16V240ZJB型柴油机不能正常起动的故障与排除

1、.16v240zjb型柴油机不能正常起动的故障与排除柴油机能否迅速，方便，可靠，地连续起动，是评价一台柴油机性能好坏的重要指标之一，而内燃机车柴油机作为机车的动力装置难免会出现故障而造成不能正常起动本文就是依据柴油机起动困难及起动前甩车时的故障而展开分析、推理并诊断、处理的。本文共分为三个部分。 首先从原理部分着手讨论了东风 4b 型内燃机车柴油机的基本工作原理、各机构、各系统的最基本工作原理。第二部分介绍了柴油机起动前甩车的故障分析与处理。重点讨论了第三部分柴油机起动困难的故障分析与处理。然由于编者水平有限，难免挂一漏万，可能有许多不足之处，希望各位老师和读者不吝赐教。原理部分一、四冲程柴油

2、机工作原理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，汽缸内残留着上一工作循环未排净残余废气。它的压力稍高于大气压力，约为105115kpa。;.当曲轴旋转时，通过连杆带动活塞向下运动。随活塞的下移，活塞顶上部的汽缸容积逐渐增大，压力随之减小，当汽缸内压力低于大气压力时，外部新鲜空气开始通过进气门进入气缸，直到活塞移到下止点位置，气缸中充满新鲜空气和残余废气。空气进入气缸的过程中，由于空气滤清器、进气管和进气门的阻力影响，进气终了时气缸内气体的压力略低于大气压力，约为 8095kpa。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

3、吸收了热量，进气终了时气缸内气体的温度会略高于环境温度，可达 300340k。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比柴油机的自然温度高出200300k，为了充分利用燃料燃烧所产生的热能，希望柴油机的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做功。但由于燃料喷入气缸内时必须经过一定的着火准备

4、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10 35曲轴转角）开始将燃料喷如气缸。;.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止点，这期间进排气门都关闭着。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1800 2200k，压力降至300kpa 左右4、第四冲程排气冲程活塞从下止点移动到上止点。此时排气门开启，进气门保持关闭。排气冲程开始时

5、，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。排气冲程结束时，活塞又回到上止点位置。至此，单缸四冲程柴油机经历了活塞;.上、下往复各两次四冲程，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。如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。二曲柄连杆机构最基本工作原理它是将活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动，并将作用在活塞上的燃气压力转变为扭矩，通过曲轴向外输出。曲柄

6、连杆机构包括活塞组、连杆组、曲轴飞轮组等柴油机主要运动件。配气机构及进排气系统最基本工作原理配气机构由气门机构（气门、气门弹簧、气门导管、气门座圈等）和气门驱动机构（凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂及正时齿轮等）组成，按一定时间开启和关闭进、排气门。进排气系统由进、排气管与空气滤清器等组成，其作用是按一定要求排出废气，引入清洁的新鲜空气。对增压柴油机，进排气系统中还有增压器，它使得进气空气的压力提高，从而可加大进气量。四、燃料供给系统的最基本工作原理它是定时、定量、定压地将柴油喷入燃烧室内，并创造良好的燃烧条件，满足燃烧过程的需要。燃料供给系统由燃油箱、输油泵、燃油滤清器、喷油泵、喷油器调速;.器或联

7、合调节器等组成。五、润滑系统的最基本工作原理润滑系统是将机油（润滑油）送到柴油机各运动件的摩擦表面，起减磨、冷却、净化、密封和防锈等作用，用以减小摩擦阻力和减小磨损，并带走摩擦产生的热量，从而保证柴油机能正常工作并延长使用寿命。它主要由机油泵、机油滤清器、机油冷却器、阀门和各种管路等组成。六、冷却系统的最基本工作原理冷却系统是将受热零件所吸收的部分热量及时传导出去，使柴油机在工作时能保持温度正常，不致因过热而损坏机件，影响柴油机的运转。冷却系统可分为水冷式和风冷式两种。水冷式冷却系统主要由气缸套与气缸体间及气缸盖内的冷却水腔、水泵、风扇、散热器等组成。风冷式冷却系统则主要由气缸盖散热肋片、导流

8、罩和风扇等组成。七、起动装置的最基本工作原理要使柴油机由静止状态转入运转状态，必须借助于外力使曲轴旋转并达到一定的转速，以使气缸内形成可燃混合气并实现第一次着火燃烧而转为自行运转。施加外力的装置。 起动装置根据柴油机起动方式的不同而具有不同的形式。 东风 4b 型内燃机车运用的是电力起动。此外还应有减压设备、预热设备等使柴油机能迅速起动的辅助起动装置。;.起动前甩车的故障分析与处理由于焦枝铁路牵引任务越来越重，我段要求无论是运转车间还是检修车间都要认真执行作业标准，按程序办事，其中有一条规定要求乘务员在起机前必须认真执行甩车制度，交班司机退乘前逐缸打开示功阀，为接班司机提供方便，减少作业量。接

9、班司机起车前必须进行甩车作业，机班二人配合作业甩车。在执行甩车制度中难免会出现一些故障, 然这些故障都被我段检修人员逐渐的克服，现将本人一些经验及收集的资料系统总结如下一、甩车时曲轴不转1、现象按下柴油机启动按钮，启动辅助发电机qd不运转，柴油机处于停止状态，不能甩车。2、原因（1）柴油机曲轴盘车机构没复原当盘车机构复原时，转轴连锁 zsl 常闭触头（即行程开关触头）没闭合，造成按下启动按钮 1qa后，不能接通启动接触器及启动机油泵接触器的电路，因此启动电机和启动机油泵均不运转，柴油机无机油润滑，曲轴也不转动。（ 2）盘车机构上作为转轴连锁用的行程开关触点之间有异物垫住。此时虽然盘车机构复原，

10、盘车机构滑动支架上的专用凸块压住行程开关的触头，但由于静触头和动触头之间有异物被垫住，行程开关的电路同样不能接通，即转轴连锁 zls 常闭触头没闭合，因此不能实现甩车。3、诊断与处理检查盘车机构是否复原，如复原后仍不能实现甩车，则检查作为转轴连锁的形成开;.关触头是否有异物。如有，则清除之；如仍不能实现甩车，则应检查有关电路、电器是否发生故障。二、甩车时示功阀喷水1、现象甩车时，某缸或几个缸的示功阀有水喷出。这说明燃烧室内有水，因此务必仔细检查，是否有可能在以后的柴油机继续运转时发生水锤事故，产生打裂气缸盖、打坏活塞、连杆、缸套、机体、曲轴的严重后果。2、原因（ 1）如机车停放在露天， 又碰上

11、大雨， 此时涡轮增压器排气口的烟筒出口处虽然有百叶窗盖着， 但由于密封不严， 雨水就有可能通过排气总管、 排气支管流入气缸内。（ 2）柴油机某些零部件的水腔发生裂漏，气缸套穴蚀穿透， 缸套水腔中的水渗入气缸。3、诊断与处理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）。（ 2）气缸停止供油后， 膨胀水箱水位回降， 则说明该缸

12、的气缸盖或气缸套已发生裂纹或穴蚀穿透。此时须将气缸盖吊下，进行水压实验。有裂纹的零部件应更换。如柴油机起机后，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。;.说到这我段东风4b 机车 3253 在 2004 年 3 月发生一起请求救援事故。善鄯是我段折返段。 当机车整备完毕后，出库挂车。 10：45 从善鄯开车， 当机车运行至个区间后，副司机巡检发现机车膨胀水箱水位不足。起车前水位正常怎么会下降。报告司机，司机指示重点

13、观察水位情况。副司机又进入机械间检查有无水管漏水现象，待会又报告水位下降，没有漏水处所。副司机爱钻研知识，头脑灵活，又进入机械间，他逐缸的打开示功阀看是否有油水喷出。经排查发现是第15 缸示功阀喷水。 汇报司机。司机果断采取停机措施，请求救援。防止了一起“水锤”事故。段奖励机班2000元。（ 3）如柴油机起机后，膨胀水箱的虚水位缓慢下降，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喷出，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， 或用手指深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

14、迹象， 则吊下该中冷器进行水压实验 （压力为 245kpa）作进一步判断。（ 4）如柴油机起机后，膨胀水箱水位不变，排气有冒白烟的现象，而且在甩车时，柴油机左、右、前、后有几个气缸从示功阀喷水，则基本上是机车停放时间雨水漏入所致，将水排净不作其它处理。注意正常情况下，从柴油机停机状态到起机运转加载，水温上升几时度，水受热后体积膨胀，造成膨胀水箱的水位略有上涨 （通常膨胀水箱水位表内水位上升 10mm左右），是正常情况。上述各种情况要在这个基础上进行判断，才能得出正确的结论。三、甩车时示功阀喷机油1、现象甩车时，某缸或几个缸的示功阀喷机油。2、原因（ 1）摇臂轴座（俗称“围墙”） 的机油流入燃烧

15、室。当气门杆与气门导管之间间隙过大，或气门杆发生弯曲时，摇臂座内的机油就会沿着它们之间的过大间隙漏入到燃烧室。当喷油气体上的橡胶密封圈与气缸盖座孔之间密封不良，再加上喷油器体;.端部与气缸盖相应的座孔部位之间的紫铜垫密封不良时，摇臂轴座内的机油也会流入燃烧室。（ 2）活塞下部的机油窜入燃烧室。 活塞锥面气环或油环上下面装反。 此时它们起到泵油作用，将飞溅在缸壁上的机油不断泵向燃烧室；活塞销堵松动脱落。活塞销内的压力机油大量窜到活塞与缸套之间，然后窜入燃烧室；铝活塞的活塞体与活塞套之间存在间隙。压力机油由此处窜入燃烧室。（ 3）机体主机油道与扫气道隔板上的焊缝开焊。主机油道的机油压力又高于扫气道

16、的空气压力，机油就会通过这些开焊的缝隙漏入扫气道，然后进入燃烧室。（ 4）增压器油腔的机油漏入压气机流道，随增压空气进入燃烧室。3、诊断与处理将气缸内的积存的机油全部甩出，柴油机起机投入运转后，须进一步观察以判断具体原因与处所。（ 1）当只有 1 个气缸或个别气缸甩车时出现示功阀喷机油现象，则说明这些气缸的摇臂轴座内的机油流入燃烧室，或由于活塞、活塞环等原因使曲轴箱内的机油进入燃烧室。（ 2）如甩车时很多气缸出现示功阀喷机油现象， 首先应检查增压气是否漏机油 （可打开蜗壳下方的放油堵），如有机油漏出，说明增压器漏机油（严重时在压气机出口处就能看到漏油）。如增压器良好，则有可能该台柴油机所有气缸

17、的刮油环基本上都装反了。抽缸检查，并进行处理。如刮油环没装反，油环内的弹簧弹力也符合要求（装入油环后，使油环的切向弹力达到 157196n）。此时应考虑机体主机油道与扫气道之间的焊缝开裂问题。通过检查进行确认并处理。四、甩车时示功阀喷火1、现象甩车时，有火从示功阀喷出，说明气缸内有燃油。当曲轴旋转时，进入气缸内的燃油与空气混合，到了点火温度和压力时，便发生燃烧。燃烧进入气缸的原因有以下几种：;.（ 1）在上次运转中，积存在气缸内尚未燃烧的燃油。（ 2）喷油泵“ 0”刻线调整不当，处于供油位。（ 3）控制拉杆上的弹性夹头没有插到喷油泵齿条拨叉座内的正确位置上，造成该缸喷油泵处于供油位。（ 4）控

18、制拉杆被卡死在供油位上。（ 5）联合调节器的停车阀阀芯堵塞动力活塞上、 下油腔间的通路 （其原因是电磁连锁 dls上部的钉螺丝过长或有异物垫住、阀芯抗劲而卡死在通路上）。当甩车转动曲轴时，调节器也开始工作，调节器的齿轮泵开始泵出高压油，并进入动力活塞下方油腔，将动力活塞向上推移，使喷油泵处于供油位，造成甩车时示功阀喷火。3、诊断与处理（ 1）如出现个别气缸示功阀喷火， 则首先检查该缸喷油泵齿条与控制拉杆的弹性夹头的连接是否再正确的位置上。如发现不正确，进行处理。再检查在柴油机停车状态下，喷油泵齿条指针是否在“ 0”刻线上，如不符和要求则重新调整。（ 2）如甩车时， 示功阀喷火现象很快消失，或只

19、是从示功阀里喷出燃油，而且也很快消失，则应视为上次运转停机前积存的（与喷油器雾化质量有关，检查喷油器）。如持续出现喷火现象，首先检查控制拉杆有无被卡死的现象，然后注意柴油机甩车前、后，调节器下方与控制拉杆连接的花键轴是否有转动（也可以直接观察控制拉杆是否有移动），如有，则说明联合调节器的自动停车装置dls阀芯存在问题，对其进行检查（是否过长，有无异物垫住；是否弯曲等原因使动力活塞上、下油腔的通道）。根据所查得的原因进行处理，消除故障。柴油机启动困难的故障分析与处理一、启动时曲轴转动但不发火1、现象;.当在操纵台上按下1qa后，启动电机带动曲轴旋转但气缸内不发火。2、原因（ 1）燃油压力不足（正

20、常压力为 147245kpa），其原因主要是：燃油泵故障；燃油箱无油或油位过低；燃油系统逆止阀位置不对；燃油系统里有空气。（ 2）柴油机曲轴未达到点火转数，根据对 16v240zj 型柴油机所做的启动试验表明，当曲轴转数达到100r/min 时，即可使正常的燃油混合气体点燃。 往往由于达不到点火转数而使柴油机不能发火，其原因有：1）蓄电池亏电（低于90v）；2）个别蓄电池单节损坏，极性装反；使启动接触器qc自动掉下， 卸载后又吸上，于是出现打呱嗒板现象；3）误合辅助发电机开关5k 而辅助发电机接触器flc 反连锁触指（ 422 423线）又没断开，会造成启动电机扭距小，使柴油机达不到点火转数；

21、4）电磁连锁dls线圈烧损或断线；441 号与 443 号线之间的启动接触qc正连锁接点接触不良也会造成 dls不动作。 dls不动作，电磁连锁阀芯不能将联合调节器的动力活塞上、下油腔的油路堵死，致使动力活塞下方油腔不能建立起油压，动力活塞无法上移，控制拉杆停留在停油位，使柴油机不能启动。（3）柴油机故障：1）紧急停车装置未恢复。此时由于停车器的连接臂和摇臂处于伏倒状态，停车器拉杆在弹簧力的作用下处于下移的位置上，通过停车转动轴、控制拉杆系统的横轴，使喷油泵停留在停油位，此时即使联合调节器的动力杆移动，但此力推动不了控制拉杆，仅只使弹性连接杆受到压缩，喷油泵仍处于停油位，所以柴油机启动不了。2

22、）喷油泵齿条卡死在停油位上，或控制拉杆卡死在停油位上。3）联合调节器故障。调节器的恒压储油室油位太低、油路系统漏油、油泵间;.隙过大，均会使动力活塞下油腔建立不起足够的油压，以推动动力杆上移，拉动控制拉杆。调节器停车阀的dls阀芯过短或过细，使动力活塞上、下油腔堵不死，而影响动力活塞下方的油压的建立。4）机油、冷却水温度过低，使气缸盖、活塞、缸套等等部件的温度过低，不利于气缸内的混合气体达到自燃温度；同时由于活塞和缸套温度过低，两者间的间隙过大，造成燃烧室漏泄大，使气缸内的混合气体压缩压力不够，难以达到自燃温度。3、诊断与处理（ 1）当从司机操纵台上发现燃油压力低于147kpa 时，首先打开安

23、装在柴油机自由端的燃油精滤器上的放气阀进行放气。待流出燃油时，才可将放气阀关闭。（ 2）放气后始终不出油。 此时应检查燃油箱油位， 燃油系统逆止阀的位置及燃油泵是否发生故障。（ 3）燃油精滤器放气后， 司机操纵台上的燃油压力表指示仍表示油压不足， 则也应检查燃油箱油位是否偏低，燃油系统逆止阀是否到位，燃油泵是否由于某种原因而降低了转数。（ 4）如操纵台上反映出机油、冷却水温度偏低，则应先将油、水进行加温预热到规定的启动温度（ 20c）。（ 5）如发现蓄电池亏电，应检查确认是整个蓄电池组亏电还是个别蓄电池组单节亏电。如蓄电池组单节极性接线正确且蓄电池空载电压在 96 伏以上时， 往往由于个别蓄电

24、池组单节严重亏电，使柴油机启动困难，此时可丢掉个别严重亏电的蓄电池单节，然后启动柴油机。如整个蓄电池组亏电，则应进行更换（ 6）检查操纵台上的开关按合是否正确。（ 7）抬一下柴油机的复原手柄，以确认柴油机停车装置处于正常状态。（ 8）检查喷油泵和控制拉杆是否有异物卡滞现象。（ 9）检查调节器油位是否正常， dls线圈是否有断线现象，阀芯是否有问题。;.二、柴油机已启动，但松开启动按钮1qa后，柴油机又停机1、原因（ 1）启动按钮松开过早，柴油机机油总管末端油压尚未上升到100kpa 以上，停机油压继电器1yj 和 2yj 触指未闭合，使dls线圈断电。（ 2）停机油压继电器 1yj 和 2yj

25、 的触指被异物填住。（ 3）按下柴油机起动按钮 1qa，接通启动机油泵电源，向柴油机机油系统充油，4560s 后，启动接触器自动闭合，启动发电机被接通电源，柴油机曲轴被带动旋转，柴油机上的主机油泵也进入工作，他与启动机油泵共同使柴油机主机油道的末端油压上升到100kpa 以上，使柴油机的停车油压继电器触头吸合。启动接触器qc闭合后，即已听到柴油机转动的响声后，在40s 内，柴油机主机油道末端油压上升不到100kpa 时，造成柴油机不能启动（但此时不应继续按住1qa，否则会造成蓄电池亏电）。这是由于曲轴箱内机油油位过低、机油稀释、机油系统内有空气堵塞、主机油泵或其传动装置发生故障等原因所致。有些

26、故障如能及时发现预兆，又能及时正确地予以处理，机破事故是可以避免的。（ 4）联合调节器故障： 油量不足， dls阀芯堵塞， 动力活塞上、 下油腔油路不密封，均使动力活塞下油腔建立不起足够的油压，动力杆位移量不够造成喷油泵齿条拉出量太少，向气缸内不能供应足够的燃油。2、诊断与处理（ 1）启动按钮不应松开过早， 要在规定允许的时间内， 确认柴油机主机油道末端油压上升到 100kpa 后再松开。（ 2）如油压已达到要求， 松开 1qa后又停机， 应检查油压继电器触头间是否有异物，或有断线现象；检查联合调节器是否有故障。（ 3）如油压达不到要求， 应检查曲轴箱油位、 主机油泵出口压力（在机车动力间侧墙

27、上的仪表盘内有显示）或化验机油黏度。;.三、柴油机启动困难排气冒白烟1、现象柴油机启动时，排气管排出大量白烟，一般不属于供油系统故障，而是柴油中有水分，水在气缸内蒸发成水蒸气，从排气管排出。（ 1）原因1）气缸盖螺栓松动或气缸垫冲坏，使冷却水进入气缸。2）气缸体、气缸套、气缸盖冷却水套处有裂纹，水进入气缸蒸发后被排出。（2）诊断与处理1）用手接近排气管出口，看手上是否潮湿和留有水珠，如有则可确认有水进入气缸。2）检查柴油中是否有水，应将柴油滤清器放污螺塞打开，放出污物查看是否有水。若有水，首先应清除高、低压油路中的水分，再将油箱的放污螺塞打开放出油箱中的水，最后用清洁的柴油冲洗油箱。3）若油路

28、中无水，拔出润滑油尺，检查油底壳润滑油中是否有水珠；如润滑油尺上有水珠， 或润滑油的颜色发白成乳状，则说明冷却水从油底壳随润滑油进入了气缸。4）打开水箱盖前，启动发动机，同时观察加水口的水面是否冒气泡。如水面有气泡冒出，则说明冷却水进入缸内。5）如果上面检查仍不能确定那里漏水，就要麻烦大一点。可向水箱充气，然后打开油底壳，在柴油机底部察看漏水处；如果没有问题，再打开缸盖查看缸盖底部和气缸垫有无漏水痕迹。发现有向缸内漏水部件，应更换新件。四、柴油机冷起动困难，排气管不冒烟1、现象冷气起动时，曲轴虽然能转动，但排气管不冒烟，也无爆发声，一般应是柴油没有;.进缸2、原因1）喷油泵不喷油。2）低压油路不供油。3）油路中有空气。4）配气相位错乱， 气门的打开时刻与活塞在气缸中的行程不相协调，如活塞在气缸中作压缩行程时，进、排气门同时打开，新气被赶出气缸，以致气缸中没有可燃气体，便无法起动。3、诊断与处理应先外后内，先易后难。1）查看喷油、熄火按钮是否退回，排气制动阀是否放气回位。2）油箱内是否有油，油箱开关是否打开。3）喷油泵操纵拉杆和驱动连接盘的紧固螺栓是否脱落。4）拧松喷油泵上的放