第04章柴油机供给系统故障诊断与检修

第四章柴油机供给系统故障诊断与检修•第一节柴油机供给系统常见故障诊断与分析•第二节柴油机供给系统的检查与调整•第三节故障实例下一页返回第一节柴油机供给系统常见故障诊断与分析•一、柴油机供给系统组成•柴油机供给系统一般由柴油箱、柴油粗滤器、输油泵、柴油细滤器、喷油泵、调速器、喷油器及油管等部件组成。图４－１是装有柱塞式喷油泵的柴油机燃料供给系统示意图。•柴油机供给系统常见故障主要有：发动机启动困难、发动机动力不足，并伴随排黑烟、排白烟、排蓝烟，发动机怠速不稳、发动机爆震等。下一页返回第一节柴油机供给系统常见故障诊断与分析•二、启动困难•１.故障现象•发动机曲轴在起动机带动下以启动转速转动，但发动机不能启动，通常表现为：•①启动时听不到爆发声音，排气管没有烟排出，不能启动。•②启动时可听到不连续的爆发声音，排气管少量排烟或大量排白烟，但不能启动。上一页下一页返回第一节柴油机供给系统常见故障诊断与分析•２.原因•第一种现象的实质是柴油没有进入气缸，应从燃料的输送方面查找故障的原因；第二种现象的实质是柴油已经进入气缸，但未能正常组织燃烧，应从供油时刻、燃油雾化、压缩终了时的气缸压力和温度等方面查找故障的原因，造成发动机不能启动的具体原因如下：•（１）柴油不进气缸的原因•①油箱无油，油箱开关未打开，油箱滤网脏、堵。•②熄火拉钮没有退回。•③柴油滤清器滤芯脏、堵。上一页下一页返回第一节柴油机供给系统常见故障诊断与分析•④输油泵故障：进油口滤网堵塞、活塞弹簧折断、活塞磨损严重或活塞、推杆发卡。•⑤油路中有空气、油管破裂或管接头漏油、堵塞。•⑥油路中有水，冬季结冰使油路堵塞。•⑦柴油牌号不对，冬季使用夏季用油，冷凝后析出石蜡，堵塞油路。•⑧喷油泵损坏：泵内有空气、喷油泵供油拉杆被卡死在不供油的位置、油门操纵拉杆脱落、喷油泵驱动联轴器损坏、发动机不能驱动喷油泵、柱塞磨损严重。•⑨喷油器不喷油：针阀被卡死在关闭位置、喷孔被积炭堵塞、喷油压力调整过高。上一页下一页返回第一节柴油机供给系统常见故障诊断与分析•（２）柴油进入气缸内，不能正常燃烧的原因•①供油时间过迟：调整不当、联轴器上的调整螺栓松动。•②供油量太小：低压油路溢流阀损坏使供油压力不足，引起喷油泵供油量减少；喷油•泵出油阀密封不良，柱塞偶件磨损严重。•③喷雾质量差：喷油器的调整压力过低，针阀磨损严重。•④柴油中含有水分。•⑤空气滤清器脏、堵。•⑥排气不畅。•⑦气缸压力不足：气门间隙不当，气缸不密封。•⑧外界温度低，预热装置失效。上一页下一页返回第一节柴油机供给系统常见故障诊断与分析•３.诊断•柴油机不能启动，排气管不排烟，此故障主要是因为柴油机供给系统不工作，不能向燃烧室喷油。在诊断故障时，应首先判断故障是出在柴油供给系统的低压油路还是高压油路。为此，可先将喷油泵上的放气螺塞旋松，用手油泵泵油。若放气螺孔不流油或流出泡沫柴油，则表明低压油路故障。若放气螺孔处流油正常且无气泡出现，但各缸喷油器无油喷出，则说明故障在高压油路。应按下列程序进行诊断与排除：•（１）低压供油部分•①检查油箱开关是否打开，柴油机熄火拉钮是否退回，油箱内的油面是否过低，油箱盖空气孔是否堵塞，酌情予以补充或修理。上一页下一页返回第一节柴油机供给系统常见故障诊断与分析•②旋松喷油泵上的放气螺塞，用手油泵泵油。若从放气螺塞孔流出的燃油中夹有气泡，则说明油路中有空气窜入，应查明原因，是否由油箱内油量不足、油管接头松动、柴油滤清器衬垫密封不严或油管破裂而引起。此外，还应注意油箱内的上油管的焊接处是否有裂缝或漏孔。•③通过手油泵泵油，若感觉来油不畅，则说明低压油路中有堵塞或破损，应检查柴油滤清器和管路是否堵塞。•④检查输油泵的工作情况。检查时，用手油泵泵油时，若无正常的泵油阻力，并泵油多次也泵不出油，则说明手油泵活塞磨损过甚，输油泵出油阀黏滞或不密封，弹簧折断，应予拆检修理。上一页下一页返回第一节柴油机供给系统常见故障诊断与分析•⑤拉出手油泵手柄，若感到有明显吸力，放开，手柄又会自动回位，则说明输油泵至油箱的油路堵塞，应卸下柴油滤清器及输油泵进油管进行清洗，使其畅通。若在拉手柄时感到无吸力，但在压手柄时感到阻力很大，则说明输油泵至喷油泵之间的油路堵塞。手油泵盖密封不严，也会引起输油泵泵油不良。•⑥在低温地区和低温季节，柴油牌号选用不当或油中有水，容易因结蜡和结冰而堵塞油管，这样，必须选用规定牌号的柴油，并对发动机进行必要的季节维护。•（２）高压供油部分•①检查油门拉杆是否脱落。•②检查各高压油管有无因破裂或接头松动而漏油。上一页下一页返回第一节柴油机供给系统常见故障诊断与分析•③拆下喷油泵侧盖，检查供油调节拉杆是否移动灵活，柱塞弹簧是否折断而卡住或柱塞是否卡在上行位置，拨叉式油量调节机构的调节叉或齿条式调节机构的扇形小齿轮固定螺栓是否松动，调节臂有无脱出。•④发动机转动时，用手触试各缸高压油管。若有喷油脉动，说明故障不在喷油泵而在喷油器。若无喷油脉动或脉动甚弱，说明故障在喷油器。如图４－２所示。•⑤若喷油泵有故障，拆下喷油泵的高压油管，用手油泵泵油。在泵油时，若出油阀处有油溢出，则说明出油阀磨损或密封不良、出油阀弹簧折断或密封面有污物，如图４－３所示。上一页下一页返回第一节柴油机供给系统常见故障诊断与分析•⑥若出油阀无油溢出，则应检查高压油路中有无空气。可将调节拉杆放在最大供油量位置上，用起子撬动喷油泵柱塞弹簧座，做泵油动作，使柴油从出油阀中喷出，直到不夹有气泡为止。旋紧高压油管，再撬动喷油泵柱塞弹簧座几次，使喷油器喷出柴油，听到有清脆的泵油声音为止，故障即可排除。•⑦若喷油器有故障，可将喷油器从缸盖上拆下，喷油器在缸外接到高压油管上，用起子撬动喷油泵柱塞弹簧座，做泵油动作。若喷油质量不良，则应拆检喷油器，查看弹簧弹力是否正常，喷孔有无堵塞，针阀有无卡滞等。•柴油机启动困难的诊断框图如图４－４所示。上一页下一页返回第一节柴油机供给系统常见故障诊断与分析•压油路故障诊断框图如图４－５所示。•高压油路故障诊断框图如图４－６所示。•三、怠速不稳•１现象•发动机怠速时，转速不稳定，发动机抖动。怠速时易熄火或怠速过高。•２.原因•①各缸供油量不均匀：喷油泵柱塞磨损、出油阀不密封；喷油器针阀磨损，关闭不严、卡滞，喷孔堵；输油泵工作失常；燃油中有水、气。上一页下一页返回第一节柴油机供给系统常见故障诊断与分析•②各缸供油间隔角不准确。•③各缸喷油压力不均匀，喷油雾化不良。•④调速器失灵，怠速调整不当。•３.诊断•①采用单缸断油法，检查有无故障缸。若有，检查故障缸的喷油器、喷油泵、气缸压力。•②如果没有故障缸，进行怠速调整，检查、调整调速器。•③检查柴油中是否有水、有气。•柴油机怠速不稳诊断框图如图４－７所示。上一页下一页返回第一节柴油机供给系统常见故障诊断与分析•四、动力不足•柴油机动力不足可分为以下几种情况：•（一）发动机动力不足、排烟少，运转均匀•１.现象•发动机运转均匀，排烟较少，但无力。急加速时有少量黑烟排出，柴油机达不到最高转速。•２.原因•上述现象说明气缸内混合气燃烧较完全，但达不到最大供油量，导致柴油机难以输出额定功率。具体原因如下：上一页下一页返回第一节柴油机供给系统常见故障诊断与分析•①低压油路供油阻力过大，造成供油压力过低。•②输油泵滤网、油管、柴油滤清器堵塞或低压油路溢流阀失效，引起低压油路供油压力过低。•③喷油泵故障：柱塞偶件磨损，造成泄漏过多；出油阀密封不良、卡、弹簧折断；柱塞弹簧失效；滚轮、凸轮磨损。•④喷油泵供油量调整不当，全负荷供油量不足。•⑤调速器因调整不当或高速弹簧过软，引起额定转速下降。•⑥喷油器喷孔积炭或调压弹簧的弹力调整不当。上一页下一页返回第一节柴油机供给系统常见故障诊断与分析•３.诊断•①启动发动机，中速运转，拆下一只缸上的喷油器观察喷油情况。如喷油无力且雾化不良，再拆下喷油泵进油管检查出油情况。出油量充足，故障在高压油路；出油量少，故障在低压油路。•②将加速踏板踏到底，若喷油泵操纵臂不能使油量调节拉杆移动到最大供油量位置，则应检修加速踏板拉杆或加速踏板轴。•③踏下离合器踏板，并将加速踏板踏到底，观察车上发动机转速表，如果低于发动机最高转速，则应检查调速器高速限制螺栓和最大供油量限制螺栓。•④拆下喷油器检查喷油器针阀的密封性和喷油压力。•⑤在低温季节，还应检查柴油牌号是否合乎要求。上一页下一页返回第一节柴油机供给系统常见故障诊断与分析•（二）发动机动力不足、排白烟•１.现象•柴油机运转不均匀、无力且排灰白色的烟雾，有时还排水汽白烟；柴油机刚启动时排白烟，温度升高后变成黑烟。•２.原因•①供油正时过迟。•②发动机温度过低。•③喷油器的喷油压力低，柴油雾化不好。•④气缸压力过低。上一页下一页返回第一节柴油机供给系统常见故障诊断与分析•⑤柴油内含有水分。•⑥气缸垫烧蚀。•⑦气缸破裂。•３.诊断•柴油机无力、排灰白色烟雾，一般是柴油燃烧不完全所致。应检查：•①喷油正时，检查喷油泵联轴节紧固情况，键有无损坏及错位。•②在喷油器试验台上检验喷油器的开启压力及雾化质量。•③检查发动机的温度。上一页下一页返回第一节柴油机供给系统常见故障诊断与分析•若柴油机无力、排水汽白烟，可将手靠近消声器管口，若手上有水珠，则说明气缸中进水。用单缸断油法判断是否有故障缸。若有，应查明进水原因是气缸垫烧蚀还是气缸破裂；若各缸工作基本一致，检查柴油中是否有水。•若柴油机刚发动时排白烟，温度升高后排黑烟，应检查气缸压力。•柴油机动力不足、排白烟诊断框图如图４－８所示。•（三）柴油机动力不足，排黑烟•１.现象•发动机运转无力且排黑烟。加大油门时，出现敲击声。上一页下一页返回第一节柴油机供给系统常见故障诊断与分析•２.原因•①空气滤清器过脏。•②进、排气道不畅通。•③气门间隙过大。•④喷油泵个别柱塞卡粘在上部，个别扇形小齿轮固定螺栓松动，致使供油改变。•⑤喷油器故障：针阀关闭不严或卡在开启位置；调压弹簧过软、折断或喷油压力调整螺栓松动。•⑥供油正时过早或过迟。•⑦气缸压力过低。上一页下一页返回第一节柴油机供给系统常见故障诊断与分析•３.诊断•①在发动机运转时，可逐缸断油试验。当某缸断油时，若发动机转速明显降低，黑烟减少，敲击声减弱或消失，则说明该缸供油量过多。若发动机转速变化小而黑烟消失，则说明该缸喷油器喷雾质量差。找出故障缸后，再进一步查明故障原因，如该缸喷油泵柱塞副的磨损情况、扇形齿轮固定螺栓有无松动、柱塞弹簧有无折断等。若均正常，则可换装新喷油器进行对比试验。若用新喷油器时故障消失，则说明原喷油器有故障。拆下喷油器，检查其喷油压力、喷雾质量。必要时进行清洗和调试。上一页下一页返回第一节柴油机供给系统常见故障诊断与分析•②拆下喷油泵边盖，比较故障缸与其他各缸的挺杆上升到最高位置时，柱塞顶部的余隙（可用起子撬动检查）。若余隙的差值较大，则可能是该缸挺杆调整螺栓调整不当或松动，引起个别缸供油时间过迟。旋松锁紧螺母，则可通过转动调整螺栓予以调整，直到黑烟和敲击声均减轻或消失为止。必要时，应拆下喷油泵，在试验台上进行试验。•③若上述检查均正常，但该缸仍燃烧不良，则故障是由气缸压力低引起的。应检查气缸、活塞和活塞环是否磨损漏气或气门密封是否良好。•柴油机动力不足、排黑烟的诊断框图如图４－９所示。•柴油机动力不足的诊断框图如图４－１０所示。上一页下一页返回第一节柴油机供给系统常见故障诊断与分析•五、发动机运转不稳并伴有敲击声(工作粗暴)•１.现象•发动机运转不稳，伴随着排气管排烟，有敲击声。加速时敲击声加剧。转速升高后敲击声减弱或消失，怠速时又出现敲击声。•２.原因•①供油时间过早。•②各缸供油量不均匀。•③喷油器不密封，出现滴漏，喷油雾化不良。上一页下一页返回第一节柴油机供给系统常见故障诊断与分析•④气缸压力不足。•⑤选用的柴油牌号不当。•⑥进气不足。•３.诊断•如果敲击声比较均匀，则说明各缸的工作情况一致。•①首先检查空气滤清器滤芯是否脏、堵。•②检查供油正时是否正确。若供油过早，响声尖锐、清脆，排气管排黑烟，怠速不良；如供油过