柴油机故障诊断与排除

1 1 190 系列 2000 系列柴油机 故障诊断与排除 主讲人 华北石油管理局柴油机修理技能专家 林福航 2 第一部分 柴油机故障概述 柴油机是一种复杂的热力机械 工况复杂 工作条件恶劣 因此 在工作中经常发生故障 只要我们掌握柴油机理论知识 在现场 在柴油机修理中就能了解和排除故障 3 柴油机故障的现象 1 声音异常 当出现故障时 便使声音变得异常 如活塞碰气门时出现金属敲击声 供 油角过大时出现燃烧敲击声 汽缸漏气时出现 嘘嘘 声 旋转件相碰时出现摩擦声等 2 外观异常烧机油出现的冒蓝烟 燃烧不良出现的冒黑烟 密封面失效出现的漏油 漏 气等 3 温度异常 当供油角过晚或负荷过大所出现的排温过高 轴承烧损所出现的轴承过热 冷却系统故障所出现的水温 油温过高等 4 4 动作异常 当平衡失效或基础不牢出现振动过大 当调速失灵出现的飞车 或游车 起动系统故障 柴油机起动不起来 5 压力异常 当气门 活塞环密封失效出现的气缸压力过低 曲轴箱压力过高 润滑系 统故障出现的油压过低 增压系统故障出现的气压过低 过高等 6 气味异常 电器系统故障出现烧机油出现的油烟味等 第二部分 柴油机故障引起的原因 引起柴油机故障是多方面的 有设计结构和材质不合格 有加工制造和装配 检验和调试 没有达到检验标准 使用操作不当 维护保养不当引起的等 以上这些方面给柴油机造成 了故障 6 一 操作方面出现的故障 由于违章操作造成的柴油机故障 在柴油机故障中占有很大比例 在思想上疏忽 在技术 上不熟悉 也有一些错误的习惯作法 常见的违章操作有以下几个方面 1 起动时间过长 起动后未立即释放按钮 关闭开关 采用电动马达起动系统时 电动 马达一次连续运转不得超过 5 分钟 时间过长 将因马达过热而烧坏 有时还会发生柴油 机倒拖马达现象 导致马达超速运转而损坏 2 冷车起动不经过暖车便快速加大负荷运转 此时由于油温低 粘度高 至使摩擦面润 滑不良 从而导致异常磨损 拉伤等故障 7 3 磨合不充分 过高负荷运行 新的或大修后的柴油机 特别是现场修复的 2 柴油机 更换缸套 活塞或者活塞环等零件后 未经充分磨合 直接带高负荷运行 这样 往往造成零件异常磨损 甚至出现拉缸 活塞卡滞等故障 4 带负荷急停车 停车时未经怠速降温 此时摩擦面油不足引起再开车时因润滑不良而 磨损加剧 5 油面不足开车 油面不足 机油量不够 造成摩擦副表面供油不足 导致异常磨损或 烧瓦 6 水面不足开车 水面不足 冷却系统易产生气阻 柴油机得不到充分冷却 会因机件 过热出现拉缸等事故 8 7 超负荷或者超速运转 由于柴油机自身温度过高 造成零件损坏 8 水温 油温不正常而继续运行 运行中水温过低 过高 或者油温过低 过高都会造 成零件磨损加剧 9 高速 高负荷运转中急停车 此时往往因压力变化大造成不必要的故障 10 不预供泵便直接起动 此时 往往使各摩擦表面出现干摩擦现象 造成异常磨损 9 二 维护保养方面出现的故障 不按使用说明书规定进行维护保养 也容易造成故障 常见的故障有以下几个方面 1 添加或更换新机油不及时 造成机油量不足或机油过脏 恶化变质 使润滑油差 造 成异常磨损 烧瓦等故障 2 清洗机油滤清器不及时 容易造成机油滤清器阻力过大 甚至阻塞 机油从旁通阀通 过 使未经过滤清器的脏污机油流入润滑部位 引起异常磨损或烧瓦 3 清洗柴油滤清器不及时 容易造成柴油滤清器阻力过大 供油不足 引起功率不足 转速不稳等故障 4 清洗空气滤清器不及时 容易造成空气滤清器阻力过大 空气量不足 引起功率不足 冒黑烟或排温过高等故障 10 5 检查 调整气门间隙不及时 造成气门间隙过大 过小 引起柴油机 功率不足 油耗过高 排温过高和气门磨损加剧等故障 6 检查 调整供油提前角不及时 造成供油角过大或过小 引起柴油机燃烧粗暴 甚是 烧活塞或者排温过高等故障 7 检查 调整喷油器不及时 造成喷油器雾化不良或针阀卡死 引起柴油机起动困难 功率不足 排温过高和冒黑烟等故障 8 冬季柴油机停车后放水不及时 各冷却部位水没有放干净 引起水泵油冷器 中冷器 增压器等冻裂 11 三 维护中拆 装方面故障 拆 装错误也是引起柴油机故障的原因之一 1 活塞环安装位置不正确 活塞环开口位置未错开 扭曲环上下面装倒等原因将引起窜 机油现象和窜气现象 2 喷油器垫片安装不正确 喷油器中喷油嘴伸出缸盖底平面高度有严格的尺寸要求 若 3 因垫片漏装或多装而使该尺寸过大或过小 将引起燃烧恶化 结炭严重 功率不足 冒黑 烟和因漏装垫片造成的从喷油器处漏气 烧坏缸盖等故障 3 气缸衬垫安装不正确 气缸衬垫漏装或多装 将造成气缸压力下降 漏气和活塞碰缸 盖等故障 4 齿轮啮合不正确 齿轮啮合记号装错 导致供油角过大或过小 引起燃烧恶化 冒黑 烟 排气温度过高 12 5 螺母安装不正确 紧固连杆螺母 缸盖螺母时 扭矩不准或紧固顺 序不对 将造成缸盖密封不严 甚至螺栓断裂等故障 6 有关配合间隙值 当活塞和缸套各间隙 主轴与瓦 连杆与瓦配合间隙 齿轮啮合间 隙等不符合要求时 将造成异常磨损 拉缸 烧瓦和齿轮系损坏等故障 7 加工制造方面 造成柴油机重大故障 13 第三部分 柴油机常见的故障诊断与排除 柴油机故障现象很多 由于各种柴油机结构和使用环境不同 故障原因也不相同 对具体 问题 应根据各种不同情况具体分析 以下列举一般柴油机常见的故障诊断与排除方法 仅做为一些事例 启发思路的作用 供学习中参考 14 一 柴油机起动困难或不能起动 1 柴油机起动系统故障表现为起动转速低甚至不能驱动旋转 起动无力 这里讲压缩空 气起动 气马达损坏 气马达与齿圈啮合不良 全源压力不足 气动管线漏气 继电器打 不开 油控阀或气控阀失灵 排除方法 更换修理全马达 检查修理 15 2 燃油供给系统故障 表现为燃油供给系统不供油或供油不正常 动量 少或间断 柴油机不着火或着火后不能转入正常的运转 燃油质量不符合要求或含水 燃 油箱安装位置过低 高压管线内有空气 燃油管路堵塞 燃油滤清器堵塞或旋阀未开 输 油泵不供油 喷油器卡死 喷油泵供油提前角不对 喷油泵弹簧断裂 喷油泵油量调节杆 卡住 齿杆不在加油位置 出油阀卡住或出油阀弹簧断裂 喷油压力过高或过低 16 3 压缩压力不足 表现为压缩无力 漏气现象严重 由于气缸压缩压力 过低 使压缩温度低于燃料燃烧温度而不能着火 气门漏气 气门座磨损 气门间隙小 气门卡死 空气滤清器污堵 进气管道堵 塞 防爆装置蝶门关闭 配气定时不正确 活塞环磨损严重 活塞环卡住 活塞环开口位 置重合 气缸床损坏 压缩比太小 17 4 润滑系统故障 表现为供油压力不足 不能使柴油机起动 起动预热 4 供油泵压力不足 机油温度过低 粘度大 机油压力调节失灵 5 使用保养问题 柴油机温度过低 长时间连续怠速运转 18 二 柴油机功率不足 功率不足是指柴油机在工作时发不出应有的功率 这一故障的分析应从柴油机基本工作原 理方面去分析 一定型号的柴油机其所发出的功率主要与作用在活塞顶上的燃料燃烧所产 生的压力大小有关 而燃烧压力的大小主要取决于燃料在燃烧室中燃烧完善程度 影响燃 烧状况的主要因素有 气缸的进气量 燃烧供给系统的供油质量 供油提前角及气缸内的 压缩压力等 当上述条件不满足要求时 使柴油机燃烧不良 燃烧压力低 作用于活塞顶 上的压力过低 造成柴油机转速下降 功率不足 19 1 燃油系统故障 表现为燃油系统供油不足 供油质量不佳 燃油质量差 导致柴油机功率不足 燃油质量不好或含水 燃油管路不畅通 燃油滤清器污堵 喷油器卡死 供油定 时不正确 喷油泵柱塞偶件严重磨损 油头伸出高度不合适 喷油泵凸轮严重磨损 调速 器拉杆螺杆旋入太多 喷油泵齿杆伸出长度不够 以上排除方法 更换喷油泵 20 2 进排气系统故障 表现为进入气缸内的新鲜空气不足 气缸内的废气不 能排净 充气效率低 空气滤清器污堵 进排气道不畅通 配气定时不正确 进排气门下 陷严重和漏气 气缸或活塞环处漏气 中冷器脏污进排气凸轮磨损严重 以上更换空气滤 芯 修理中冷器和缸盖 3 冷却系统故障 表现为进气温度过高 影响进气量 进气温度过高 中冷器水路堵塞 以上排除方法 通水路 清洗中冷器 4 增压气故障 表现为进气压力不足 从而影响进气量 增压器污垢 进气压力低 21 三 运转不均匀 柴油机运转不均匀表现为 转速出现忽高忽低的不正常现象 保持柴油机运转均匀的条件有 各缸发出的功率应相等 即要求各缸的供油量 供油提 前角和压缩压力均应相等 各缸内燃烧状况应稳定 均匀 柴油机所驱动的负荷应均 匀 调速器应保持良好的工作状态 当柴油机相关部件出现故障 使上述条件不能满足时 便造成柴油机转速忽高忽低现象 柴油机运转不均匀 燃油管路或喷油泵内有空气 喷油器漏油或堵塞 喷油泵弹簧断裂或 弹力不足 喷油泵柱塞偶件卡死 喷油泵油量调节齿圈松动 出油阀弹簧断裂或出油阀卡 死 调速器内机油过多 飞铁衬套磨损严重 调速器缓冲弹簧断裂或磨损严重 22 四 排气烟色不正常 柴油机工作运行时 正常排气烟色一般为淡灰色 负荷较重时 则可能为深灰色 如果柴 油机运转时排气冒白烟 黑烟或蓝烟 则说明排气烟色不正常 5 1 排气时冒黑烟 排气时冒黑烟是由于柴油在燃烧室内不能燃烧 一部分碳元素烧不完 形成游离碳 悬浮在燃烧后的气体中 和废气一起排出 进排气通路不畅 空气滤清器污 堵 排气阻力大 增压器堵塞 中冷器堵塞 气门间隙不正确 喷油器漏油 雾化不良 喷油泵供油定时不正确 出油阀弹簧断裂或阀卡死 喷油泵个别油量调节齿圈松动 供油 量过多 柴油机过载 长时间怠速运转 以上排除方法 换空气滤芯 检查调整供油和高压油泵 23 2 排气冒蓝烟 柴油机排气冒蓝烟 一般是由于大量机油窜入燃烧室后 形成机油蒸气 随废气排除 造成的 机油液面过高 活塞环严重磨损 汽缸套 活塞磨 损严重或刮伤 各活塞环开口重合 增压器油封漏油 以上排除方法 更换活塞环 3 排气冒白烟 排气冒白烟是由于进入燃烧室内的柴油蒸发后为燃烧或燃烧室内进入水 所造成的 中冷器漏水进入气缸内 冷却水温太低 燃油中有水 喷油器喷油嘴低速不雾 化 24 五 机油压力过低 可靠的润滑是保证柴油机正常运行必不可少的条件 机油压力是表示柴油机润滑系统工作 状况的重要指标 各种柴油机都规定有正常工作是机油压力的要求 同时还规定有最低油 压的限制要求 当机油压力低于规定压力时 可首先用调压阀进行调节 若仍不能恢复至 规定的机油压力 则需检查原因并排除故障 机油压力过低 调压阀卡死或压力调节不当 油量不足 机油稀释粘度不够 润滑系统泄漏 油压表损坏 机油泵损坏 机油冷却器堵 塞 轴瓦烧坏或间隙过大 以上排除方法 配修轴瓦 25 六 机油温度过高 机油的粘度随温度的升高而降低 而适宜的粘度是正常润滑的必要条件 机油温度过高 油底壳内机油液面过低或过高 机油泵泵油量过少 冷却水不足或温度过 高 机油冷却器堵塞 活塞环 气缸套磨损严重 造成漏气 轴承烧损 以上排除方法 清洗机油冷却器 26 七 机油稀释 燃油 冷却水侵入机油后 破坏了机油原有的润滑性能 使正常的润滑条件受到破坏 机油稀释 气缸套密封水圈漏水 水泵密封水圈密封不严 汽缸盖喷油器护套上部漏水 机油冷却器水管漏水 喷油器回油管接头漏柴油 喷油器漏油 滴油 雾化不良 输油泵 漏油 增压器中间体冻裂 长期怠速运转 27 八 呼吸器逸气异常 呼吸器逸气异常 活塞环严重磨损或折断 活塞 缸套严重磨损或拉伤 烧伤 轴瓦烧损 增压器气封失效 活塞环开口重合 机油中有水 喷油器下面未装垫片 6 28 九 冷却水温度高 冷却水温过高是柴油机过热的一种表现形式 柴油机过热使其有关零件的机械性能下降 造成零件变型 裂纹 甚至断裂 柴油机过热还会使气缸内充气量减小 降低输出功率 1 冷却水温过高 冷却水不足 散热水箱芯子堵塞 柴油机过载运行 产生了严重拉缸 现象 2 排气温度过高 进排气道不畅通 空气滤清器污堵 气门间隙不正常 喷油器漏油 雾化不良 供油提前角太迟 超负荷运行 增压器堵塞 29 十 不正常杂音 柴油机在正常工作中 也会发生很大的响声 其正常声音应该是 连续的 均匀的 其主 要来源是由进气 排气 燃烧过程和齿轮传动机械摩擦所发出的 当柴油机内部零件磨损 间隙过大 零件松动及断裂损坏 零件卡住 装配调整不正确和工作过程恶化时便会发出 不正常的响声 不正常杂音 喷油压力过高 喷油量过多 喷油器雾化不良 供油提前角过早 出油阀弹 簧断裂 喷油泵供油时间不正确 气门间隙过大 活塞与气缸间隙过大 活塞与气门碰撞 轴瓦间隙过大 活塞环严重磨损 断齿 30 十一 柴油机振动过大 柴油机振动现象是由于其结构上出现不平衡现象 或各项工作过程不平衡所引起的 严重 的振动现象往往伴随着异常响声 用手触摸柴油机体等处时 有麻木的感觉 严重的振动 可使柴油机零件受到疲劳载荷作用而损坏 并使轴承的油膜受破坏 造成零件严重磨损 并将大大缩短柴油机使用寿命 甚至无法工作 柴油机振动过大 扭振 减振器失效 飞轮不平衡或松动 柴油机与被驱动件对中性差 安装螺栓松动 轴瓦间隙过大 增压器 涡轮叶片或压气机叶轮损坏 排除方法 检查修理和调整 31 十二 飞车 飞车是由于柴油机故障所引起的重大事故 它对柴油机造成极大的危害 由于柴油机进气 阻力较小 随着转速的升高 进气量降低不大 而喷油泵的供油量却随转速升高而有所增 加 特别是磨损了的油泵柱塞 随转速增加使泄漏减轻 使柴油机转速增加得更加迅速 可能升至极高的转速 由于柴油机曲柄连杆机构具有较大的惯性力 随着转速升高 惯性 负荷急剧增大 以致造成连杆螺栓断裂 打坏机体 活塞和气缸盖等零件 甚至使用曲轴 平衡块和调速器飞铁被甩掉 飞轮破裂 气门弹簧折断等 这就是所谓的飞车事故 判断飞车的只要依据是柴油机工作响声的变化 柴油机随其转速升高 发出的响声 特别 是排气声 越来越密 一般转速在每分钟几百转时 排气响声可数出 转速升到每分钟一 千转左右时 尚能较清晰的区分开 到每分钟二千转左右时 响声便连成一片 当转速升 到三 四千转时 响声变成啸声 7 32 飞车现象的主要原因通常时调速器失去作用或喷油泵发生故 障 飞车 喷油泵油量调节齿杆卡阻 喷油泵柱塞弹簧断裂 齿圈脱落卡住齿杆 拉杆螺钉或拉杆接头处销子松脱 飞轮脱落 排除方法 检修或更换齿杆 33 十三 突然停车 柴油机在运行过程中 非认为音素而自动停车 这种现象的发生往往伴随着 事故因素 因而必须进行细致的检查 并排除各种故障后 才可重新起动运 转 突然停车 燃油用完 燃油中混有水和进入空气 喷油泵弹簧断裂 机油压 力过低 油压低 自动停车装置发生故障 气门弹簧断裂 气门卡死在导管 中 活塞严重咬缸 主轴瓦连杆轴瓦烧损 排除方法 查明原因 重新调整 34 十四 增压器故障 1 柴油机功率下降或冒黑烟产生原因及排除方法 空气滤清器沾污或压气机进气管路阻塞 清洗空气滤清器或更换滤芯 压气机出口到柴油机进气管阻塞或漏气 清除阻塞或漏气 供油定时或配气定时不对 正确调整或更换损坏零件 柴油机活塞环或气缸套磨损 修理或更换 进排气门密封性变差 研整气门 压气机叶轮或扩压器沾污 卸下压气机壳清洗 增压器损坏 修理和更换 35 2 增压器异常声响的原因及排除方法 增压器进气管或出口到柴油机进气管阻塞或漏气 消除阻塞或泄漏 排气系统漏气 检查是否管垫损坏 失效 更换损坏垫片 增压器磨损擦壳 修理或更换增压器 3 增压器压气机端漏油的原因及排除方法 空气滤清器沾污或压气机进气管阻塞 清洗或更换滤芯 增压器磨损 需修理 36 4 增压器涡轮端漏油的原因及排除方法 增压器回油管阻塞 清除阻塞 增压器中间壳油腔有润滑油结焦或油泥太厚 更换机油并拆洗中间壳 5 增压器喘振的原因及排除方法 压气机进气管阻塞 清洗 压气机叶轮或扩压器沾污 卸下压气机壳 清洗叶轮和扩压器 8 6 增压器转子转动不灵活的原因及排除方法 中间壳孔内和转子轴上有结焦或油泥 清洗和修理 铜套磨损引起擦壳 进行修理 转子轴弯曲 进行修理 37 第四部分 燃料供给高压油泵故障 一 喷油泵常见故障与产生原因 1 喷油泵不供油或供油量少 1 表现特征 喷油泵不供油或供油量少 没有柴油进入气缸燃烧室或进入很少 柴油机不 能起动和工作 即使启动起来 柴油机运转无力 转速不能提高 38 2 产生原因 若低压油路供油正常 而喷油泵不喷油或喷油量少 是由于柱塞不供油 泵 油量少 或喷油泵漏油严重造成的 具体原因如下 控油齿杆 或拉杆 咬死 使柱塞滞留在不泵油或泵油量少的位置 调速器内限制齿杆 或拉杆 最大油量的调整螺钉调整过小 或油门操作 柄限制螺钉调整过小 使油泵量过少 柱塞及其套筒磨损过大 漏油量增多 柱塞泵油量减少 出油阀及其阀座磨损过大 或有污物 出油阀弹力减弱 扭曲或折断 使 出油阀密封不严 回油太多 喷油泵供油量减少 柱塞卡住或其弹簧折断 使柱塞不泵油或泵油量少且不均匀 39 齿条或油量控制机构的喷油泵 柱塞调节齿圈的锁紧螺钉松 动 而齿柱塞向减少供油量方向位移 或调整不当 对于拔叉或油量控制机 构的喷油泵 是由于油量调节叉紧缩螺钉松脱而使调节叉位移或调节叉调节 不当 泵头的限压阀 回油阀 与阀座磨损严重 造成漏油严重 出油阀垫圈密封不严 或出油阀座下平面与柱塞套顶平面接触不严 或者 柱塞套台肩与喷油泵的上体座孔支撑面配合不严密 使柱塞所泵柴油泄漏掉 喷油压力降低 供油量减少 喷油器喷油质量差 柱塞的螺旋槽位置装错 40 2 喷油泵供油量过多 1 表现特征 如果喷油泵的供油量过多 进入燃烧室的柴油也就过多 燃烧不完全 排烟 大并呈黑色 排气温度过高 柴油机不易熄火 停车 柴油机功率下降 2 产生原因 9 喷油泵供油过多的原因 总的来说是由于油量控制机构的装配或调整不正确 造成的 具体原因如下 调节齿圈 或调节叉 上的锁紧螺钉松脱而位移 或调整不当 调速器内限制齿条 或拉杆 最大的油量的调节螺钉松动或调整过大 或 者油门操纵柄限制螺钉松脱或调整不当 使供油量过大 调速器内的机油过多 阻止和限制了调速器飞铁的离心力 从而使喷油泵 的供油量增多 41 3 喷油泵供油量不均匀 1 表现特征 喷油泵供油量不均匀时 进入燃烧室的柴油量也就不均匀 气缸内柴油的燃 烧爆发压力也不均匀 因而 柴油机的转速就会不稳定 排气管口周期的间 断 冒黑烟 排气声也不均匀 甚至有放炮声 柴油机的功率降低和耗油量 增加 对于多缸的柴油机而言 如果各缸喷油泵的供油量不相等 不但会出 现上述的不正常现象 也会出现各缸排气支管温度不相等 油量多的气缸爆 发力强 有敲击声 排气管温度较高 42 2 喷油泵供油不均匀的原因有 燃油系统内有空气进入喷油泵内 或柴油中有水 调节齿圈上的锁紧螺钉松脱而位移 或调整不当 使柱塞改变供油量的正 确性大大降低 柱塞弹簧折断 扭曲或丧失弹力 出油阀磨损 弹簧折断或有污物 动作不灵活或卡住 密封不严 溢油 43 4 供油提前角过大 过小或各缸不一致 1 表现特征 供油提前角不准确对于单缸柴油机来说 有供油提前角过大或过小 即供油时间过早或过 迟 对于各缸来说 不但有总的供油时间过早或过迟 还有各缸不一致 即各缸供油时间 不在各缸压缩冲程的止点前同样角度供油 供油提前角过大时 气缸内会发出低沉不清晰的敲击声 低速排气冒白烟 高速排气冒黑 烟 甚至冒火 柴油机过热 柴油机的转速不能随着油门的加大而提高 转速忽高忽低 功率下降 耗油量增加 起动困难 各缸供油提前角不一致 会使柴油机工作不稳定 个 别气缸油敲击声 排气管间断的排烟 44 2 产生原因 塞柱行程不正确 塞柱行程不正确的原因如下 喷油泵联轴器的联结盘紧固螺钉松动而位移 轴与花键轴套错位 固定螺 母松动 花键接盘固定螺栓松动 喷油泵的驱动齿轮装错 齿轮轴锥形轴颈半圆键槽或半圆键损坏 10 凸轮轴轴承磨损严重 凸轮轴颈向跳动大 喷油泵挺柱上的调整螺钉调整不当 会使供油时间过早或过大 喷油泵挺柱上的调整螺钉松动而往外退出 使柱塞行程过短 供油时间太 早 喷油泵驱动齿轮 柱塞挺柱 凸轮等磨损过大时 会使供油时间延迟 出油阀的作用失灵或关阀不严 使供油时间提早 柱塞偶件磨损严重或其弹簧折断 使供油时间延迟 出油阀垫圈不严密或柱塞套与出油阀座两平面配合不严密而漏油 使供油 时间迟 各缸供油时间或喷油器喷油压力没有调整一致 各柱塞偶件 出油阀偶件磨损不一致 或个别弹簧折断 个别柱塞挺柱上的调整螺钉的螺母松动 螺钉位置改变 喷油泵中有空气存在 45 5 柱塞偶件磨损 1 表现特征 柱塞与套筒磨损至一定程度时 他们之间的配合间隙增大 造成滴油量增加 供油量减少 喷油压力降低 延长了顶起喷油器针阀的时 间 使开始供油时间滞后 供油结束时间提早 由于喷油压力降低 喷油器 雾化质量也会变坏 结果造成柴油机起动困难 功率不足 耗油量增加 特 别是漏油量增加更多 供油量下降更多 造成低速运转不稳定 易灭火 同 时 各缸喷油泵中 由于各个柱塞偶件磨损量不同 从而会造成各缸供油量 不等 柴油机运转不平稳 特别是在低速时更严重 因为低速时柱塞运动慢 柱塞工作行程的时间拉长 供油量减少 柴油机转速因而下降 但随着喷油 泵调速器的作用 又提高了转速 此时漏油量又减少 柴油机转速就更加提 高 调速器便又使供油量减少 柴油机转速又随之下降 漏油又增加 柴油 机转速再下降 调速器便又使柴油机转速提高 周而复始 结果造成柴油机 转速忽高忽低 如果发现喷油泵壳体内的机油变稀 油面升高 这可能是由 于柱塞和套筒磨损太大的象征 原因是柴油漏入喷油泵的下部造成的 46 2 产生原因 柱塞偶件在正常情况下 可使用很长时间 若短期内发生磨损原因 柴油中含杂质多 使用的柴油既没有经过沉淀也没有经过过滤 所以柴油牌号不正确 柴油中含有水及酸碱度过大 使柱塞 套筒润滑不 良或腐蚀 柱塞偶件在泵体内安装时不垂直 也易使柱塞 套筒磨损 喷油器针阀或喷油泵的出油阀卡死在关闭位置 使喷油压力过高柱塞继续 泵油加剧柱塞套筒磨损 所用的柱塞 套筒材料不当 47 6 出油阀偶件磨损 1 表现特征 11 出油阀偶件磨损后 易使供油量增加 喷油提前角 延续角增大 出现喷油 器滴油现象 使柴油机冒黑烟和发出不规则的敲缸声 造成柴油机的功率下 降 2 产生原因 柴油中含杂质过多 柴油中含腐蚀性物质过量 密封面除 受到腐蚀杂质磨损外 还由于供油切断时 受弹簧力与油管中剩余压力的共 同作用 对阀座冲击而形成环形凹陷 阀座低平面裂痕 是由于安装阀座时 低平面与柱塞套筒端面之间垫有较大硬质颗粒 安装出油阀座扭紧力矩过大 造成的 48 7 柱塞偶件转动不灵或卡死 1 表现特征 柱塞偶件变形后 使柱塞转动不灵 卡死在柱塞套筒内 若柱塞卡死在不供 油位置 柴油机柴油机就不能正常的启动和运转 若卡死在最大供油量位置 柴油机可能出现 飞车 事故或不能停车 49 2 产生原因 柱塞 套筒清洗装配时 配合表面不清洁或边缘碰撞 产生毛刺 变形 发涩 转动不灵 柱塞套筒与喷油泵上体座孔的配合无间隙 使柱塞套筒定位螺钉顶紧在柱 塞套筒上 使柱塞套筒变形而卡滞 泵体孔和柱塞套筒下平面相接触的平面不平 使柱塞套筒装入后发生倾斜 柱塞在其内移动中顶撞柱塞套筒使之变形而卡滞 出油阀座扭紧力矩过大 使柱塞偶件产生变形而卡滞 柱塞滚轮挺柱过高 导致柱塞顶撞出油阀座 使柱塞头部上边缘产生变形 而卡滞 柴油不清洁 所含的机械杂质进入柱塞套筒配合表面 喷油泵壳体内机油过脏 50 8 柱塞弹簧 出油阀弹簧扭曲与断裂 1 表现特征 柱塞弹簧变形后 弹力减弱 使供油量不足 燃烧不好 排烟不正常 出油 阀弹簧弹力不足 会造成喷油器喷孔出现滴油现象 燃烧不充分 排黑烟严 重 柱塞弹簧或出油阀弹簧断裂后 喷油泵内有敲击声 此时 喷油泵停止 供油或供油不正常 使柴油机运转不稳 排黑烟较严重 51 2 产生原因 弹簧质量不好 材质强度不够 脆性大 受力后易产生扭曲变形和脆断 弹簧上 下端面不平 工作中产生扭曲变形或断裂 安装弹簧不到位 偏斜或预紧力过大 造成弹簧扭曲变形或断裂 喷油泵凸轮轴轴向窜动过大或挺柱调节螺钉松动 使柱塞弹簧在偏斜状态 12 下工作 受冲击负荷较大而导致弹簧扭曲或断裂 弹簧中夹有外来物或挺柱调整过高 使弹簧环节相撞而造成弹簧断裂 柴油机经常在冷车情况下猛减油门 使弹簧在冷状态下突伸突缩导致弹簧 断裂 52 9 喷油泵凸轮轴与轴承磨损 1 表现特征 凸轮轴轴颈 轴承和凸轮轴磨损后 使喷油泵正常的供油规律遭到破坏 气 缸内供油量不足 造成柴油机功率下降 同时还会影响调速器的调速性能 使柴油机转速忽高忽低 2 产生原因 喷油泵体内机油量不足 泵体内机油含杂质较多或含腐蚀性物质过量 泵体 内渗入大量柴油 使凸轮轴上的凸轮 中间支承轴颈和轴承产生磨损 凸轮 轴中间支承轴颈与凸轮轴表面硬度太低 凸轮轴中间支承轴颈与轴承配合间 隙过大或过小 也会导致凸轮轴中间支承轴颈 轴承与凸轮的磨损 此外柱 塞弹簧弹力过大 易造成凸轮磨损 凸轮轴向心推力轴承的磨损 主要是由 于轴承内缺润滑脂 产生摩擦所造成 53 二 调速器常见故障与产生原因 1 飞铁角固定杆与座孔磨损 1 表现特征 飞铁角固定杆与座孔磨损后 柴油机运转中会出现 游车 现象 所谓 游车 指柴油机运转中转速忽高忽低 且使柴油机有较大的震动现象 并发出 呜 呜 的异常响声 飞铁角固定杆与座孔磨损严重 极易造成柴油机自动熄火 2 产生原因 调速器内机油含杂质过多 杂质颗粒使飞铁角固定杆与座孔的相对运动面加 剧磨损 调速器内机油混入大量柴油 失去润滑作用 产生干摩擦而磨损 装配时 飞铁角固定杆与座孔的配合间隙过小或过大 使间隙内不易形成油 膜而产生磨损 54 2 调速弹簧变形或弹力减弱 1 表现特征 调速器弹簧弹力不足后 柴油机在负荷改变使运转不稳 柴油机转速达不到 规定的转速要求 柴油机工作声音沉闷 加负荷后转速迅速降低 甚至停车 熄火 2 产生原因 低速弹簧或高速弹簧材质较差 弹簧使用时间较长 伸缩频繁 使之变形和 弹力减弱 飞铁张口时回转直径过大 使弹簧受压力过大而变形 造成弹力 减弱 13 55 3 调速弹簧断裂 1 表现特征 调速弹簧断裂后调速器调速失灵 极易造成柴油机超速 甚至飞车等严重事 故 2 产生原因 弹簧热处理不当 硬度太大 弹簧伸缩频繁时而造成脆断 弹簧装配时 预 紧力过大 弹簧内存在微观裂纹等 都会造成弹簧工作时断裂 4 调速器轴承损坏 1 表现特征 调速器轴承损坏后 使调速失灵 容易造成柴油机飞车 同时伴有巨大的响 声和冒黑烟现象 2 产生原因 调速器内机油量太少 使轴承产生干摩擦而损坏 机油中含酸碱性物质过量 造成腐蚀轴承而损坏 56 三 喷油器常见故障 1 喷油嘴偶件的磨损 1 产生部位 针阀升程限位平面 针阀导向面 针阀密封锥面 2 表现特征 喷油嘴偶件磨损后 会使喷油器产生滴油现象 燃油雾化不良 喷油起止不 分 破坏了正常的喷油规律 造成燃烧恶化 燃油消耗量增大 柴油机冒黑 烟 功率下降 3 产生原因 针阀升程限位平面的磨损是由于针阀在高速上下往复运动中 针阀升程限位 平面受到较大的交变性冲击载荷作用 使该端面高频瞬时接触而磨损针阀导 向面或阀体导向面的磨损是由于柴油中含有杂质 进入针阀与阀体间隙后 产生磨料磨损 将针阀表面擦伤 形成轴向细微的划痕 针阀密封锥面的磨 损主要是由于喷油器调压弹簧的冲击与柴油中杂质的作用所致 57 2 调压弹簧弹力减弱或断裂 1 表现特征 调压弹簧弹力减弱或断裂后 使喷油时间提前 燃烧时汽缸内有敲击声 柴 油机排气冒黑烟 功率下降 2 产生原因 调压弹簧使用过久 调压弹簧调整不当或安装倾斜及针阀升程太大 弹簧质 量不好或有微小裂纹存在 均会造成弹簧弹力减弱 变形或断裂 58 3 针阀卡死 喷油嘴卡死 有开放和关闭两种位置 共同表现 是 柴油机工作时 旋进或旋退调压螺钉时 柴油机工作没有任何变化 由 14 于卡死位置不同 所以表现也不完全一样 针阀卡死在开放位置 针阀卡死在关阀位置 产生原因 喷油器安装于汽缸盖上漏气 柴油机过热 喷油器渗漏柴油 杂质进入喷油器内 59 低压油路常见故障与产生原因 1 燃油滤清器堵塞 表现特征 燃油滤清器堵塞后 会造成低压油路供油不连续 使柴油机转速 不稳定 堵塞严重时 使供油中断 柴油机自动停车 产生原因 燃油在储存 运输过程中混入过多的机械杂质 流进滤清器后 造成堵塞 输油泵不供油或供油不足 摆线转子式输油泵 柱塞式输油泵 严重的磨损而导致漏油 60 第五部分 柴油机典型故障 柴油机机体的故障 柴油机机体部件包括机体总成 油底壳总成 缸盖总成等固定件 常 出现的故障 缸盖穴蚀 机体下密封带穴蚀 机体裂纹 气缸垫片冲坏漏气 曲轴箱进水 曲轴箱窜废气 曲轴头漏油严重 缸盖机体结合面漏油严重 61 一 缸套裂纹 1 故障现象 缸套裂纹有两种 纵向裂纹和横向裂纹 横向裂纹 有的发生在缸套中部 有的发生在胶圈槽处 有的发生在缸套止口处 严重者 缸套断裂 此时往往伴随水箱往外冒气泡 有时还有从缸套台肩处的裂纹处漏水 2 后果危害 裂纹缸套易产生拦缸 甚至出现活塞抱缸现象 裂纹缸套易使冷却水进 入缸套和油底壳 机油变质 使润滑变坏 还会因水进入气缸造成活塞顶缸事故 柴油 机压缩压力下降 起动困难 功率下降 62 3 原因分析 造成缸套裂纹的原因 缸套材质 强度和刚度不足 在气体作用力和活塞撞击力作用下裂纹 装配不正确 缸套和机体配合间隙过大或装配时歪斜 使用中水温过高或缺水 引起拉缸 活塞抱缸后将缸套拉断 使用中当水温过高 产生过热突然加水 使缸套产生热应力 裂纹 15 缸套下密封圈槽加工时有清 尖角 造成使用中因应力集中而裂纹 63 二 机体裂纹 1 故障现象 机体裂纹很少 如果装配和使用不当 也会出现机体裂纹故 障 2 原因分析 机体裂纹的原因 制造方面强度不足 造成使用中机械应力和热应力作用裂纹 柴油机缸盖螺栓扭矩过大 引起机体裂纹 冬季使用 停车未改水或未放干净 将机体胀裂 柴油机过热时 突然加冷水 机体热应力过大而裂纹 柴油机超负荷运转或供油提前角太大 机械应力和热应力大造成机体裂纹 柴油机平衡块螺栓断 连杆栓断 运动件将机体打裂 64 三 机体部件的密封故障 1 故障现象和后果危害 机体部件密封故障 机体缸盖结合平面漏机油 曲轴自油端漏机油 曲轴输出端漏机油 曲轴箱进水 曲轴箱窜废气 另外 还有机油漏油 机油消耗增加 漏油严重 引起烧瓦等故障 曲轴箱 漏水 将机油变质 引起烧瓦 曲轴箱窜气会造成功率下降 机油变质 起 动困难等故障 65 2 原因分析 机体和缸盖接合面漏机油 机体和缸盖接合面是组合 油封失效 螺母扭矩不足 曲轴两端漏机油 骨架油封磨损变形 弹力不足 造成漏油 齿轮罩壳轴孔和曲轴安装不同 心 也会漏油 曲轴输出端主要靠飞轮罩壳及其内的密封毛毡进行密封 曲 轴不同心或毛毡磨损过重 安装不正 造成轴头漏油 曲轴箱漏水 曲轴箱漏水的途径有以下方面 缸套水圈弹失效 变形 破裂 机体下密封带处加工孔太大 机体上 下密封带不同心 缸套裂纹 缸套穴蚀严重 造成曲轴箱漏油 曲轴箱窜废气 缸套和活塞拉缸 产生窜废气 活塞环磨损严重 喷油器垫片未垫平 也产生窜废气 废气从回油孔处挺杆处窜入曲轴箱 16 66 四 缸盖部件故障 缸盖部件是一个受到机械应力和热应力共同作用的部件 经常出现缸套裂纹 变形 漏水和气门及气门座异常磨损 下陷 烧损等方面故障 1 故障现象和后果危害 缸盖产生裂纹大多发生在缸盖底面 两个排气阀座之间或者喷油器 孔与气阀座之间 其次气道 水道也会裂 缸盖裂纹 冷却水进入气缸 排 气呈白色 缸盖裂纹后 使冷却水进入气缸 机油变质 造成异常磨损 拉 缸烧瓦等故障 柴油机功率下降 严重顶缸事故 2 原因分析 冬季停机未放净冷却水 柴油机高负荷运转或缺水突加冷却水 缸盖螺母扭矩太大或扭矩不均 缸盖变形 缸盖材质强度不足 67 五 曲轴弯曲 断裂 1 故障现象和后果危害 连杆弯曲 断裂 操作不当或者制造缺陷 当连杆发生弯曲 断裂的 时候有以下现象 连杆大头孔不平行 呈弯曲或扭曲状 此时往往伴随柴油机拉缸或抱缸现 象 连杆从杆身处或大头孔处发生裂纹 此时柴油机有异声 并伴随着机体破 裂现象 连杆出现变形或断裂现象是很危险的事情 不仅导致柴油机连杆轴 瓦 连杆 衬套 活塞 缸套异常磨损 甚至烧瓦 抱缸等事故 而且还易 引起人身安全事故 68 2 原因分析 连杆工作中受到气体压力和往复惯性力复杂的压缩 拉伸 弯曲作 用 有足够的强度和刚度 断裂原因 柴油机工作中经常超负荷 供油提前角过早 爆发压力增大 连杆受负荷 力增大 当柴油机有气门碰活塞或燃烧室进入异物顶活塞 燃烧室进入冷却水而顶 活塞 柴油机发生拉缸抱缸故障 当柴油机飞车时候 当柴油机连杆螺栓断裂时 连杆材质或热处理不符合要求时 17 69 六 连杆螺栓断裂 1 故障现象和后果危害 连杆螺栓发生断裂时 一般从螺栓根部或者头部圆角处断裂 并有伸长现 象 此时柴油机往往出现异响 工作不平稳 个别缸不工作 冒黑烟 连杆 螺栓断裂是柴油机的重大事故 原因分析 连杆螺栓扭矩过大 因压力过大超过其屈服极限 产生屈服变形甚至被拉 断 连杆螺栓扭矩过小 螺栓扭不紧 工作中在外力作用下 连杆盖产生压不 紧 有离逢 造成连杆螺栓大的冲击负荷 柴油机发生飞车 使连杆因受到过大的拉伸力而断裂 连杆螺栓使用时间过长 特别经过反复拆装 其渡劳强度降低 连杆螺栓光洁度不高或螺纹配合太紧 连杆螺栓头和螺杆连接处的过渡圆角太小和光洁度差 会造成此处应力集 中 70 七 活塞结炭严重 1 故障现象和后果危害 活塞缸盖受热零件有轻微结炭是正常的 但是结炭严重就是故障了 结炭严重是有以下现象 活塞顶特别是顶部外缘 结炭呈黑色或灰白色 活塞第一道环外缘结碳 往往还出现结炭层被拉上沟槽的痕迹 气缸顶部结碳 在缸盖下平面 喷油嘴周围和气门座周围 结炭严重对柴油机的危害 使气缸容积变小 使燃烧压力提高 使柴油机有炙热点 引起早燃 增加敲击声和受热件温度升高 使进排气通道面积减小 从而影响柴油机性能还容易引起因活塞缸盖余隙 小 使柴油机盘车困难 影响起动性能 引起活塞环粘结 卡滞和拉缸 71 2 原因分析 结炭是润滑油和柴油机在高温缺氧情况下形成的 由于缺氧 使油料不 能完全燃烧 于是产生了油烟和润滑油烧焦的微粒 凡是造成燃烧不良和窜 机油的现象 都容易引起结炭严重 窜机油引起 活塞环密封失效 缸套活塞间隙过大 均使机油窜入燃烧室 过多 另外缸盖回油不畅 大量机油进入气门导管 也会使缸内机油增多 导致结炭严重 燃烧不完全引起 喷油器雾化不良 供油量过大 供油角过大或过小均会 造成缸内燃烧不完全 引起结炭严重 燃油品质不符合要求 胶质含量高 十六烷值不合要求 含重馏分多 18 72 八 活塞环折断 1 故障现象和后果危害 活塞环折断造成密封失效 伴随着缸套拉伤 燃 烧恶化 机油消耗大 窜气严重和冒黑烟 蓝烟等现象 2 造成活塞环折断的原因 活塞环材质不符合要求 活塞环开口间隙大或开口间隙过小 活塞环弹力不足 环槽磨损过大 73 九 各缸供油提前角不均 过大或过小 1 故障现象和后果危害 每台柴油机制造出厂 大修出厂 各缸供油提前角是相同的 符合技 术要求 如果出项各缸供油提前角不均 过大或过小 有一下现象 个别缸燃烧粗暴 爆压高 甚至烧活塞 个别缸燃烧恶化 排湿太高 甚至有冒火现象 柴油机振动噪声加大 有敲击声 74 2 原因分析 1 整排缸供油角变大或变小 当传动装置的紧固螺钉松动 使整排缸的供油角变大或变小 调节拉杆调整不好 不平衡 整排缸供油不均 凸轮轴锥形轴颈传动键或键槽滚键 造成整排缸供油角变换 2 个别缸供油提前角变大或变小 个别缸凸轮轴的滚轮套筒调节螺钉及滚轮磨损严重 造成供油角变小 个别缸的滚轮套筒调节螺钉松动和柱塞间间隙变小 则供油角变大 间隙 变大 则供油角变小 出油阀严重磨损或弹簧断裂 密封不严 使供油角变大 喷油泵柱塞磨损严重 回油增大 使供油角变小 75 十 气门断裂 1 故障现象和后果危害 气门断裂大部分发生在两个部位 气门头和杆部的交界处及气门杆 扣瓦槽处 当发生气门