柴油发动机故障诊断技术研究与应用

柴油发动机故障诊断技术研究与应用

徐长坤

康明斯(中国)投资有限公司北京100027

摘要：随着美国和欧洲各国排放法规日益严格，柴油机的燃油喷射系统正向电控高压喷射方向发展。电控高压柴油喷射系统提高了燃油喷射压力，实现了喷油量和喷油正时的精确控制，实现了柴油喷射过程中的预喷、主喷和后喷，改善了燃烧效率，提高了燃油经济性和降低了排放污染。现采用的电控柴油喷射系统主要有电控泵喷嘴、电控单体泵和电控高压共轨燃油喷射系统。本文从柴油发动机机械故障和电控系统故障两个方面探讨了柴油发动机故障诊断技术，以期为相关人士提供帮助，预防和解决柴油发动机故障问题。

关键词：柴油发动机；故障诊断技术；应用

柴油发动机是一种用途非常广泛的动力机械，对其在运行过程中可靠性和耐久性要求越来越高。由于发动机强化程度提高，其结构变得极为复杂，工作条件也十分恶劣，发生故障的可能性大大增加。为确保发动机安全运行，提高其可靠性和安全运转率，必须加强发动机运行管理，加强对发动机故障的早期诊断和预防。

1柴油发动机机械故障诊断

1.1发动机启动困难

（1）油箱内无燃油或低压油路堵塞检查油箱内是否有油，检查油箱内低压油泵或油箱外低压油泵是否转动。如果正常，应从低压燃油进入高压油泵入口处，向低压油泵出口处，逐一松开接头，观察在低压油泵旋转泵油时，低压燃油是否从松开的接头流出。如果在相邻的接头中，出现前一接头流油通畅，后一接头不出油或出油不畅，则两相邻接头间的管路或滤清器堵塞。

（2）装配时配气正时错误检查配气正时安装是否正确，除检查配气正时的安装记号是否正确外，还可以通过进排气门摇臂的动作情况判断配气正时是否正确。

（3）低压油路中有空气柴油机低压油路极易混有空气，有空气混入会造成发动机不易启动，或者轻微混有空气会造成发动机缺缸断火。检查方法:将低压燃油与高压油泵的进油孔之间的接头松开，在油泵工作时，看是否有气泡产生。如有气泡产生，应检查低压油路各油管接头是否漏气，检查油泵是否有问题。

（4）低压燃油泵不良检查低压油路供油不良的故障时，应首先检查油泵是否旋转，即点火开关处于启动状态时，油泵应产生转动声音。如果油泵不转，应先检查油泵工作电源是否正常，如果无工作电源，则应查找原因。如油泵运转，应检查油泵供油量是否正常。

（5）汽缸因磨损过甚，压缩压力不足用缸压力表检查各缸压力，检查时可切断各缸燃油供给。如缸压不足，可逐缸倒入少量机油，短时间增加密封性能，藉此看是否可以启动机车。

1.2柴油机着火不稳

（1）各缸喷油器喷油不均，存在积碳堵塞、柱塞磨损不一致、针阀磨损不一致等现象。

（2）个别缸气门密封不严，特别是进气门如有个别汽缸密封不严，压缩和作功时，该缸向回反气影响各缸进气，会造成发动机在各种工况下均不能平稳工作。

（3）个别汽缸磨损严重，各缸压缩压力不一致，使各缸作功行程爆发力不一致。

1.3柴油机动力不足

（1）检查柴油标号，检查柴油是否有水。

（2）发动机汽缸及活塞环磨损严重，汽缸形成大量下排气，功率损失大。

（3）高压喷油系统柱塞磨损严重，喷油雾化不良。

（4）进气不良。如带进气增压的发动机增压器有问题。带进气谐振装置的发动机、进气谐振系统不良，空气滤清器有轻微堵塞。

（5）燃油滤清器堵塞，低压油供应不足。

（6）排气管有轻微堵塞。

1.4排气管冒黑烟

（1）空气滤清器堵塞，使进气不足，混合气过浓，发动机冒黑烟。

（2）喷油器喷油过量，以及针阀密封不严，使多余燃油进入汽缸，造成混合气过浓。

2柴油发动机电控系统故障诊断

2.1发动机难启动

（1）发动机预热系统不良，不对发动机进行预热，使柴油机启动时温度低，柴油雾化质量差。

（2）柴油机电控单元电源电压低，或电源线路接触不良，各传感器输出信号值有偏差，造成启动时喷油量低，喷油提前角修正错误等。

（3）共轨压力不足，应检查压力传感器和高速电磁阀，以及调压电磁阀，线路是否正常。

（4）高压共轨系统喷油器控制腔进油节流孔不畅，使喷油压力降低，雾化不良。

（5）共轨与喷油间的限流阀因油路不良或卡滞在常闭位置，喷油器无高压油供应。

（6）喷油提前角不当，检查正时装配记号，检查各传感器信号。

（7）共轨中的单向阀密封不严，停机时泄压，每次启动均需补压后才能正常启动。

2.2共轨发动机运转不稳

（1）个别汽缸喷油器电磁阀因线路或电磁阀本身故障，不能正确控制电磁阀动作，使该缸不喷油。

（2）个别汽缸安装在喷油器及共轨间的限流阀卡滞或漏油，使该缸喷油不良或不喷油。

（3）喷油提前角不当。

（4）个别汽缸线路连接有断路、搭铁或接触不良等故障。

（5）带进气增压式共轨发动机进气增压系统工作不良。

（6）进气压力传感器信号不良。

（7）废气再循环控制阀卡在常开的位置，造成发动机怠速工作不稳，大负荷时动力降低。

2.3发动机动力不足

（1）共轨油压过低，使各缸喷油量减小。

（2）装有空气流量传感器的发动机，空气流量传感器信号不良。

（3）进气支管压力传感器信号不良。

（4）带有针阀升程传感器的喷油器信号不准确。

（5）油门位置传感器信号不准确，使喷油量不足。

（6）由于转速传感器、油温传感器及油门位置传感器等信号不良，使喷油始点信号延迟，发动机点火晚，常易伴随发动机温度过高。

（7）进气增压压力控制电磁阀故障。

（8）油泵泵油量控制电磁阀失效或堵塞，使燃油泵供油量不足。

2.4柴油机冒黑烟

（1）多段喷油控制系统不良。

（2）温度传感器信号不正常，喷油量修正不当，使喷油量增加。

（3）进气压力传感器信号电压高于实际进气对应的电压信号值。

（4）空气流量传感器信号不正常，使喷油量与进入空气失去平衡，混合气过浓。

（5）带低转速中负荷供油量调整电磁阀失效，油量调整功能丢失，喷油量过多。

结束语

综上所述，提高柴油发动机故障诊断技术对于柴油发动机视情维修的实现，提高经济性，降低维护成本具有重要意义。文章首先分析了柴油发动机机械故障诊断技术，然后探讨了柴油发动机电控系统故障诊断技术。旨在有效解决柴油发动机故障，提高柴油发动机运行的安全性和经济性。

参考文献

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