柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的常見(jiàn)故障及原因分析

程昌翠 蘆陽(yáng) 趙珣 陶鈺美 于江

摘 要：柴油發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)常處于高負(fù)荷和強(qiáng)振動(dòng)的運(yùn)行環(huán)境，往往會(huì)出現(xiàn)一些故障。當(dāng)柴油機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)通過(guò)故障現(xiàn)象仔細(xì)分析其產(chǎn)生的原因， 采取有效措施，恢復(fù)柴油機(jī)的良好運(yùn)行狀態(tài)。本文主要針對(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難、爆燃、排氣管冒黑煙、排氣管冒藍(lán)煙、排氣管冒白煙五種常見(jiàn)故障， 從直觀現(xiàn)象入手，確定故障類(lèi)型，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步分析故障可能產(chǎn)生的原因，并提出排除故障的具體方法。

關(guān)鍵詞：柴油發(fā)動(dòng)機(jī);故障分析;冷卻故障;冒黑煙

引言

在我國(guó)，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)廣泛應(yīng)用在鉆井平臺(tái)、采油平臺(tái)和船舶機(jī)械設(shè)備中，表現(xiàn)出良好的動(dòng)力效果。但是由于海上油田作業(yè)環(huán)境惡劣，同時(shí)加之各類(lèi)因素的影響，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)很容易出現(xiàn)故障問(wèn)題，進(jìn)而影響柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行。為此，積極探索柴油發(fā)動(dòng)機(jī)故障，并提出有效的維修措施具有重要意義。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)又稱(chēng)之為狄塞爾引擎，這種發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)備屬于點(diǎn)火時(shí)壓縮發(fā)動(dòng)機(jī)，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)工作主要是將氣缸內(nèi)的柴油通過(guò)高溫高壓下出現(xiàn)膨脹，從而將其轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作流程包括進(jìn)氣、壓縮、做功與排氣四個(gè)環(huán)節(jié)，并通過(guò)往復(fù)循環(huán)實(shí)現(xiàn)源源不斷的動(dòng)力。但是在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行中，一旦發(fā)生柴油發(fā)動(dòng)機(jī)故障，就會(huì)對(duì)整個(gè)工作造成嚴(yán)重影響，不但會(huì)影響工作進(jìn)度，甚至可能會(huì)引發(fā)安全事故，帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)損失。為此，我們必須全面了解柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的常見(jiàn)故障，同時(shí)分析常見(jiàn)故障的引發(fā)原因，結(jié)合實(shí)際情況提出針對(duì)性維修策略，保障柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行，降低柴油發(fā)動(dòng)機(jī)故障率， 推動(dòng)海洋石油工業(yè)的的蓬勃發(fā)展。

1柴油發(fā)動(dòng)機(jī)常見(jiàn)故障類(lèi)型

在海洋石油工業(yè)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用中，由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，部件較多， 同時(shí)運(yùn)行系統(tǒng)繁瑣，因經(jīng)常會(huì)受到各類(lèi)因素的影響，產(chǎn)生不同的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)故障。例如我們常見(jiàn)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)難以啟動(dòng)、運(yùn)轉(zhuǎn)功率異常、異常以及運(yùn)行抖動(dòng)劇烈等問(wèn)題;同時(shí)還會(huì)出現(xiàn)壓力異常故障，主要包括機(jī)油壓力不足，冷卻水壓力不足以及燃油壓力不足的問(wèn)題;同時(shí)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)還會(huì)出現(xiàn)溫度故障，包括排氣溫度、機(jī)油溫度過(guò)高以及冷卻水高溫等情況[1]， 導(dǎo)致軸承過(guò)熱;柴油發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行外觀故障有包括排煙異常，一般由藍(lán)煙、黑煙或者白煙，根據(jù)不同的程度能夠判斷柴油發(fā)動(dòng)機(jī)漏油、漏氣以及漏水的現(xiàn)象;另外，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)還會(huì)出現(xiàn)異響現(xiàn)象，比如排氣聲、敲擊聲、碰撞以及摩擦等聲響。

2發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難

起動(dòng)機(jī)以正常轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，但發(fā)動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng);起動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，排氣管有少量尾氣排出;發(fā)動(dòng)機(jī)有啟動(dòng)的征候，但始終發(fā)動(dòng)不著。低壓油路可能存在故障;輸油泵可能有故障;噴油器可能有故障;噴油泵可能存在故障;供油裝置可能有故障[2]。第一，檢查油箱的油位。如果沒(méi)有燃油或油位太低，請(qǐng)?zhí)砑印Ｈ加统錆M(mǎn)后，使用手泵供油，并打開(kāi)柴油濾清器上的排氣塞。檢查油路是否有空氣。如果有空氣，需將其排出。如果管路中總是有空氣，檢查管路連接是否松動(dòng)、管路是否斷裂。在檢查過(guò)程中，用干凈的毛巾清潔接頭和疑似管路斷裂的地方，然后檢查手泵是否有泄漏。第二，手動(dòng)油泵抽油。如果供油不平穩(wěn)，首先檢查低壓油路中的柴油粗、細(xì)濾器和油管是否堵塞，然后檢查油泵的工作性能。第三，用手泵泵油，然后打開(kāi)柴油濾清器的塞子，檢查是否有水，如果有水，就意味著柴油中有水。這時(shí)，必須放出油箱、濾清器中的油、水，重新加入符合要求的燃油。第四，拆下噴油器并在噴油器測(cè)試臺(tái)上進(jìn)行測(cè)試，以糾正噴油壓力和燃油霧化。通過(guò)上述檢查，如果一切正常，檢查噴油泵的運(yùn)行情況。檢查傳動(dòng)齒輪是否松動(dòng)和損壞、噴油提前角度是否正確、聯(lián)軸器固定螺栓是否松動(dòng)、角度調(diào)節(jié)板固定螺栓是否松動(dòng)。如果啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射泵軸開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，則應(yīng)拆卸燃油噴射泵的高壓油管接頭，發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)由起動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，并增加油門(mén)。但是，如果燃油噴射管接頭沒(méi)有油流出，則應(yīng)在噴油泵試驗(yàn)臺(tái)上校準(zhǔn)噴油泵[3]。

3柴油發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油故障

在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，還可能引發(fā)機(jī)油液面升高、稀釋以及機(jī)油溫度升高等問(wèn)題，產(chǎn)生這一系列故障的主要原因包括以下幾種：首先，機(jī)油表指數(shù)偏差情況，當(dāng)出現(xiàn)這一情況時(shí)必須及時(shí)更換油溫表。其次機(jī)油量過(guò)低也會(huì)引發(fā)這一狀況，因此需要及時(shí)補(bǔ)充機(jī)油。最后，機(jī)油泵損壞也會(huì)引發(fā)機(jī)油故障，所以要立刻進(jìn)行維修和更換，避免引發(fā)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燒毀。當(dāng)機(jī)油冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)故障，會(huì)導(dǎo)致柴油發(fā)動(dòng)機(jī)水溫異常的情況，或者冷卻液不足，必須及時(shí)補(bǔ)充冷卻液，如果對(duì)零部件的維修保養(yǎng)不及時(shí)，也會(huì)造成軸承損壞，因此必須更換新零件。當(dāng)供給燃油系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，柴油機(jī)還會(huì)出現(xiàn)漏油狀態(tài)，無(wú)法完全發(fā)揮噴油霧化作用，也要及時(shí)更換噴油器， 還要注重噴油器接頭是否出現(xiàn)漏油等現(xiàn)象，并對(duì)其進(jìn)行及時(shí)處理。

4排氣管冒黑煙

在車(chē)輛運(yùn)行過(guò)程中，排氣管排出大量黑煙，經(jīng)常伴隨著運(yùn)行功率不足，發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過(guò)高，運(yùn)行異常。發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣阻力過(guò)大或氣體分配階段不正確，進(jìn)入氣缸的空氣量過(guò)少，可燃混合氣燃燒不完全;氣缸、活塞環(huán)磨損嚴(yán)重或閥門(mén)關(guān)閉不嚴(yán)，氣缸壓力不符合要求;增壓器工作狀況不好;煙霧限制器不工作;噴油器霧化不足;燃油質(zhì)量差。降低發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的阻力，及時(shí)清理空氣濾元件，確保配氣相位正確。當(dāng)氣缸壓力不符合規(guī)定要求時(shí)，應(yīng)打磨氣門(mén)并更換氣缸套，活塞和活塞環(huán)。檢查渦輪增壓器各部件工作狀況并排除故障[4]。正確調(diào)整噴油泵試驗(yàn)臺(tái)上的噴油正時(shí)和限噴器正時(shí)，并調(diào)整燃油提前角。檢查并調(diào)整噴油器以保持良好的霧化。使用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的柴油。

5冷卻水溫度異常

在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)冷卻水溫度異常的原因主要包括冷卻系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)異常，如果冷卻系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)不正常時(shí)，可能是由于缺少冷卻液造成的，因此應(yīng)該及時(shí)補(bǔ)充冷卻液，避免引發(fā)更大的故障。如果是由于散熱水箱管道堵塞造成的冷卻系統(tǒng)故障，還需要對(duì)水箱散熱管道進(jìn)行清洗[5]。如果是風(fēng)扇皮帶送到導(dǎo)致的冷卻設(shè)備運(yùn)作失靈，也要對(duì)風(fēng)扇皮帶進(jìn)行校調(diào)與更換。另外，如果在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)使用和保養(yǎng)維修過(guò)程中不夠規(guī)范，也會(huì)引發(fā)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)拉缸，從造成冷卻水溫度異常，需要及時(shí)更換活塞和氣缸套，當(dāng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)超負(fù)荷的現(xiàn)象，也會(huì)加重柴油發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行負(fù)擔(dān)，從而引發(fā)故障問(wèn)題，因此都要做全面檢測(cè)。

結(jié)束語(yǔ)：綜上所述，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際運(yùn)行中，由于受到其自身質(zhì)量以及外界因素的影響，柴油發(fā)動(dòng)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)運(yùn)行異常的現(xiàn)象，導(dǎo)致柴油發(fā)動(dòng)機(jī)故障問(wèn)題頻頻出現(xiàn)。然而引發(fā)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)故障的原因包括很多種，必須針對(duì)常見(jiàn)的故障原因進(jìn)行系統(tǒng)的分析，并準(zhǔn)確地判斷出柴油發(fā)動(dòng)機(jī)故障位置和原因，從而針對(duì)性地采取維修和更換策略，有效解決柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的常見(jiàn)故障，這樣就能夠保障工作過(guò)程中的工作效率，減小勞動(dòng)代價(jià)，保障在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在海上石油作業(yè)中的穩(wěn)定性、可用性、準(zhǔn)確性、安全性和經(jīng)濟(jì)環(huán)保性，延長(zhǎng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命，大幅度降低人力消耗和經(jīng)濟(jì)損失。

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