非道路国三柴油机故障诊断及排除方法

仇毅

0 引言

非道路国三柴油机是一种精密机械，要长期保持其良好的性能，离不开正确的日常维护保养。柴油机故障的成因比较复杂，有些故障征象看上去差不多，但产生的原因却不尽相同。为了提高柴油机故障诊断的准确性和维修效率，机手应按以下四个原则进行故障诊断：一是针对特征，联系原理；二是弄清现象，不漏点滴；三是由简到繁，由表及里；四是按系分段，检查分析［1］。诊断故障时，可以借鉴中医的“望、闻、问、切”诊疗法。望：观察柴油机有无漏油、排烟异常等情况。闻：通过听觉感知柴油机声音是否异常，判断故障部位及性质。问：通过询问，向农机手了解该柴油机以往的维修、使用情况。切：用万用表（最好接线路检查仪）按照线路图检查线路的通断；利用ECU 故障诊断仪读取故障码，初步判断故障原因。现结合实际，探讨非道路国三柴油机故障诊断及排除方法。

1 柴油机不能启动

柴油机不能正常启动，故障点一般在启动系统、电控燃油系统、进排气系统［2］。机手可根据故障的征象，按系分段进行检查、诊断与排除。

1.1 启动机不工作

柴油机启动电流一般经由电瓶、闸刀、总保险丝、钥匙开关、空挡开关（离合器安全行程开关）、启动小继电器、启动大继电器最后到达电动电机。所以，当启动机不工作时，应按下列程序排除故障：

1）检查电瓶电压是否过低、总保险丝是否完好、钥匙开关是否能正常工作。

2）检查离合器安全行程开关是否能够正常工作。

3）检查主副挡位手柄是否挂在空挡位置。

4）检查空挡开关（一般安装在变速箱上）及接线是否完好、继电器是否能工作正常。

5）检查启动机是否已烧坏。

1.2 启动机能正常工作，但柴油机无法启动

这种情况一般需要检查柴油机的油路。柴油机共轨系统对燃油油路要求较高［2］，要保证其低压油路（油箱、粗滤、精滤、回油）、高压油路（高压油泵、共轨高压油管、喷油器）都不堵不漏。任何一个环节有问题，柴油机都有可能出现无法启动现象[3]。诊断和排除方法如下：

1）检查油箱油位是否过低、手压泵是否工作正常、低压油路是否有气。排除方法：主要排粗滤里面的空气。排气时，松开粗滤上的放气螺栓，用手压动粗滤器上的手油泵（有的车型已配备电子油泵，可以打开钥匙开关直接泵油），直至观察到放气螺栓处有柴油持续流出为止，然后拧紧放气螺栓。

2）检查柴油滤清器是否堵塞。检查方法：松开柴油滤清器出口螺栓，开始泵油，看出口螺栓处是否有柴油喷出或流出。若没有或仅有少量柴油流出，则可以判定为滤芯堵塞，更换同规格的滤芯即可。

3）检查共轨高压油管端的轨压传感器初始电压值是否正常、设定的轨压值是否在正常范围内（用故障诊断仪检测）。若发现轨压值不正常，应该首先检查轨压传感器接插件是否牢靠。若维修现场暂时没有相应的检查设备，可以通过直接拔掉轨压传感器接插件尝试再启动。也可以拔掉接插件尝试再启动[3]，检查流量计量单元是否完好。

4）检查喷油器线束、传感器线束、整车线束接插件是否插好，线束是否断路或短路。排查方法：检查接插件的安装是否正确，用万用表（最好接线路检查仪）按电路图检查线路的通断。

5）检查曲轴信号和凸轮轴信号。曲轴信号和凸轮轴信号全部丢失的原因如下：一是两个传感器都已损坏，线束短路或断路［2］。二是传感器安装不到位，导致传感器感应端与信号盘之间间隙过大或过小（正常间隙一般为1±0.3 mm）[2]。排除方法：用万用表检查传感器是否损坏、线束是否能正常导通；用塞尺检查传感器感应端与信号盘安装间隙是否在正常范围内。

2 柴油机启动困难

柴油机启动困难的主要原因是预热不充分。如：在高寒环境下，没有等到启动指示灯闪烁或者熄灭就启动柴油机。此时，用万用表或诊断仪检查蓄电池电压，会发现电压变动不正常或者没有变化。

故障排除方法：检查预热格栅电阻水平是否正常；检查预热线路是否接线良好；检查蓄电池是否完好。

3 柴油机功率不足

国三柴油机基本都有一个跛行回家功能。跛行回家是国三柴油机带故障运行的一种模式。当ECU 检测到柴油机出现了故障时，不会对柴油机进行熄火停车处理，而只是会限制柴油机的功率，使发动机转速只能控制在1 500 r/min 以下，机手可以将农机开到附近的维修点进行维修处理。柴油机功率不足有如下原因：

3.1 喷油器故障

柴油机功率不足一般是由于柴油机的喷油器出现故障导致的。喷油器是较为精密的器件，对柴油的品质要求较高。喷油器故障可以分为机械故障和接线故障。机械故障是指因柴油质量较差或柴油滤清器损坏等原因导致柴油品质变差，从而造成针阀卡死或者喷油孔堵塞，导致喷油器不能正常工作。接线故障是指因线束磨损、振动等原因造成信号不能通过线束正常传输。

判断方法如下：听柴油机声音是否异常，看柴油机怠速是否稳；通过拔掉某一缸喷油嘴的接插件，进行断缸法判断；利用ECU 故障诊断仪现场读取数据进行判断。

3.2 柴油机的机油、冷却液、进气温度过高

当ECU 检测到柴油机的机油、冷却液、进气温度过高时，ECU 会进入过热保护模式，对发动机的功率进行限制。所以，要排除由于机油、冷却液、进气温度过高引起的柴油机功率不足等问题，首先要找到温度过高的原因。

水温高的原因及排除方法：

1）检查冷却水温度传感器及其线路。可以通过诊断仪监测水温信号值，看信号值是否低于实际值；必要时可以拔掉水温传感器接插件，发动柴油机进行比较。

2）检查冷却液是否不足；检查水箱是否泄漏、水泵皮带是否松弛、节温器是否损坏。排除方法：添加冷却液；修复水箱漏洞；张紧皮带；更换节温器；等等。

机油温过高的原因及排除方法：

1）缺机油。排除方法：通过机油标尺检查机油是否不足。如不足，添加同规格型号的机油。

2）机油冷却器工作不正常。排除方法：检查机油冷却器是否存在堵塞现象。如存在，清理机油冷却器。

进气温度过高的原因及排除方法：

检查中冷器的散热能力。

3.3 进气温度压力传感器故障

排除方法：检查进气温度压力传感器，看接插件是否紧固。