柴油机启动困难故障分析与排除李金石

柴油机启动困难故障分析与排除李金石

李金石倪小明何艳艳

西安陕柴重工核应急装备有限公司，陕西西安710077

摘要：当环境温度高于5℃或低温下经过预热的柴油机，首次启动时，应在3～10s内启动成功。如果经过多次启动柴油机仍不能正常运转，此时应视为启动困难，应立即停止操作，查找故障原因。启动困难属于综合性故障，燃油系统、压缩系统、配气机构、启动系统等发生故障都可能导致柴油机启动困难。

关键词：柴油机；启动困难；排除

1柴油机启动的必要条件

1.1具备一定的启动力矩

发动机必须具备一定的启动力矩，用以克服曲轴由静止状态过渡到以最低启动转速旋转时的各种阻力，这些阻力包括：各运动件由静到动的摩擦阻力矩，它很大程度上取决于润滑油的黏度，启动时，由于发动机温度低，润滑油黏度较高，所以阻力矩也较大，在起动装置中，一般都装有辅助起动装置，以减小启动时的其他阻力，因而摩擦阻力就占总启动阻力的大部分；驱动附件的阻力如驱动喷油泵、水泵、机油泵、风扇等所需的动力。因启动时转速低，因此这部分阻力比发动机正常工作时要小得多；第一次压缩冲程时，活塞压缩气体的阻力；运动件由静态加速到某一转速时的惯性阻力，一般为总阻力的1/10左右，柴油机因压缩比高等原因，启动阻力比汽油机大，其启动所需功率约比汽油机大3～4倍。

1.2达到启动所必需的最低转速

由于柴油机的燃料要靠压缩时的高温自燃，为了保证柴油雾化良好和在压缩终了时汽缸中空气具有足够的温度，故柴油机要求具有一定的启动转速才可启动。一般柴油机启动转速：直接喷射式燃烧室、半分开式燃烧室为100～150r/min；球形燃烧室为200～300r/min；分隔式燃烧室为200～300r/min。

2启动困难故障分析思路

柴油机能否顺利启动，在于喷入燃烧室中的柴油能否正常燃烧。柴油燃烧需要柴油与空气充分混合，需要一定的温度，即燃烧室要达到柴油的压燃点，柴油才能被压燃。这就要求：因为柴油是被压燃的，压缩终点时汽缸的温度要高出柴油自燃点温度200～400℃，即500～700℃，如果汽缸漏气，汽缸压缩压力就会下降，燃烧室内压力不足温度低，压缩终了柴油不能被压燃，造成柴油机无法启动；按时将柴油以一定压力喷入燃烧室，以便柴油雾化与空气充分混合，保证在温度达到时燃烧，如果燃油系有故障，燃油喷入汽缸的时间不对，或燃油量不足，或压力不够等，都会造成柴油不能正常燃烧而发生启动困难或无法启动；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1100r/min时，将直接影响柴油机的正常启动；环境温度低和润滑系统出故障，也会使配合件因润滑不良而发生卡滞，造成启动时曲轴转动困难，而发生柴油机启动困难。

3具体原因分析与排除

3.1燃油供给系统工作不良

3.1.1柴油流动不畅

可能原因：油箱内油量不足，油箱开关未打开，柴油滤芯、滤网堵塞，油箱盖通气孔堵塞等。可采用松开喷油泵进油管接头螺栓，查看油流流出是否正常。若不正常，由油箱开始逐项检查，并排除发现的故障。

3.1.2柴油中有水

放掉柴油滤清器壳体中和油箱底部的水。

3.1.3油路中有空气或柴油中有水

管路漏气，空气进入油路。其原因多是油管接头未拧紧，密封垫损坏，油管破裂等。如确定油路中有空气要立即排除。排除的方法是：首先将油箱加满油，在油路密封性良好的情况下，先用手油泵供油，再拧松柴油滤清器上的放气螺钉排出空气，直到从放气螺孔流出的燃油中不含气泡为止，然后拧紧放气螺钉。用同样的方法拧松喷油泵上的放气螺钉，将喷油泵低压油腔中的空气排尽后再拧紧。

3.1.4喷油泵柱塞副磨损严重，出油阀磨损严重或卡死，柱塞弹簧折断等，使喷油泵泵油很少或不泵油

若确定故障发生在喷油泵，则应对其进行拆检。当柱塞偶件或出油阀偶件磨损严重时，应更换新机件，并拧紧出油阀紧座，调整油门拉杆和供油齿条位置至规定状态。更换新机件的喷油泵应重新在喷油泵试验台上调整至规定技术要求。

3.1.5喷油器雾化不良或针阀卡死，喷油压力低

检查喷油器时，要详细查看其是否喷油、有无滴漏，并在喷油器试验器上进行压力、喷雾状态及射程等项目检测；必要时拆检喷油器，查看其弹簧弹力状况，针阀有无卡滞，喷孔有无堵塞等。喷油器更换磨损件后，必须在试验器上重新校正后，方可安装使用。

3.1.6供油提前角不正确

供油时间过晚，则不易启动；供油时间过早，则启动时易反转。

3.1.7对单缸机

若涡流室镶块的启动孔堵塞，或更换镶块时位置装错，则启动困难，或不能启动。

3.2汽缸压缩压力不够

气门间隙过小或无间隙，使进排气门工作中不能关闭严，应重新调整气门间隙；气门及气门座密封环带处出现麻点、凹穴和烧损使气门漏气,轻者用研磨气门即可恢复气门的密封性；重者则应用气门铰刀铰削后研磨，必要时还应更换气门和气门座，新换气门导管及气门座后，如气门座铰削不好，也会出现漏气，此时应重新铰削；汽缸垫漏气，应用扭力扳手检查缸盖螺母扭紧力矩是否在254.8～294N·m之间，拧紧缸盖螺母时应多次、均匀地对角拧紧，若缸盖螺母已按规定力矩扭紧后汽缸垫处仍然漏气，则应检查汽缸垫是否烧损，缸盖和机体接合面是否有脏物或其它缺陷，必要时应修整机体、缸盖或更换汽缸垫；喷油器座孔铜垫处漏气，故障一般常发生在新换缸盖或拆装喷油器之后，若喷油器漏装铜垫应及时补上，喷油器压板装反应及时纠正，若喷油器压板螺母扭紧力不均匀，应拧紧螺母；减压螺钉调整不对，减压手柄无自由行程，减压轴抵住气门摇臂及进气门，使进气门关闭不严，这时应调整减压器，使减压手柄的自由行程在5°～10°之间；汽缸套、活塞环、活塞磨损超限，汽缸套与活塞组件磨损，造成缸塞配合间隙过大，燃烧室混合气泄漏到曲轴箱，缸塞组件过度磨损后，柴油机表现为压缩力不足，启动困难，排气管冒黑烟或者蓝烟，燃油消耗和机油消耗增加，活塞与汽缸套有不正常杂音，不减压可轻松摇动曲轴，柴油机功率明显不足，这时应更换新件；排气管不畅通、配气正时不正确，及活塞环卡死、开口重叠也会导致汽缸压缩压力不足，柴油机启动困难。排气管不畅通，应清除异物，使排气顺畅，对配气正时不正确，要正确地调整配气相位；对活塞环卡死、开口重叠，应更换活塞环，安装时开口错开。

3.3电启动系统故障

3.3.1启动机外部故障

电路接线松脱，蓄电池电解液液面低，蓄电池电压低(电不足)；启动电机齿轮不能与飞轮齿圈啮合，将飞轮转一个角度，必要时修理启动电机的电磁开关。

3.3.2控制装置故障

电磁开关触点烧损或不能与接触盘接触，电磁开关线圈断路或短路，电动继电器损坏。

3.3.3启动机内部故障

电枢轴弯曲或轴承过紧，换向器脏污或烧坏，电刷磨损过度或弹簧过软，电枢绕组或励磁绕组短路或断路。

3.4环境温度过低

3.4.1环境温度过低，导致启动扭矩过低

对于电启动柴油机来说，其启动扭矩的大小与蓄电池的容量有关。蓄电池工作的最佳环境温度在10～40℃之间。当环境温度降低时，蓄电池电容量随之降低，柴油机启动扭矩大幅度减小。

3.4.2环境温度过低，导致启动阻力矩增大

低温条件下，柴油机机油、齿轮油黏度增大、流动性变差，增大了柴油机启动阻力矩，使启动困难。

3.4.3环境温度过低，进气温度和压力过低

低温条件下，柴油机汽缸内的进气温度很低，压缩终了时的混合气温度达不到压燃所需温度，还会造成压缩空气的压力低于正常启动时所需压力。

4结束语

总之，柴油机无法启动的原因，除电路故障外，主要是供油和进排气方面异常，可根据先前柴油机的症状，初步判断故障部位，并从外部开始着手检查。

参考文献

[1]杨占锋.柴油机启动性能主要影响因素分析[J].农机使用与维修,2018(09):20.

[2]郭杰.柴油机常见故障及解决方法[J].科技创新与应用,2018(26):126-127.

[3]张德录.柴油机启动困难分析与排除[J].农机使用与维修,2018(08):60.