发动机常见故障分析

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摘要：工程机械柴油发动机主要由进气系统、燃油系统、系统、冷却系统等组成，各种不同类型柴油发动机四系统优缺点也各有不同，通过分析，列出柴油发动机四系统常出现的故障及表现方式，结合个人多年对工程机械柴油发动机在安装、调试、维修等方面的工作经验，针对不同故障及发动机异常情况的处理方案及措施，并从多个方面提出工程机械柴油发动机的日常维修和保养应注意的事项。

关键词：工程机械、柴油发动机、工作四系统、故障、维修、保养

中图分类号：C35文献标识码： A

工程机械柴油发动机主要由进气系统、燃油系统、系统、冷却系统主要这四系统组成，下面我主要从发动机的常见故障分析如下：

1.进排气系统：

1.1排气管冒白烟原因分析：

a.启动时，发动机排气管排出的烟是白色时，应立即停机，先检查柴油中是否有水。如有，可打开油箱的放油螺塞，将水排净后再启动。

b.若重新启动后还冒白烟，则可能是缸垫被冲坏，致使机体水道中的冷却水流入气缸。停机后应检查油底壳机油中是否有水，必要时更换缸垫和机油。

c.发动机缸套阻水圈老化或阻水圈遇高温烧坏，致使机体水道中的冷却水流入缸体内。更换发动机缸套阻水圈，必要时更换缸套。

d.若冬季气温低，柴油机由于过冷，启动后也冒白烟。此时如果对机车立即加大负荷，会因缸内柴油燃烧不良、功率不足而自动熄火。应待水温升至50摄氏度后再让机车投入正常作业。

e.发动机缸套穴蚀穿孔或缸套裂纹，油冷器、油冷器密封环坏，都可造成发动机进水，排气管冒白烟现象，所以出现发动机排气管冒白烟应停机，仔细检查排查以上故障点，如停机前的检查发动机内油面，冷却器（水箱）水面，停机后的检查发动机内油面，冷却器（水箱）水面，这样才能确保发动机安全正常运行。

1.2排气管冒黑烟原因分析

a.发动机起动时，若发动机只冒黑烟，启动不起来，则可能是进气道有异物堵塞，检查进气道，排除清理堵塞物；

b.发动机启动后冒黑烟，感觉发动机功率明显不足，同时排气管冒黑烟越来越严重，最后自动熄火，则可能是空气滤清器被堵。用压缩空气清洗空气滤清器滤芯，一般空气滤清器滤芯清洗4-6次后，要求更换滤芯。

c.发动机负荷突然增大，柴油机的转速就明显下降，这是由于过量喷入缸内的柴油会因来不及燃烧而冒黑烟。如果机车不及时减小负荷，发动机就可能被迫熄火。此时若用手摇把可以摇转曲轴，则可重新启动发动机。

d. 1L柴油充分燃烧需供给15000L空气，高原地区因空气稀薄，柴油机的功也会大幅度下降。一般海拔3000m以上，那里的空气密度还不到平原地区的2/3，为此要求发动机最好带增压系统。

e.当发动机发生烧瓦抱轴或拉缸粘缸事故时，机声变得十分沉重，转速越来越低，同时排气管大量冒黑烟，最后自动熄火，用手摇把已不能摇转曲轴。此时不准再启动，应让整机运回驻地检修。

2.系统：

发动机方式分为三种：压力、飞浅和复合。

2.1机油压力低故障现象：

(1)机油表读数低于规定读数值。

(2)刚发动时机油表读数正常，而后迅速降至零左右。

(3)低压报警灯亮。

故障原因： (1)机油粘度过低，以致达不到规定的容量和压力。此时应考虑是否机油牌号不对或有否柴油或水漏入机油盘。 (2)机油表或机油感压塞失灵，以致不能准确指示机油压力。 (3)机油不足，未达到规定容量。 (4)机油管路堵塞或折断、漏油，使机油无法进入主油道。(5)机油集滤器滤网被堵塞，造成机油泵吸油量不足。 (6)机油泵磨损严重、齿轮啃合间隙过大或齿轮与泵盖间隙过大，都会造成机油泵泵油不足，导致机油压力过低。(7)机油泵安全阀由于长时间磨损，输出的机油大量从安全阀泄回机油盘。从而使主油道正常机油压力建立不起来，造成机油压力过低。(8)机油粗滤器滤芯堵塞，同时旁通阀失灵。粗滤器为全流式滤清器，安装于机油泵与主油道之间，当粗滤器滤芯堵塞之后，可直接通过旁通阀向主油道供油，现在旁通阀又失灵，使通过粗滤器进入主油道的机油量减少或根本没有，从而使主油道压力降低或根本没有压力。(9)主油道限压阀调节压力过低，使主油道压力降低。(10)发动机使用时间较长，曲轴主轴承、连杆轴承磨损而与轴颈间隙过大，导致机油压力降低，严重时还会出现异响。 (11)机油散热器堵塞，同时旁通阀失灵，也会引起机油压力过低。(12)发动机过热引起机油温度过高，从而使机油过稀，容易导致机油压力过低。

2.2油耗大故障原因： (1)发动机曲轴前轴油封漏油。更换曲轴油封。 (2)增压器压气机端漏油，排除漏油点。

(3)加机油过量，曲轴箱内压力偏高，使各部渗漏。

(4)空气滤清器阻塞，造成机油耗量过多。清洗空滤器，必要时更换。(5)机油质量不符合要求。更换符合标准的油。 (6)曲轴箱通风装置阻塞使油耗增加。 疏通排除。 (7)空气压缩机活塞、活塞环和缸壁磨损严重，机油从排气阀排出。

2.3机油压力高故障现象： (1)机油压力表指示压力超过规定的数值(机油压力表和感压塞良好)。

(2)发动机动力降低。

故障原因(1)机油粘度过高。未按规定地区(寒、冷情况)使用相应牌号油，或未按规定作季节性换油。(2)机油泵安全阀调整不当或卡死，造成机油泵出油口油压高于规定值，从而使机油压力升高。 (3)机油主油道有堵塞，或缸体内通向曲轴轴承的油道有堵塞。 (4)主轴承、连杆轴承的间隙过小，机油流通渠道减少，因而使机油压力增高。

3.冷却系统：

3.1发动机水垢及其防治 ：冷却水为保持发动机正常运转起很大作用，但水处理不好会形成水垢，若不及时清除会造成发动机零部件损坏，水温高、油耗增加，功率减少。

（1） 预防产生水垢的方法

发动机冷却系水垢形成的原因很多，其主要根源在于水质含矿物质多少决定水垢形成多少，因此减少水源中的矿物质金属离子，软化水质，是防止和减轻水垢形成的关键所在，一般发动机加注的水质以纯净水、蒸馏水为最佳，其次为雨水、雪水、河水，井水最好不要使用。 因为纯净水、蒸馏水使用成本较大，现介绍两种简单、省时、省力、快捷的方法，供大家分享参考：

A、煮沸法。将井水或其它含矿物质得水，俗称硬水烧开以后，其中水中所含的矿物质会沉积下来，冷却后取上面的清洁水用作冷却水加注到冷却系中，就可以减少水垢的形成数量。此方法简单，但不能使水彻底软化。

B、磁化法。将一些小块磁铁放进发动机的冷却系内，磁铁产生的磁场对冷却水有磁化作用，磁化水能减少水垢的形成，并且能使原有的水垢逐渐消失。

以上两种方法都不足以达到彻底去垢的目的，我们最好给冷却系统内加注30度或40度的防冻液，这样不仅同样起到冷却作用，也起到了防止冷却系统中水垢形成。

（2）水垢的清洗方法

对使用中的发动机，清洗水垢前先拆去节温器，将水从正常水循环相反的方向压入(即从出水管压入)冷却系，直到放出的水清洁为止。

（3）防止气缸套穴蚀的措施

a.适当减小气缸套与其上下座的配合间隙，以减小缸套的振动频率和振幅；

b.在保证正常运转条件的情况下，活塞和缸套的配合间隙应尽可能减小，以减轻活塞横摆动所引起的缸套运动；

c.及时清除燃烧室积碳，以免增高压缩比；

d.及时清除水套内的水垢，保证冷却水的清洁和正常温度，保证冷却系统机件的正常工作，避免水套变窄，水流短路，从而使局部过热或冷却系统水温过高，以减少"气沟"的产生，减缓金属腐蚀和穴蚀的发展；

4.发动机异向的辨别与诊断

4.1异常响声的出现与发动机安装的松动、运动件磨损过甚造成相互配合间隙增大以及点火时刻失准等因素有关。发动机声响规律一般可分为4类：

a.发动机转两圈（即一个工作循环）响声出现一次。这多出现在与凸轮轴有关联的零件，如气门、推杆、气门弹簧、汽油泵、分电器传动轴以及正时齿轮等。

b.发动机转一圈声响出现一次。这多出现在与曲轴驱动有关联的零件，如活塞、活塞销、活塞环及连杆轴承等。

c.声响间歇性的发生。这可能来自于附件，如发电机、水泵、压气机、起动机等安装松动或其内部有刮碰等。

d.响声连续性的发生。这次多产生在旋转件上。连续敲击声响，可在正时齿轮、机油泵和分电器等部件查找。

4.2诊断发动机异常响声之前，应检查发动机的油路、电路和情况是否正常。因为油、电路和系统有故障，不但妨碍诊断，甚至会由此产生异响。

a.在不同温度时诊断。由于发动机各机件的材料、工作条件和程度不同，不同温度时异响的反应也不同。

b.在不同的转速时诊断。各种异响在不同转速时，都有它的特殊反映。

c.在不同部位诊断。用听音器、金属棒、长把起子等导音器具，在发动机发出异响的结构处外部导音监听进行对比判断。

d.在不同负荷下诊断。停驶车辆改变发动机的负荷，多采用拉手制动的方法，利用发动机负荷的变化来判断故障的部位。

e.用“断火”方法进行诊断。“断火”是指用起子等工具。在气缸盖与火花塞高压分线间构成短路，阻止该缸火花塞跳火，解除其作功的负荷。通过断火，可以判断出异响是否出现在曲轴连杆机构以及异响在哪缸，并能反映出异响的特征。

参考文献：

①【工程机械杂志】

②【发动机维修手册】

③【PC300装修手册】

④【康明斯发动机维修手册】

⑤【柴油机杂志】

⑥【NT855发动机使用保养说明书】