柴油机故障分析

柴油机故障分析


故障现象一：机油压力低
故障原因为：
1、机油粒度低，油品质量差，或机油等级型号不符合此发动机使用，机油超过使用时限而未更换；
2、机油过滤器质量差或机油滤清器太脏，未更换；
3、机油冷却器过脏，堵塞或旁通阀卡死；
4、机油冷却喷咀喷孔磨损、变大或冷却喷咀断裂；
5、机油泵磨损过度，或减压阀泄漏；
6、连杆瓦、主轴瓦、凸轮轴衬套等各种衬套磨损过度；
7、油压感应器失效。
处理方案：
1、检查机油滤清器、机油，（如有需要）更换机油滤清器、机油；
2、检查冷却器芯，检查旁通阀及机油冷却喷咀，油压感应器；
3、检查机油泵状况，若出现以上问题，进行修复或更换；
4、若以上故障原因可能被逐一排除，则应拆机检查曲轴瓦，连杆瓦或各衬套磨损状况，若磨损严重，则应进行大修。

故障现象二：机油温度过高
故障原因为：
1、水温太高；
2、机油质量太差或油品型号不对；
3、机油冷却器过脏，旁通阀堵塞或卡死；
处理方案：
1、检查水温状况；
2、更换符合发电机品牌型号使用的机油；
3、清洗或检修机油冷却器芯、旁通阀；

故障现象三：水温过高
故障原因为：
1、水泵皮带或风扇皮带过松；
2、水箱没有添加冷却液或水箱水位不够；
3、机房通风不畅；
4、水箱内散热片过脏，或水箱散垫口被堵死；
5、节温器损坏；
6、风扇皮带轮损坏，水泵损坏；
7、超负荷工作（长时间超过额定功率运转）；
8、柴油机拉缸。
处理方案：
1、查看机房通风条件，有无太靠近机房或柴油机的热源；
2、检查水泵皮带，风扇皮带及皮带轮，水泵之安全使用状况是否须更换或修复；
3、检查水箱节温器状况，水箱水位及冷却液浓度，节温器能否打开；
4、检查水箱散热片，有无锈蚀或堵塞，排风口是否有被堵塞，水箱内胆有无严重锈蚀；
5、降低负载；
6、检查有无拉缸现象，如拉缸须全面拆机检修。
应急方法：
1、不停地往水箱内加注自来水；
2、往水箱散热片上淋洒自来水。

故障现象四：排烟管冒白烟
故障原因为：
1、烧机油；
2、柴油里面有水；
3、喷油咀工作不良；
处理方案：
1、增压器密封件磨损，气门和导管磨损，活塞环和缸套磨损过度；若缸套和活塞环最近时间才安装，则活塞中之油环被装反了；
2、检查柴油是否纯净，改用高标0#轻质柴油；
3、检查喷油器是否调整不当，喷油咀卡死，柱塞磨损或缺少润滑油润滑。

故障现象五：排烟管冒黑烟，或增压器发红，排烟管发红。
故障原因为：
1、空气滤清器过脏，导致增压器进气量不够；
2

、中冷器过脏；
3、增压器内件损坏，工作失效；
4、燃油泵（高压油泵）供油故障；
5、喷油器堵塞或内件磨损或烧蚀；
6、凸轮轴、随动臂组件、摇臂组件磨损过度。
处理方案：
依次检查空气滤清器、中冷器、涡轮增压器、高压油泵工作状况，检查喷油器、气门组件、凸轮轴组件，随动臂及摇臂组件之磨损过度，逐一对损坏件进行检测，修复或更换，如损坏程度严重，则应进行中、大修处理。
故障现象六：柴油机带不起负载
故障原因为：
1、柴油格或风格太脏；
2、涡轮增压器内件磨损，导致工作失效；
3、燃油泵内组件磨损，堵塞或出现机械故障；
4、喷油器堵塞或喷油咀破裂、磨损，导致工作不良；
5、气门正时不对，或气门组件磨损，导致间隙过大；喷油行程调校不对；
6、柴油机气缸磨损较大。
处理方案：
依次检查空气滤清器，涡轮增压器、油泵、喷油器或气门组件，情况严重应进行中、大修处理。

故障现象七：柴油机超速（又名飞车）
注明：柴油机速度超出转速标准之6%，视为超速。有以下几种超速情况。
1、冷车超速：柴油机启动就立即出现超速；
2、热车超速：柴油机启动10-15分钟，在水温逐渐上升，转速亦逐渐上升，或发电机卸载后转速上升。
故障原因为：
1、电子执行器磨损过度、发条或调速板故障；
2、燃油泵之供油故障。
处理方案：
1、逐一检查调速板及电子执行器状况，更换调速板或电子执行器；
2、调校燃油泵。

故障现象八：柴油机启动不了
故障原因为：
1、无柴油或柴油里有水；
2、燃油泵不供油；
3、柴油滤清器堵塞或燃油环管漏气；
4、涡轮增压器卡死；
5、启动马达损坏，或磁吸开关损环；
6、直流控制板（启动板）损坏；
7、气门间隙调整不当，喷油器行程调校不当或喷油咀损坏；
8、气缸组件卡死；
9、曲轴及连杆组件咬死。
处理方案：
逐一检查柴油、柴油滤清器、燃油泵、涡轮增压器、启动马达及组件、直流控制板、喷油器及气门等，进行排除法检测。如情况严重，气门组件卡死、曲轴连杆组件咬死等，则需进行全面拆机检查，或有必要进行中、大修处理。
故障现象九：柴油机异响
故障原因为：
1、气门、活塞组件碰撞；
2、喷油器雾化不良，滴油爆缸；
3、柴油机轴瓦间隙过大；
4、连杆螺丝松动，活塞及缸盖碰撞；
处理方案：
1、检查喷油器工作状况，调校喷油器；
2、检查气门及活塞组件，连杆及主轴瓦，如情况严重，需进行中、大修处理。

故障现象十：柴油机震动过大
故障原因为：
1、柴油机轴瓦间隙过大，引起轴

向间隙超标；
2、喷油器雾化不良，敲缸；
3、柴油机与发动机连接片变形；
4、曲轴连杆各种紧固螺丝松动；
5、增压器工作失效。
处理方案：
1、检查电球连接盘有无变形或螺丝松动；
2、检查增压器有无损坏或工作失效；
3、逐一检查喷油器损坏状况；
4、检查曲轴、连杆，如情况较严重，需进行中、大修处理。

为什么沿海生产的柴油机到高原以后发不出原有的功率呢？

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这里面有一个功率修正的问题。应该指出，一般说的功率是指柴油机在海拔高度为零（一个大气压）、环境温度为20摄氏度、相对湿度为60%的“标准状况下”所能发出的功率。如果大气的气压、温度、湿度不同，即柴油机运转的环境条件不一样，功率就应该按规定加以修正。如一台在上海能发出10马力的柴油机，运到兰州后只能发出8马力左右，就说明当时兰州的修正系数是80%左右。在同一地点随着环境状况的变化，柴油机的功率也会发生变化。
柴油机没变，马力怎么变了呢？

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我们从柴油机的工作过程已经知道，柴油喷入气缸与热空气混合后着火燃烧而产生动力。所以柴油机马力的大小自然和空气量及所能燃烧的柴油量有关。在海拔高的地方，由于大气压力下降，空气密度减小，吸入气缸里的空气重量也相应减少，这便限制了能够燃烧的柴油量，马力便下降。由于同样的原因，空气的温度高、湿度大也会使柴油机的马力降低。所以，在不同地区，或同一地区不同大气条件下使用柴油机要考虑这种功率变化的情况。例如，同一台柴油机夏天所能发出的功率要比冬天低一些。
消耗燃料的多少是不是反映柴油机工作的经济性？

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是的。柴油机功率大小即动力性反映了柴油机能量转换的数量，而燃油消耗量即经济性则反了能量转换的质量?
柴油机的燃料消耗量，以有效燃油消耗率来表示，它是指以一马力工作一小时所消耗的柴油量。
用有效燃油消耗率可以对不同类型、不同功率的柴油机进行比较。显然，燃油消耗率越低越好。我国目前中小型高速柴油机的燃油消耗率一般为180-210克/马力.小时。随着柴油机设计和制造水平的提高，燃油消耗率还可以大幅度降低。

柴油机指标是否愈先进愈好？

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一般说来是这样，但先进是相对的，而不是绝对的。要衡量一台柴油机的好坏，

必须从性能指标、结构工艺、运转维修的可靠方便、经济性等各个方面加以综合评定。而这些指标往往又是互相对立、互相制约的，是矛盾的统一。所以要根据具体情况，考虑综合效果。例如，就同一类型的柴油机来说，提高转速增加功率和工作可靠性及使用寿命就是一对互相对立、互相制约的指标，只有在一定条件下它们的合理统一，才是先进的。
不同用途、不同使用条件对柴油机各种技术指标的要求，是不完全相同的。如对农用柴油机而言，由于负荷重、使用维修条件差，又大多是地方工业生产，所以应该结构工艺简单、成本低、运转可靠寿命长，“三化”程度高、维修方便；而对于高速大功率柴油机（如内燃车柴油机），则要求马力大、结构紧凑而又有足够的使用寿命等等。所以，脱离实际情况，片面盲目地追求某个或某些先进指标往往是有害无益的。

柴油机在工作一段时期以后，为什么会出现马力下降和耗油率上升的情况？

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柴油机的工作性能取决于许多因素相互间良好正确的配合，如混合形成、燃烧过程、润滑与冷却以及各零部件的质量等等。在使用过程中，柴油机各总成和零部件在机械的、热力的和化学的等诸方面因素作用下，由于磨擦、磨损、变形和腐蚀，改变了零件原来设计和制造时的尺寸精度、几何形状和各项技术条件。这就使柴油机推动原来的技术状况，使用性能逐渐下降?
由于零件的磨损，使影响工作过程的各因素配合失调，如间隙增大、密封性变坏、压缩比变化、喷油压力及喷雾质量变化等等。这就使柴油机的功率逐步下降，其表现为柴油机没有劲，汽车拖拉机行驶速度降低，加速时间和距离拖长，排气冒黑烟等等。
柴油机的经济性即燃油消耗率，也有一个变化的过程。新的柴油机在最初的磨合试运转阶段，由于各配合表面接触不良，磨擦功的损失较大，所以燃油消耗率也高。经过调整磨合后，柴油机达到良好的技术状况，燃油消耗率便稳定在一个较低的范围内。此后，随着柴油机的磨损和总的技术状况变坏，燃油消耗率又逐渐增加。与此同时，润滑油的消耗量也有所增加。
除了马力下降，燃油消耗率上升外，随着柴油机工作时间的增加，使各机构和配合零件间间隙增大，破坏了正确的配合关系。引起或加剧了冲击载荷，便经常发生损坏和故障，使柴油机的工作可靠性下降。
柴油机零件的磨损是不可避免的吗？

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柴油机工作时，许多零件在

一定的负荷下以很高的速度相对滑动或转动，如活塞与缸套、曲轴与轴承取这些零件的表面虽然有不同程度的润滑，但随着工作时间的增加，相 互接触的表面必然由于磨擦而产生磨损，逐渐破坏了原来的尺寸和几何形状。这种正常的磨损常称之为“自然磨损”，实际上是不可避免的。但这绝不是说，我们对磨损无能为力，听其自然。事实上通过正确选择相互配合零件的材料，采用先进合理的热处理方法，改善零件接触表面的加工质量和配合状况，改进冷却和润滑，及时维护保养等方面采取积极措施，这种磨损将会显著地减小，从而提高柴油机工作可靠性，延长使用寿命。
零件的结构、材料和加工质量与柴油机技术状况的变化有什么关系？

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设计合理的结构、采用必要的工艺措施都能够提高零件的工作性能和减少磨损。例如
采用耐磨抗蚀的材料制造气缸套，对第一道气环进行多孔性镀铬，提高零件表面加工质量
及硬度等等。此外，采用高效能的空气滤清器，提高柴油和机油滤清器的质量，改善柴油
机冷却系统和供油系统的结构性能，都对提高柴油机的可靠性和使用寿命有良好的效果。
使用因素对柴油机技术状况的变化有影响吗？

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使用因素的影响是多方面的，如燃料及润滑油的质量，柴油机的使用转速和负荷，环境状况及操作条件等。讨论这些因素的影响对我们的实际工作也最有现实意义。
燃料和润滑油的质量要和柴油机的结构相适应。柴油中若含有硫或其它杂质时，在燃烧过程中便会产生酸类和其它腐蚀性物质，加速气缸的磨损；柴油中重质馏分过多，燃烧后便容易形成积炭，使活塞环与气缸产生磨料磨损；柴油粘度的大小对混合气形成、供油设备工作可靠性都有影响。对润滑油来说，影响最大的是粘度和抗氧化性，应根据柴油机的工作条件合理选择使用，切不可乱用。
试验表明，柴油机的磨擦随着转速和负荷的增加而增加。因为负荷增加时，磨擦表面上的单位压力增加，热状况不良。当转速增加时，单位时间内磨擦的次数半加，而在同一功率下，转速增加比负荷增加时磨损要大。但过低的转速由于不能保证良好的液体润滑条件，同样使磨损增加，所以，对一定的柴油机来说，有一个最适合的工作转速范围。此外，柴油机经常加速、减速、停车和起动等不稳定工作时，由于转速和负荷的频繁变化，柴油机润滑条件不良，热状态不稳定，磨损便增大。特别是在起动时，曲

轴转速低，机油泵供油不及时，再加油温低，机油粘度大，磨擦表面难以建立液体润滑，磨损是很严重的。
使用环境的气温对柴油机的磨损也是有影响的。气温高时发动机易过热，润滑油粘度低，零件的磨损便增加。气温低时润滑油粘度变大，柴油机起动困难，工作时冷却水不能保持正常温度，增加零件的磨损和腐蚀。柴油机在低温起动时，磨损更为严重。
柴油机的工作温度是影响磨损的重要因素之一。在使用过程中，由于冷却系统结构的限制，工作负荷及转速的变化，环境温度的改变等因素，使柴油机工作温度的变化范围很大。实践表明，冷却水温度控制在75～85℃，润滑油温度在75～95℃时最为有利。
综上所述，要合理使用柴油机，减少零件的磨损，须从下述几个方面着手：
1．合理选择柴油机的运转工况。
2．提高柴油机的磨合质量。
3．选用适合于发动机工作需要的燃料和润滑油。
4．提高操作技术水平，及时进行维护保养。

机油消耗量大是柴油机在使用过程中经常遇到的问题，
还有哪些因素影响机油消耗量呢？

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机油消耗到什么地方去了呢？一部分由于“窜机油”的原因跑到燃烧室，被烧掉或形成积炭，另一部分则从密封不严之处渗漏掉。
机油一般通过活塞环与环槽的间隙，气门与导管的间隙进入燃烧室。其窜入的直接原因是第一道活塞环在上止点附近由于其运动速度急剧下降，便把附着在它上面的润滑油甩到燃烧室里去。所以，活塞环与活塞的配合间隙、活塞环的刮油量和刮油能力、燃烧室内的压力和机油粘度都和机油消耗量密切相关。
从运转条件来说，使用的机油粘度太低，发动机转速和水温过高，气缸套变形超过限度，起动停车次数频繁，发动机零件磨损过大，油面过高等等都会使机油消耗量增加。
由于连杆弯曲、机体整形公差达不到要求而造成的活塞跑偏（其标志是沿活塞销孔轴线的两端，一边活塞环岸部和另一边活塞裙部出现缸套与活塞磨损的痕迹），也是引起机油消耗量增加的一个重要原因。
采用扭曲环和组合油环，对降低机油消耗量有明显的作用，特别是组合油环重量轻，三片结构无泵油作用，本身柔顺，对缸壁的适应性好，涨圈使油环侧面紧贴.

什么原因会使排气冒青白烟呢？

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青白烟反映喷油雾化不良，部分柴油未能在气缸内着火燃烧。若大量冒白烟，则表明
气缸内有水进入。其主要原因是：
1．柴油

机温度低，喷油雾化不良。
2．多缸机的某一缸继续工作或根本不工作，燃油呈1微米左右的不完全燃烧的微小油
滴排出气缸。
3．气缸盖、气缸套或气缸垫破裂，使水进入气缸。
所以，青白烟实际上是柴油蒸汽或水蒸汽的再凝结。
为什么把气缸套的磨损情况常常作为柴油机是否需要大修的主要依据呢？

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气缸套是柴油机的主要易损件之一。因为空气的压缩和燃料的燃烧做功，都是在气缸套和气缸盖等零件所形成的空间内进行，所以气缸套的技术状况自然和柴油机的经济、动力性能密切相关。
当气缸套的磨损量及椭圆度过大时，气体密封性变坏，压缩后的压力和温度下降，使柴油机的功率降低，燃油消耗率上升，起动困难。气缸套的磨损也使大量机油上窜到燃烧室，排烟、积炭结焦现象严重，并使活塞环失去弹性，发动机过热。另外，柴油机在工作时活塞与气缸的敲击声也增大。这些因素反过来又加速缸套的磨损。所以，发动机的大修寿命，在很大程度上由气缸套的磨损所决定。通常，气缸套最大允许的磨损量，一般为其内径的0.4～0.8%左右。
排气颜色达到什么程度才算排烟不良？

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正常工作的柴油机排气应该接近无色或轻微的淡灰色，若排气带有肉眼可以察觉的颜色，则表明柴油机工作不正常。但究竟多大的排气烟度是正常工作所允许的？目前我国暂没有明确规定，而且对排气烟度的测定也没有一个统一的方法。所以，对排烟的评定还是以直接观察和实际经验为基础的。
冒烟不但污染大气，恶化工作条件，而且会使柴油机温度升高，严重积炭结焦从而缩短柴油机的使用寿命。因此，要尽可能予以消除。
引起积炭的主要原因是什么？

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柴油机活塞的顶部、燃烧室壁和气门周围产生积炭是较为常见的现象，它实际上是柴油和窜入燃烧室的机油不完全燃烧的产物。大量的积炭会使燃烧不良、传热恶化并降低喷油器工作的可靠性。造成积炭的原因很多，主要是：
1．喷油器工作不正常，如雾化不良、滴油、喷油压力过高或过低以及喷油时间过早或过迟、喷油量过多，均会使部分燃料燃烧不完全。
2．柴油与机油牌号不对，质量差，燃烧后形成炭渣。
3．柴油机超载或温度过高，着火过早，使燃料燃烧不完全。
4．冷却水温度过低，影响燃料的正常燃烧。