柴油机启动困难故障分析与排除方法

柴油机启动困难故障分析与排除方法

刘井良

中国人民解放军 65316部队 辽宁省大连市

摘要：柴油机是汽车生产中不可缺少的推进设备。随着社会经济的发展，在汽车使用中经常会出现启动困难的现象。基于此，本文介绍了柴油机起动故障的现象，分析了柴油机起动困难的原因，探讨了解决柴油机起动故障的方法，希望对柴油机行业的相关人员有所帮助。

关键词：冷车；热车；故障现象；故障原因；故障诊断

1柴油机启动故障现象

柴油发动机应在充分准备运行时能够成功启动，但有时会出现启动故障。工作中主要分为以下几类：

（1）启动失败的现象是偶然的。柴油机有时可以顺利起动，无需第二次起动，有时则无法连续起动。（2）低温情况下启动会是最容易失败的。低温使燃料在点火过程中雾化不良，导致低温启动不成功。（3）环境温度和体温在低温和高温条件下容易发生启动失败。

在分析柴油机故障现象时，首先要考虑柴油机机体的冷热状态，然后进行故障排除，研究故障机理，解决问题。

2柴油机启动故障原因分析

2.1柴油机冷车启动困难而热车不困难

柴油车冷启动的主要现象是：启动速度正常，但排气管不冒烟；启动速度正常，排气管排出白烟；启动速度正常，但排气管排出黑烟；冷启动困难，热启动温度升高容易启动^[1]。

2.1.1启动转速正常而排气管道无烟雾排出

出现这一现象的原因是：（1）由于空气进入低压油路，低压油路中没有柴油流向泵或喷口，导致柴油机不能正常启动。（2）喷油泵对中断电磁阀进行影响，处于供油的位置。如果不在供油位置，燃油喷射会造成故障，无烟。

2.1.2启动转速正常而排气管道冒出白色烟雾

产生这种现象的原因如下：(1)从喷管冒出白烟的直接原因是燃料燃烧不足。由于天气原因，发动机燃烧温度过低，导致燃油雾化不良，燃烧不充分，产生白烟。（2）供油系统中有水。燃料或燃烧室里有水，气缸里的水被热量加热形成蒸汽，然后白烟从排气管里出来。（3）注入水时间太早或太迟。喷油时间和喷油量会严重影响燃油的燃烧效果。如果太多的燃料没有完全燃烧，它就会变成石油和天然气的混合物。（4）喷油器出现滴油的情况较为严重或设置的压力较低，导致喷油器喷射不顺畅。喷淋不当导致柴油在排气管内燃烧不完全，从气缸中汇聚正常工作的高温废气，冒出白烟^[2]。

2.1.3启动转速正常而排气管道冒出黑色烟雾

这种现象主要是由以下原因引起的：（1）喷油器弥散差，堵塞或泄漏，或喷射压力不正确。（2）喷油提前角不正确，排量角过大或过小。（3）燃油喷射泵调节器有一个问题，气缸间供油不均匀，一个或多个气缸提供少量燃料，而其他气缸提供大量燃料。（4）燃油喷射活塞或供油阀磨损严重。（5）汽缸压力不足。

2.1.4冷车启动困难，启动升温后热车容易启动

产生这种现象的原因主要有两个：（1）活塞和缸套的间隙太大。经过连续运行，活塞和缸体的距离会逐渐变大，达到临界极限。随着温度的升高，油被均匀地润滑，以补偿气缸之间的距离。随着活塞和油温的升高，温度下降，减少了活塞和气缸之间的摩擦阻力，使热车容易启动。（2）注射器过度磨损。当喷油器磨损到最大允许间隙时，由于热胀冷缩，使冷车的时间间隙过大，导致燃油喷射性能差，冷车难以启动。在热车的情况下，燃油喷嘴的间隙经过加热膨胀后缩小，恢复正常的燃油喷射状态，使热车可以方便的启动^[3]。

2.2柴油机热车启动困难

出现柴油机热车困难有几个原因：

（1）气门间隙调整不当会导致气门间隙过小。当汽车发热时，由于部件的热膨胀，气门间距松闭，气门关松，气门漏气，气缸压缩不够。

（2）活塞和活塞环磨损严重。

（3）燃油喷射活塞和供油活塞磨损严重。热车启动时，柴油黏度低，速度低，会增加柴油从消耗区域泄漏，导致供油减少，启动困难。

（4）当汽车加热时，有些喷嘴冷却不良，导致针头堵塞或喷嘴堵塞，减少喷油或喷油不良，甚至喷油^[4]。

（5）供油引线角度。虽然冷态运行时供油过早，但缸内温度过低，延长了柴油机的燃烧延迟时间。活塞在到达上止点之前不会燃烧，因此很容易启动。热运行后，缸内温度高，喷入缸内的柴油偏离上止点过早燃烧，甚至在活塞到达上止点之前就烧尽，导致活塞被压高，启动困难，甚至倒车困难。

2.3柴油机冷、热车启动均困难

冷热车起动困难的主要原因如下：

（1）机械原因，如活塞、活塞环和气缸之间过度磨损，是分散在气缸内的柴油不会燃烧、不会启动的原因。

（2）某一气缸或多个气缸与活塞环呈现“匹配”现象。

（3）气门间隙的问题。阀门一旦磨损，间隙过大，导致升程不足，间隙过小，阀门关闭不正常。这降低了气缸的压缩压力，使得喷射的柴油难以自燃，难以启动。

（4）由于喷油器工作条件差，喷油器未被喷射或因堵塞等原因，喷射量过小，喷射压力不足，影响柴油机的启动。

（5）调速器调整不当。

3柴油机启动困难故障诊断排除方法

首先，启动速度必须足够快。只有足够的转速才能产生足够的旋转力来启动活塞杆运动；第二，分散良好的柴油应及时进入燃烧室，这就要求高压泵和喷油器正常运行；第三，燃烧室中的空气必须足够热，使柴油能够自燃。第四，润滑系统要保持正常的工作。

当这四个条件都满足时，柴油机将缓慢启动。当柴油机不能正常启动时，只有通过正确分析柴油机故障的原因，才能采取各种交钥匙配油的方法来解决柴油机的启动问题。在实际工作中，主要采用以下方法来解决问题：

（1）柴油机外部检查。检查柴油机外部是否有漏水、漏油、损坏等情况^[5]。

（2）检查油位和水位是否符合标准，如柴油缸是否有充足的燃油，散热器冷却水是否充足，油缸是否有充足的燃油等。

（3）检查电气系统是否正常启动，电解液和蓄电池容量是否充足，蓄电池连接是否正确，安装是否牢固。

（4）检查柴油机皮带轮和发电机皮带紧固件。

（5）使用手动燃油喷射泵从燃油管路排出空气

（6）检查阀门间隙是否正常，空气滤清器状态良好，进风口是否堵塞。

（7）调整泵和关断阀的运动角度至最佳位置。

（8）检查缸套与缸套之间的间隙是否过大，是否有泄漏。

结语：柴油机故障现象非常复杂，影响柴油机启动的原因也很多。仔细分析现象产生的原因，仔细找出故障部位，及时采取适当的措施找出问题的解决方案，避免柴油机出现故障。只有在这种情况下，才能使柴油机恢复并保持在良好的技术状态，从而使其优异的性能指标优先考虑。

参考文献：

[1]孔令建，江城城，卜德强，吕媛媛.柴油机常见故障及快速维修研究与应用[J].农机使用与维修，2020(12)：96-97.

[2]张怡军，张帅军，张微，张瑜，陈鹏，王学峰，黄昊.高压共轨柴油机常见故障处理及使用注意事项[J].办公自动化，2018，23(10)：63-64.

[3]林海，郑志强，冯显.浅析大功率柴油机高寒地区冬季冷启动运行易发生拉缸故障的原因分析[J].中国设备工程，2020(17)：18-19.

[4]韩丽，孟海玉，杨涛，彭业密.起动机的组装方案对大功率柴油机冷启动影响的试验研究[J].建设机械技术与管理，2019，32(08)：43-44.

[5]李宗堂，陈海山，李文哲，姜园园.CA1125J型汽车发动机启动困难的原因分析[J].移动电源与车辆，2015(04)：44-46.

[6]马义平，杨随生，宋艾春，李国祥，郭尧宁.船舶电喷柴油机启动失败管理——Cat-Fines管理[J].航海技术，2020(06)：70-74.