柴油机故障诊断与排除讲课提纲

1、6、故障现象当柴油机发生故障时，一般会伴随以下现象： 声音异常： 外观异常： 温度异常： 动作异常： 压力异常： 气味异常：7、故障原因引起柴油机故障的原因是多方面的。 有设计结构和选材不当引起的，也有加 工制造和装配、调试质量欠佳引起的，也有使用操作不当和维护保养不良引起的。 在这里主要对操作.维护保养及加工制造等方面造成故障的原因予以简单介绍。 操作方面原因由于违章操作造成的柴油机故障，在柴油机故障中占有很大比例。这其中有 思想上的疏忽，技术上的不熟悉，也有错误的习惯作法。常见的违章操作有以下 几个方面：起动时间过长。起动后未立即释放按钮、关闭开关。采用电动马达起动系统时，电动马达一次连续

2、运转不得超过 15秒钟，时间过长将因马达过热而烧 坏。有时还会发生柴油机倒拖马达现象，导致马达超速运转而损坏。冷车起动不经过暖车便快速加大负荷运转。此时由于油温低、粘度高，致使摩擦面润滑不良，从而导致异常磨损、拉伤等故障。磨合不充分，便高负荷运行。新的或大修后的柴油机，特别是现场修复的柴 油机，更换缸套、活塞或者活塞环等零件后，未经充分磨合，直接带高负荷 运行。这样往往造成零件异常磨损，甚至出现拉缸、活塞卡滞等故障。带负荷急停车。停车时未经怠速降温，此时摩擦面保油不足，引起再开车时 因润滑不良而磨损加剧。油面不足开车。油面不足，机油量不够，造成摩擦副表面供油不足，导致异 常磨损或烧伤。水面不足

3、开车。水面不足，冷却系统易产生气阻，柴油机得不到充分冷却， 会因机件过热出现拉缸等事故。超负荷或者超速运转。由于柴油机内温度过高，造成零件损坏。 水温油温不正常而继续运行。运转中水温过低、过高或油温过低、过高，都 会造成零件磨损加剧。高速、高负荷运转中急停车 此时往往因应力变化大 , 造成不必要的故障。不预供泵油便直接起动。 此时，往往使各摩擦表面出现干摩擦现象，造成异 常磨损。 维护保养方面的原因 未按照规定进行维护保养也容易造成故障。常见的故障原因有以下几个方面：添加或更换新机油不及时。 这样容易造成机油量不足或机油过脏、 恶化变质、 而使润滑变差，造成异常磨损、烧瓦等故障。清洗机油滤清器

4、不及时。这样容易造成机油滤清器阻力过大，甚至阻塞，机 油从旁通阀通过，使未经滤清的脏污机油流入润滑部位，引起异常磨损或损 伤。清洗柴油滤清器不及时。这样容易造成柴油滤清器阻力过大；供油不足，引 起功率不足，转速不稳等故障。清洗空气滤清器不及时。这样容易造成空气滤清器阻力过大、空气量不足， 引起功率不足、冒黑烟或排温过高等故障。检查、调整气门间隙不及时。这样容易造成气门间隙过大或过小，引起柴油 机功率不足、油耗升高、排温过高和气门磨损加快等故障。检查、调整供油提前角不及时。这样容易造成供油角过大或过小，从而引起 柴油机燃烧粗暴，甚至烧活塞或者排温过高等故障。检查和调整喷油器不及时。这样容易造成喷

5、油器雾化不良或针阀卡死，引起 柴油机起动困难、功率不足、排温过高和冒黑烟等故障。检查和向蓄电池补充电解液不及时。这样容易造成蓄电池不足，引起起动困冬季柴油机停车后放水不及时。这样在各冷却部位因存有大量冷却水，容易引起水泵、机体、油冷器、中冷器、增压器等冻裂。 维修中拆装方面的原因 拆装错误也是引起柴油机故障的重要原因之一。其中有以下几个方面： 活塞环安装位置不正确。活塞环开口位置未错开，扭曲环上下面装倒等部件 将引起窜机油现象和窜气环象。喷油器垫片安装不正确。 喷油器中喷油嘴伸出缸盖底平面高度有严格的尺寸 要求，若因垫片漏装或多装而使该尺寸过大或过小，将引起燃烧恶化、结炭 严重、功率不足、冒黑

6、烟和因漏装垫片造成的从喷油器处漏气、烧坏缸盖等 故障。气缸衬垫安装不正确。气缸衬垫多装或者漏装，将造成气缸压力下降、漏气 和活塞碰缸盖等故障。齿轮啮合不正确。齿轮啮合记号装错，将导致气门碰活塞，供油角太大或太 小，引起燃烧恶化、冒黑烟、排气温度升高或者活塞烧损等故障。 螺母安装不正确。紧固连杆螺母 . 缸盖螺母时，扭矩不准或紧固顺序不对， 将造成缸盖密封不严，甚至螺栓断裂等故障。有关配合间隙超值。当活塞和缸套配合间隙、轴和轴承间隙、齿轮啮合间隙 等不符合要求时，将造成异常磨损、拉缸、烧瓦和齿轮损坏等故障。加工制造方面的原因 这方面的原因大部分是材料用错材料存在内在质量问题和机加工中某些部 位被

7、忽视，致使其不符合要求。 该方面的缺陷在装配中很难发现， 使用一段时间 后才暴露出来，从而造成零件损坏。其主要表现在以下几个方面： 质量不符合要求。表现为有的铸件如缸盖、机体等存在着缩松、砂眼和细小 裂纹等缺陷，从而使柴油机工作一段时间后出现因这些缺陷所造成的漏水、 漏气、漏油；或表现为铸造精度不高，使水道堵塞，造成柴油机工作中水流 不畅、热量不易外传，温度过高，导致气门磨损加剧或缸盖裂纹。 质不符合要求。有些主要零件由于制造过程中材料用错，使用中因强度不足 导致零件损坏。热处理不符合要求。有些零件热处理过程；未按工艺规程操作，使处理后的 零件机械性能不符合要求，出现过硬、过软、强度不足、脆性

8、高等问题。在 使用过程中引起零件变形 . 裂纹、磨损过度等故障。机械加工不符合要求。有些零件的关键部位，由于加工者不认识其重要性予以忽视，使这些部位不符合要求，结果造成使用中的故障。如活塞销座和活 塞销孔的圆角R、曲轴的内圆角R、活塞环的尖棱等，加工不符合要求往往 导致活塞销座裂纹，曲轴裂纹、导致曲轴的偏磨，甚至烧瓦。消除应力不符合要求。有些零件因消除应力不够，造成使用中变形，丧失原 来的加工精度，破坏了正常的配合关系，使柴油机发生漏气、漏油、漏水现 象。柴油机几种不正确做法高速低用： 购买额定转速 1500转/ 分的柴油机在 r/min- 下应用。 由于降速后调整参数不是最佳，故性能和可靠性

9、均下降。A12V190ZL,G12V190Z在 1300r/min 时比 A12V190ZL-3,G12V190ZL(1300r/min)扭矩、功率相近，但排温高2535 C,油耗率高2 3g/kwh ，爆压也高 .油量高了好： 窜油，机油耗高，阻力大。油封易漏油。油压高了好： 机油秏高，磨擦功大、易漏油。油温低了好： 磨擦功大，机械效率低，润滑不良。水温低了好： 热效/ 率低，油耗依，磨损大，易穴蚀怠速保温： 费油 ， 磨损大，结炭 . 污堵新车必须磨合 48小时：费油，磨损大，结炭 . 污堵8. 故障诊断的原则诊断故障时，应遵循以下原则： 结合原理，分析结构柴油机结构复杂， 出现故障时，从

10、其现象、 性质看属柴油机工作原理的那个 范畴，然后再分析到是柴油机结构的那个部件、 零件引起。 如当出现增压器喘振 故障时， 先分析引起喘振是中冷器、 进排气道和增压器工作不配套、 不协调三个 系统的因素，然后逐渐从这三个系统的有关部分查找。 由现象到本质当出现故障时， 从现象入手，分析这些现象是由什么原因引起。例如出现柴 油机排温高的现象。 引起排温高的原因可能是供油角过程， 也可能是柴油机进气 不足，还可能是油头雾化不良或超负荷运转。 在这些造成排温高的原因中， 逐一 排除，直到找到某个真正原因。 由表及里，先易后难引起某一故障可能是多种原因， 但其中必有一种为主要因素。 这时必须坚持 由

11、表及里，后易后难的原则。 仍以上例说明， 既然造成排温高可能由上述 5个原 因引起， 这时我们先了解一下运转是否超负荷， 这是最简单的因素。 然后再检查 一下供油提前角，这也是比较容易做到的。 如果仍查不出问题， 就检查空气滤清 器、中冷器是否脏污。如未发现问题，再检查喷油嘴的雾化情况。如仍未找到问 题，就检查喷油泵喷油量的均匀性或者气缸是否拉伤等。 按系统分段有些故障看起来很复杂， 但仔细分析起来，总是有一定的规律。起主要作用 的只是某一个系统、 某一个要素。例如柴油机功率不足是一个综合性故障，可以 从燃油系统、燃烧系统、 配气系统等方面分析。 如果功率不足伴随着冒黑烟而排 温并不太高，这时

12、可重点先从燃油系统查找原因， 然后再从配气系统去查找原因。 9 故障诊断的步骤和 故障诊断方法弄清故障现象 这是诊断故障的第一步，是依据。充分运用实践经验，通过看、听、摸、嗅 及有关测试仪器仪表， 将故障发生时的异常现象搞清楚。 同时还要注意以下问题： 故障前柴油机有过什么症状？ 故障前进行过那些维修 . 保养？ 以前是否发生过类似故障？ 周围环境状况反对过什么变化？ 定位在弄清故障现象的基础上， 诊断故障的原因， 确定故障发生在哪个部位或系 统上。查通过综合分析和初步确定故障部位后， 进行具体检查， 以确定最后的原因和采取排除措施。故障诊断方法医生在给病人诊病时，可以通过望、问、闻、切和 B

13、超、CT等方法。而对 柴油机故障的诊断也同样可以采用各种不同的方法。 有时用一种方法， 有时几种 方法并用。下面介绍故障诊断的几种方法： 部分停止法所谓部分停止法， 就是当怀疑故障是某一部位引起的， 即可停止该部位的工 作，观察故障是否消失。 如消失则证明诊断正确。 例如当怀疑柴油机冒黑烟是由 某缸喷油器雾化引起，可将该缸的喷油泵柱塞撬起，停止该缸喷油器工作， 此时 如黑烟消失，则证明诊断正确； 如此时仍有黑烟， 则再停止另外的其它缸的喷油 器工作。 比较法所谓比较法就是比较可能造成故障的零部件。 当诊断认为故障可能由某部件 引起，就将该部件予以更换，然后比较更换前后故障现象。例如柴油机油温高

14、， 认为系水泵流量不足引起，则更换一个好的水泵，如温度恢复正常， 说明油温高 确是水泵流量不足引起。 试探法这种方法是以改变局部范围的技术状态， 来观察故障的变化情况。 例如怀疑 气缸压缩压力低是由于活塞缸套密封变差引起， 则可向气缸内倒入粘度较大之机 油，如压缩压力增加， 则证明诊断正确。 再如怀疑起动性能不好是由于水温过低 引起，则可向水中通入蒸汽，将其加热，若起动性能改善，则证明分析正确。 拆检法即对故障怀疑对象， 进行拆卸检查，来分析故障的原因和部位。例如怀疑柴 油机机油耗过大是由于某缸活塞环开口未错开， 则可抽出该缸的活塞组， 进行检 查活塞环的位置。 仪器诊断法随着测试技术的发展，

15、 利用测试仪器来代替传统的手摸、耳听、鼻闻越来越 完善了。按诊断手段，可分为下述三种方法：热工仪器检测这种方法是利用热工仪器对柴油机的工作参数或工作状况） 进行测量， 从而 诊断柴油机故障。常用的方法如下：利用爆发压力表诊断气缸压缩压力和爆发压力是否降低。 利用各种温度表诊断冷却系统的故障。 利用压力表诊断润滑系统的故障。 利用压差计（表）诊断空滤器、机油滤清器、柴油滤清器是否污堵。 利用曲轴箱漏气仪诊断缸套与活塞密封情况和气门座与气门的密封情况。 利用燃烧分析仪诊断柴油机燃烧情况，找出功率下降、冒黑烟等故障原因。 利用喷油诊断仪诊断柴油机供油系统存在的故障。如供油角变化、喷油量不 均匀、喷油

16、嘴雾化不良等。用无外载测功仪诊断柴油机是否功率不足。声振仪检测这种方法是利用噪声测量仪、振动测量仪、扭振测量仪及其分析仪，测出 柴油机某些部位噪声、振动或扭振信号，再经过信号分析处理，来诊断柴油机 的故障。这是传统的用一根细钢棍探听和手摸法的科学化仪器化。通过这种方 法可以诊断出柴油机气门间隙故障 . 齿轮故障、轴承间隙过大、 .缸套间隙过大、 拉缸、敲缸、气门碰活塞等故障。磨粒检测 这种方法是通过对润滑油油样中磨粒的分析，来诊断柴油机故障的一种方 法。相当于通过化验人的血液诊断人的疾病一样。这种检测目前有下述两种形 式：光谱分析。通过对润滑油油样的光谱分析，根据油中金元素含量的浓度和种 类，

17、判断柴油机哪些部位发生了异常磨损和损坏。例如铜元素含量的浓度剧 增，则为铜套发生异常磨损；如铁元素和铝元素含量同时剧烈增长，则可能 气缸套和活塞发生异常磨损或拉伤。如钙元素剧增，而柴油机零件中并无钙 的成分，则证明含有钙元素的水漏到油底壳去了。铁谱分析。通过对润滑油样的铁谱分析，可以根据磨粒的形貌、大小，来诊 断故障的部位和故障的性质。如拉缸、咬缸等。以上只是诊断方法的基本类型和种类。在使用时可以单独使用一种，也可 以几种方法综合使用。有些故障一种方法使用一种方法便可容易的诊断出来，有些故障由于原因比较复杂，往往需要几种方法综合使用发现才能诊断出来。10 故障的预防出现故障， 进行正确地诊断并

18、及时排除，固然重要，但有效地预防故障意义 重大，可以起到事半功倍的作用。对于故障的预防，应根据故障产生的原因，特别对于由操作、维修、保养和 拆装不当引起的故障， 大部分是可以预防的。 下面对故障预防中的几个注意方面 予以简单介绍： 熟悉柴油机的工作原理和结构了解柴油机是如何工作的， 了解各零件、各系统在柴油机中的作用、工作条 件，这是预防柴油机故障的理论基础。只有如此，才能了解故障的本质，从而能 动地预防故障。 了解柴油机的构造 各零部件的形状、结构、材质，这样就会有的放矢地进行操作和维修，预防 故障发生。 掌握柴油机有关数据掌握好柴油机各种性能数据、 调整数据、间隙数据、扭矩数据及各附件的性

19、 能规格，以便在操作使用中，控制这些数据，维护保养，保证这些数据，防止因 数据错误造成故障。 如记不准水温、油压， 就可能造成冷却水温度过高或油压过 低而损坏柴油机。记错了供油角， 就可能造成供油角过早或过晚， 从而引起柴油 机故障。 确操作和维护保养严格按有关操作规程或使用说明书规定进行操作和维护保养。 这是预防发生 故障的最有效的措施。正确地操作， 可以避免因操作错误造成的故障； 及时合理 的保养，使柴油机处于良好的技术状态，更可以预防故障的发生。 调动五官，随时观察必须善于利用耳、鼻、眼、手、口五官，随时观察柴油机有无异常，以预防 故障发生和发展。 进行状态监测这样可以随时掌握柴油机的技

20、术状态， 对潜在的故障及时进行预报， 这是预 防故障的最科学的方法。例如， 通过油样光谱分析， 发现油样中铁元素和铝元素 含量有增加的趋势，这时便应对缸套、 活塞加以注意， 必要时拆下缸盖检查缸套 表面，将止用继续工作，造成拉缸甚至咬缸等恶性事故。11 故障排除原则 和排除方法排除故障一定要根据诊断出的原因， 有的放矢的排除。 排除时应遵循下述原 则：尽量不停车排除 有些故障能在不停车的情况下排除就尽量不要停车。如观察盖、接头、法兰 面处的漏油、漏水、漏气，只要在工作状态下紧固能解决，就不必非停车不可。 只是当需要更换模垫片时才可停车。尽量不更换排除有些故障只要对零件进行修理便可排除， 不一定

21、要更换新件。 如缸套有不太 严重的穴能，只要将其调转 90°安装便可。喷油器雾化不良，只要将针阀和阀 体用研磨膏研磨一下再仔细清洗， 并用细针通一下喷孔便可， 不一定更换新油头。 有些属间隙变化引起的故障， 只要调整一下间隙便可。 例如气门间隙及各种轴向 间隙等。属于用修理调整方法排除的故障，一般有以 下方法：调整法 如气门间隙变化可通过调整气门摇臂上的调节螺钉来调整个别气缸的供油 角变化； 调整机油调压阀的弹簧予紧力来调整机油压力。 以及调整垫件厚度调整 喷油器伸出高度等。翻转法如将有不太严重穴能的气缸套翻转 90°，可继续使用。修理尺寸法如修理曲轴并换用新配轴承， 恢复

22、轴和轴承的配合间隙； 修理缸套内孔并换 用新配的活塞，恢复缸套活塞的配合间隙等。附加零件法 如有的轴磨损不严重，可将该轴磨细，再良上一个轴套，使其恢复尺寸；孔 磨损太严大，可将孔镗大再良上一个套圈，使其恢复尺寸；当螺纹孔损坏，可将 该孔加大攻系，再加上一个有内外螺纹的螺塞旋入，使螺孔和原螺孔相同。零件局部更换法如有的轴类零件某一端损坏，可将损坏段去掉，再焊上一段重新加工，使其 符合要求。恢复尺寸法对磨损零件的磨损部位增补金属，再进行机械加工，使其恢复尺寸和精度。 目前常用的方法有金属喷镀法、电镀法、 焊补法、浇铸法以及用树脂铁粉粘补法 等。典型故障的诊断与排除这里我们仅列出190系列柴油机使用

23、中可能出现的典型故障名称。对这些 故障的故障现象和危害、原因分析、诊断方法和流程及排除措施，详见远方出 版社出版、李树生万德玉编著的中高速大功率柴油机故障诊断与排除一书。 综合性故障的诊断与排除柴油机起动困难柴油机功率不足柴油机转速不稳柴油机飞车柴油机突然停车柴油机烟色异常（兰烟、黑烟、白烟）柴油机声音异常柴油机振动异常柴油机温度异常（水温高、油温高、排温高）柴油机压力异常柴油机油底壳油面上升柴油消耗过高机油消耗过高 搬运、安装过程中造成的故障诊断与排除搬运中造成的故障安装中造成的故障 各系统故障的诊断与排除（1）机体部件缸套穴蚀缸套裂纹 缸套异常磨损和拉缸 机体裂纹 机体下密封带穴蚀 气缸垫

24、片冲坏 轴瓦异常磨损和烧瓦 曲轴止推片异常磨损 轴承合金龟裂、剥落、冲蚀 机体部件密封故障(2) 缸盖部件缸盖裂纹 缸盖漏水 气门座(气门)异常磨损、下陷、烧蚀 预燃室喷头断裂(3) 曲柄连杆机构 曲轴断裂 曲轴异常磨损 活塞裂纹、断裂 活塞外圆异常磨损、拉缸、抱缸 活塞顶部烧蚀 活塞碰缸盖、碰气门 活塞环异常磨损 活塞销、连杆小头衬套、活塞销座异常磨损和损坏 连杆弯曲、扭曲和断裂 连杆螺栓断裂 活塞结炭严重 活塞环折断 活塞环卡滞(4) 涡轮增压器 增压器噪声异常 压气机喘振压气机端漏机油 涡轮端漏机油 增压器增压压力过低 增压器增压压力过高 轴承烧损 叶片断裂 增压器叶轮转动不灵活(5)

25、燃油系统 喷油器雾化不良 喷油器针阀卡滞、咬死 喷油压力太高或太低 喷油器弹簧断裂 喷油器二次喷射或多次喷射 喷油泵柱塞卡滞、拉伤 柱塞弹簧断裂 喷油泵供油不均 各缸供油提前角不均、太大太小 喷油泵凸轮异常磨损、损坏 高压油路漏柴油(6) 配气系统 气门及气门座异常磨损、损坏 气门弹簧断裂 凸轮轴异常磨损、损坏 气门断裂 凸轮系损坏 气门漏气 气门间隙变大、变小 气门卡滞、咬住(7) 冷却系统 柴油机水温过高、机油温度过高 水泵水量不足、不出水冷却系统结垢 热交换器，包括散热器、油冷器、中冷器、淡水冷却器等损坏 冷却水中有气风扇风量不足 调温器失灵(8) 润滑系统 油压太高、太低，油温太高、太

26、低 机油泵油压低、油量不足 机油泵衬套异常磨损、损坏 予供油泵不供油、油量不足 机油滤清器滤芯破裂 机油变质、老化 离心滤清器转子转动慢或不转动、滤清效果差 安全阀、调压阀、平向阀等卡滞或密封失效(9) 起动系统电动机起动 电动机不转 电动机转动太慢、无力 电动机齿轮与飞轮齿圈不啮合 电动机齿轮不能从齿圈上脱开蓄电池充不进电 畜电池自行放电 蓄电池某单格电池先坏 畜电池极桩腐蚀、烧坏或折断 畜电池爆炸(2) 气马达起动 气马达齿轮不伸出 气马达和柴油出圈啮合，但不转动气马达转动，但柴油机不能起动 (10) 监控和安全保护系统典型故障的诊断与排除一、性能指标下降典型故障 - 柴油机烟色异常（ 黑

27、烟与油耗升高功率下降排温升高兰烟与机油消耗过高 ）从黑烟兰烟形成机理和结构如何满足之分析1 . 故障现象柴油机正常工作时 , 排出的废气呈淡灰色 . 只是在加速时会出现一股黑色排烟 . 所以 当出现烟色异常时 , 有以下现象： 冒黑烟 这是柴油机不完全燃烧的特征。此时排出的废气中有大量固体炭粒，有时 甚至带火星，并伴随排气温度的升高。 冒白烟 这是柴油机废气中水或燃油蒸汽的特征。 此时柴油机排出的废气呈白色雾 状，并伴随着柴油机功率下降和转速不稳。 冒蓝烟 这是废气中含有大量机油蒸汽的特征。此时柴油机排出的废气呈蓝色雾 状。并伴有呛人的烟味和柴油机机油消耗增加。2. 后果危害柴油机当出现烟色异

28、常时，会带来以下危害： 功率下降，燃油消耗增加。因为黑烟是不完全燃烧的产物。当燃烧不完全时，势必 造成热效率下降，使油耗增加、功率下降。 机油消耗增加。因为蓝烟是机油不完全燃烧的产物，出现蓝烟，势必造成机油消耗 增加。 排放增加。蓝烟、白烟是低温不完全燃烧的产物，黑烟是高温不完全燃烧的产物 这些产物成炭烟、HG CO等排放到大气中，对环境起到污染作用。 使柴油机寿命减低。3. 原因分析 由于黑烟、白烟、蓝烟是三种不同性质的异常烟色，所以其生成的原因也是不相同 的，下面分别予以分析。1）. 冒黑烟既然黑烟是燃油不完全燃烧的产物， 因此造成冒黑烟的原因主要由燃油、 燃烧系统 的故障和进排气系统故障

29、引起。可用图211 来表示。燃油燃烧方面柴油机冒|黑烟进排气系统使用方面喷油器雾化不良，滴漏或异常喷射喷油器喷油压力不对供油提前角过高过晚个别缸供油量过大柴油质量太差，十六烷质胶质等指标超差 出油阀柱塞付磨损严重，油管压力过低喷油嘴伸出缸盖平面太高太低压缩压力太低高压油管内孔变形空滤器污堵压气机污堵中冷器污堵排气消声器污堵配气相位不对气门密封不严增压压力过低柴油机超负荷拉缸、烧瓦图1柴油机冒黑烟原因柴油机之所以冒黑烟， 是由于喷入柴油机气缸内的燃油在燃烧时，局部高温缺氧裂解，并脱氢而变成以碳为主要成分的固态微小颗粒。是一种不完全燃烧的产物。 一般用烟度来表示，其单位是 BSU（波许）。所以无论

30、是燃油系统，燃烧系统，还是进排气系 统，凡是影响燃烧完全性的因素，均可引起冒黑烟。 喷油器雾化不良，油粒大小不均或太大，与空气无法良好地均匀地混合，局部地区在燃烧时缺氧，高温裂解，从而产生黑烟。试验表明，当有一个缸雾化不良，此 时尽管燃油耗只增加%但烟度却可达到 4BSU 喷油器异常喷射（包括二次喷射、隔次喷射、多次喷射或滴漏），将使燃料在气缸着火后仍继续喷入气缸，这部分燃油是在高温缺氧情况下燃烧的，所以容易产生冒 黑烟。 个别气缸供油量过大或者柴油机超负荷运转，都使缸内燃油过多，空气不足，燃烧 缺氧，从而引起冒黑烟。其实，拉缸、抱轴引起冒黑烟也是这个道理。此时，柴油 机摩擦功大大增加，加大气

31、缸作功能力，才能发出同样大的有效功，这也相当柴油 机超负荷运转，从而造成冒黑烟。 柴油质量不符合要求，特别是十六烷值太低，使柴油机着火性能变差，燃烧着火落 后期变大，造成冒黑烟。 高压油管内孔变形，将导致油管流通能力和油管压力变化，从而引起喷油器二次喷射和影响雾化质量；喷油泵柱塞磨损大出油阀磨损大造成油管压力降低，从而恶化了喷油器雾化质量。这一切都使燃油燃烧不完全，局部高温缺氧，引起冒黑烟。 190系列柴油机的喷油器伸出缸盖平面高度有一定要求，为一3.0mm当在拆装过程中将垫件搞错，将导致油头伸出缸盖平面距离太大、太小，这样就不能保证喷出的雾矩和燃烧室形状很好的吻合，或喷到燃烧室壁，或喷到缸盖

32、下平面，造成局部的燃油不能很好和空气接触混合，引起燃烧局部高温缺氧产生黑烟。 柴油机燃烧时的一个重要条件是，气缸要有一定的压缩压力和压缩温度。当活塞环 密封不良、气门密封不良，均使缸内压缩压力不足，从而造成燃烧不充分，产生黑 烟。 柴油机的换气系统的作用是根据柴油机的工况大小，定时定规律定量地供给柴油机新鲜空气，并将废气排走。当空滤器污堵、压气机污堵、中冷器污堵、排气消声器 污堵，以及增压器故障引起的进气压力不足，均使进入柴油机气缸的空气量不足，造成燃烧时的空气不足、高温缺氧，产生黑烟现象。 配气相位不对，既易造成柴油机进气不足、排气不畅，还使进排气的规律发生变化，从而影响柴油机正常换气，燃烧

33、，弓I起冒黑烟。2).冒白烟白烟是柴油机低温起动运转后，柴油未燃微粒或水汽所形成的液体雾粒，是低温产物。不同于固体状的黑烟。 所以分析原因时，应抓住这个特点。其原因如图212所示。使用方面柴油机冒白 烟I 燃油燃烧系 统柴油机中含有水分缸盖裂纹，水漏入气道被吸入气缸或从缸盖底板漏入气缸中冷器漏水，被吸入气缸供油提前角太晚柴油机水温太低，环境温度太低中冷进水温度太低喷油器雾化不良各缸供油量不均I气缸压缩压力不足图2柴油机冒白烟原因水汽的原因既然白烟成分之一是水蒸汽，所以凡是在柴油机燃烧中能产生水蒸汽的因素都是造 成冒白烟的原因。柴油中含水、缸盖漏水、中冷器漏水，甚至机油内含水，在柴油机燃烧过程中

34、，这 些水成水蒸汽形式从排气管排出，呈白烟状态。这种情况低速低负荷特别明显。而在高负荷时基本消失，除非含水特别多。不过此时柴油机会出现转速不稳和功率下 降。燃气的原因既然白烟的成分之一是未燃烧的柴油蒸汽， 所以凡是在柴油机燃烧过程中产生柴油 蒸汽的因素都是造成柴油机冒白烟的原因。 当然，这种情况也是在柴油机低速低负 荷时发生的。 喷油器雾化不良。燃油和空气混合不良，不具备着火条件，而在低速低负荷时未 被燃烧，而呈蒸汽状态从气缸排出，产生白烟。 各缸供油量不均。低速低负荷时，只有供油量大的气缸着火燃烧，而供油量小的气 缸的燃油未及燃烧，呈蒸汽状态，从气缸排出，产生白烟。 气缸温度太低。水温低或环

35、境温度低， 气缸压缩温度低，均造成缸内着火条件不良， 使喷入气缸之燃油未及燃烧，呈蒸汽状态从气缸排出，产生白烟。 供油提前角太晚，柴油和空气混合条件不充分，未及良好燃烧，一部分燃油呈蒸汽3). 冒蓝烟蓝烟也是柴油机低速低负荷运转时，机油在几乎没有燃烧或只有部分燃烧或处于分解状态，液体微粒也是低温产物。 所以形成蓝烟的因素也是机油消耗高的原因。冒蓝烟 的原因可用图213表示。油底壳油面太高使用方面J空滤器污堵空滤器污堵，造成增压器的机油进入气缸活塞环卡滞气缸密封方面活塞环开口间隙大活塞环折断二三道环上下装错活塞环弹力消失漏光严重，几道环开口未错开缸套磨损大失园 气门导管与气门杆间隙过大增压器密封

36、失效.主油道到缸盖摇臂节流阀未装或节流孔太大缸盖回油孔不畅图3柴油机冒兰烟原因机油消耗高主要由于机油进入燃烧室，被不完全燃烧排出气缸。 而机油进入燃烧室主要途径之一是从缸盖活塞之间里飞溅泵吸。所以影响缸套活塞间密封和飞溅过度的因素，均是造成机油窜入燃烧室的原因。 活塞环卡住、折断、弹力消失、漏光、开口间隙过大、扭曲环位置装错，或四道活塞环开口未错开，均造成活塞环和缸套贴和不良、 密封失效，使机油窜入燃烧室， 造成机油消耗高。 活塞外圆磨损过大、环槽磨损过大及缸套磨损过大、失圆，也均造成活塞缸套间隙过大，使机油窜入燃烧室，造成机油消耗高。机油进入燃烧室的另一途径是机油从进气道被吸入燃烧室，所以这

37、方面的因素也是机油消耗高的原因。 当缸盖回油孔不畅，润滑摇臂的机油回不到油底壳，使存在缸盖上罩壳的大量机油 从气门导管进入燃烧室，造成机油消耗过高。 当主油道到缸盖摇臂的节油阀未装，或者节流阀孔太大，从主油道到摇臂的油太多，无法全部从缸盖回油孔回到油底壳，而积聚在缸盖上罩壳内，从气门导管进入燃烧室，造成机油消耗过高。 当气门导管与气门杆磨损严重，间隙过大时，也造成机油从此处大量进入燃烧室， 造成机油消耗过高。 当空气滤清器脏污，空气吸入真空度大，当大于时，或者增压的封油系统失效，增压器的润滑油被吸入压气机，而进入气缸，造成机油消耗过大。4.诊断方法对烟色异常的诊断，首先用眼睛来分辨出冒黑烟还是

38、冒蓝烟、冒白烟。于冒黑烟，可用烟度仪测量出烟度的大小。烟度仪分为滤低式烟度计和透光式烟度计两种。其测量单位用 FSU（波许）表示。具体诊断原因和部位时，可用部分停止 或比较法， 判断是否是燃油系统故障引起。 并可用仪器法进一步是燃油系统的那一 部位；对配气系统故障可用析检法或仪器法，具体判断是那一个部位。 对于白烟，可用一张硬纸对准排气口。让白烟喷到白纸上，根据白纸上的液珠，判 断是水汽引起还是燃油系统引起。水汽液珠无味，燃油液粒有烟味。再用析检法查 出漏水原因或燃油不雾化的原因。 对于冒蓝烟，可用部分停止法和观察法先找出窜机油的原因，对于烟色异常的具体诊断流程，可用图214 2-15 2-1

39、6 表示。華紬飙負黒禅气令血皿讀沁酋爲 恤不jajst二探喩射柴獭k彌擦數检沖丄皆2令勘瓯磁黴敘疑E4屁透磁鼠 TOMMS*M址蜀盼Xw±_却财册灼过低， 中舟第加纵足闭丈觀1祢i1讶f wr 迪轴MihMJk紐冋繚愿畫郴怖恕锻入过咖丄着aiam妣磔蠟弩介潮竄Hi紬阀.扶净恶右羈撫獄太个別缸闻圧铀當陶. 妞址令A口饗形5牛剧紅MfiH便 肘蛾汕緬監请却S虑譽就矽气更 JU«. £%喩雉小捲就牧爨超气險办*査払州Ai气门痺封廉昭亠烷他鞍底力水馋IMn|療衣字缶柴油机_-油蘇枫桶 进檜却水水汽檢盘玲却系统.XZ名做供帕总处否 不均匀否糸统檢剣它/KilAOU冷畑是否兀

40、低1力&ski»供wwt合曲q倉:足柴油机胃蓝烟诊断涼雀国二、密封失效典型故障 - 油底壳机油油面上升从系统组成和漏泄途径分析1、故障现象和后果危害柴油机油底壳正常的油面在油标尺规定的刻度范围内， 且随着时间延长而下 降。当发生油面上升时，有以下现象：机油油面增高 ，油标尺测量发现油面提高，严重者从油标尺口冒出。 伴随烧机油、冒兰烟或机油压力降低。其危害：烧瓦、摩擦付异常磨损。2、原因分析 油底壳油面上升， 说明油底壳进入了非机油之类的物质。 这其中只能是漏入 柴油或冷却水。因此分析原因时， 主要分析漏入柴油和冷却水的原因。 这就要从 机油和柴油，冷却水求通的部位去分析。1)

41、 柴油漏入油底壳内 从柴油供给系统分析，能和机油求通的部位有以下几处： 输油泵油封处：如输油泵油封损坏，密封不严，则柴油从油封处漏入齿轮罩 壳，从而引起油面上升； 喷油器接杆和高压油管接合面：此处如紧固不牢或几何精度不高，将导致从 油管来的高压油漏入缸盖上部， 然后从回油孔回到油底壳， 而引起油面上升。 喷油器回油管接头处，此处如紧固不牢或密封不严，则柴油进入缸盖上部， 然后从回油孔回到油底壳引起油面上升。 喷油器雾化不良： 此时的燃油由于不雾化，和空气混合质量甚差，无法燃烧， 是液粒从缸壁流入油底壳。 超速停车装置油阀间隙大，柴油从间隙处漏入机油。2) 、冷却水漏入油底壳高温冷却水和低温冷却

42、水都可能漏入机油内， 只是渠道不同而已。 高温冷却 水漏入机油内：主要途径如下 水泵水封失效密封不良：冷却水从水封处漏入齿轮罩壳内，从而油面升高； 喷油器护套：喷油器护套胶圈密封不良，使冷却水进入缸盖上部，从回油孔 进入油底壳，造成机油油面升高。 缸套胶圈：缸套胶圈起着机体冷却腔的冷却水不进入油底壳的作用。如果缸 套胶圈密封失效，则直接造成冷却水进入油底壳。 缸盖裂纹：当缸盖底板或进排气道发生裂纹后，冷却水从气缸盖的水赌东道 进入活塞顶或进气道、排气道，再进入气缸，使油底壳油面升高。 增压器中间体裂纹： 增压器中间体裂纹， 使水腔和油腔求通， 水进入油底壳， 造成油面上升。 机体裂纹：同样的道

43、理，机体裂纹将使冷却水直接漏入油底壳。 低温冷却水漏入机油内，主要途径如下： 低温水泵水封密封失效： 冷却水从水封处漏入齿轮罩壳， 造成机油油面升高。 中冷器漏水：中冷器漏水后，水进入进气管再进入气缸，流到油底壳。 油冷器漏水：油冷器漏水后，水进入机油内，使油底壳液面升高。机油油面上升的原因见图输油泵油封失效 喷油器接杆处漏油 漏入柴油< 喷油器回油接头漏油喷油器不雾化超速停车装置油阀间隙太大 A厂水泵水封失效油油冷器漏水中冷装漏水I缸套穴蚀漏入冷却水喷油器护套漏水缸盖水道裂纹缸套胶圈失效 增压器中间体漏水机体水道裂纹油底壳油面升高原因3、诊断方法和排除措施 检查缸套胶圈漏水，可在电灯光

44、下观察缸套外缘胶圈处是否有水流下来。检查缸套穴蚀，则是观察缸套内孔处是否有水流下来。 检查缸盖是否裂纹，进排气道裂纹、中冷器是否漏水，可检查进排气管或进 排气道是否有水；对缸盖底板裂纹，则要通过拆下缸盖检查。 检查喷油器护套漏水，高压油管接头漏油，回油管漏油，均可在柴油机运转 过程中卸下缸盖罩壳进行观察。也可在柴油机静置状态下，拆下缸盖罩壳观察喷 油器护套处是否漏水。 检查油冷器是否漏水，可通过检查低温冷却水内是否有水。这是因为柴油机 运转中，如果油冷器漏水，油压比水压大，油势必漏入冷却水中。 缸盖、机体、增压器中间体裂纹.漏水的检查，往往要通过密封试验，单从 肉眼观察比较困难。针对诊断分析出

45、的原因和部位，对有关零部件进行修理或者更换。 对油底壳 的机油予以全部更换。三、断裂性典型故障-颈部断裂从工作条件和对其要求分析1、故障现象和后果危害气门断裂大部分发生在两个部位：气门头杆部的交界处和气门杆扣瓦槽处。 当发生气门断裂时，伴随着气门碰活塞的噪声和柴油机冒黑烟现象。气门断裂是柴油机的主要可靠性事故。 它不仅是气门本身，而且还导致活塞、 缸盖、缸套、连杆，甚至机体等主要件的损坏。2、原因分析工作条件： 受交变热负荷。排气温度达900-1000 C,排气门温度可达600-800 C,进 气门温度200-450 C ,对排气5有二个热点.。见图 受交变冲击力和弯曲力，冲击力达 30000

46、N 11、6kg/mm 受力点：气门杆端部、气门盘锥面、气门杆锁夹部。 受蚀。持别是排气门，受燃烧废气的冲蚀。 受磨。气门杆外园、端面及气门盘锥面。 受高温气流冲刷。达800m/s对气门的要求：总的要求是动力性能好，工作可靠，耐磨，耐蚀。 材料和热处理：足够的热强度、硬度和耐磨性、耐蚀性。气门与气门座硬度匹配合理。 结构上：气门头形状、尺寸合理，保证流通阻力小，换气效率高，而且工 作可靠、耐磨性高。 加工工艺上：避免清根、刀痕，造成应力集中，影响疲劳强度。原因分析分析气门断裂的原因，一般从三个方面入手。如图所示气门本身的 质量气 门 断 裂装配因素操作因素气门材质 气门机械性能 气门加工质量气

47、门导管和气门座不同心 气门导管和气门座面不垂直 气门碰活塞（第四章第三节六）气门间隙过大柴油机飞车柴油机经常超速、超负荷 排温过咼图气门断裂原因这是因为： 气门工作中受到冲击力和惯性力的作用， 气门本身强度不足，或材质不合要 求，或锻造有缺陷，都会引起气门因强度不够而断裂。该缸超负荷或者该缸后燃严重，排温过高，使第一热点温度过高，材料承受 不了热负荷和铅腐蚀，造成由弯曲变形而断裂。 机械加工中，对气门扣瓦槽处如为清根，则易产生应力集中，而造成此处断 裂；气门杆和气门头过渡处，如有应力集中，也是断裂的开始部位。 气门导管和气门座不同心，或气门导管和气门座不垂直，都会造成气门在落 座时有侧向的附加弯曲应力，从而引起气门的疲劳断裂。 气门碰活塞（原因分析见第四章第三节六）时， 气门盘在活塞顶部避阀坑处 受到不对称的冲击力，导致气门弯曲变形，直至断裂。4、诊断方法和排除措施当发生气门断裂时，应针对发生的断裂原因去有的放矢的进行排除。按图示程序进行。 使用原因：气门碰活