柴油机启动困难产生的原因与诊断方法

2018/2/6 18:28:08    农机技术

  

摘要:从柴油机顺利启动需要的条件谈起,分析了柴油机启动困难的原因,并以单缸机S195为例,探讨了启动困难故障诊断方法。

柴油机启动困难是柴油机上较常见的综合性故障,故障原因复杂,常发生于使用了一段时间的柴油机。因为柴油机运行一段时间后,因自然磨损和人为因素的影响,技术状态就会变坏,易发生启动困难。启动困难是指按照启动程序操作,连续3次以上都不能启动,甚至采取辅助手段,如向水箱内加热水等方法仍不能启动柴油机时,即可认为该柴油机发生启动困难故障。

1 柴油机顺利启动需要的条件

柴油机能顺利启动必须具备以下3个条件,且缺一不可。

一是吸入的空气要形成强烈的旋流,在压缩终点要有比柴油自燃点高出200~400℃的压缩终了温度,即500~700℃。如果气缸或气门产生漏气,使燃烧室内压力不足,压缩终了的温度、压力达不到要求,会导致柴油无法正常燃烧爆发,造成柴油机无法启动。

二是适时以高压向燃烧室喷射细微的雾化柴油。燃油系的结构复杂、零件精密,一旦中间某个部位出现故障,就会导致供油异常,从而引起柴油机启动困难或无法启动。

三是曲轴旋转速度要高于110 r/min。如果启动装置的起动机动力不足、工作不正常,使曲轴转速低于110 r/min时,将直接影响柴油机的正常启动。

启动转速过低:一是空气涡流弱,燃料与空气的混合情况变差,缸内温度下降,燃料不易蒸发,不满足着火条件;二是喷油压力低,喷油质量变差,喷油量明显减少,达不到启动时需要的供油量;三是使压缩气体容易通过其气缸密封不严处而泄漏,引起压缩终点温度和压力降低,从而使柴油机启动困难。另外,环境温度低和润滑系统出故障使配合运动副润滑不良,致使曲柄连杆机构运动阻力增大,曲轴转动困难,也会造成柴油机启动困难。

从上述分析可知,引起柴油机启动困难主要故障部位有压缩系和供油系;次要故障部位有润滑系和启动装置;还有环境条件因素的影响。遇到柴油机启动困难故障时,我们只要从这几个方面仔细查找诊断,逐一排除,一定能恢复柴油机良好启动性能。

2 柴油机启动困难的原因

(1)压缩系统的故障。主要是气缸压缩终了的压力达不到规定值,气缸内的混合气无法正常着火燃烧。这主要是进、排气门磨损、积碳、气门间隙调整不正确等造成气门关闭不严而漏气,或者是活塞环及活塞与缸套之间的磨损间隙过大,使燃烧室密封不好而漏气。

(2)燃油供给系统故障??砂吹脱褂吐泛透哐褂吐妨讲糠掷捶治?。低压油路故障包括:油箱内油量不足或油箱开关未打开,油路中有空气或水;油箱盖通气孔堵塞;油路或柴油滤清器堵塞不供油;输油泵的滤网堵塞;输油泵油阀粘滞或不密封;油箱内上油管破裂或松动;输油泵连接油管锁紧螺母进气;输油泵工作不良。高压油路故障包括:喷油泵柱塞与套筒磨损超限;出油阀紧座松动、粘滞、漏油或其弹簧折断;油门拉杆或柱塞滞留在不供油位置上;喷油器针阀积碳或烧结卡死;喷油少、压力低及雾化不良;喷孔堵塞;调压弹簧调整过紧或已折断;高压油管破裂、接头松动或管内有空气。

(3)起动系和电气系统的故障。主要是电路接触不良,表现为接头松弛;蓄电池电量不足,启动电动机功率下降;启动电动机碳刷与整流子接触不良或碳刷架弹簧弹力过弱;启动电动机碳刷严重磨损;启动电动机齿轮不能嵌人飞轮齿圈相互啮合。

(4)润滑系统故障。油路中存有空气;机油集滤器堵塞;机油滤清器堵塞;机油泵机油压力低或供油量不足;压油管路、油道阻塞或泄漏。

(5)其它??掌饲迤餮现囟氯?,使气缸不能吸入空气;缸盖排气道或排气管堵塞,使排气阻力太大;涡流室镶块上启动小孔堵塞。

3 故障诊断方法(以单缸机5195为例)

(1)关油门、打减压,摇动手柄快速旋转飞轮。若飞轮旋转缓慢、费力,并有阻滞感,表明机油杂质过多、过稠,或连杆瓦、主轴瓦配合间隙过小。若飞轮旋转自如、轻松、且有惯性,表明各配合间隙正常,若有“嗒、嗒”的马蹄声或活塞敲缸撞击声,多属摇臂轴座上的拧紧螺母松动,气门间隙不对。

(2)关油门不打减压,摇动手柄慢慢旋转飞轮。当感到沉重时,将手柄取出,换一方向,然后双手向下减压。若飞轮转不动,表明气门屏气良好,气缸垫、喷油器铜垫处无漏气;若飞轮旋转自如、不费劲、气缸盖处发出“嗤、嗤”声,表明气门漏气。由进气管倾人少量机油润滑气门,同时放尽油底壳机油,打开机体后盖板,用摇手柄旋转飞轮,缸套、活塞裙部如漏气,便有雾状气流向外涌。

(3)开大油门、打减压。若启动时,听到“璞、璞”的清脆喷油声,排气管不断冒浓烟,表明油路畅通、供油正常;若喷油声微弱,排气管冒青烟,多属喷油器雾化不良及油泵柱塞磨损、泵油无力;若排气管冒白烟,多属供油时间不对或不供油。其原因是:冬季柴油标号用错、油凝结、油泵出油阀孔堵塞,空气滤清器堵塞,涡流室镶块上启动小孔堵塞。

(4)热车点火。若柴油机热车启动,还需多次点火,表明油泵供油提前角误差大,喷油雾化不良,油泵柱塞套严重磨损,压缩比不足(气门、活塞环、气缸垫漏气,气门座下陷量超过规定值,活塞偏磨,缸套失圆)。说明柴油机机技术状况较差,耗油率大,功率小,要及时修理。