车载重型柴油机常见故障诊断分析与研究

徐锋

摘 要：随着经济高速发展，物流贸易越加频繁，车辆作为重要的交通运输工具发挥重大的建设作用。为确保车辆安全运行，不仅要提高运用车辆的制造质量，而且要求检修人员不断提高技术检查作业的技能水平，将车辆隐形故障检查出来，防止大部件破损事件的发生，避免车辆“带伤”运用，确保行车安全。文章以汽车柴油机常见故障诊断分析与研究，为后相关汽车柴油机故障提供实践指导。

关键词：汽车柴油机;故障分析;诊断研究

0 引言

回望21世纪的第一个十年里我国公路发生着翻天覆地的变化，现代制造水平与检修质量的不断提高，多种车辆的各型汽车柴油机都存在共性问题，那就是其隐患性故障率相对增加，特别是汽车柴油机及其辅助系统内部的隐患性故障。隐患性故障一般分为缺陷性故障与漏泄性故障。缺陷性故障为机械性损坏，如连杆大端断裂，曲轴轴颈断裂，气缸盖阀门座的下陷及裂漏，进排气阀装置损坏，配气齿轮掉齿等。漏泄性故障一般分为“内漏”与“外漏”，即汽车柴油机内部与外部管路的漏泄[1]。

1 气缸盖、气缸损坏分析及处理

1.1 气缸盖、气缸故障分析

气缸盖的损坏主要发生在过桥处。气缸盖底面变形漏燃气，进、排气道裂漏，气阀座松动，气阀座磨耗严重等因素引起的气阀关闭不严。气阀座的阀面与气阀导管孔的同轴度超差，气阀导管松缓、断裂等[2]。或因撞击性损坏而裂漏，引起气缸盖内部水腔冷却水漏入气缸内，造成气缸、活塞的损坏和机油的乳化，严重时，造成气缸“水锤”。燃气漏泄冲刷气阀座阀杆颈部，在热应力的作用下，引起气阀掉头，造成气阀机构本身的活塞、气缸的破损，直至造成相关部件的的损坏。

车辆运用中汽车柴油机气缸损坏，基本属可视性故障：（1）因气缸水套漏或密封胶圈老化而损坏;（2）气缸水套进水支管裂漏，引起冷却循环水的减少和机油的乳化。属于气缸本身裂损故障发生的概率极少，多数为气缸内壁工作面拉伤的气密性故障[3]。

气缸盖裂漏一般有两种情况造成：（1）机械性结构缺陷，如汽缸盖阀座过桥中的隐裂;（2）机械性损坏，气阀因热应力的作用，阀底面脱落掉头，气阀弹簧疲劳折损，使气阀失去控制。如进、排气阀装置损坏，气阀失控脱落于气缸内，随着活塞上下运动，气阀杆不断撞击气缸盖，造成气缸盖损坏。当击穿气缸盖内冷却水腔时，气缸盖因此发生裂漏，冷却水会顺气缸内壁流入油缸底壳[4]。根据油、水密度的不同，水沉入汽车柴油机机油油底壳的下层。这样，通过打开汽车柴油机排油阀就能鉴别出来。如有大量积水流出就为上述故障。汽车柴油机未启动前，可观察膨胀水箱水位的变化，如水位呈现缓慢下降，为气缸裂漏，否则，为气缸盖裂漏。气缸盖的裂漏，只有在启动汽车柴油机，气缸盖受热后，才能显现出来。气缸盖的裂损一般为隐裂，在未启动汽车柴油机前，隐裂处是不会呈现漏泄的。

1.2 汽车柴油机内部气缸裂漏判断及处理

对于汽车柴油机内部气缸裂漏的故障判断，主要为：首先膨胀水箱水位呈现忽上忽下，严重时，出现“白水表”窜气，为某个气缸盖裂漏窜燃气。其次是气缸水套裂漏，属外漏性故障，可顺各缸的进水支管检视，一般顺进水支管溢漏。最后是出水或滴水，为气缸水套裂漏。其所对应的解决措施为：

（1）当确定为气缸盖裂漏时可通过逐个甩缸来排查。如甩至某气缸，膨脹水箱水位呈现稳定趋势，就为该气缸盖发生裂漏。返时，如膨胀水箱能见到水位，而且水表柱内未出现窜水或窜气现象。将此缸甩掉，并打开相应气缸示功阀，可维持车辆运行至前方站停车处理[5]。（2）当某气缸进水支管处漏滴水时，少量的滴漏，可不作任何处理，随着汽车柴油机工作温度的上升，此处应会然不滴漏。如属进水支管法兰垫处滴漏，可用工具轻轻拧紧法兰两端的螺栓。

2 活塞、连杆、曲轴和轴瓦损坏分析

2.1 故障原因分析

车辆运用中活塞主要损坏部位是在其顶部有裂纹、破碎、裙体拉伤，整体“过烧”，撞击性损坏，活塞堵脱落等。其次是连杆及附属件主要损坏为连杆螺栓断裂，连杆大端断裂，轴瓦非正常性磨耗及窜动，轴瓦合金属与钢背之间的剥离、堆碾、气穴性侵蚀，连杆间的紧余量不合适等。最后是曲轴主要损坏为疲劳性断裂，发生部位多数在曲柄臂上，轴颈及过渡圆处，还有主轴瓦合金剥离形成的碾片。

2.2 识别检查手段

活塞、连杆、曲轴均属运动部件。对运动部件的检查，主要采用“机油进出口压力差分析法”，因在运动部件中均采用压力机油润滑方式，在各个运动部件压力润滑时，均存在一定的间隙，也就是有正常的润滑压力回泄量。具体间接识别检查手段，可通过汽车柴油机机油总进口压力与出口压力之差来间接识别。当上述运动部件中有磨耗超限，轴瓦出现碾片，主轴颈油管断裂，曲轴断裂或活塞破碎，活塞油堵或曲轴油堵有脱落等，均会造成汽车柴油机内部机油润滑系统回泄量增大使汽车柴油机出口油压力降低。另外可运用“巡声倾听法”，对汽车柴油机内部运动部件发生的机械性损坏进行检查：如发生连杆大端断裂，连杆螺栓断裂，活塞卡死“爆缸”等情况，均可通过倾听汽车柴油机在低速运转中的声响鉴别出来。

3 气门机构常见故障分析

气门机构损坏主要为气门及气阀座磨损下陷;气门漏气、烧损、点蚀、凹陷，气门阀杆颈部断裂掉头，气门阀座底面裂致掉块、穿也，气门弹簧疲劳折损等机机械性故障。

气门驱动机构常见故障主要为凸轮型面及轴颈剥离，严重拉伤、点蚀、碾堆及偏磨，气门摇臂、横臂调整螺钉、压球、压球座的接触面点蚀、剥离及凹坑，横臂导向销钉松脱、折断造成横臂跳槽，推杆弹簧断裂，导块导向销钉磨旷，造成滚轮转位，啃伤凸轮型面。

上述故障在车辆运行中主要表现为：气阀掉头，阀弹簧的疲劳折损，气阀杆锁夹套脱落，摇臂脱槽。造成的危害有打坏气缸盖，活塞，拉伤气缸壁，破碎块在气缸废气与涡轮高速旋转抽吸双重压力（负压）的作用下，运动主增压器涡轮侧，打坏喷油嘴环与高速旋转下的增压器涡轮叶片，使其“扫膛”。摇臂脱槽后，造成进（排）气阀关闭，尤其是排气侧摇臂脱槽后，其表象为增压器喘振，严重时;将增压器进气道帆布筒撕裂。

4 喷油泵故障分析

4.1 喷油泵故障原因分析

喷油泵是往凸轮驱动，将吸入的燃油往柱塞副的上下运动，形成高压在油阀须紧为有规律的控制下，经高压油管间歇性地按配气相位的要求，向喷油器供油。在高压没管内蓄积的压力达到额定以上，属间歇性供油。所以，在高压油管壁上能触到脉冲的触感。当管壁上脉冲呈现无规律性触感，而且谷峰值很高时，可判定为驱动装置已损坏。当高压油管壁无触感，而且平滑无脉冲，可判定出阀已损坏。因出油阀损坏后，不能控制有节奏的开关油流，也就无脉冲。当喷油泵驱动装置损坏后，凸轮在旋转中，滚轮在凸轮的凸桃与基圆上不能平滑过渡，而产生冲击力。所以，其驱动的油流脉冲无规律性，而触感谷峰冲值高。

4.2 常见故障判断处理及判断

在车辆运行中，检查发现某气缸喷油泵高压油管臂脉冲出现谷峰波较大有异样，或没有脉冲博时，就为喷油泵故障。当汽车柴油机加负载出现黑烟时，手触高压管壁检视，如手触主某喷油泵高压油管壁无谷峰脉冲博触感，就为该缸喷油器已损坏。

5 过滤器故障分析

过滤器接在主机油泵管道上的一条支路上，对汽车柴油机不起润滑作用。它的作用是通过滤器离心力的作用，将机油的杂质过滤干净，所以，当该支路过滤器进油口管座裂漏时，关闭此阀后，并不后，并不影响机油循环系统的正常工作。由于焊接工艺上的问题，此支管的裂漏与其他处机油管路裂漏几乎相似，均是焊波上发生裂漏。而该处尤以管座焊波处裂漏最为常见。因处于汽车柴油机的自由端，各种振动的综合作用加上过滤器内转子的高频振动，易导致其焊波的裂漏，特別是经常重复焊修点。

过滤器进出油管座见故障判断是当进油支管或出油支管焊接处发生渗机油时，可判定此处发生裂漏。具体地处理：可将从主机油泵处来油管的截止阀关闭，停止精滤器的工作。在车辆运行中，不能用捆绑绑扎的方法来堵塞裂漏处。在关闭此阀后，应将手轮取下，避免在高频振动的情况下，此阀被再次振开而漏泄。

6 结语

通过本文分析可以增强我们在日后突发事件的工作能力，既总结了相关汽车的柴油机故障隐患，又避免了盲目汽车待机检修问题，同时真正做到了有效地保障汽车运行的安全。

参考文献

[1] 毛林根.浅析内燃机车汽车柴油机油水系统故障诊断与处理[J].铁道机车与动车，2019（11）：31-35+6.

[2] 姚卉.汽车柴油机燃油系统常见故障的分析与排除[J].内燃机与配件，2019（7）：132-133.

[3] 王贵程，吴国新，江波，等.柴油发动机故障诊断与维修[J].设备管理与维修，2018（13）：40-41.

[4] 邱文龙.浅析汽车柴油机常见故障[J].山东工业技术，2018（5）：11.

[5] 李玉雄.柴油发动机电控方案及故障诊断[J].汽车与驾驶维修（维修版），2018（1）：90-91.