柴油机台架试验起机故障分析及处理

韩成刚 寻新伟

摘要：在柴油机生产组装完成后，需要在专业的试验台面上对柴油机开展起机测试工作，分析柴油机的性能指标，测试柴油机的起机能够达到技术标准。在台架试验中，普遍会出现柴油机起机故障等一系列问题，需要专业人员采取恰当的处理方式，保障柴油机的正常起机。本文首先阐述了柴油机的起机控制原理，接着分析了在台架试验中，柴油机出现故障的形式，最后提出了解决柴油机故障问题的处理方法，希望为柴油机的起机提供参考。

关键词：柴油机;台架试验;起机原理

引言：柴油机的台架试验是利用专业的试验台架、测试仪器及测试设备，对柴油机起机过程中的各项性能进行检测工作。通过检测数据对柴油机的起机性能进行客观的分析与评价，保障柴油机在投入使用的过程中能够正常起机。基于此，分析柴油机起机故障及处理方式具有一定的实践价值。

一、柴油机起机控制原理

柴油机在起机时，通过将空气进行压缩的方式，形成较高的热量，在发动机喷油嘴的作用下，使柴油形成雾化气体并喷出，达到一定的膨胀、爆炸效果，在发动机内进行活塞工作。柴油机的基本组成为：冷却系统、配气机构、机体等。通常情况下，柴油机能够被划分为压燃式发动机和点燃式发动机。其中压燃式发动机在工作的过程中是运用喷油嘴和喷油泵，直接达到柴油进入发动机气缸的效果，在压缩后的空气作用下，进行均匀的混合，实现在一定压力与温度作用下的自燃，帮助发动机进行活塞运动。点燃式发动机是将汽油直接喷入进气管，通过空气与油的融合，形成具有可燃特性的混合气体，在气体进入汽缸后，通过火花塞进行点火燃烧，达到气体膨胀做功的效果[1]。在柴油机进行工作时，需不断的进行进气与排气，并将柴油作为主要燃料。由于柴油的粘度及自燃温度等方面存在的特性，导致柴油机与汽油机存在不同的点火形式。

二、柴油机台架试验起机故障分析

（一）柴油机功率不足

通常情况下，柴油机的功率问题是由于喷油器的故障引起的。喷油器的故障形式通常可以分为接线故障或机械故障。在柴油中水腐蚀及污染物的影响下，针阀容易出现卡死的情况，使针阀难以在喷油器内进行动作。当柴油机内出现异常声音，怠速难以稳定时，即为喷油器发生故障。另外，通过高压油管触感法或断缸法也能对喷油器进行判断。在故障诊断仪的作用下，对喷油器进行加速测试能够检测喷油器的故障信息。在进气温、机油温、水温等温度过高的情况下，同样容易引发柴油机的功率不足问题。在水箱中水面较低的情况下，可以通过排查漏水位置，判断引发水温升高的因素[2]。当风扇出现转速降低或不转时，需对风扇的部件进行检查。如发生水箱堵塞的情况，需对水箱进行检查，并及时清理和修复水箱问题。

（二）柴油机排量不足

在引起柴油机排量不足的诸多原因中，流量计量单元是最为关键的因素。高压油泵与流量计量单元间具有紧密联系，是控制轨压的主要构成，在这部分产生问题后，高压油泵将以最大限度向轨管提供柴油，促使位于轨管上方的泄压阀呈现开启状态，进而使柴油机出现异常噪音。由于燃油管路的泄露问题，引发轨压出现异常波动情况同样属于柴油机起机过程中出现的故障问题，这一故障的排除方法为，可以首先对柴油机进行断电，在一分钟后进行启动，在这类问题仍旧出现后，需及时检测燃油管路是否处于密封状态。另外，传感器故障问题的出现，同样能够引起柴油机起机故障问题，处于进气管上方的进气压力传感器，对进气量能够实行估算与监测;位于出水管上方的水温传感器，能够有效哦按段发动机热负荷性能;轨压传感器则能够对燃油压力实行检测。在传感器产生故障问题后，可以通过对插件的牢固性进行检查，进而排查传感器故障问题。

（三）跛行回家

引发跛行回家的因素，可以从油路、传感器、数据等问题进行故障判断。在油路问题方面，由于回油管的施压或进油量较小的情况下，极易引发跛行回家故障。在进气温、机油温、水温等温度过高的情况下，柴油机便会启动保护功能，对发动机的功率进行限制，使柴油机的发动机开启跛行模式。另外，在数据刷错的情况下，容易引起柴油机的跛行。

三、柴油机台架试验起机故障的处理方法

（一）短接法

短接法能够对柴油机的起机故障问题进行及时有效的判断。在柴油机进行起机的过程中，起动线路仅在极短的时间段内发挥作用，在作用完成后便不再需要起动线路，因此，该线路对其他电路不具有任何的影响效果。在确认柴油机处于安全的状态下，可以采用短接法，对故障进行判断与处理，以能够实现故障的快速有效判断。在完成柴油机台架试验后，能够及时排除短接位置的故障问题，实现生产进度的提高。采用短接法对柴油机起机故障进行处理判断，应对图纸进行细致的分析，明确线号位置，在试验完成后，对短接点进行解除，判断故障因素。

（二）高压共轨技术

高压共轨技术是采用直接或间接的方式，形成稳定的高压燃油，并将燃油传送到喷油器中，在位于喷油器之上的高速电磁开关阀作用下，对喷油器所喷射的油量进行定量、定时的控制，使燃油实现最佳雾化及燃烧程度，达到最佳的点火能量、点火时长，最大限度的降低污染物的排放[3]。共轨式电控燃油喷射技术属于新型的技术形式，运用了现代化的传感技术、计算机控制技术及喷油技术结构，能够有效的改善柴油机起机故障问题，推动了柴油机的现代化发展。

（三）涡轮增压技术

涡轮增压技术是在排气能量的作用下，对涡轮压力机进行驱动，实现进气压力的增加，进而促进发动机功率的大量输出，达到降低燃油损耗的效果。这一故障的处理方式，是改变涡轮叶片的角度，实现对控制涡轮面积的控制，进而控制涡轮释放的能量。当柴油机的起机较慢时，可以对涡轮的面积进行调解，控制废气能量和使用程度，实现柴油机扭矩特定的提高，完善了废气排放的质量。在柴油机进行高速运转的情况下，涡轮的工作面积将持续增加，不易引发柴油机超压及增压器超速等问题，通过对涡轮面积的调整，能够在短时间内实现进气量的增加，使其具备加速性能，处理柴油机起机的故障情况。

结论

综上所述，柴油机在起机过程中容易出现多种故障现象，影响柴油机正常起机的因素较多。针对任意柴油机起机故障情况，都需要对产生故障的因素细致分析，及时查找引发故障的部位，采取有效的處理措施，进而总结故障的排除方法，避免故障现象的再次发生。通过柴油机的台架试验，保障柴油机在投入使用时，能够具备良好的性能指标及正常的起机状态，最大程度的发挥柴油机的各项功能。

参考文献

[1]王昌冬，苏宇婷，黄颖韬，王孝峰.一种柴油机电起动顶齿故障快速恢复处理方法[J].铁道机车与动车，2020（06）：24-26+6.

[2]孙彩华，张丽霞.机车柴油机停车电磁阀故障的原因分析和解决措施[J].铁道机车与动车，2019（06）：36-37+5.

[3]云彩光.DF_5型内燃机车柴油机起机安全警告装置[J].铁道机车与动车，2019（10）：34-35+6.

作者简介：

韩成刚，出生年月：1982年12月，性别：男，民族：汉族，籍贯：辽宁省普兰店市，职称：高级工程师，学历：大学本科，研究方向：内燃机车柴油机组装及台架试验