柴油机综合性故障的判断与分析课件

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1、柴油机综合性故障的诊断及排除方法,主讲：吴志国,第一节 概述,1.传统的故障诊断法 传统的故障诊断法，是人工凭经验诊断法，随着科学技术的发展，发展了以仪器设备进行故障诊断和性能测试为主的单项检测技术，如：烟度计、噪声仪，并出现了检测自动化，数据处理自动化，检测结果直接打印的现代化综合检测技术，准确性及效率极高，但是，需投资仪器设备，次方法试验室用的比较多，现场很少使用。,2.人工经验诊断法 人工经验诊断法是柴油机使用、修理和检验人员凭实际经验及一定的理论知识，在柴油机不解体或部分解体的情况下，借用简单工具，通过人的眼、耳、鼻、手的直接感知和大脑的综合判断，来对柴油机技术状况进行定性分析、判断的

2、方法。,第二节 柴油机故障现象和原因,一、柴油机故障现象 （1）声音异常。如出现不正常的敲击声、放炮声、吹嘘声。 （2）动作异常。如出现柴油机起动困难，拖不动负荷，工作时出现强烈振动等。 （3）外观异常。如出现柴油机冒黑烟、蓝烟或白烟现象，有漏油、漏水或漏气现象等。 （4）温度异常。如机油和冷却水温度太高，排气温度过高，轴承过热等。 （5）压力异常。如机油压力过低，气缸内压缩压力降低等。 （6）气味异常。如出现有焦味、烟味等不正常的气味。,二、产生故障的原因,1违章操作。沿用一些错误的习惯做法进行操作，从而破坏了柴油机正常的工作条件，使零部件遭到损坏，引起柴油机故障。常见的操作错误有： (1)

3、新机或大修后的柴油机，不经过充分的磨合运行，而直接带高负荷使用，造成零件严重磨损，甚至出现拉缸或活塞卡住等严重事故。 (2)冷车起动后，不经过暖车运行，而直接带高负荷运行，造成零件严重磨损，引起柴油机故障。 （3）机油量不足，使柴油机润滑条件恶化，造成零件严重磨损，甚至使零件表发生烧损现象。 (4)冷却水量不足，是受热零件温度过高而烧损。在运行中发生断水现象后，又直接加入冷水，使受热零件产生严重变形或出现裂纹现象。,（5）运转中机油和冷却水温度过低，或油温过高、油压过低，加快零件磨损。 （6）长时间超负荷、超转速运行，或导致发生飞车事故，造成零件严重磨损与损坏。 （7）长时间怠速运转，使柴油机

4、工作性能恶化。 （8）带负荷进行停车，使受热零件造成配合破坏或出现骤冷裂纹。 （9）高速运转中使用防爆装置进行停车，使配气机构零件（如气门弹簧）损坏。 （10）不预供泵油便直接起动，使各摩察表面出现干摩擦现象。 （11）用柴油机带动柴油机起动，俗称“车带车”，造成柴油机起动时，轴瓦与曲轴之间无润滑，使轴瓦表面磨损加剧，影响柴油机寿命。,2使用维护保养不良。 (1）不及时地添加机油和定期更换机油，造成机油量不足或机油污染变质而丧失润滑性能。不及时清洗机油滤清器，造成机油流通阻力增加，甚至堵塞，使润滑条件恶化，引起零件严重磨损。 (2）不按时清洗燃油滤清器和燃油箱，造成燃油系统堵塞，供油量不足，使

5、柴油机工作无力。同时还会使大量杂质进入各精密偶件内，破坏其正常工作。 (3）不按时清理空气滤清器，使滤清效果降低，空气流通阻力增大，进气量减少，造成柴油机工作无力，并引起气缸等零件严重磨损。并引起增压器漏油。 (4）在环境温度较低时，柴油机停车后没有放净冷却水，以致冻坏有关零件。冷却系统没有按时清洗，使零件内部水垢、污物积覆严重，造成冷却不良，使零件过热损坏。,5）不按时检查和调整气门间隙，因间隙过大，造成配气机构加速磨损和气门弹簧断裂等事故。 6）喷油器不定期校对，喷油压力低或油头堵塞，使柴油机声音异常，功率不足，堵塞严重时使机油变稀，造成机油压力降低。 7）不按时检查和调整供油提前角。供油

6、提前角的大小，对柴油机的工作性能影响很大。如供油提前角过大，柴油机工作粗暴，而且怠速不良，起动困难；供油提前角过小，则使柴油机油耗增加，排温升高，易发生胶化，甚至使活塞烧坏。 8）不按照规定检查蓄电池充电量，并及时补充电解液，或保持压缩空气气源具有足够的压力，使起动能源动力不足，造成起动困难等故障。,3柴油机装配和调整错误 （1）活塞与气缸套配合间隙不符合规定要求，活塞环上下位置装倒，环开口位置没有交错安装等，造成气缸漏气和窜油现象。 （2）主轴承或连杆轴承没有按照装配位置标记安装，使位置颠倒或错换，配合间隙及扭紧力矩不符合规定要求，造成严重磨损或烧瓦事故。 (3)定时齿轮没有按装配位置标记进

7、行装配，使齿轮啮合关系错误，以致造成活塞与气门发生碰撞。供油时间不正确，使燃烧恶化，功率不足，排烟大，起动困难，甚至根本不能起动。 （4）气门间隙不符合规定要求，造成气门关闭不严，引起气门等零件烧损，或加速配气机构零件的磨损。,(5)供油提前角不正确，各缸供油间隔和供油量不均匀，使柴油机运转不稳定，燃烧情况恶化。 (6)各系统中压力调节装置调整不正确，如机油压力调节阀、欠压自动停车装置、超 速安全装置、使系统工作不正常，造成柴油机工作失误。 (7)在现场使用中柴油机和万向节连接不同，造成柴油机强烈的振动。,4柴油机零部件加工不合格 （1）主要铸件（如机体、气缸盖）存在着缩松、砂眼或细小裂纹等铸

8、造缺陷，有些内部缺陷在加工检查时不易被发现，装到柴油机上后，在短时间内也不易暴露，而经过较长时间使用后，而出现漏水、漏油或裂纹现象，引起柴油机故障。 （2）零件在加工制造时，因没有很好的消除内应力，在使用过程中引起零件变形，丧失了原来加工精度，破坏了正常配合关系，引起故障。如气缸盖产生翘曲变形，造成漏气现象。 （3）曲轴内R处过渡不圆滑或有微小裂纹，容易造成应力集中，柴油机受力后，造成曲轴断裂。 （4）气缸中心和主轴承中心不垂直，造成气缸活塞严重偏磨。 （5）零件加工精度不合格，破坏了正常配合关系，引起故障。如机体主轴孔同轴度误差超差，引起主轴承偏磨现象，甚至造成烧瓦事故。,第三节、柴油机故障

9、的判别方法,故障判断的一般步骤 1.弄清故障现象 (1)在故障发生之前出现过哪些症状？ (2)在这之前进行过哪些修理和保养工作？ (3)以前是否出现过类似故障？,2判断故障发生部位 异常声响判断法。用一根细长的金属棒或长螺丝刀，将尖端触到被检查部位表面，另一端贴近耳旁，可较清晰地监听到异常声响产生的部位、声响大小和性质。不同部位所发出的声响往往不同，如主轴承间隙过大时，发出冲击作用时的声响是沉重而发闷，而气门碰活塞的声响是清脆的。 部分停止法。经分析怀疑故障是由某一工作部位所引起时，可使该部分局部停止工作，观察故障现象是否消失，从而可断定故障发生部位。如柴油机冒黑烟或运转不均匀，分析认为某缸喷

10、油嘴喷油雾化不良所造成的。此时可将该缸停止供油，若黑烟消失，运转稳定，则可证明判断正确。,比较法。根据故障分析，怀疑为某部件或零件所造成的。此时可将该零件更换一合格新件，然后比较更换零件前后柴油机工作状况是否有变化，从而找出故障的原因。 试探法。用改变局部范围内的技术状况，观察其对柴油机工作性能的影响，以判断故障原因。如柴油机出现压缩压力不足的现象，怀疑是因气缸套与活塞之间密封不良所造成的，此时可向气缸内加入少量机油，以改善气缸密封状况，若压缩压力增大时，则证明分析是正确的。,3故障检查 故障检查的一般程序是:先易后难，由表及里，从简到繁，按系分段，有顺序有步骤地进行检查、分析判断。 4找出并

11、消除故障的基本原因 在故障的部位确定后，除应采取措施进行修复，使其恢复正常工作外 ，还要将故障的基本原因找出并加以消除，以免今后重复发生相同的故障。,第四节 柴油机综合性故障的判断与分析,柴油机的故障可分为综合性故障和单一系统（或单一机构）或单一零件的故障。 柴油机的综合性故障（如起动困难，功率不足，排烟不正常，运转不稳等）的判断比配气机构，曲柄连杆机构，燃油系统，起动系统等单一系统或单一机构的故障复杂。,一、柴油机起动困难,在正常情况下，当环境温度高于50C，或在低温下柴油机经预热后，油、水温高于200C时，柴油机应在5秒钟时间内顺利起动（采用气动马达或辅助发动机起动时，时间一般可以长些）。

12、有时需反复进行几次才能起动，这均属于起动正常。若经过多次反复起动，柴油机仍不能进行工作时，则应视为起动困难。,完成柴油机起动的必要条件是： a.起动转速高，不可太低。即使柴油机达到一定的起动转速。 b.使气缸内具有一定的压缩压力，从而获得燃料自燃所需温度。（压缩终了的温度，一般可达5007000 C,压力达35MPa柴油自燃温度3270 C ）。 c.定时、定量地向气缸内喷入雾化良好的柴油。 d.保证燃料燃烧所需的充足空气。,1起动机不能旋转 表现为按下起动按钮后，气（电）动马达不旋转工作。其原因是起动系统发生故障。 1）气动马达起动系统故障 （1）压缩空气气源压力不足或管路阀门未打开。 （2

13、）气控阀卡死，气动预供油泵不泵油，或预供油压达不到98千帕以上。 （3）油控阀卡死，继气器控制油路堵塞。 （4）继气器卡死，通往气动马达的压缩空气通路堵塞。 （5）气动马达损坏。如叶片、分配盘磨损严重、摩擦片打滑、传动齿轮损坏等。 （6）气动管线漏气严重。,2) 电动马达起动系统故障 (1)起动开关未接通。 (2)电起动线路接错，或接头连接不牢，有锈蚀现象。 (3)蓄电池充电不足或容量太小。 （4）起动电动的碳刷因粘接或磨损 ，使其与整流子接触不良。,2起动时柴油机不旋转 表现为起动机能旋转，但柴油机曲轴不能被驱动旋转。此时，应停止起动，用人力盘转曲轴，然后根据不同情况分别判别故障原因。 1）

14、曲轴能够盘转旋转。此时，不能起动的原因主要在起动机上，一是驱动力矩不足，再者起动机小齿轮不能与飞轮齿圈啮合。,（1）起动电机驱动力矩不足的原因是：电刷、接线头接触不良；蓄电池充电不足或线路压降太大等。 （2）起动马达驱动力矩不足的原因是：转子叶片或分配盘磨损严重；摩擦片打滑；传动齿轮损坏；压缩空气压力不足等。 （3）起动机小齿轮不能啮入飞轮齿圈的原因是：小齿轮与齿圈磨损严重；小齿轮控制机构损坏等。,3柴油机能被驱动旋转，但不能起动运行 表现为在起动机的驱动下曲轴能够旋转，但柴油机不能着火并转入正常运行。其主要原因是由于燃料供给系统和燃烧过程中的故障所造成的。根据排出烟气情况。可分别找出故障部位

15、。,1）排出烟气较少。表明喷入燃烧室内的燃料较少或没有喷油，原因是： （1）因低压油路故障使燃油不能到达燃油泵，如燃油中存在有空气；燃油管泄露或堵塞；燃油箱内无油或油量不足；输油泵工作不正常使输油量不足；燃油滤清器污损严重等。 (2) 因喷油泵故障使燃油喷射量不足，如喷油泵驱动机构故障使喷油泵不工作；高压油管接头或出油阀紧座未拧紧；柱塞偶件卡死或过度磨损；出油阀偶件卡死或过度磨损；齿杆与控制套卡死；柱塞弹簧或出油阀弹簧断裂；燃油牌号不合适，粘度太高，流动性差等。,2）有大量烟气排出。表明燃油喷射正常，但不能着火正常燃烧，原因是： (1）供油提前角不对，如喷油泵联轴节螺栓松动；喷油泵挺柱滚轮或凸

16、轮过度磨损。 （2）喷油器雾化不良，原因是喷油嘴针阀与阀体卡死；阀体与阀座密封带破坏；喷油器顶杆磨损或调压弹簧永久变形；喷油孔堵塞等。 （3）气缸压缩压力过低，使压缩温度低于燃料燃烧温度而不能着火，原因是：气门密封不严；配气相位不对；气门弹簧断裂；气缸套和活塞环过度磨损或活塞环在环槽内粘接；气缸盖与机体连接松动或气缸垫破损；起动转速太低；柴油机温度太低；油粘度过高；起动阻力太大。 (4) 燃油质量不好，主要是燃油中水分过高；冷却水漏入燃烧室内。,二、柴油机功率不足,柴油机功率不足是指发不出应有的功率，表现为排气冒烟异常，排气声不均匀，转速降低，运转不稳等。 影响燃烧状况的主要因素有气缸的进气量，燃料供给系统的供油质量，供油提前角及气缸内的压缩压力等。 柴油机工作过程中出现功率不足故障时，往往随之出现排气冒烟异常，根据排烟等工作状况不同 ，可分别判断故障原因。,1. 排气管有少量的排烟 此现象表明由于燃油供应不足所引起功率不足，所供燃油量仅能满足起动、空载或低负荷下工作需要，其故障原因是： (1) 燃油管路有堵塞或泄漏现象。 (2)调速器调速弹簧发生永久变形或本身调整不当。,2.排气