工作。
(6)柴油機(jī)聲音不正常。柴油機(jī)正常工作時(shí),發(fā)出有節(jié)奏的噪聲,柴油機(jī)加速時(shí)聲音正常變化轉(zhuǎn)速正常提升。為發(fā)動(dòng)機(jī)加速時(shí),聲音變得清脆、"咯、咯"作響時(shí),可能是噴油過早所致;聲音變得沉悶、"呼、呼"作響且伴有加速無(wú)力時(shí),可能是噴油過遲所致。
3、柴油機(jī)振動(dòng)和溫度
柴油機(jī)和柴油車正常工作時(shí),有一個(gè)常規(guī)的感覺得到的正常振動(dòng),低速低負(fù)荷時(shí)振動(dòng)較小,高速高負(fù)荷時(shí)振動(dòng)加大,加速過程中有一個(gè)逐漸過渡的振動(dòng)過程。在使用中這一振動(dòng)明顯改變和明顯加大時(shí),說明柴油機(jī)發(fā)生故障。柴油機(jī)支承損壞,柴油機(jī)支承是柴油機(jī)與車架的連接裝置,損壞后使柴油機(jī)振動(dòng)明顯改變;柴油機(jī)某缸不工作或工作不良,使發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)加大,當(dāng)排除前者原因后要檢查發(fā)動(dòng)機(jī)本身。
柴油機(jī)供油高壓油管的波動(dòng),可用手摸法直接感知出來(lái),摸到的振動(dòng)就像中醫(yī)給人摸脈波一樣,高壓管的波動(dòng)與轉(zhuǎn)速成正比,節(jié)律準(zhǔn)確,波幅一致。當(dāng)用手摸到某缸高壓油管的脈動(dòng)變得特別重時(shí),可能是本缸噴油器針閥卡住在噴油關(guān)閉位置所致,應(yīng)進(jìn)一步檢查本缸工作情況;當(dāng)某缸高壓油管的脈動(dòng)變得特別輕滑時(shí),可能是本缸出油針閥處密封不良,也應(yīng)繼續(xù)檢查。
柴油機(jī)起動(dòng)后開始工作時(shí),檢查柴油機(jī)工作情況,可用手摸各缸排氣管溫度上升情況。如某缸溫度上升明顯低于其他各缸,表示本缸不工作或有失火情況;柴油機(jī)在怠速時(shí)轉(zhuǎn)速不穩(wěn),也可用上述摸各缸排氣歧管的方法檢查溫度是否一致,如發(fā)現(xiàn)本缸溫度仍然明顯偏低,就應(yīng)對(duì)本缸工作進(jìn)行進(jìn)一步檢查。但是當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)升溫后,發(fā)動(dòng)機(jī)各部溫度趨于一致,摸溫度就不靈了。
4、儀表指示
汽車的儀表板上裝有許多儀表和指示信號(hào),例如有電壓表、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表、水溫表、油壓表、氣壓表、油量表、車速里程表和警告燈等。這些儀表不僅供使用者掌握發(fā)動(dòng)機(jī)和汽車的工作情況,還能用做發(fā)動(dòng)機(jī)的故障診斷,那是再方便不過的了。當(dāng)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí),如感到起動(dòng)困難,使用者就應(yīng)首先注意到起動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速過低的聲音,觀察到電壓表指示電壓是否低落和低電壓指示燈是否已經(jīng)點(diǎn)亮,可以判斷蓄電池是否有電還是其他什么故障。當(dāng)汽車停車和發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),如注意到氣壓表指示氣壓回落和氣壓警報(bào)燈點(diǎn)亮?xí)r,甚至注意聽到了儲(chǔ)氣管路有漏氣的聲音時(shí),就應(yīng)仔細(xì)觀察氣壓管路接頭是否密封不嚴(yán)或者管路折斷現(xiàn)象等。
5、查曲軸箱通風(fēng)
曲軸箱中的煙霧與燃燒室相關(guān),主要是由活塞和活塞環(huán)隔開的,查看曲軸箱通風(fēng)的煙色和煙量,可以較容易的檢查活塞和活塞環(huán)的密封情況。檢查時(shí)拔下曲軸箱通風(fēng)管接空氣濾清器的接頭,在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中看通風(fēng)管向外排煙的情況,還可略提高發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速觀察排煙的煙色和煙量的變化情況。對(duì)于較新的和工作正常的發(fā)動(dòng)機(jī),不應(yīng)有煙氣向外排出;對(duì)于使用時(shí)間較長(zhǎng)但無(wú)故障的發(fā)動(dòng)機(jī),可以有少量的煙霧排出,煙色應(yīng)為無(wú)色或微白色;如果通風(fēng)管排煙量較重,排煙量較多顏色較黑,說明活塞環(huán)磨損漏氣嚴(yán)重;如果排煙顏色是藍(lán)色,說明發(fā)動(dòng)機(jī)燒機(jī)油,結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)油耗量的多少,可以說明發(fā)動(dòng)機(jī)磨損到什么程度;如果排煙顏色變?yōu)楹谏痛罅康呐艧?,就?yīng)考慮到活塞環(huán)是否卡住或已經(jīng)斷裂,應(yīng)進(jìn)一步檢查以確認(rèn)其損壞情況;在某些特殊情況,可能排煙變?yōu)辄S色煙霧,說明發(fā)動(dòng)機(jī)軸瓦可能燒毀,應(yīng)進(jìn)一步檢查或停機(jī)修理。當(dāng)以上故障判斷不夠明顯時(shí),還可將曲軸箱通風(fēng)的另一根接發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管的排氣管接頭也拔下來(lái)并將其堵住,切斷了曲軸箱的排氣,燃燒室的氣體直接經(jīng)活塞和活塞環(huán)排人曲軸箱并從曲軸箱通風(fēng)管排出而無(wú)旁路,排煙量會(huì)明顯增加,觀察更為直觀。
6、聞氣味
柴油機(jī)的異味與汽油機(jī)不同,柴油機(jī)總是有異味,這個(gè)異味主要來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管,總是有未完全燃燒的柴油味,甚至駕駛員的身上永遠(yuǎn)都粘有柴油味,人們一嗅到有柴油味的人,再看一下外表,就能判斷這個(gè)人是柴油車駕駛員。可見排氣中帶有柴油味并不奇怪,但應(yīng)注意嗅到排氣中的柴油味加大加重,這是柴油機(jī)燃燒很不充分所致,應(yīng)檢查柴油機(jī)或調(diào)整柴油機(jī)的調(diào)速器。如果比較留心,還可以準(zhǔn)確判斷柴油機(jī)燒機(jī)油味等,再仔細(xì)觀察和排除。
7、拆噴油泵
噴油泵是柴油機(jī)供油系中的重要部件,可用局部拆開噴油泵的方法,來(lái)判斷柴油機(jī)的故障是方便的和有效的。
當(dāng)柴油機(jī)排氣冒黑煙并懷疑柴油機(jī)的某一缸噴油過濃時(shí),可以拆下這個(gè)缸的高壓油管,從而停止了這個(gè)缸的供油,在柴油機(jī)轉(zhuǎn)速和聲音均發(fā)生變化的同時(shí),柴油機(jī)排氣冒黑煙消失了,立即可以判斷是這個(gè)缸的噴油過濃所致。
當(dāng)柴油機(jī)有活塞或活塞銷的敲擊聲時(shí),并懷疑這種聲音來(lái)自某一個(gè)氣缸,同樣可以拆下這個(gè)缸的高壓油管,如果敲擊聲消失,故障就在這個(gè)缸;如果判斷不對(duì),還可對(duì)鄰近缸或其他各缸進(jìn)行檢查,一般可以找到故障所在。
檢查柴油機(jī)的限速器和扭矩校正器是否按照要求起作用時(shí),可以拆開噴油泵的側(cè)蓋,慢慢提升發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,一邊聽發(fā)動(dòng)機(jī)的聲音,一邊觀察噴油泵齒條的移動(dòng)情況,如果發(fā)動(dòng)機(jī)上升到額定轉(zhuǎn)速時(shí)齒條向回移動(dòng),發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不再繼續(xù)上升,就是限速器和扭矩限制器起作用。否則應(yīng)進(jìn)一步檢查和調(diào)整。
柴油機(jī)工作不良而懷疑供油管路有漏氣故障時(shí),可在高壓泵的低壓油管接頭處拆開進(jìn)油管,觀察進(jìn)油管中是否有氣泡出現(xiàn)等。
8、試供油功能
柴油機(jī)的正常工作主要靠正常供油來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)拆開供油低壓管路后,可以改為用手動(dòng)油泵來(lái)泵油,尋找供油系低壓供油部分的故障。
當(dāng)推拉手油泵都感到阻力小時(shí),可能是手油泵膜片壞了,漏氣,致使發(fā)動(dòng)機(jī)工作不良。
當(dāng)拉動(dòng)手油泵行程感到阻力大而推動(dòng)手油泵阻力小時(shí),甚至在回行程只要一放手,手柄就會(huì)自然落下時(shí),可能是供油管路前段油管堵塞所致,重點(diǎn)檢查前段供油管路。當(dāng)推動(dòng)手油泵行程感到阻力大而拉動(dòng)手油泵阻力小時(shí),可能是供油管路后段油管堵塞。
在柴油機(jī)停機(jī)狀態(tài)下,可逐缸拆下高壓油管接頭,打手油泵強(qiáng)制對(duì)高壓泵供油,觀察高壓管接頭出油情況,正常情況下應(yīng)無(wú)柴油溢出;如果有柴油溢出,說明這個(gè)缸的出油閥密封不良,應(yīng)拆檢修理。
當(dāng)懷疑某缸噴油器噴油不良時(shí),可將這缸噴油器拆下來(lái),在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中檢查噴油器的噴油情況;也可在停機(jī)狀態(tài)下,用撬動(dòng)本缸噴油泵柱塞彈簧座的方法使噴油器噴油,觀察噴油情況,判斷噴油器好壞。