柴油機啟動困難故障分析與排除方法

李忠慶，顧長江

（大慶鉆探工程公司鉆井二公司市場管理中心，黑龍江 大慶 163413）

在石油鉆井生產(chǎn)過程中，柴油機作為主要動力設備，不僅承擔著井場上所有的用電系統(tǒng)的電力供應任務，還承擔著泥漿泵的主要動力供應，在現(xiàn)場施工過程中，常常遇到柴油機啟動困難的現(xiàn)象，嚴重影響著鉆井施工效率。

1 柴油機啟動故障現(xiàn)象

在工作準備充分、設備機件無故障的前提下啟動柴油機應能成功啟動，但有時也會出現(xiàn)啟動不成功的故障現(xiàn)象，在工作中主要遇到以下幾種類型：

（1）啟動不成功故障現(xiàn)象具有偶發(fā)性特點，有時柴油機能夠順利啟動成功，無需二次啟動，而有時連續(xù)啟動仍然啟動不成功。

（2）低溫啟動不成功是典型的啟動問題，由于溫度低導致燃料點火時霧化不好，造成低溫啟動不成功的故障現(xiàn)象。

（3）偶爾會出現(xiàn)熱車條件下啟動不成功的現(xiàn)象。

（4）環(huán)境溫度和機體溫度在較低和較高的條件下都容易出現(xiàn)啟動不成功現(xiàn)象。

在對柴油機啟動不成功故障現(xiàn)象進行分析時應該首先考慮柴油機機體冷熱車狀態(tài)，然后再開始排除故障，進行充分分析論證并研究故障機理，針對問題進行故障排除。

2 柴油機啟動故障原因分析

2.1 柴油機冷車啟動困難而熱車不困難

柴油機冷車啟動困難而熱車不困難的現(xiàn)象主要有：啟動轉速正常而排氣管道無煙霧排出；啟動轉速正常而排氣管道冒出白色煙霧；啟動轉速正常而排氣管道冒出黑色煙霧；啟動轉速正常而排氣管道冒出藍色煙霧；冷車啟動困難，啟動升溫后熱車容易啟動。原因分析如下幾點。

（1）啟動轉速正常而排氣管道無煙霧排出。出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象主要有2個方面原因：

①考慮低壓油路中進入空氣，從而導致低壓油路中無柴油運移到泵油泵或者噴油器，造成柴油機無法正常啟動。

②主要考慮噴油泵中斷油電磁閥的位置及狀態(tài)是否處于供油位置，若未在供油位置，那么會導致無法向噴油器供油而無煙霧排出。

（2）啟動轉速正常而排氣管道冒出白色煙霧。出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象主要有5個方面原因：

①燃油的不充分燃燒是噴口冒白煙的直接原因，由于天氣原因，發(fā)動機的燃燒室溫度過低導致燃油霧化效果差，燃燒不充分，導致白煙產(chǎn)生。

②供油系統(tǒng)中有水。燃油中或燃燒室中有水份，水在氣缸內被燃燒放出的熱量加熱成水蒸氣，從排氣管排出形成白色煙霧。

③噴油時間過早或過遲。燃油噴出時間和噴出量會嚴重影響燃油燃燒效果，過多的燃油不能經(jīng)過充分燃燒就變成油氣混合物噴出。

④噴油器嚴重滴油、或噴油器壓力調得過低，使噴油嘴霧化不良，霧化不良導致柴油未完全燃燒，和正常工作氣缸排出的高溫廢氣在排氣管內匯合，從而冒白煙。

⑤氣缸墊由于裝配質量問題或材料老化問題出現(xiàn)密封失效的情況，導致水進入氣缸中，混合燃燒后水變成水蒸氣，體現(xiàn)為白煙噴出。

（3）啟動轉速正常而排氣管道冒出黑色煙霧。出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象主要有九個方面原因：

①噴油器霧化不良、卡死或滴油嚴重或噴油壓力不正確。

②噴油提前角不正確，提前角偏大或提前角偏小。

③噴油泵調速器有問題，各缸供油不均勻，有一個或幾個缸供油量少，而另幾個缸供油量多。

④噴油泵柱塞或出油閥磨損嚴重。

⑤氣缸壓縮壓力不足。

⑥氣門間隙不對。

⑦進排氣阻力太大。主要由于空氣濾清器污損嚴重、排氣管阻力大、消聲器匹配不當?shù)仍蛩斐傻摹?/p>

⑧進氣溫度過高。

⑨增壓器故障。由于增壓器轉子轉速下降，進氣壓力降低，出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象等原因，使氣缸充氣量減少。

（4）啟動轉速正常而排氣管道冒出藍色煙霧。柴油機排氣冒藍煙的故障主要是由于機油進入燃燒室所致，出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象主要有六個方面原因：

①柴油機油底殼內機油液面過高。

②活塞環(huán)磨損嚴重、折斷或裝反。

③活塞與缸套配合間隙過大。

④氣門油封損壞。

⑤渦輪增壓器密封環(huán)損壞，機油沿進氣道進入燃燒室燃燒。

⑥呼吸器故障。

（5）冷車啟動困難，啟動升溫后熱車容易啟動。出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象主要有以下兩個方面原因：

①活塞與氣缸之間的磨損間隙過大造成的。經(jīng)過長時間不間斷的工作，活塞與氣缸之間的間隙越來越大，并有可能達到了臨界極限值，當溫度升高后，機油會均勻潤滑彌補氣缸與活塞之間的間隙，機油溫度升高后溫度會下降，從而導致活塞與氣缸之間摩擦阻力減小，所以熱車容易啟動起來。

②噴油嘴磨損過度而導致的。當噴油嘴磨損同樣達到最大允許間隙時，由于熱脹冷縮作用，在冷車時候間隙過大，導致噴油效果不好，而致使冷車難以啟動。而在熱車情況下，噴油嘴受熱膨脹后間隙減小，恢復到原來的正常噴油狀態(tài)，因此熱車很容易就啟動起來了。

2.2 柴油機熱車啟動困難

原因分析。出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象主要有六個方面原因：

（1）氣門間隙調整不當，使氣門間隙過小。熱車時，由于零件受熱膨脹的原因，消除了氣門間隙，使氣門關閉不嚴，造成氣門漏氣，氣缸壓縮不足。

（2）活塞和活塞環(huán)磨損嚴重。

（3）噴油泵柱塞、輸油泵活塞磨損嚴重，熱車啟動時，因柴油粘度小，轉速低時，導致柴油從磨損處的泄露增多，使供油量減少，供油量不足，啟動困難。

（4）熱車時，有個別噴油器散熱不良，使噴油器針閥咬死或卡死，噴油量減少或霧化不良，甚至噴不出油。

（5）供油提前角太大。因為冷車時雖然供油過早，但氣缸內溫度較低，柴油燃燒延遲時間加長，到活塞將要到上止點時才著火燃燒，故易啟動。熱車以后，氣缸內溫度高，過早噴入氣缸內的柴油距上止點較遠的地方就開始燃燒，甚至可能在活塞到上止點前就燃燒完了，使活塞受到很大的反壓力，造成啟動困難，甚至反轉。

（6）曲軸軸向間隙小，造成啟動加載。

2.3 柴油機冷、熱車啟動均困難

造成冷、熱車啟動均困難的原因主要有以下幾方面：

（1）由機械方面原因造成的，例如活塞、活塞環(huán)與氣缸之間的磨損間隙過大，導致氣缸內的霧化柴油不能夠燃燒而不能夠啟動。

（2）某個氣缸或者多個氣缸與活塞環(huán)出現(xiàn)“對口”現(xiàn)象。

（3）氣門間隙問題，氣門磨損后間隙過大，造成升程不足，間隙過小，氣門關閉不嚴，導致氣缸內壓縮壓力下降，霧化后的柴油難以自燃，造成啟動困難。

（4）噴油器工作狀態(tài)不良，噴油器因堵塞或者其他原因導致不噴油或者噴油量過小，噴油壓力不足，影響柴油機的啟動。

（5）調速器調整不當。⑥低壓油路有問題。

3 柴油機啟動困難故障診斷排除方法

第一，要有足夠的啟動轉速。只有足夠的轉速，才夠產(chǎn)生足夠的轉動慣性力，帶動活塞連桿運動；

第二，需要有霧化良好的柴油能及時地進入到燃燒室，這要求高壓泵和噴油器要工作正常；

第三，燃燒室里的空氣要有足夠的溫度以便柴油能自行著火燃燒；

第四，潤滑系統(tǒng)工作正常。

當這四個條件同時滿足時，柴油機就會順利啟動。當柴油機無法正常啟動時，只有先正確分析柴油機啟動故障原因，才能根據(jù)癥結采用不同的方法對癥下藥，進行柴油機啟動故障排除。通過對柴油機冷車啟動困難、熱車啟動困難、冷熱車啟動均困難的幾種現(xiàn)象的原因分析，在實際工作中主要采用以下幾種故障排除方法：

（1）柴油機外部檢視。檢視柴油機外部是否有漏水、漏油、損壞等。

（2）檢查各油位、水位是否符合標準，如柴油箱中的燃油量是否充足，散熱水箱中冷卻水是否充足，油底殼內的機油量是否充足等。

（3）檢查啟動電器系統(tǒng)各部分是否正常，蓄電池內電解液和電量是否充足,檢查蓄電池連接線是否連接準確，安裝是否牢固。

（4）檢查柴油機皮帶輪等處緊固件的緊固情況和發(fā)電機皮帶松緊度。

（5）用噴油泵的手動泵排除燃油管路中的空氣。

（6）檢查氣門間隙是否正常，空氣濾清器是否良好，進氣通路是否有堵塞現(xiàn)象。

（7）檢查噴油器相關部件，看噴油器壓力是否正常，有無滴油現(xiàn)象。

（8）將泵油泵提前角和斷油閥調整到最佳位置。

（9）檢查氣缸墊、缸套等間隙是否過大，有無滴漏現(xiàn)象。

4 結語

柴油機啟動故障的現(xiàn)象很復雜，影響柴油機啟動的原因也很多，這里不可能一一進行介紹，但是無論是何種引起柴油機不能正常啟動的現(xiàn)象，首先都要認真分析產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因，仔細查找故障部位，并及時采取相應措施，尋找解決排除故障的方法。柴油機在平時的使用過程中，要經(jīng)常定期進行檢查、維護保養(yǎng)，只有平時檢查、維護保養(yǎng)到位，才能避免柴油機各種故障的發(fā)生，才能使柴油機恢復和保持良好的技術狀態(tài),從而發(fā)揮出優(yōu)異的性能指標。