柴油機故障與診斷論文

柴油機故障與診斷論文隨著科學技術的飛速發(fā)展,柴油機內(nèi)部結(jié)構日益復雜,環(huán)境條件更加苛刻,因此對產(chǎn)品的要求不斷提高,柴油機不僅要具有好的性能,更要具有高的可靠性水平。柴油發(fā)動機在現(xiàn)代汽車技術上已經(jīng)有了很快的發(fā)展，在當今很多車輛上，柴油發(fā)動機已經(jīng)廣泛的應用。柴油機在我們所認知的情況下耗油量比汽油發(fā)動機來說了相對很低的，并且在低耗油的同時。同樣也有著很可觀的動力性。當然柴油發(fā)動機的故障與排除以及污染排放也是不容忽視的。關鍵詞：柴油機的發(fā)展，柴油機的機械構成，柴油機的工作原理，故障，排除柴油機的發(fā)展柴油機是用柴油作燃料的內(nèi)燃機。柴油機屬于壓縮點火式發(fā)動機，它又常以主要發(fā)明者R.狄塞爾的名字被稱為狄塞爾引擎。吸入柴油機氣缸內(nèi)的空氣因活塞的運動而受到較高程度的壓縮，達到500～700℃的高溫。燃油以霧狀噴入高溫空氣中，與空氣混合形成可燃混合氣，自動著火燃燒。燃燒中釋放的能量作用在活塞頂面上，推動活塞并通過連桿和曲軸轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)的機械功。狄塞爾在1897年研制成功可供實用的\o"四沖程柴油機"四沖程柴油機。由于它明顯地提高了熱效率而引起人們的重視。起初，柴油機用空氣噴射燃料，附屬裝置龐大笨重，只用于固定作業(yè)。20世紀初開始用于船舶。1905年制成第一臺船用\o"二沖程柴油機"二沖程柴油機。1922年，德國的\o"R.A.博施"R.A.博施發(fā)明機械噴射裝置，逐漸替代了空氣噴射。20年代后期出現(xiàn)了高速柴油機，并開始用于汽車。到50年代，一些結(jié)構、性能更加完善的新型系列化、通用化的柴油機發(fā)展起來，從此柴油機進入了專業(yè)化大量生產(chǎn)階段。特別是在采用了廢氣渦輪增壓技術以后，柴油機已成為現(xiàn)代動力機械中最重要的部分，廣泛應用于農(nóng)業(yè)、\o"工業(yè)"工業(yè)、國防和交通運輸?shù)炔块T。

柴油機可按不同特征分類：按\o"轉(zhuǎn)速"轉(zhuǎn)速分為高速、中速和低速柴油機；按燃燒室型式分為直接噴射式、渦流室式和預燃室式柴油機等；按氣缸進氣方式分為增壓和非增壓柴油機；按\o"氣體"氣體壓力作用方式分為單作用式、雙作用式和對置活塞式柴油機等；按用途分為船用柴油機、機車柴油機等。柴油機的機械構成柴油機由燃燒室組件、動力傳遞組件、機體和\o"主軸承"主軸承、配氣機構、燃油系統(tǒng)和調(diào)速器、\o"潤滑系統(tǒng)"潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、起動系統(tǒng)構成。柴油的特點是自燃溫度低，所以柴油發(fā)動機無需要火花塞之類的點火裝置，它采用壓縮空氣的辦法提高\o"空氣"空氣溫度，使空氣溫度超過柴油的\o"自燃"自燃測試，這時再噴入柴油、柴油噴霧和空氣混合的同時自己點火燃燒。

輸油泵將柴油送到濾清器，過濾后進入噴油泵（為了保證充足的燃料并保持一定的\o"壓力"壓力，要求輸油泵的供油量比噴油泵的需要量要大得多，多余的柴油就經(jīng)低壓管回到油箱，其它部分柴油被噴油泵壓縮至高壓）經(jīng)過高壓油管進入\o"噴油器"噴油器直接噴入氣缸燃燒室中壓燃。（示意圖是柴油機燃料供給系統(tǒng)，紅色管路是高壓輸油管、褐色管路是低壓輸油管、紫色是回油管）。

柴油機具有轉(zhuǎn)速慢，扭矩大，油耗低、負荷高及重量大，多用在大中型汽車上。1976年德國大眾汽車公司開發(fā)出第一臺高速小型化柴油機，使\o"轎車"轎車應用柴油機進入實用化，現(xiàn)在\o"西歐"西歐約有30%的轎車和90%的商務車采用柴油機。轎車柴油機采用每缸4氣門,電控噴射系統(tǒng)，使柴油機排放達到歐洲Ⅱ號標準。這里要提一下的是，在柴油機上應用電控技術比汽油機困難得多。

柴油發(fā)動機用壓燃柴油作功，后者用點燃\o"汽油"汽油作功，汽油機的燃料是在進氣行程中與空氣混合后進入氣缸，然后被火花塞點燃作功；柴油機的燃料則是在壓縮行程接近終了時直接噴注入氣缸，在壓縮空氣中被壓燃作功。這個區(qū)別造成了柴油機在\o"燃料"燃料供給系統(tǒng)的結(jié)構有其自己的特點。柴油機的燃料噴射系統(tǒng)是由噴油泵、噴油器、高壓油管及一些附屬輔助件組成。

柴油機是高壓噴射，對于\o"直噴式柴油機"直噴式柴油機的高壓油管，其噴射壓力一般高達30－100MPa，柴油機電控燃油系統(tǒng)還要加裝一個電子控制的執(zhí)行器來達到控制的目的。為了柴油機能在怠速穩(wěn)定工作和限制柴油機超速，在噴油泵上還帶有調(diào)速器。噴油泵是柴油機\o"燃料"燃料供給系統(tǒng)中最精密的部件，它的作用就是根據(jù)柴油機工況的變化調(diào)節(jié)柴油量，并提高柴油壓力，按規(guī)定的時間與規(guī)律將柴油供給噴油器柴油機的工作原理

柴油機的壓縮比高，所以壓縮終了時氣缸內(nèi)空氣壓力可達3.5～4.5MPa，溫度高達750～1000K，大大超過柴油的自燃溫度，故柴油噴入\o"氣缸"氣缸后，在很短的時間內(nèi)即自行著火燃燒，燃氣壓力急劇上升到6～9MPa，溫度升高到2000～2500Ko在高壓氣體推動下，活塞向下運動并帶動\o"曲軸"曲軸旋轉(zhuǎn)作功。廢氣同樣經(jīng)排氣門、排氣管等處排人大氣。

四行程汽油機或柴油機，在一個工作循環(huán)中，只有一個行程作功，其余三個行程都是為作功行程創(chuàng)造條件的輔助行程。因此，單缸發(fā)動機工作不平穩(wěn)?，F(xiàn)代汽車都采用\o"多缸發(fā)動機"多缸發(fā)動機，在多缸發(fā)動機中，所有氣缸的作功行程并不同時進行，而盡可能有一個均勻的作功間隔。例如六缸發(fā)動機，在完成一個工作循環(huán)中，曲軸旋轉(zhuǎn)兩周即720度，曲軸轉(zhuǎn)角每隔120度就有一個\o"氣缸"氣缸作功。因而多缸發(fā)動機曲軸運轉(zhuǎn)均勻，工作平穩(wěn)，并可獲得足夠大的功率。發(fā)動機故障診斷及排除柴油發(fā)動機故障產(chǎn)生與如下機構和系統(tǒng)中：曲柄連桿機構、配氣機構、燃料供給系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和起動系統(tǒng)等。下面我將就產(chǎn)生位置不同加以詳細的論述。

(一)、曲柄連桿機構常見故障有：活塞敲缸響，活塞銷響，曲軸軸承響，連桿軸承響。故障現(xiàn)象及成因：1活塞敲當活塞敲缸時候可以聽到“噠噠噠噠”的響聲。響聲在加速時比在怠速時略低，可以稍加油聽其聲。2活塞銷響發(fā)動機在怠速或稍高于怠速時，缸體上部發(fā)出尖脆的有節(jié)奏的類似鋼球碰撞的“嗒嗒”的敲擊聲，且隨轉(zhuǎn)速的升高，響聲也增大，但中速以上不易察覺?？梢圆捎棉D(zhuǎn)速法和段火試驗法進行診斷。轉(zhuǎn)速法：發(fā)動機在怠速或稍高于怠速時響聲明顯清晰，故障嚴重時，響聲隨著發(fā)動機的轉(zhuǎn)速的增高而增大，并且，機溫度升高響聲也會增大。斷火試驗法：使發(fā)動機在敲擊聲最清晰的轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，將各缸逐一斷火，當某缸斷火后，響聲明顯減弱或消失，復火瞬間又恢復敲擊聲，既可診斷為活塞銷響。如果是配合過于空曠，響聲非常嚴重時候，進行斷火，響聲不但不減弱，反而間斷聲響變?yōu)檫B續(xù)聲響，且更加清晰。還有的發(fā)動機，適當提前點火時間，響聲加劇。3連桿軸承響：發(fā)動機由怠速向中速急加速的過程中，發(fā)出連續(xù)有節(jié)奏的“噠噠”金屬敲擊聲，響聲沉重而短促，負荷增大響聲加劇，機油壓力稍有下降。此現(xiàn)象可以判斷為連桿軸承響?？刹扇。杭奔铀俜?，斷火試驗法和機溫法進行診斷。急加速法：當響聲隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速上升而增大時，用急加速診斷，既由怠速向中速極加速的瞬間，不僅在加機油口處發(fā)出金屬敲擊聲，而且整個機體都發(fā)出這種聲響，能聽到金屬敲擊聲明顯清晰，節(jié)奏感強。聲響嚴重時，在稍高的怠速以上的任意轉(zhuǎn)速都能聽到。斷火試驗法：在怠速，中速響聲最明顯的急加速過程中，逐缸進行斷火。如果某缸斷火響聲減弱或消失，復火的瞬間又能立即出現(xiàn)，即可診斷為連桿軸承響。這種響聲是間隔響，最大震動部位在缸體中下部主油道附近。機溫法：根據(jù)不同機油溫度下響聲的大小來診斷。發(fā)動機在低溫狀態(tài)，因為潤滑油黏度降低，油膜變薄，響聲也會隨之增大，如果響聲嚴重，還會有機油壓力下降的現(xiàn)象。4曲軸軸承響軸瓦與主軸之間間隙過大曲軸動平衡不合格配氣機構的故障與排除(二)、配氣機構的常見故障及一般處理方法主要如下：1、氣缸體密封不嚴如前所述，SOFIM發(fā)動機的缸體是由上、下兩部分組成，加上缸蓋、油底殼，整個缸體共三道密封襯墊，其中以氣缸襯墊和上、下缸體間襯墊尤為重要，若密封不嚴，將容易引起下列故障：(1).發(fā)動機不起動，排氣冒白煙。(2).發(fā)動機運轉(zhuǎn)不正常，功率不足。(3).發(fā)動機過熱。(4).油耗高。發(fā)現(xiàn)上述現(xiàn)象后，應對氣缸蓋、氣缸體螺栓的擰緊力矩進行檢查，并重新按緊固順序和要求進行緊固。如故障仍不能排除，則需拆卸缸體，檢查氣缸襯墊，必要時更換氣缸襯墊。2、進氣系統(tǒng)密封不嚴進氣系統(tǒng)密封不嚴，將導致進氣壓力不足，影響充氣效率。它引起的故障有：(1)發(fā)動機功率下降。(2).加速性能不良。(3).發(fā)動機運轉(zhuǎn)不正常。檢查進氣系統(tǒng)的密封性，對密封不良處重新進行密封。3、發(fā)動機正時不準發(fā)動機正時不準，將導致發(fā)動機過熱，此時應檢查發(fā)動機正時機構，并嚴格按規(guī)定進行調(diào)整。4、氣門積炭氣門積炭是配氣機構常見故障之一，這不僅與氣門結(jié)構設計、燃燒過程有關，也與所用燃油的品質(zhì)有關。氣門積炭引起的故障有：(1).發(fā)動機難以起動，或自動熄火。(2).排氣冒黑煙。(3).油耗高。發(fā)現(xiàn)上述現(xiàn)象，可對氣門進行檢查，或在發(fā)動機例行維護、維修中，檢查氣門是否有積炭，如果有積炭可進行清洗，必要時更換氣門。5、排氣門燒蝕排氣門燒蝕將容易導致發(fā)動機自動熄火，這主要是使用不合理造成的。產(chǎn)生氣門燒蝕的主要原因有：(1).發(fā)動機長時間超負荷或者在大負荷下工作，引起氣門較早地磨損。同時超負荷長期磨損，還將引起氣缸蓋、氣門座、氣門導管等變形，使氣門密封性降低，散熱條件惡化，導致氣門燒蝕。(2).發(fā)動機冷卻不足，發(fā)動機持續(xù)高溫，引起機油、柴油發(fā)生化學變化，在氣門頭部和桿部形成(3).氣門彈簧彈力過小或氣門間隙調(diào)整不當也會導致氣門燒蝕。氣門燒蝕是汽車配氣機構的常見故障。因此，應在使用中注意對發(fā)動機的例行保養(yǎng)，防止發(fā)動機長時間大負荷工作，及時清除積炭，按規(guī)定調(diào)整氣門間隙。若不能修復者則更換之。6、氣門間隙不正常氣門間隙不當將引起下列故障：(1).發(fā)動機冒黑煙或深灰煙。(2).配氣機構有異常響聲。(3).發(fā)動機功率下降且運轉(zhuǎn)不正常。(4).發(fā)動機自動熄火。發(fā)現(xiàn)上述現(xiàn)象，尤其是聽到發(fā)動機有異響應考慮檢測發(fā)動機配氣機構的氣門間隙是否正常，否則應按前述氣門間隙調(diào)整方法進行調(diào)整。7、氣門導管或氣門桿過度磨損氣門導管或氣門桿磨損過度將導致機油上竄，發(fā)動機冒藍灰色煙或灰白色煙。此時需檢測氣門導管或氣門桿。必要時更換氣門導管或氣門。8、凸輪軸磨損凸輪軸過度磨損將導致發(fā)動機功率下降，或行駛中停機故障。此時需檢查凸輪軸磨損狀況，必要時更換凸輪軸。9、氣門其它故障氣門的其它故障主要有氣門卡死、氣門座損壞、氣門失控、氣門過度磨損等，這些原因經(jīng)常引起發(fā)動機排氣發(fā)藍、氣門響、發(fā)動機功率不足、發(fā)動機過熱等現(xiàn)象，這需視具體情況進行分析、判斷，然后著手排除。最后，還有必要談談氣缸壓縮壓力的問題。我們知道發(fā)動機的作功依賴于壓縮行程的壓縮壓力，壓力越高，氣體膨脹所釋放的熱能越多，發(fā)動機的平均動力性越好。在實際使用中，壓縮壓力依賴于氣缸和燃燒室的密封性。主要是活塞環(huán)、氣缸壁、氣門、氣門座、氣缸襯墊等。這既與曲柄連桿機構有關，又與配氣機構有關。如果發(fā)生發(fā)動機起動困難、氣缸壓力過低、油耗過高的現(xiàn)象時，就配氣機構而言，需要檢查氣門與氣門座的密封性、氣門彈簧是否完好、彈力是否符合要求。然后再有針對性地進行處理，同時還需要檢查曲柄連桿機構的氣缸密封性、缸套的磨損程度、活塞環(huán)的磨損程度。給予必要的修復或更換部件。

(三)、燃料供給系統(tǒng)常見故障

啟動時排氣管排出大量白煙

1

故障和原因

2故障診斷與排除柴油機若在低溫（特別是在冬季）啟動時排氣管排出白煙，但在溫度升高后排煙正常，這是正?，F(xiàn)象。如果排出白煙時用手接近排氣管消聲器出口處，發(fā)現(xiàn)手上留有水珠，說明有水進入燃燒室。為此，首先應檢查柴油中有沒有水，可將燃油箱和柴油濾清器的放油塞打開，放出水和沉淀物。然后檢查氣缸體，氣缸蓋有無裂縫；氣缸蓋螺栓有無松動；氣缸墊有無沖壞。這一故障的外部癥狀是冷卻水溫升高，水箱上部有氣泡冒出，油底殼油面升高。

發(fā)動機動力不足

常見的發(fā)動機動力不足表現(xiàn)為：1發(fā)動機運轉(zhuǎn)不均勻，但無高速且排煙過少；2發(fā)動機運轉(zhuǎn)不均勻，排氣管大量排白煙；3發(fā)動機運轉(zhuǎn)不均勻，排氣管排黑煙并有敲擊聲；4發(fā)動機有規(guī)律的忽快忽慢等。

發(fā)動機運轉(zhuǎn)均勻但無高速且排煙過少

1故障和原因

2故障診斷與排除

此種故障現(xiàn)象可以斷定，發(fā)動機轉(zhuǎn)速提不高，是因為達不到最大供油量。首先將供油系中的空氣排除。然后檢查加速踏板拉桿的行程?？蓪⒓铀偬ぐ宀鹊降?，用手扳動調(diào)速器操縱臂，若還能向加油方向推動，說明加速踏板拉桿不能使噴油泵達到最大供油量，應予以調(diào)整，再檢查供油量。

A首先檢查調(diào)速器高速限位螺釘和齒桿行程調(diào)整螺栓。當將兩調(diào)整螺釘向供油方向旋進時，感到發(fā)動機有力，說明此處為癥結(jié)所在。這時候應調(diào)整供油量，直到急加速時排器管冒黑煙為宜。

B若不屬上述情況，則應檢查高壓油路部分及調(diào)速器彈簧。拆下噴油泵邊蓋，查看供油拉桿或齒桿能否達到最大供油位置；噴油泵滾輪或柱塞是否粘滯；柱塞，滾輪，凸輪是否磨損嚴重；柱塞彈簧有無折斷；出油閥是否密封等。若以上均正常，則應再檢查噴油器有無泄露；調(diào)速器彈簧彈力是否符合規(guī)定標準。

C如果斷定故障不在高壓油路，應立即檢查低壓油路。主要檢查燃油箱通氣孔及管道有無堵塞。輸油泵濾網(wǎng)有無堵塞；柴油濾清器有無堵塞；輸油泵油閥有無滲漏或粘?。徽麄€油路有無滲漏等。

D在寒冷的冬季還應檢查所用燃油牌號是否符合要求。

游車

1故障和原因

2故障診斷與排除:

B

如果供油齒桿移動自如,游車原因多系調(diào)速器各部連接松曠所致.如飛快銷孔和座架磨損過大;供油齒桿齒隙過大;齒條與拉板銷子松動;凸輪軸軸向間隙過大;調(diào)速器外殼孔及油泵蓋板孔磨損松曠等.

C

如不是上述原因,應接著檢查;調(diào)速器彈簧是否變形;調(diào)速器飛塊是否偏重,其收張距離是否一致.

發(fā)動機超速

發(fā)動機超速失去控制,疾轉(zhuǎn)不止的現(xiàn)象稱為超速(俗稱飛車).這種現(xiàn)象是很危險的,應及時采取措施,以免造成重大事故.

1

故障和原因

2

故障診斷與排除:

A

出現(xiàn)超速時應立即設法制止,切不可驚慌失措,否則將會釀成事故.制止超速的緊急措施有:

1迅速將加速踏板收回到停車位置.

2供油拉桿或齒桿外露的噴油泵,可迅速將拉桿拉回到停油位置.

3堵住進氣管,切斷空氣的供應.

4掛入檔位,踩下制動踏板,緩抬離合器,使發(fā)動機因扭力不足而窒息.

5迅速松開各缸高壓油管以停止供油.

6有減壓裝置的,迅速將減壓手柄拉到減壓位置.

B

制止超速后,分析其原因:

1迅速收回加速踏板后,發(fā)動機達到最高轉(zhuǎn)速后不再繼續(xù)升高,則多為加速踏板拉桿或拉臂等處卡住.

(四)、潤滑系統(tǒng)引起機油泵泵油效率下降阻力減小的常見原因有：（1）油泵磨損油泵的齒輪工作時必然要發(fā)生磨損，如果機油內(nèi)含有機械雜質(zhì)時會加速其磨損進程。當磨損后，其內(nèi)部泄漏量增大，所以泵油效率隨之相應降低。（2）吸入油泵的油量減少油泵的吸油段，如果油管或接頭處漏氣或油底的機油嚴重短缺時，油泵的吸油腔真空度下降，使機油泵吸油不飽滿，導致潤滑系機油壓力過低。（3）泄漏量大機油泵能夠產(chǎn)生壓力的基本原理是機油在油道內(nèi)流動有阻力，如果潤滑系的油道有泄漏，限壓閥調(diào)定壓力過低或關閉不嚴、曲軸或凸輪軸頸等處因磨損配合間隙過大，都會造成潤滑系統(tǒng)的泄漏量增大，系統(tǒng)內(nèi)的機油壓力會隨著泄漏量增大而相應降低。（4）機油濾清器或冷卻器堵塞機油濾清器的作用是進一步過濾很小的機械雜質(zhì)。當使用過久后，被過濾出的機械雜質(zhì)集存在濾芯上。隨著使用時間延長，濾芯外表面積存的機械雜質(zhì)量增大，堵塞潤滑油流動通道，致使?jié)櫥课粰C油壓力減小。（5）柴油機機油粘度的影響機油粘度實際是指機油流動時的內(nèi)摩擦阻力的大小。機油流動時的內(nèi)摩擦阻力小時，其流動性好。反之，機油流動時的內(nèi)摩擦阻力大時，其流動性差，因此粘度是機油最主要的衡量指標。機油粘度會隨機油的溫度變化而變化。機油溫度低時粘度大，溫度高時粘度小。當機油粘度因溫度過高或其他物質(zhì)的稀釋而使粘度減小，引起潤滑系泄漏量增大而壓力減小。反之，機油粘度大時流動性差而堵塞油路，也會使摩擦部位機油壓力降低。(五)、冷卻系統(tǒng)汽車行駛中，發(fā)動機產(chǎn)生的熱能，主要是通過散熱器和發(fā)動機的殼體進行散熱。散熱器承擔30%熱能，發(fā)動機殼體承擔70%熱能。所以到了夏天，環(huán)境溫度不斷升高，從而影響到發(fā)動機的殼體散熱效果。那么，當你愛車出現(xiàn)了高溫該怎么辦？(1)、首先要檢查，高溫是什么問題引起的，是否缺水，是否漏水。按要求，車輛每行駛300-500KM時，就應該不同程度的進行補充冷卻液。(2)、如果沒有缺水，就要檢查一下散熱風扇