柴油机常见的故障分析和处理.doc

目 录 前 言 1 第一章 基本构造和工作原理 2 第一节 柴油机的基本构造 2 第二节 四冲程柴油机的工作原理 3 第三节 柴油机及其辅助装置的保养 8 第二章 柴油机润滑系统启机困难故障及处理办法 10 第一节 柴油机润滑系统故障原因分析 10 一 机油压力低 10 二 机油压力过高 11 三 机油压力忽高忽低 12 四 机油温度过高 12 五 机油消耗量太大 12 六 机油越用越多 13 七 机油乳化 13 八 机油稀释 14 第二节 柴油机启动困难 15 一 温度 16 二 启动转速 18 三 启动辅助装置 22 四 燃油系统 23 五 柴油机调整 25 六 柴油机功率不足 27 七 柴油机转速不稳 30 第三章 柴油机冒烟故障 33 第一节 柴油机冒白烟 33 第二节 柴油机冒黑烟 34 第三节 柴油机冒蓝烟 38 结 束 语 40 参 考 文 献 41 前前 言言 20 世纪 80 年代 东风 4B 型内燃机车成为了当时我国铁路主型牵引 动力 不管是在以前或现在都发挥着极其重要的作用 它以自身独特的性 能和特点伴随着铁路的发展一路走到今天 仍然被广泛的运用到运输生产 当中它的作用是我们不能忽视的 它工作性能的好坏直接影响到铁路运输 的安全和可靠 一旦发生故障轻则机破 造成列车晚点 重则引发事故产 生不可预料的后果 既危及旅客人身安全 又造成铁路的重大经济损失 对铁路的高速发展是非常不利的 因此 对研究和探讨内燃机车一些常见 的惯性故障 对其发生的原因进行分析 并制定出响应的解决措施和办法 是非常有必要和有意义的事 东风4B型内燃机车是国产单机功率较大的干线客 货运交直流电传动 的内燃机车 也是我国铁路运用数量较多的国产主线内燃机车 为使东风 4B型内燃机车提高运用效率 减少在修时间 延长使用寿命 在铁路运输 中发挥更大作用 除了提高机车本身的设计水平和制造质量外 还要进一 步提高使用者对机车的维护保养能力 尤其是对机车常见故障的综合分析 与处理能力 司乘人员对内燃机车在运用中的常见故障能够正确的判断并 及时排除 这不仅能减少机破事故的次数 也能降低事故的危害程度 若 对故障的处理及时得当 不但能够防止更大事故的发生 而且还能把事故 的损失降低到最小 因此 对机车在运用中发生的故障进行分析与处理 对于内燃机车使用人员来说是非常重要的 结合本人学习的专业知识对柴油机部分故障进行了系统的分析 并提 出了相应的预防及处理措施 第一章第一章 基本构造和工作原理基本构造和工作原理 第一节第一节 柴油机的基本构造柴油机的基本构造 柴油机是由许多机构和系统组成的复杂的整体 这些机构和系统共同 保证柴油机良好地进行工作循环 实现能量转换 并使其连续正常地工作 虽然柴油机的结构形式很多 具体结构也各不相同 但其总体构造通常由 下列机构和系统组成 1 机体组件 机体组件是整个柴油机的基础和骨架 所有的运动机构与系统都由它 支承和定位 借以形成完整的柴油机 机体组件包括机体 气缸套 气缸 盖和油底壳等 2 曲柄连杆机构 曲柄连杆机构是柴油机借以产生并传递动力的机构 通过它把活塞在 气缸中的直线往复运动 推力 和曲轴的旋转运动 扭矩 有机地联系起来 并由此向外输出动力 曲柄连杆机构包括活塞组 连杆组 曲轴飞轮组等 3 配气机构 配气机构是根据柴油机气缸的工作次序 定时地开启和关闭进 排气 门 以保证气缸及时排出废气和吸进新鲜空气 配气机构主要包括气门组 气门传动组 进排气系统 增压器等 4 燃油供给系统 燃油供给系统是按照柴油机工作过程的要求 定时 定量 定压地依 次向各缸燃烧室内供油 并使燃油良好雾化 与空气形成均匀的可燃混合 气 以实现柴油机的能量转换和动力输出 燃油供给系统主要包括喷油泵 喷油提前器 调速器 喷油器 柴油滤清器 输油泵等 5 润滑系统 润滑系统的任务是用机油来保证各运动零件摩擦表面的润滑 以减少 摩擦阻力和零件的磨损 并带走摩擦产生的热量和磨屑 这是柴油机长期 可靠工作的必要条件之一 由于机油在润滑系统中的循环流动和飞溅 柴 油机内部的运动件就得到了润滑 润滑系统主要包括机油泵 机油滤清器 机油冷却器和润滑油道等 6 冷却系统 冷却系统的任务是保持柴油机工作的正常温度 将受热零件所吸收的 热量及时散发到大气中去 柴油机温度过高或过低 都将影响正常工作 因而这也是柴油机长期可靠工作的必要条件之一 冷却系统主要包括风扇 和散热器等 7 启动装置 静止的柴油机需借助外力启动才能转人自行运转 启动装置就是为柴 油机的启动提供外力 启动装置包括启动机及利于启动的辅助装置 主要 包括启动电机 蓄电池等 第二节第二节 四冲程柴油机的工作原理四冲程柴油机的工作原理 柴油机的工作过程 是按照一定规律将燃料和空气送人气缸 使之在 气缸内不断着火燃烧放出热能 燃烧使气缸内气体的温度和压力升高 高 温高压的燃气在气缸内膨胀便推动活塞做功 实现热能向机械能的转换 而膨胀后的废气又必须及时从气缸中排出 我们可用图1 1来表示在气缸 中这种能量形式的转化进程 图 1 1 柴油机工作过程框图 图1 1为四冲程柴油机的实际工作过程示意图 图中表示出每个过程 中活塞 连杆 曲轴及气门的相对位置 下面对照图 1 2 和图 1 3 来说明四冲程柴油机的工作过程 图1 2 单缸四冲程柴油机工作过程示意图 图1 3 单缸四冲程柴油机工作过程示 功图 1 第一冲程 进气冲程 活塞从上止点移动到下止点 这时进气门打开 排气门关闭 当进气 冲程开始时 气缸内残留着上一工作循环未排净的残余废气 图1 2 a 中 以小十字符号表示 它的压力久 图 1 3 中r点 稍高于大气压力户 圈1 3中水平线 约为 105 kPa 当曲轴沿图 1 2 a 中箭头所示方向旋转时 通过连杆带动活塞向下 运动 随着活塞的下移 活塞顶上部的气缸容积逐渐增大 压力随之减小 当气缸内压力低于大气压力Pa 略低于大气压力值 大约为80 95kPa 另 外 新鲜空气从高温的残余废气 燃烧室壁面和活塞顶等高温部件处吸收 了热量 进气终了时气缸内气体的温度T 会略高于环境温度 可达300 340K 在示功图上 r a线即表示进气冲程中气缸内气体压力随气缸容积 变化的情况 由图中可以看出 进气冲程中气缸内气体压力 基本保持不 变 2 第二冲程 压缩冲程 活塞从下止点移动到上止点 这期间进排气门都关闭 压缩冲程中 曲轴在飞轮惯性作用下带动旋转 通过连杆带动活塞向上移动 气缸内气 体容积逐渐减小气体被压缩 其压力和温度随之升高 为实现高温气体引 燃柴油的目的 柴油机一般有较大的压缩比 使压缩终了时气缸内的气体 温度T 比柴油的自然温度 约650K 高出200 300K 即Tc 750 950K 而 压力PC 3 5Mpa 图1 2中c点 示功图上a c c线表示了压缩冲程中气缸容 积与压力的变化情况 为了充分利用燃料燃烧所产生的热能 燃烧过程能够在活塞移动到上 止点略后位置迅速完成 以使燃烧后的气体充分膨胀作功 但是由于燃料 喷入气缸内时必须经过一定的着火准备阶段才能着火燃烧 因此 实际柴 油机工作时是在压缩冲程结束前 约在活塞到达上止点前 10o 35o 曲轴转 角 开始将燃料喷入气缸 图 1 2 中 c 点表示喷油开始时刻 它对应的至 上止点的曲轴转角称为喷油提前角 3 第三冲程 作功冲程 燃烧膨胀冲程 活塞从上止点移动到下址点 这期间进排气门仍处于关闭状态 由于喷入气缸的燃料在高温空气中着火燃烧 产生大量热能使气缸内 气体的温度和压力急剧升高 高温高压气体推动活塞向下移动 通过连杆 带动曲轴旋转 因为只有在这一冲程才实现了热能转化为机械能 因此 通常把这一冲程称为作功冲程 作功冲程中 缸内气体的最高温度 TZ 1800 2200K 最高压力 最大 爆发压力 PZ 6 9MPa 增压柴油机可达 lO MPa以上 随着活塞的被推动 下移 气缸容积逐渐增大 气体压力随之逐渐减小 示功图上 c z z b 线表示作功冲程中气缸容积与压力的变化情况 在这一曲线上 几乎垂直 的c z段表示出燃料急剧燃烧时压力升高的情况 此外 由于柴油的喷射 与空气的混合及燃烧等要持续一个时期 此时相应的活塞位置已向下移动 了一小段距离 但是气缸内压力并不立即开始下降 直至燃烧接近结束 z 点 因此 在示功图上出现z z 一段等压燃烧线 作功冲程结束时 燃气温度降至Tb 1 000 1 200K 压力降至 Pb 300kpa左右 4 第四冲程 排气冲程 活塞从下止点移动到止止点 此时排气门开启 进气门保持关闭 排气冲程开始时 气缸内充满着燃料燃烧后并已膨胀作功的废气 排 气门打开后废气在缸内压力的作用下冲出排气门 使气缸内压力迅速降低 随着活塞的上移 低压废气被推出气缸外 在示功图上 6 r 线表示了排气冲程中气缸容积与气体压力的变化情况 排气终了时的温度 T 700 900K 压力 pr 105 120kPa 排气冲程结束时 活塞又回到上止点位置 图1 2 a 及固1 5中r点 至此 单缸四冲程柴油机经历了活塞上 下往复各两次四个冲程 完成了 进气 压缩 燃烧膨胀和排气四个工作过程所组成的一个工作循环 一个 工作循环结束时 曲轴在飞轮转动的惯性作用带动下仍继续旋转 上述各 过程又重复进行 文口此周而复始地一个个工作循环进行下去使柴油机能 连续不断地运转起来 二 四冲程柴油机的配气相位 在柴油机实际工作过程中 由于进 排气阀的开启和关闭都需要一定 的时间 不可能在活塞到达上止点或下止点的瞬间完成开启或关闭气阀的 动作 另外 为加大进气量 减少进气损失和加速排气过程 降低排气阻 力 进 排气阀相对于上 下止点都是提前开启和滞后关闭的 通常 柴油机的进气阀是设计成在活塞到达上止点前40o 70o曲轴转 角开启的 当气缸内废气的压力低于进气管压力时开始进气 即进气过程 开始 进气阀开启时刻至活塞到达上止点时刻对应的曲轴转角 称为进气 提前角 因为进气空气流人气缸时有一定的流速 从而使进气空气具有一 定的惯性 为了利用这一惯性多进气 进气阀是设计成活塞到达下止点之 后40o 60o 曲轴转角才关闭的 由于进气阀的早开与迟闭 使柴油机的 进气过程大于一个冲程 所以 进气过程不同于进气冲程 如果进气阀提前开启的角度太大 进气阀开启时气缸内废气的压力会 高于进气管压力 使废气倒流人进气管 若摊前开启角度过小 将使进气 量减少 同样理由 进气阀迟闭的角度太大 会在活塞上行点的位置 画 成图1 4所示图形 称为配气相位图 从图中可较清楚地看出进 排气阀 开启和关闭时的曲 轴转角 开启持续 角以及气门重迭角 图 1 4 配气相位图 如果进气门开启较晚 造成进入气缸内新鲜空气量不足 严重影响进 气量 排气门较早关闭 活塞向上运动时 废气得不到彻底的排尽 都会 影响柴油机的工作循环 第三节 柴油机及其辅助装置的保养 1 根据季节变化 使用规定牌号的机油和燃油 机油的油位应在油尺 上 下刻线之间 冷却水成分要合乎要求 膨胀水箱水位要高于最低值 发现油 水异常时 要及时接取油 水样品送化验室化验 不合格者要立 即更换 加入机油 燃油及冷却水时要防止掉入脏物 外界温度低于 5 大量补充或更换机油及水时 要在柴油机起动前加入热油 热水 并打开 柴油机的放水阀 待流出的水有一定温度后再关闭此阀 以保证柴油机起 动时的油 水温度 2 起动柴油机前 要确认冷却风扇在断开状态 各管路系统的阀 堵 塞门均处于正常位 机车停放较长时间时 要先用起动机油泵向各摩 擦表面送油 东风型机车起动前还要彻底甩车 排除气缸中可能有的油和 水 起动时司机 副司机要密切配合 认真监视机械间情况 有异状时迅 速停机 起动困难或不能起动时 要查明原因 禁止强迫起机 起动后应 巡视机械间 仔细倾听柴油机和各运动部件的音响 检查各部件的工作情 况和仪表显示 有不正常现象时 要及时停机处理 在故障消除以前 不 许再起动柴油机 3 柴油机起动时 机油和冷却水的温度不得低于规定的容许起机温 度 起动后 油 水温度低于容许加负荷温度时禁止开动机车 牵引列车 运行时油 水温度要保证在正常工作范围内 并在冷却能力许可时 尽量 保持均衡温度 但任何时候均不许超过最高限制温度 调节温度时要避免 一次幅度太大 冬季 刮风下雨运行时 要注意关闭机械间门窗 及时变 换内外通风 4 柴油机运转中 机油压力要达到规定值 机油粗滤器前 后压力 差不超过规定值 超过时要及时清洗或更换过滤元件 要定时转动过滤元 件手柄 以清除元件外的脏物 5 柴油机运转中 要经常注意差示压力计所显示的曲轴箱真空度 真空度过大 过小时要及时检查处理 差示压力计起作用使柴油机停机后 在找出原因 消除故障以前 禁止强迫起动柴油机 6 柴油机运转中 主控制手柄的停留位置 要注意避开共震区 提 回主手柄不宜过快 防止柴油机转速急剧变化 7 柴油机停止工作时 要调节好停机的油 水温度 冬季寒冷地区 停机后要关闭好门窗 挂好防寒被 注意保温 停留时间校长时应注意打 温 打温时禁止用高转速强迫快速升温 装有预热锅炉的机车则要开动预 热锅炉保温 8 机车长期停放不用时 停置时间不超过十五天者 要每两天起动 滑油泵往柴油机打油一分钟 并进行盘车 停置时间超过十五天时 则要 按规定要求进行防蚀处理和日常养护工作 第二章 柴油机 润滑系统启机困难 故障及处理办法 第一节第一节 柴油机润滑系统故障原因分析柴油机润滑系统故障原因分析 机油系统的任务就是要把一定压力 一定温度的清洁机油不断的压送 到各运动零件的表面 但在工作时往往因各种原因产生以下常见故障 一一 机油压力低 机油压力低 柴油机运转中 必须保证机油系统具有一定的压力 为监控机油压力 IYJ一4Y油压继电器 进行压力保护 同时在管路上设置了很多块压力表 机油压力低的原因不同 表现上也不司 分成4种情况来研究 1 主机泊泵出口压力低 在柴油机标定工况时 16v240zjB型柴油机机油压力为50l 550kpa 如果压力过低 原因可能有 1 油底壳存油量少或滤网堵塞 2 机油稀释 乳化 3 机油温度过高 使粘度下降 4 主机油泵齿轮啮合间隙过大 调压弹簧弹力过低 5 柴油机运转时 油压突然降到接近零值 则可能是主机油泵传动 轴断裂或调压弹簧断导致 2 机油滤清器出口压力低 在柴油机标定工况时 其值应为412 441kpa如果主机油泵出口压力正 常 而此处油压过低 其原因如下 1 机油滤清器脏污 2 回油管有泄漏处或截止阀关闭不严 3 起动机油泵逆止阀关闭不严或泄漏 4 管路有泄漏处所 3 主机油道末端机油压力低 在柴油机标定工况时 其值应为350 400kpa 其值过低r 原因如下 1 上述1 1 1 2两项原因 2 主要摩控副间隙过大 造成汇油过多 如主轴承 连杆轴承处 3 活塞销油堵 曲轴油堵松动 造成漏油 机油压力低故障不管是 出现在起机 还是在运转过程中 都应引起足够重视 特别是当油压继电 器动作停机后 在未查清故障并排除故障前 不得强制柴油机运转 二 机油压力过高二 机油压力过高 造成机油压力过高的本质原因是压入主油道的机油量过多 或主油道 以后的油路有堵塞 机油压力过高除了增加机油泵的负荷 加速其磨损外 如果是后一个原因 还会使零件的摩擦表面缺油或断油 易造成事故 为了查清压力过高是否因油路堵塞所致 可先检查位于较高 较远的 气门摇臂处有无机油 有机油则堵塞的可能性不大 若无机油则要逐段检 查油路 予以排除 造成压力过高的其他原因可能有 1 机油粘度过大 机油粘度大引起机油循环困难 不易压入间隙小的 摩擦机件之间 降低润滑效能 加剧机件磨耗 还会造成机油温度过高 油道堵塞 机油则不能流通 机件就得不到润滑及冷却 易造成机件严重 磨损或烧损事故 减压阀弹簧压力调整过高 则失去正常调节作用 甚至 因油压过高而胀裂油管和机油滤清器等处的密封衬垫 2 限压阀或调压阀弹簧预紧力过高或阀门卡死 使机油泵出油压力过 高 3 安全阀关闭不严或开启压力过低 长期使部分机油不经过滤清器即 进入主油道 增加主油道的油量和油污 4 调油阀弹簧预紧力调整过高或卡死 使主油道回油压力过高或不回 油 三 机油压力忽高忽低三 机油压力忽高忽低 造成这种现象的原因有两种 1 主机油泵的传动齿轮局部剃齿 2 油底壳内的机油液面偏低 四 机油温度过高四 机油温度过高 机油在润滑摩擦表面的同时 也将大部分摩擦热带走 使机油温度升 高 机油通过热交换器而降温 如果机油温度过高 使机油粘度下降 油 膜建立困难 机油压力下降 造成摩擦副磨耗加剧 机油在较高的湿度下 工作 会使机油老化加速 机油温度过高的系因有 1 主机油泵故障使机油压力降低 流量减少 温度上升 2 喷油器雾化不良 燃烧严重 热负荷增高 此外 机油也可能进入 气缸一起参与燃烧 3 冷却水温度过高 4 柴油机超负荷运转时间过长 五 机油消耗量太大五 机油消耗量太大 机油消耗量太大 一般有下列两个因素 1 机油有泄漏现象 2 活塞环与缸套严重磨损 大量机油进入燃烧室燃烧 此时 发动机 严重冒蓝烟 曲轴箱通气系统 呼吸器 故障 呼吸器与大气平衡的小孔 堵塞等都可能导致柴油机烧机油严重 六 机油越用越多六 机油越用越多 机油越用越多 主要原因是 1 喷油泵的柱塞或出油阀严重磨损 柴油漏入油底壳 2 个别气缸磨损严重 导致气缸压缩压力低 该缸不工作 长时间工 作将导致喷入汽缸的燃油渗入油底壳 以上两个原因造成机油越用越多时 机油中将有柴油的味道 对于水 冷柴油机 如果水套密封不严 导致冷却水渗入油底壳 也将导致机油油 面升高 机油乳化或粘度下降也是造成柴油机运动部件润滑不良的主要原 因 七 机油乳化七 机油乳化 1 现象 机油中是不应含有水份的 如 1 号增压柴油机油 技术条件规定 新油的水份含量最多为 痕迹 当水份含量达到 0 4 该机油应报废 当水的含量较多时 水与机油混合了 就会使机油出现肥皂泡样白色液体 说明机油已经乳化 机务段有台机车 由于油水热交换器内的水管发生裂 漏 冷却水进入机油内 机油发生乳化 由于乳化后的机油润滑性能差 油压不易建立 而且机油中的大量泡沫还会影响主机油泵的正常工作性能 结果发生了烧损曲轴事故 造成较大损失 由此可知 机油乳化对柴油机 的可靠运转是有很大威协的 因此在柴油机运转时就应经常从柴油机调控 传动箱的玻璃板检查孔及机油离心精滤器的玻璃检查孔上观察机油是否发 生乳化 当看到机油出现肥皂泡似的泡沫 即为机油乳化 此时须及时找 出原因 作相应处理 并更换机油 万万不可在没查出原因前 就换机油 这样更换上去的新机油 不久又会发生新的乳化 2 原因 1 油水热交换器内部的铜管裂纹 冷却水进入机油内 2 水套与缸套所形成的水腔 其下部密封不良 冷却水由此漏入曲 轴箱 进入机油内 3 燃烧室内进水后漏入轴箱 3 处理 1 首先检查油水热交换器内部是否裂弱 进行水压试验 当发现有管 子裂漏时 可以进行堵焊 但总堵焊根数不能超过规定当铜管直径为8mm 或15mm 堵焊管数分别不得超过20根和8根 否则会影响机油的冷却 造 成机油工作温度超过规定 2 如确认油水热交换器内部没有裂漏 再检查柴油机 3 对找出冷却水进入机油的具体原因后 进行处理 然后放出己乳化 的机油 清涂净残留在机体内乳化的机油 换上合格的新机油 八 机油稀释八 机油稀释 1 现象 机油稀释表示机油粘度下降到报废限 1号增压柴油机油 的粘度限 度为 当油温为100 时运动粘度不低于9m m s 粘度是机油的主要特 性参数之一 机油的粘度下降 破坏油膜的建立 使摩擦副处于半干摩擦 或干摩擦状态 零部件磨损加速 甚至运动件发生相互咬死 造成严重损 伤 2 原因 1 燃烧室内的燃气漏入曲轴箱 燃气内含有未完全燃烧约燃油 特 别是当喷油器雾化质量差时 造成非雾状的燃油进入曲轴箱内 造成机油 稀释 2 柴油机处于长期空转 造成由于油 水温度较低而使活塞与缸套 之间的间隙较大 以及此时喷油泵处于小供油量位 喷油器的雾化质量又 随着喷射频率的下降和喷油量的减少而恶化 因此造成较多的未完全燃烧 的燃油 甚至没有燃烧过的燃油进入曲轴箱内 使机油稀释 3 位于机体内部的喷油泵 喷油器回油管接头松或管子发生裂纹 使柴油直接漏入曲轴箱 机油含3 的滋油 将使粘度下降5 3 处理 1 如曲轴箱内压力经常处于较高状态燃气漏泄严重 应找出原因进 行处理 2 避免柴油机长期空转 3 如在低转速时经常出现敲缸 而高转速 高负载时又出现冒黑烟 现象 说明喷油器喷雾质量不好 应重新研磨喷油器针阀副和调整喷射压 力及喷雾质量 4 尽量缩小各喷油泵在小供油量时的油量差值 5 检查机体凸轮轴间隔箱内的喷油泵 喷油器的回油管是否漏泄 第二节 柴油机启动困难 所谓柴油机启动困难 指的是新机在环境温度为5 左右时 或在技 术条件规定的温度范围内 连续启动三次均不成功者 对在用柴油机 启 动困难是指在常温下 多次启动都难以成功 这是常见的故障之一 柴油机启动困难分以下几种情况 温度 启动转速 启动辅助装置 燃油系统 柴油机调整 一 温度一 温度 1 柴油机冷机启动困难 地点广东省广州市广深铁路南岗站设备单位 xxx工务机械段 机型 F12L413F风冷柴油机车型 08 32捣固车 1 故障现象 柴油机冷机状态下启动困难 第一次启动 5 8 秒发 动机也不会着火 第二次启动 5 秒以上发动机才一开始缓慢着火 并伴 有气缸漏气时的 啪啪 声 一旦发动机启动成功并运转一段时间停机后 再次启动就会正常 且气缸漏气声音基本消失 2 故障原因 经仔细检查发现 该机多个气缸缸套与缸盖的结合有 漏气现象 由于多个气缸漏气 冷机时气缸的压缩压力太低 所以发动机 启动困难 一旦发动机启机成功 随着机温的升高 缸套与缸盖的膨胀量 增大 气缸密封性能变好 所以发动机就相对正常 由此得出推断 该机的缸盖螺栓可能松了或未按规定力矩拧紧 由于故障情况较为复杂 需要基地专业处理 3 拆检情况 经基地拆机检查发现 外观 多处漏机油 柴油 汽缸盖下平面呈黑色烟熏痕迹 排气管 两边呈被烧红过颜色 火焰加热塞柴油管接头处漏油 发动机右侧排气管 出口处断裂 拆检后发现 a 预热电磁阀损坏 致使预热柴油管长期滴油进气管 火焰加热塞 接头处油渍清晰可见 b 拆下汽缸盖后发现 有1 1个缸的汽缸盖与缸套结合面漏气 冲缸 漏气痕迹清晰可见 c 高压泵机油进油管与发动机传动箱盖处的接头漏机油 d 多个高压泵出油阀压紧螺母松动 可能是排气管烧红的主要原因 e 停机电磁铁地线的接线位置不对 机油散热器底座连接板少装一 个螺栓 风压室盖板框架少装了3个减震胶螺栓 多次螺栓不对或未按规 定安装标准垫片或少装螺栓 f 拆卸汽缸盖时检查拧紧力矩为17ON m 标准为 210m 测量缸 体螺栓长度大于 336mm 母超过许用极限长度 证明缸体螺栓已拉长 g 喷油提前器油封漏油 h 所有油管密封垫圈全部为塑料密封圈 这是多处油管接头漏油的 主要影响因素 4 修复情况 检查校正喷油泵及喷油嘴 修复 研磨 缸盖密封带 更换缸盖螺栓及气缸垫 按要求拧紧缸 盖螺栓 更换上部密封件及其它相关部件 处理相关漏油部分 更换已经损坏的其它所有零部件 2 柴油机热机启动困难 地点 广东省广州市广深铁路南岗站设备单位 xxx工务机械段 机型 F12L513风冷柴油机车型 08 32捣固车 1 故障现象 柴油机冷启动正常 但热车停机后启动困难 具体现 象如下 柴油机工作一段时间后 停机后再行启动时 启动电机转动缓慢 表现为阻力很大 此时若另外串接一对蓄电池 发动机也可立即启动 如果更换一对新的蓄电池或启动电机 热机启动也可顺利进行 但 最多运行半年 热机启动困难现象便逐步开始并越来越严重 此故障已反复发生多次 发动机启动后的声音及工作状态基本正常 2 故障原因 初步分析认为 该机曲轴箱主轴瓦底孔可能有变形或机体整体变形 冷态时变形量小或基本不变形 发动机表现为启动正常 一旦发动机作业 一段时间 随着机体温度的升高 变形量加大 使曲轴运转阻力增大 所 以发动机表现为启动困难 更换新的启动电机或蓄电池或串接蓄电池后 由于新的配件相对 旧件 质量要好 效能发挥也就好一些 所以 在一定的时间内 发动 机的启动性能就好 但随着时间的推移 新件旧了性能也就差了 所以故 障现象就会再次出现 以上只是根据现象得出的初步判断 是否正确需要拆机对曲轴箱进 行专业检查才能得出最后结论 二 二 启动转速启动转速 1 启动电机损坏或转动无力 1 线路接触不良 检查启动电机连接线是否松动或锈蚀 清理 拧紧电缆线 连接线接 头处涂以黄油 无酸油脂 2 启动电机损坏 转动无力 启动电机是否损坏 不能啮合或启动电机转速太低 转动无力 应检 查电路系统及蓄电池电压 检查正极线路电压损失及蓄电池电压 如图 2 1 a 所示接上电压 表 启动启动电机 说明 测量电压 须将电压表的一端导线接在蓄电池的 极柱上 另一端导线接在启动电机的 极柱上 检查负极线路电压损失 如图2 1 b 所示接上电压表 启动启动电 机并确定电压损失 说明 测量点 是 极线路的极柱 电压损失极限值如下 对12V蓄电池 线路电压损失不大于 0 5 V 对 24 V 蓄电池不大于 1 0 V 指在测量时的电压损失 对绝缘回路线 两线总电压损失 线路电压损失 对 12V蓄电池不大于0 96V 24V 蓄电池不大于 1 92 V 检查启动电机是否不转 当启动启动电机时 如图2 1 a 所示测 点没有电压 则 50 处线路断了 或者是总开关坏了 若有电压 启动 电机齿轮仍不转动 说明是启动电机损坏了 应仔细地进行检查 启动电机损坏的可能原因 电磁阀损坏或碳刷磨损 检查启动电机齿轮是否不啮合 当启动电机连线 电磁阀及碳刷检 查均正常情况下 启动电机齿轮仍不啮合时 必须拆下启动电机 检查其 齿轮与飞轮齿圈有无损伤或有毛刺 图2 1启动电机故障检测 2 机油黏度 检查机油薪度能否满足使用要求 为达到燃油的自燃温度 在启动过 程中 柴油机需要有足够高的转速 如果润滑油的黏度太大 转动阻力也 就大 从而降低启动电机的转速 导致启动困难 特别是在寒冷季节使用 了黏度大的机油 更会造成柴油机启动困难 正确选择机油黏度的关键是启动过程的环境温度 在不同环境温度条 件下机油的规定黏度不同 使用温度范围较宽的机油 可以避免因季节的 不同而更换润滑油 3 机械负载 工作机械未能彻底分离 因此 转动阻力过大 检查柴油机飞轮以外 的各传动部件 如可能的话分离开工作机械 由于较大的转动阻力 接合有工作机械而降低了启动转速 如在技术 上不能分离开工作机械 则必须使用足够容量的蓄电池与足够功率的启动 电机 对此 用户必须与生产厂家提出特殊订货要求 4 蓄电池 1 检查蓄电池容量是否太小 在室外温度很低时 蓄电池的容量太小 检测电流的负效应是很大的 在室外温度为 20 时 转速损失为30 一般蓄电池容量未标出低温状态 下的电池状态 根据铅板的数目与结构不同 蓄电池的冷启动性能会发生 很明显的变化 在 18 时测得的低温检测电流 准确地说明了低温状态 下的蓄电池状态 在蓄电池标牌上 应标出低温检测电流 2 蓄电池是否损坏或充电不足 检查蓄电池液位 电解液密度和电压 必要时充电或更换蓄电池 表 2 1 由于蓄电池功率随着温度下降而损失 夜间停车时 在冬季寒冷区 有必要将蓄电池保存在有暖气的房间里 将蓄电池加热到20 可明显地 降低最低启动温度 蓄电池电压不足 接线柱松动和氧化 都使得启动电 机转速很慢 所以 蓄电池接线柱必需紧固并用黄油 无酸油脂 涂敷 表2 1蓄电池充电状态与电解液密度的关系 充电状态环境状态20 时电解液密度 g cm3 正常 1 28 全充 热带 1 23 正常 1 20 半充 热带 1 16 正常 1 12 放电 热带 1 08 注 电解液密度允差为 0 01 g cm3 三 启动辅助装置三 启动辅助装置 1 检查火焰加热塞的供油情况 松开火焰加热塞连接管上的管接头 在预热开关转至第II开关位置 利用启动电机转动柴油机 在松开的管接头处 必须出现燃油 若无燃油 出现则按以下次序逐级检查 1 松开加热塞电磁阀进油端的燃油管 启动柴油机 若无燃油出现 说明喷油泵与电磁阀间的管路堵塞 或低压输油泵不供油 2 当电磁阀进油管有燃油出现 则继续检查电磁阀上的电压 若有 电压 说明电磁阀坏了 需进行更换 3 当电磁阀上无电压 则继续检查点火开关接线柱的电压 若有电 压 说明电磁阀和火焰加热塞的加热电阻间的线路断了 需重新接线 4 当点火开关接线柱上无电压 则继续检查预热开关接线柱的电压 若有电压 说明火焰加热塞加热电阻与预热开关间的线路断了 或电阻坏 了 需重新接线或更换加热电阻 5 当预热开关接线柱上无电压 则继续检查点火开关接线柱的电压 若有电压 则说明预热开关坏了 需更换预热开关 6 当点火开关接线柱上无电压 则继续检查点火开关接线柱的电压 若有电压 说明预热开关上的接线柱和点火开关上的接线柱间的线路断了 应重新接线 7 当预热开关接线柱上无电压时 则继续检查点火开关上的接线柱 的电压 若有电压 说明点火开关坏了 重新更换点火开关 8 当点火开关上的接线柱无电压时 则继续检查蓄电池与点火开关 间的线路是否断了 重新连线或更换线路 注 以上电压均用电压表进行测量 2 火焰加热塞的电器功能 前提条件 必须确认供给火焰加热塞的燃油管路是良好的 并对火焰 加热塞的过油情况进行检查 当柴油机在冷状态下 将预热开关转至第I开关位置 保持30 60 s 此时用手触及火焰加热塞体的下端 应有加热的感觉 否则火焰加热 塞坏了 应更换 四 燃油系统四 燃油系统 1 检查燃油箱是否有油 油箱通气装置是否堵塞 当油箱无油或油面太低时 需及时加油 当油箱中燃油全部用光 加 油后应对燃油系统进行放气 在油箱通气装置堵塞的情况下 燃油箱内产 生一负压 因此 降低了供油泵的功能 不能供给启动柴油机时所需要的 加浓油量 为进行检查 须去掉油箱盖 然后启动柴油机 如启动柴油机 没有困难则说明通气装置堵塞 必须清洗油箱通气装置 说明 为避免污物进人油箱 只有在进行这种检查时 才能在没有油 箱盖的条件下启动柴油机 2 燃油系统中有空气 排除空气 燃油系统中进人空气将使输油泵的供油不连续 造成柴油机启动虽能 发火 但启动不起来 燃油系统排气在燃油滤清器和喷油泵处进行 松开滤清器上的放气螺 钉或喷油泵溢流阀螺丝 同时操作手动输油泵 直至在松开的放气螺钉或 溢流阀处出现无气泡的燃油为止 重新拧紧放气螺钉或溢流阀 并锁紧手 动输油泵手柄 在放气过程中应用布或棉纱盖住气缸套散热片 以避免被 燃油弄湿 3 燃油箱与喷油泵之间的吸油管路不密封 虽经多次放气 燃油系统中仍有空气 须进行如下检查并予以排除或 更换 1 检查燃油滤清器密封圈是否损伤 配合是否正确 2 检查柴油软管是否有磨损 老化和折叠现象 3 检查刚性柴油管是否有裂纹 4 检查全部柴油管中空心螺丝的铜垫是否变形 5 检查柴油粗滤器罩上的密封圈压紧度 4 燃油滤清器及其油管的清洁度 不按规定使用油桶给柴油机加油会使油桶中沉淀物的污粒进入燃油系 统 这些污物被留在燃油粗 精滤清器中或柴油滤芯不按时保养 均会造 成堵塞 应特别注意纸滤芯的质量状况 当纸滤芯变形时 会导致流通阻 力太大 以上故障均会引起燃油流量的减少 致使柴油机功率下降 启动 困难和转速波动 由于燃油箱不好或者未保养 有可能使水进人喷射系统 特别是在室 外温度很低的条件下 水就冻结在滤清器中 因此 燃油箱应每星期放水 一次 在室外温度很低的情况下 为避免燃油中的石蜡析出而造成堵塞 必 须使用冬季燃油 必要时需添加防冻剂 改变其流动性能 5 燃油预压太低 在额定功率条件下 燃油预压应达 1 5 0 5 Kpa 这个压力测量 应在额定功率转速下 于喷油泵进油腔燃油进口处进行 如燃油预压过低 须首先检查溢流阀功能 必要时进行更换 图2 2低压输油泵 1 吸油阀 2 压油阀 3 密封圈 4 活塞弹簧 5 活塞 6 滤清器 7 吸油腔 8 手泵 9 压油腔 10 活塞挺杆 11 出口 12 进口 如果燃油预压总是很低 则必须对低压输油泵 图2 2 进行检查 1 滤清器密封圈的密封性 2 吸油阀或压油阀是否有损伤 3 活塞弹簧是否断裂及活塞的灵活性 说明 装配低压输油泵时必须注意清洁 在向喷油泵装配输油泵前 转动喷油泵凸轮轴 使驱动凸轮相对于输油泵向 里 然后将输油泵挺 杆放在凸轮轴基圆上 从而使输油泵不产生较大的预紧力 五 柴油机调整五 柴油机调整 1 检查与调整气门间隙 技术要求规定 道依茨B FL413 B FL513系列风冷柴油机常温时的气 门间隙值 进气门0 2 mm 排气门0 3 mm 要说明的是 气门间隙的调整只能在柴油机为冷态时进行 柴油机至 少要冷却 7h 后调整 数值才能准确 在应急情况下 柴油机冷却2h后调 整 须将理论间隙放大 0 1 mm 在调整气门间隙工作之前 应检查摇臂座紧固螺母的拧紧程度 拧紧 力矩应为 50 N m 按照布置的气门间隙调整图 转动曲轴两转 使两个 气门相重叠 即可完成全部气门间隙的调整 2 检查与调整气缸压缩压力 气缸内压缩压力不足 表现为喷油正常但不发火 排气管内有柴油 压缩压力检查方法如下 1 使柴油机短时高速空转运行 以形成活塞工作表面油膜 进而保 证较好的密封性 2 拆下气缸盖上的喷油器 使加油拉杆位于 停车 位置 3 使用连接元件 装上压缩压力检测仪 转动曲轴 测出压缩压力 4 检测完的缸盖 喷油器O形密封圈和调整垫须更换新的装上 说明 在评价测得的压缩压力时应注意 所测得的压力是与启动转速 和柴油机所在地区环境 海拔 条件有关的相对数值 每缸之间的相互偏 差不应超过3 4 bar 否则 需进行如下检查工作 1 检查气门间隙 必要时进行调整 气门间隙太小 造成气门关闭 不严而漏气 2 检查进 排气门和气门座圈是否磨损或损坏 气门密封不严 座 合面上积炭 气门杆在导管中卡死 气门弹簧折断 都将造成气门漏气 必要时应更换损坏零件 研磨气门 3 检查活塞环与气缸套的磨损情况及活塞环积炭 胶死或断裂情况 气缸套 活塞环 活塞磨损过度 活塞与气缸套之间的配合间隙 活塞环 开口间隙增大 造成气缸漏气 活塞环积炭 胶死 扯断及各活塞环切口 位置对口时 也引起气缸套与活塞间漏气 应更换已磨损的机件 清洗活 塞环 重新安装活塞环时 将各环切口错开一个角度 4 气缸垫漏气引起气缸漏气 造成气缸压缩压力太低 应按规范拧 紧气缸盖螺栓或更换气垫 六 柴油机功率不足六 柴油机功率不足 一 供油系统引起柴油机功率不足故障的诊断与排除 1 现象 1 柴油机中 低速运转均匀 但转速提不高 排烟过少 2 急加速时 转速提不高 排气管排少量黑烟 2 原因 1 气路 空气滤清器和进 排气道堵塞 或气道过长阻力增大 气流不畅 也 可能是增压器的连接胶管破裂 2 油路 喷油器喷油量不足 有滴漏 输油泵供油不足 低压油路有空气 或柴油滤清堵塞 来油不畅 喷油泵供油拉杆达不到最大供油位置 喷油泵柱塞磨损过量 卡滞或弹簧折断 3 机械 汽缸壁磨损过量 造成压缩压力过低 燃烧不完全 4 柴油 柴油质量不符合要求 3 诊断与排除 应本着先易后难 先气路后油路 先外后内的原则进行诊断与排除 1 确认柴油的质量是否符合要求 2 检查空气滤清器或进 排气道是否堵塞 气流是否受阻 阻力是 否较大等 可以采取 短路法 拆去空气滤清器试机 如有好转 即为 空气滤清器堵塞 用同样方法拆去较长或转弯过多的进 排 气道 试机 以确定是否是管路阻力过大引起的故障 3 检查油箱通气阀及油管是否堵 漏 检查输油泵接头滤网有元堵 塞 拆洗柴油滤清器滤心 必要时更换新件 4 排除低压油路和高压油路中的空气 5 检查喷油泵供油拉杆 确认它是否能移动到最大供油位置 6 将调整高速限位螺钉和最大供油量高速螺钉各向增加供油量的方 向转动时 若感到柴油机有力 则说明这两个螺钉调节不当 应调整供油 量 直到急加速时 排气管冒出较大黑烟为宜 7 在油泵试验台上检查输油泵输油量 8 当上述检查尚不能确诊时 应检查喷油泵 调速器等高压油路部 分 方法如下 拆下喷油泵边盖 查看供油拉杆是否能达到最高速位置 查看喷油泵各柱塞或挺杆有无黏滞 检查柱塞塞 挺杆 滚轮 凸轮是否过量磨损 使柱塞升程不足 查看柱塞弹簧是否折断 检查出油阀是否密封 检查调速器弹簧弹力是否符合规定标准 在喷油器试验台上检查喷油压力 喷油质量 喷油提前角及有无滴 漏 必要时更换喷油器 重新调整喷油压力使之符合技术要求 二 机械部分引起柴油机功率不足故障的诊断与排除 1 现象 1 柴油机中 低速运转均匀 高速加不起没 声音软绵绵 不干脆 2 柴油机振动 运转不平稳 3 排气管冒白烟或滴水 中速 高速亦存在 4 从曲轴箱通风装置冒出烟气 排气烟色呈蓝色或黑色 2 原因 1 气路 空气滤清器安装位置不对 滤心极易堵塞 或进 排气管道气流不畅 也可能是增压器出气口之后的连接胶管破裂 2 机械 柴油机本身的问题 活塞 活塞环与汽缸磨损过量 活塞环折断 密封性能变差 造成 汽缸压缩压力降低 影响烯烧压力的升高 连杆弯曲变形造成活塞偏缸 拉缸 曲轴轴瓦烧坏 致使柴油机内 部磨擦损耗功率大 影响柴油机输出功率 润滑系统性能变坏 导致柴油机润滑不良 磨擦副故障内阻增大 使用 3 诊断与排除 1 气路和油路造成柴油机功率不足 2 柴油机压缩压力是否变低 应拆下喷油器 用柴油机汽缸压力表 检测各缸压力 并计算压力差 若不符合技术标准 则可以认定该柴油机 已到了修理阶段 通过观察加机油孔和曲轴箱通风装置冒气情况 亦可初 步判断活塞环和汽缸磨损超差 应拆卸解体检修 3 润滑系统性能不好 往往会伴着拉缸 烧轴瓦 柴油机异响等故 障出现 判断与排除方法见 柴油机异响 一节 4 冷却系统性能不好 造成柴油机功率不足的故障诊断与排除方法 见 柴油机水温过高 一节 5 由于使用原因造成柴油机功率不足的故障 在修理工完成作业后 有义务向用户解释故障的原因 修理过程和使用保养方面的知识 共同延 长柴没机的使用寿命 七 柴油机转速不稳七 柴油机转速不稳 一 柴油机游车 1 现象 1 柴油机在怠速或中 低速工况下 有规律地忽快 忽慢运转 2 柴油机的转速提不高 功率不足 2 原因 1 喷油泵调速器的故障 调速器外壳的孔及喷油泵盖板孔松旷 调速器内润滑油量少或胶洁 润滑不良 飞块销孔 座架磨损松旷 灵敏度不一致或收张距离不一致 调 速器弹簧折断或变形 弹簧刚度小 或预紧力小 2 喷油泵本体的故障 供油量调节拉杆与调速器拉杆销子松动 供油量调节拉杆或拨叉卡滞 不能运动自如 供油量调节拉杆与扇形齿轮齿隙过大或变形 松动 凸轮轴轴向间隙过大 造成来回窜动 3 柴油机怠速调整过低 当柴油机怠速调整低于原机标准时 亦容易造成游车和振抖故障同时 出现 3 诊断与排除 1 拆下喷油泵侧盖 用手轻轻前后移动供油量调节齿杆 必须运动 自如 十分灵活 若移动时发现卡滞或仅能在小范围内移动 应找出卡滞 点 判断方法是将供油拉杆与调速器拉杆拆离 若拉杆运动自如 则卡滞 点在调速器 若拉杆仍有卡滞 则说明卡滞点在喷油泵 2 用手移动供油量调节拉杆 查看拉杆与扇形齿轮的啮合状态 查 看柱塞调节臂与扇形小齿轮有无变形和松动 对症排除卡滞处 3 若卡滞点在调速器 应拆下解体检查润滑情况 检查拉杆 调速 弹簧 飞块收张程度和距离等工作状态 并对症除 4 检查喷油泵凸轮轴轴向间隙 若轴向间隙过大 应解体检修 5 如因怠 速调整过低引起游车振抖 应将怠速调到原机规定值 YC6105 YC6108机型稳定怠速不低于700r mina 二 柴油机飞车 1 现象 柴油机转速突然升高 越转越快 失去控制 并伴有可怕的异响 2 原因 1 喷油泵故障 喷油泵油量调节拉杆和调节器拉杆脱开 调节失控 无法向低速方 向运动 喷油泵柱塞卡在调速供油位置 使拉杆无法向低速方向运动 喷油泵柱塞的油量调整齿圈固定螺钉松动 使柱塞失控 2 调速器故障 调速器润滑性能不好 润滑油太脏 冬季润滑油黏结 调速飞块难 以甩开 调速器高速调整螺钉或最大供油量调整螺钉调整不当 调速器拉杆 销子脱落或飞块销轴断裂 飞块甩脱 调速器弹簧折断或弹力下降 飞块压力轴承损坏 失去调速功能 全速调速器由于飞球座歪斜或推力斜面滑槽磨损 飞球无法甩开 推力盘与传动轴套配合表面粗糙 不能在轴上灵活旋转和移动 3 燃烧室进入额外燃料 无法熄火停车 汽缸窜入机没油 低温启动装置的电磁阀漏油 使多余的柴油进入燃烧室燃烧 多 次启动不着火 汽缸内积聚过多的柴油 一旦着火 便燃烧不止 转速猛 增 增压柴油机增压器油封损坏 机油被吸入烧灼室燃烧 此外 柴油机汽缸内如果充入燃油油量过大或过多时 也会导致柴油 机飞车 3 诊断与排除 1 紧急措施 立即减小或控制充入汽缸内的燃油油量 将供油拉杆或调速拉杆迅速拉回低速 用有效的方法控制进入汽缸的空气 迅速松开各缸高压油管接头 停止供油 2 柴油机熄火后确诊飞车原因 当柴油机出现高速运转 减小进入汽缸内的燃油量 转速也不再升 高时 是汽缸内燃油量过多 可对症排除 若减少汽缸内油量后 转速仍然继续升高 则可能是喷油泵柱塞被 卡住 可拆下喷油泵检查 若当反复加速给油减缓给油 转速有所降低或熄火 则是调节器故 障 应解体检查 若上述检查证实供油系统均正常时 应当考虑检查有无额外的燃油 或润滑油进入汽缸内燃烧 第三章 柴油机冒烟故障 第一节 柴油机冒白烟 1 现象 1 柴油机运转时 因油 水温度过低 燃烧过程中产生碳氢化合物 随废气排出形成冒白烟的现象 使柴油机热效率下降 2 有水进入燃烧室 气化后随废气排出形成冒白烟现象 严重时会 发生 水锤 现象 打坏缸盖 活塞 缸套 甚至损坏连杆 曲轴 机 体等部件 2 诊断与排除 将气缸内的积水全部甩出后 柴油机空转 继续进一步观察 1 如膨胀水箱出现 虚水位 即水位升高 则应考虑气缸盖是 否出现裂纹 或气缸套水腔壁穴蚀穿透 因为此时燃气的压力远远大于 冷却水的水压 燃气会通过裂纹 穴蚀孔等窜入到冷却水腔里 迫使膨胀 水箱水位上升 此时可进一步采用逐个停缸法检查 即逐缸将喷油泵齿条 推到停油位 如在某气缸停止供油后 膨胀水箱水位回降 则说明该缸 的气缸盖或缸套已发生裂纹或穴蚀穿透 此时须良将气缸盖吊下 进行水 压试验 进一步确认是否有裂纹 如水压试验无问题 则再吊下气缸套做 水压试验 有裂纹的零部件应更换 2 如柴油机启机后 正常运转时 膨胀水箱开始出现虚水位 过一 段时间后 虚水位又突然开始下降 柴油机排气冒白烟 此时应马上停机 因为这说明气缸盖的裂纹或气缸套的穴蚀孔已迅速扩大 冷却水从水腔窜 入到燃烧室里去了 情况发展下去 严重的水锤后果将要发生 3 如柴油机启机后 膨胀水箱的水位缓慢下降 而且在甩车时 靠 近某个中冷器的左 右两侧气缸有水从示功阀甩出 则应考虑该端的中冷 器内的冷却水管可能发生裂纹 此时可以将该中冷器下部的出气道底部的 验水堵 螺堵 打开 检查是否有水漏出 或用手指伸入螺堵孔检查是否 有水迹 以判断中冷器水管是否有裂漏 如发现有漏水迹象 则吊下该中 冷器进行水压试验 压力为245kPa