康明斯柴油机供油系统的故障诊断 朱１．柴油机的异响噪声 柴油发动机如果某一部位出了故障，如机件松 旷、配合间隙失调、燃烧不正常等，其在工作中最 初的表现是异响噪声。 柴油机噪声大体上来源于三个方面：燃烧噪声、 供油系统噪声和发动机机械噪声。由于异响噪声往 往难以用语言文字和音调来准确描述，只能在对其 正常运转响声熟悉的基础上，判断各种异响噪声。 柴油机常见异响噪声 （１）燃烧粗暴 燃料品质不良，十六烷值太低：喷油雾化情况 恶化，较多燃料在开始发火的瞬间投入燃烧，使气 缸内压力升高过快；喷油阀针卡死在常开位置上， 使之喷油过早、雾化过差，由此易造成强烈的燃烧 噪声异响。 （２）着火敲击声 多属喷油提前角不对、提前器失灵，供油量过 大，导致发动机在运转过程中，伴随着排气管的大 量排烟而产生敲击异响。油门加得越急，响声越大。 转速升高后响声减弱，迅速收回油门使发动机作短 时间惯性运转异响消失，但降至怠速时异响又恢复。 （３）供油系统故障引起的异响 ． 喷油提前角过小，出油阀弹簧断损，喷油器针 阀不密封等，均会引起排气管“放炮”。缺缸、柴油 中含水或空气，会导致发动机工作声音不连续。喷 油器针阀卡死在关闭位置时，会导致喷油泵顶油异 响。柱塞卡死在上端位置时，导致齿条咬合噪音。 飞车时，喷油泵调速杆失调，致使柴油机失控吼叫。 （４）机件异响 发动机在运转中，响声逐渐产生且越来越大， 或者在运转中突然产生异响。这种响声一般是随转 速的升高而增大，即使在加速后猛收油门时，响声 仍然存在。 其原因有：活塞配缸间隙过大引起的敲缸；正 时齿轮磨损超限后引起的撞击声；轴瓦烧蚀、轴颈 磨损配合松旷后的轴瓦响；还有机油泵齿轮磨损后 掂 的传动齿轮噪音，以及活塞销配合松旷异响等。 （５）柴油机振动异响 主要是由于本身的支承不牢所致。发动机每一 个工作循环出现一次异响，多数与凸轮轴相关联的 零部件有关（如气门、正时齿轮等）。发动机每转一 圈异响出现一次，与曲轴连杆机构的机件有关。如 果有规律地连续发生异响，多出现在旋转部件上（如 飞轮、正时齿轮等）。间歇而无规律的异响，大都来 自发动机附件故障。 ２．柴油机的油、气渗漏 （１）柴油机漏油、 车用柴油机燃油系统的低压油路由油箱、输油 泵、柴油滤清器、喷油泵及其联接管路等组成。其 中油箱至输油泵段油路的压力低于大气压力，也称 为负压油路。该油路所包括的零部件多，管接头也 不少，使用中极易出现漏、渗现象。 除此之外，柴油漏入油底壳，不仅浪费燃油， ．而且也影响发动机的正常运转，因此必须及时检修。 １）柴油漏入油底壳。使用中经常会发现油底壳 中混入柴油，引起机油增多。这种内漏是柴油机的 一种常见故障现象。 作为动力来源的柴油不能在燃烧室内充分燃烧 做功，而是通过缸壁等各种渠道流入油底壳。显然 内漏柴油不仅减弱了发动机动力性能，而且严重影 响和破坏了机油钻度和压力，加剧了发动机各部件 的磨损。 柴油机内漏的主要原因、是在其工作中柴油燃 烧不良，通过活塞与缸壁之间的间隙流入油底壳。 而柴油燃烧不好。一是柴油喷射压力不足，喷雾状 况不良：二是气缸密封不良，压缩行程气体压力太 低，不能使柴油和空气的混合物达到压燃着火的程 ．度所致。 ２）低压油路漏油。在低压油路中，仅有从输油 泵至喷油泵段油路有可能漏油，而从油箱至输油泵 段油路压力低于大气压力，因此有可能漏气，但不 会漏油。 ２１ 低压油路外漏的主要原因多为：输油泵顶杆严 重磨损；破损；接头紧固不良：喷油泵柱塞套 定位螺钉密封不良；出油阀紧座上的低压阻油胶圈 老化；柱塞与泵体的接面不平整等。 漏油多是从低压油路的或零部件的内部向 外渗，可通过观察油迹确定渗漏部位。 柴油机柴油渗漏的检查：检查喷油嘴安装胶圈 是否密柴油机柴油渗漏的检查：检查喷油嘴安装胶 圈是否密封；更换气缸垫：检查调整供油正时：检 查气门和气门座密封情况；调整气门间隙；检查喷 油嘴喷雾情况，必要时调校高压油泵及喷油嘴；检 查活塞配缸问隙，必要时更换活塞、活塞环或缸套； 检查低压油路各部件或，发现外渗，查明原因 后予以修复。 （２）柴油机漏气 低压油路进入空气的现象判定：柴油机的燃油 是靠输油泵从油箱吸出，输送到喷油泵的，如果油 路渗气，输油泵将无法输送燃油。空气是有弹性且 可压缩的，当柴油机供油系统油路中存在空气时， 随着喷油泵柱塞的往复运动，气泡就产生体积的改 变。当柱塞在压缩行程时，气泡被压缩，使油压不 能升高到规定的喷油压力。当柱塞在吸油行程时， 气泡又膨胀恢复原体积，使油路内不能产生吸力， 故有空气就会造成供油不足、甚至中断。 行驶中发动机逐渐熄火，熄火后重新发动不着 火。打开高压油泵放气螺钉，用手油泵泵油，排除 油路中的空气，然后起动发动机可以着火，但在片 刻后又出现熄火现象，即可判定油路中进入空气。 除了由于油箱内油位低到接近吸油口而使空气 进入外，此段油路的渗气点多出在输油泵 接头处，一般为铜垫圈损坏或安装不妥。 柴油机工作时，从输油泵至喷油泵段油路压力 高于大气压力，即使油路有渗点，也只能漏油，不 能渗气，因此不会影响发动机的正常运转。但当发 动机熄火后，一由于油从漏点渗出，使高于大气压 力的油压不能维持，甚至引起空气倒灌，造成再次 起动困难。为确认该段是否渗气，可用一从输 油泵跳过柴油滤清器直接接至喷油泵，然后在排气 后起动发动机进行观察，若故障消失，即可确定该 段油路存在渗点。如果故障仍存在，则可能是喷油 泵柱塞套筒定位螺钉、放气螺钉等处渗油所致。 低压油路渗气故障的排除：遇到低压油路渗气 时，首先检查柴油滤清器、喷油泵等处放气螺钉是 ２２ 否拧紧，再检查油路各个管路接头，特别是软管部 分，打开放气螺钉，用手油泵排除油路中的空气， 紧固各管接头，清除密封不严之处。在更换滤芯或 清洗油水分离器时，低压油路也会进入大量的空气， 因此必须进行排气作业。当输油泵泵出来全是没有 气泡的柴油时，可以拧紧放气螺栓。然后起动发动 机，检查各部还有无漏气之处，必要时予以修复， 直至无渗漏现象为止。 ３．柴油机异常性排烟 车用柴油机在有负荷的情况下，运转不均匀， 排气管排出黑烟或白烟。 （１）捧黑烟 排黑烟一般是由于：喷油泵供油量过多或各缸 供油不均匀；喷油时间过早：空气滤清器堵塞，造 成进气量不足；喷油器喷雾质量不佳或喷油器滴油； 活塞环磨损过度或各环口间隙对口：调速器失常； 最大油量限止螺钉调整不当等。 首先拆下空气滤清器，观察排气烟色。若排烟 情况好转，故障系空气滤清器脏污严重造成的。再 检查供油时间是否过早，在发动机运转时，可进行 逐缸断油试验。当某缸断油时，首先拆下空气滤清 器观察排气烟色，若排烟情况好转，故障系空气滤 清器脏污造成的。再检查供油时间是否过早，在发 动机运转时可进行逐缸断油试验。当某缸断油时， 发动机转速降低，黑烟明显减少，敲击声变弱或消 失，说明该缸供油盘过多。若发动机转速变化小而 黑烟消失，说明该缸喷油器喷雾质皿差。找出有故 障的缸后，拆检喷油器。必要时，可换装新喷油器 进行对比。用上述方法仍不能排除故障时，对于喷 油泵柱塞挺杆具有调整螺钉的，应检查各缸喷油是 否一致，必要时进行调整。检查喷油泵供油量过大 和供油不均匀度是否符合标准时，应在试验台上进 行。 （２）排白烟 排白烟多是由于喷雾不良，使燃油得不到燃烧 而呈白烟排出。 造成柴油机排白烟的原因主要有：起动预热装 置失效，发动机温度过低；喷油正时不准；进气通 道堵塞，供气不足：喷油泵供油量过多或过少；喷 油器喷油雾化不良，混合气形成质量差；气缸压力 过低，柴油自燃条件差；喷油泵各分泵喷油不一致： 喷雾不良，喷油器滴油；燃料系统中有水或空气等。 排白烟可用逐缸断油法来检查，找出有故障的喷油 器，调整其喷油压力。排气冒白烟而且发动机无力， 容易过热，则说明喷油过迟，应调校喷油正时。检 查低温起动预热装置是否完好，如果完好仍不能起 动，应检查和调整喷油正时及供油多少。再检查喷 油雾化情况，喷油器针阀有无滞住，气缸压力是否 过低。 ４．柴油机自行熄火 （１）柴油机自行熄火故障的诊断 车用柴油机自行熄火故障特征是：运行中逐渐 无力，最后缓慢地自行熄火。其主要原因是供油中 断、燃油供不上。原因多为：油箱中无油：油箱通 气孔堵塞；输油泵不工作；油路中有空气；溢流阀 损坏等。遇此情况首先检查油箱内是否有油，油箱 通气孔是否畅通，然后拧松喷油泵放气螺钉，用手 油泵泵油，检查油路中是否进空气、油路是否畅通， 必要时找出漏气或堵塞部位。最后检查输油泵及溢 流阀土作是否正常，必要时更换总成。 如若柴油机运转突然熄火而且再也无法起动， 这多属相关机件损伤后，喷油泵驱动轴半圆键被剪 断，或联轴器的胶木传动件损坏，致使喷油器不能 工作；喷油泵操作拉杆及其连接销松脱、喷油泵驱 动轴与主动盘的固定螺栓松脱后，不能带动喷油泵 工作；柴油机抱缸或烧瓦抱轴以及喷油泵驱动条折 断等所致。遇此现象，首先起动发动机检查联轴节 部位是否完好，再检查喷油泵驱动轴半圆键有无损 坏，必要时予以修复。若其曲轴不转，则可能为活 塞抱缸、烧瓦抱轴及驱动链条折断等。查明原因后 修复。 （２）预防柴油油机自行熄火故障措施 使用中尽可能加注优质规格燃油，定期检查油 路，并用高压空气疏通，排净低压油路中的空气后 再起动。发现破裂，应及时焊修或更换新件。 维护中清洗出油阀，更换断损出油阀弹簧、检查油 泵弹簧、喷油器针阀、调速弹簧等发现异常及时修 复，以消除柴油机自行熄火故障隐患，确保安全运 行。 ５．柴油机周期性“游车” （１）故障现象及危害 车用柴油机的，“游车”也称“发喘”，是柴油机 转速不稳的一种表现。 １）其现象是：柴油机在怠速或中速运转时（加 速踏板停留在一定位置不动），呈现出周期性、有规 律的忽快忽慢的变化，而且加减油门时变化不及时， ．发动机无力：同时发动机在工作中声音有节奏地时 高时低，转速大幅度地波动，声音清晰可辨。 ２）柴油机出现周期性“游车”，如不及时排除， 会越来越严重，不但会使柴油机的经济性能下降， 还会致使柴油机工作不平稳，加剧机件磨损和迅速 疲劳，从而影响柴油机的使用可靠性，严重时，柴 油机将无法正常工作。 （２）故障原因 柴油机周期性游车，实质上是柴油机正常的调 速功能被破坏，通常是 由喷油泵到调速器内运动 零件的运动阻力过大，使调速器的灵敏度下降，或 其内部零件配合间隙过大，使供油量改变滞后于转 速变化过多所致。其故障原因有：润滑油不清洁或 润滑不良；有异物进入配合副表面， ， 引起调速拉杆发涩或阻力增大；调速器内部机 件或工作面磨损严重，导致调速器阻力过大；调速 器的调整不当，机件配合过紧；供油拉杆移动不灵 活；调速器内加注机油过多，由于油液的阻尼作用 致使离心块伸缩受到阻碍而灵敏度下降；调速器各 连接点磨损超限，配合松旷，间隙增大；喷油定时 不准，雾化不良，喷嘴的喷油压力不均匀等。 （３）故障诊断方法 １）柴油机周期性游车的故障诊断方法主要有： 如在怠速时稍有“游车”，可继续使用，若较严重， 则应卸下调速器上盖，观察泵杆前后的移动量。 ２）拆下喷油泵侧盖，用手指夹着泵杆使之前后 移动，检查其松紧度，若杆不移动，应予修理，使 之移动灵活自如。若泵杆只能在极小范围内移动， 一・般是由柱塞转动不灵活或泵杆与各连接处过紧所 致，应修理消除。若泵杆能灵活地移动，用另一手 把住泵杆拉臂使之不动，一手夹着泵杆移动，当感 到有松旷量时，可能是调速机构各连接处松旷，应 进一步检查消除。 ３）如若泵杆在移动中有较紧之处，故障可能在 柱塞，可松开柱塞限位螺钉，如泵杆移动灵活则是 由于螺钉头顶住了柱塞外套，可将螺钉卸下，加上 一定厚度的垫片，然后紧固牢靠。若松动柱塞外套 限位螺钉后仍无好转，可将出油阀紧座松开，如有 好转则由于出油阀紧座的扭力过大；仍无好转时应 将柱塞外套卸下，查看其配合处有无脏物，必要时 ２３ 清洗干净后装复。 引检查调速器内的机油是否过多；检查燃油是 ■ 及调速弹簧的预紧度，必要时调整喷油定时和喷油 压力，以达到规范的要求。 否泄漏；油路中是否有空气；调整调速器飞锤行程 军用机场清扫车常见故障的排除 朱拮 多年以来，我军机场道面主要依靠人工检查清 扫，需要的人员多，效率低。为了响应提出科 技强军的号召，科研部门研制了机场清扫车，这种 车就是为适应机场道面清扫的特殊要求而设计的， 经过近十几年的使用，我们对其常见故障及排除方 法总结如下： 一、康明斯柴油机起动困难 常见柴油机使用中，其起动困难问题要比汽油 机突出，尤其冬天严寒低温下，发动机本身温度低， 起动吸入的空气温度也低，柴油机润滑油的粘度大， 加之柴油的低温流动性差，如果气缸磨损、压力不 足，又未采取预热措施，很难将柴油雾化引燃。在 此情况下，起动是相当困难的。 （１）柴油机顺利起动条件 压缩冲程终了时的空气对柴油机的起动至关重 要。柴油机顺利起动，关键在于喷入气缸的柴油能 否与被压缩的空气迅速组成可燃混合气并及时着火 燃烧。不论是混合形成还是着火燃烧，都要求进入 气缸内的空气被压缩后有较高的温度和压力。从混 合气形成来说，空气压力愈高、密度愈大，柴油喷 射时遇到的阻力愈大，柴油喷雾质量愈高，与空气 混合愈好。同时因空气温度高，柴油较易蒸发而与 空气迅速形成良好的可燃混合气。从可燃混合气着 火来说，柴油在常压下自燃温度为３５℃左右。随着 可燃混合气压力增高，着火温度会更低，因此使进 入气缸的空气被压缩后具有较高的温度和压力，是 保证柴油机顺利起动的主要因素。 为满足以上要求，必须具备的条件：要有足够 的起动转速，转速越高，压缩空气向缸内传热时间 就越短，热量损失也越少，容易造成较高温度和压 力；气缸密封性要好，可减少气体渗漏，增加压缩 终了时的压力和温度；喷油提前角要符合要求，且 喷油质量好，否则形不成可燃混合气。 ２４ （２）因供油系统本身故障引起起动困难的常见 原因 １）喷油嘴发卡或堵塞。喷油泵柱塞卡滞：出油 阀密封不严；供油调节拉杆功能不良；输油泵工作 失效等，均会致使喷油泵不能产生高压油雾。 ２）喷油定时不准。其原因有推杆滚轮及凸轮磨 损；喷油泵驱动连接部件损坏及调校不当等。 ３）喷油压力过低及喷油雾化不良。一多属喷油 嘴针阀卡滞：喷油嘴调节弹簧断损等。 ４）油面过低，油路不畅。多为燃油箱中无燃油； 裂损进气（产生气阻）；连接件松脱；燃油中进 水（结冰堵寨）；燃油滤清器及溢流阀堵塞；滤网堵 塞等。 ５）使用润燃油料牌号不对。 （３）引发柴油机起动困难的其他原因 １）起动转速过低：蓄电池容量不足或导线松脱 接触不良等。 ２）机油黏度过大，致使阻力增加。 ３）着火温度过低该（排气管冒白烟）：未将热水 加入水箱下并预热缸体和缸盖。 ４）气缸压力不尽：气缸衬套烧蚀；缸盖螺丝松 动：气门及气门座烧蚀等。 ５）起动系统工作不正常：起动机单向器损坏； 飞轮齿圈轮齿断损等。 （４）采油机起动困难故障维修要点 １）检查油箱柴油存量及其质量（是否干净清 洁）：油路有无堵塞之处，必要时清洗养护。 ２）检查和拧紧供油系统油路每个油路接头，必 要时排除燃油中的空气。 ３）养护滤清器，按规定清洗擦干或更换滤芯。 ４）清洗喷油泵和喷油嘴偶件，装复后经压力调 试，合格后装车。 ５）按当地不同季节选用优质润燃油品。 （５）柴油机低温起动措施
