故障檢查與技術(shù)維護(hù)

康明斯發(fā)動機(jī)啟動困難故障代碼解除方法

 

摘要：起動機(jī)作為柴油機(jī)啟動的關(guān)鍵部件，在柴油發(fā)電機(jī)組運(yùn)行過程中發(fā)揮著重要作用。然而，由于各種原因，起動機(jī)可能出現(xiàn)故障。了解起動機(jī)故障的表現(xiàn)及解決方法，可以幫助您及時發(fā)現(xiàn)并處理問題，避免更嚴(yán)重的損壞。此外，柴油機(jī)若保養(yǎng)不及時，也會在起動時可能出現(xiàn)各種故障?？得魉构靖鶕?jù)工作實踐經(jīng)驗，在本文中對柴油機(jī)起動時的常見故障及排除方法做了相關(guān)分析，并介紹了相關(guān)案例檢修過程。

 

一、啟動故障的成因分析

 

      柴油機(jī)出現(xiàn)啟動困難或無法啟動，其原因，除了柴油機(jī)結(jié)構(gòu)因素及燃燒特性的影響因素之外，還與其使用因素有重要的關(guān)系。下面逐步分析其故障原因。

1、啟動系統(tǒng)故障

      起動機(jī)的動力是否充足，工作是否正常、良好，將直接影響柴油機(jī)的順利啟動。蓄電池匹配不合理，也是造成啟動困難的常見原因。有的用戶認(rèn)為蓄電池只要電壓符合就行，而忽視容量大小的影響，其實這是完全錯誤的。這是因為蓄電池容量越小，其內(nèi)阻越大，大電流放電的實際電壓降也大，單位時間內(nèi)所能輸出的電能少，啟動功率和轉(zhuǎn)速達(dá)不到啟動要求，柴油機(jī)啟動當(dāng)然困難。若用兩個蓄電池強(qiáng)行啟動，不僅容易使起動電機(jī)的主開關(guān)觸點(diǎn)產(chǎn)生熔焊而脫不開，從而燒毀起動機(jī)線圈，而且也會使蓄電池加快損壞，造成下次的啟動故障。

2、燃油供給系統(tǒng)故障

      根據(jù)柴油機(jī)所處的各種不同工況，要求定時、定量、定壓并且保證質(zhì)量地向柴油機(jī)燃燒室輸送霧化良好的燃油。而燃油供給系統(tǒng)又由油箱、低壓油管、粗精濾清器、輸油泵、噴油泵、高壓油管、噴油器和回油管等組成，一旦中間某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，就會導(dǎo)致供油異常，極易引起柴油機(jī)啟動困難甚至根本無法啟動。所以，確保燃油供給系統(tǒng)的工作正常，是消除柴油機(jī)啟動故障的主要措施之一。

3、燃燒室壓力不足

      柴油機(jī)產(chǎn)生的動力來源于燃油在燃燒室內(nèi)的良好燃燒。而燃油在燃燒室內(nèi)良好燃燒的先決條件是燃燒室內(nèi)具有足夠的壓力和溫度以及良好的霧化燃油燃燒。因此，如果燃燒室內(nèi)壓力不足，導(dǎo)致燃油無法正常壓燃，便有可能造成柴油機(jī)在啟動時出現(xiàn)啟動困難，甚至根本無法啟動。

4、潤滑系統(tǒng)故障

      柴油機(jī)潤滑系統(tǒng)的作用就是把清潔的、壓力和溫度適宜的潤滑油送至各摩擦副表面進(jìn)行潤滑，主要起到減摩、冷卻、清洗、密封和防銹的作用。如果柴油機(jī)潤滑系統(tǒng)工作不正常，不能及時向運(yùn)動零件表面提供足量的潤滑油，勢必會造成運(yùn)動阻力增大，運(yùn)動零件轉(zhuǎn)動困難，燃燒室壓力不足，從而直接導(dǎo)致柴油機(jī)啟動困難。所以，柴油機(jī)的潤滑系統(tǒng)是否工作良好，也直接關(guān)系到柴油機(jī)能否正常啟動。

 

圖1  柴油機(jī)起動機(jī)零件結(jié)構(gòu)圖

圖2  柴油機(jī)起動機(jī)減速裝置

 

二、啟動故障的部位查找

 

      分析啟動故障的成因，目的在于準(zhǔn)確查找故障產(chǎn)生的部位，從而排除它。所以，搞清可能引起柴油機(jī)啟動困難的諸多因素，便可逐步查找、排除故障。

1、起動機(jī)系統(tǒng)

      起動機(jī)系統(tǒng)的主要故障原因：

① 蓄電池電力不足；

② 電路接觸不良；

③ 起動機(jī)炭刷磨損；

④ 轉(zhuǎn)子有氧化物燒蝕；

⑤ 電池卡子銹蝕。

2、燃油供給系統(tǒng)

     根據(jù)燃油供給系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致供油異常的主要因素：

① 供油系統(tǒng)存有空氣；

② 供油管路堵塞；

③ 燃油過濾器堵塞；

④ 輸油泵供油不足；

⑤ 噴油提前角調(diào)整不當(dāng)；

⑥ 噴油閥閥桿卡死；

⑦ 噴油霧化不良；

⑧ 噴油壓力太高或太低；

⑨ 柴油質(zhì)量不符；

⑩ 噴油泵柱塞副或出油閥磨損。

3、燃燒室壓力不足

      造成燃燒室壓力不足的主要原因：

① 進(jìn)、排氣門漏氣；

② 活塞與缸套間漏氣；

③ 氣缸墊破損漏氣；

④ 配氣相位不對；

⑤ 氣門彈簧折斷；

⑥ 氣門間隙不對等。

4、潤滑系統(tǒng)

      由于潤滑系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成主要有低壓油管、濾清器、輸油泵、高壓油管等組成，所以導(dǎo)致潤滑系統(tǒng)不能正常工作的主要因素：

① 油路中存有空氣；

② 供油管路堵塞；

③ 濾清器堵塞；

④ 油泵供油不足；

⑤ 高壓管路阻塞或泄漏等。

 

三、啟動故障的排除

 

      明確了故障產(chǎn)生的部位和原因，即可制定相應(yīng)對策，依據(jù)由表及里、先易后難的原則，逐步排除各種故障隱患。

1、起動系統(tǒng)檢查

      檢查起動機(jī)系統(tǒng)是否正常工作，各連接電線是否正確、牢固。如果起動機(jī)動力不足，則應(yīng)考慮更換起動機(jī)炭刷或重新給蓄電池充電。若起動機(jī)轉(zhuǎn)子上有氧化物或輕微燒蝕，可用“00”號砂布打磨；若燒蝕較嚴(yán)重，應(yīng)用細(xì)銼刀修平，再用砂布打磨；對不能修復(fù)者，則應(yīng)及時更新。

2、燃油系統(tǒng)檢查

（1）在燃油供給系統(tǒng)中，檢查低壓油路各供油管路是否有松動現(xiàn)象，擰緊各連接螺栓，旋開各總成放氣螺栓，放凈系統(tǒng)內(nèi)的空氣。如果油路不通暢，則應(yīng)清洗管路和濾清器，并檢查輸油泵是否有漏油、漏氣現(xiàn)象。低壓油路檢查示例如圖3所示。

（2）重新調(diào)整噴油提前角，檢修噴油器和噴油泵，重新調(diào)整噴油壓力。值得一提的是，為了提高噴霧質(zhì)量，許多維修工把噴油壓力調(diào)得過高，這樣噴霧情況可能變好了，但柴油機(jī)啟動卻反而更加困難。這是因為噴油壓力過高，加上噴油泵柱塞副磨損后間隙增大，使低速時的噴油量明顯減少，達(dá)不到啟動油量。所以噴油壓力要適當(dāng)，并不是越高越好。渦流室柴油機(jī)噴油壓力一般為12.25±0.49mpa，直噴式柴油機(jī)為17.25±0.49mpa。高壓油路檢查示例如圖4所示。

3、燃燒室檢查

      檢查燃燒室的氣密性，查看、檢修進(jìn)、排氣門密封面，重新調(diào)整氣門間隙；檢查活塞的磨損情況，更換活塞環(huán)，調(diào)整活塞環(huán)切口角度。如氣缸墊破損則應(yīng)重新更換，并且按規(guī)定的扭矩擰緊氣缸蓋螺栓。

4、潤滑系統(tǒng)檢查

      在潤滑系統(tǒng)中，檢查潤滑油壓力是否正常，油路是否有漏油、漏氣現(xiàn)象，清洗管路和濾清器，重新調(diào)整油泵輸出油壓，保證各潤滑部位潤滑良好。

 

圖3  柴油機(jī)燃油泵低壓油路檢查

圖4  柴油機(jī)燃油泵高壓油路檢查

 

四、電噴機(jī)啟動故障解決案例

 

1、修理過程

（1）與柴油發(fā)電機(jī)通信，清除非現(xiàn)行故障，常見代碼如表1。

（2）排除現(xiàn)行代碼“111”“115”“195”“428”。

（3）在排除“2266”故障中，發(fā)現(xiàn)電子輸油泵工作聲音比正常聲音小，檢測ECM輸出電壓，相關(guān)連線針正確。

（4）測量輸油泵電阻在要求范圍內(nèi)，進(jìn)行對地導(dǎo)通性檢查，檢測出有效電阻（正常狀態(tài)下，應(yīng)該斷開）。

（5）啟動困難可能是供油不足，油路中進(jìn)入了空氣，致使柴油發(fā)電機(jī)自行熄火。為此，將噴油泵從機(jī)上拆下，清洗后裝到噴油泵試驗臺上對其各項指標(biāo)進(jìn)行測定。當(dāng)測定噴油泵泵腔的燃油壓力時，在壓力表上顯示的壓力極低。將噴油泵上輸油泵的調(diào)壓閥向下壓進(jìn)時，噴油泵泵腔的燃油壓力并未升高。

① 輸油泵裝在泵腔的內(nèi)端面上，原理如圖5（a）。當(dāng)傳動軸轉(zhuǎn)動時，通過輸油泵鍵帶動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)子帶動4個滑片轉(zhuǎn)動，同時滑片在十字槽中作往復(fù)移動?；祟^始終緊貼在偏心環(huán)的內(nèi)壁上，沿表面刮動使進(jìn)油區(qū)和壓油區(qū)的容積改變，進(jìn)油區(qū)容積由小到大，燃油被吸人進(jìn)油區(qū)；壓油區(qū)容積由大到小，具有一定壓力的燃油被壓出壓油區(qū)，完成泵油過程。這個壓力隨轉(zhuǎn)速的增高而增大，它一方面保證泵腔內(nèi)充滿燃油，使零件得到潤滑、冷卻，另一方面讓輸出的燃油壓力控制著提前器的動作。

② 輸油泵調(diào)壓閥控制著油泵的泵腔壓力，調(diào)壓活塞受到油泵內(nèi)燃油的壓力和調(diào)壓彈簧力的共同作用，原理如圖5（b）。分配泵的轉(zhuǎn)速不同，輸油泵輸出的燃油量就不一樣，泵腔的燃油壓力也隨之變化。當(dāng)作用于調(diào)壓活塞的燃油壓力超過調(diào)壓彈簧的力時，調(diào)壓彈簧被壓縮，調(diào)壓活塞就移動；當(dāng)壓力達(dá)到一定值時，調(diào)壓活塞上升至使調(diào)壓閥旁通孔打開，一部分燃油通過旁通孔流人輸油泵進(jìn)油口，因而可通過改變調(diào)壓彈簧的預(yù)緊力來調(diào)整泵腔壓力，調(diào)壓彈簧力的大小決定了泵腔壓力的大小。如果泵腔壓力低于標(biāo)準(zhǔn)值，則可壓進(jìn)調(diào)壓閥殼體上的堵頭進(jìn)行調(diào)整。

表1    發(fā)動機(jī)啟動困難故障代碼

 

2、故障結(jié)論

（1）柴油發(fā)電機(jī)輸油泵失效，更換輸油泵，其外形結(jié)構(gòu)如圖6所示。

（2）根據(jù)柴油發(fā)電機(jī)故障代碼基本可以確定“2266”現(xiàn)行故障代碼會對發(fā)動機(jī)無法啟動產(chǎn)生影響，重點(diǎn)把查找電子輸油泵故障放在此。

（3）無論何時ECM在電子輸油泵電路中檢測到對地短路或電流偏高·詼故障代碼都變成現(xiàn)行故障代碼。該故障代碼產(chǎn)生的原因是對地短路或低電阻(輸油泵部分短路)。冷天時。膠質(zhì)燃油可能堵住輸油泵，產(chǎn)生該故障代碼。如果輸油泵轉(zhuǎn)子停轉(zhuǎn)或卡住，該故障代碼也會變成現(xiàn)行故障代碼。當(dāng)檢測到故障狀態(tài)時，ECM輸油泵驅(qū)動器被關(guān)閉以保護(hù)電路。在重新測試ECM以確定故障代碼的原因前，有必要使鑰匙開關(guān)關(guān)閉然后又重新接通，接通鑰匙開關(guān)時ECM驅(qū)動器重新啟用。如果這些原因不再出現(xiàn)，該故障代碼將設(shè)為非現(xiàn)行狀態(tài)、可予以清除。

（4）當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)輸油泵油路由于異物發(fā)生阻塞時也會出現(xiàn)無法啟動的故障，此時輸油泵會工作，但是工作聲音將不會正常。

（5）若噴油泵調(diào)壓閥內(nèi)的彈簧斷裂，該彈簧的有效長度減小，彈簧對滑閥的壓力減小很多，致使在泵腔內(nèi)柴油壓力較低的情況下滑閥就已開啟，泵腔內(nèi)的柴油有相當(dāng)一部分從回流孔流回輸油泵進(jìn)油側(cè)，因而造成泵腔內(nèi)柴油壓力過低。在這種情況下，柴油不能在短時間內(nèi)克服噴油泵柱塞的阻力而迅速充滿高壓腔，因此就出現(xiàn)了供油不足，特別是在柴油機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時供油嚴(yán)重不足。同時，柴油機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)一段時間后，由于泵腔內(nèi)的柴油因壓力過低而不能迅速充滿各摩擦副間的縫隙，噴油泵各運(yùn)動件摩擦產(chǎn)生的熱量不能及時被帶走，使噴油泵過熱，柴油溫度升高，粘度降低，柱塞副泄漏過多，導(dǎo)致柴油供不應(yīng)求，柴油機(jī)自行熄火。當(dāng)噴油泵泵腔內(nèi)維持的柴油壓力過低時，供油提前角調(diào)節(jié)器因沒有足夠的壓差而不能工作。柴油機(jī)在高速時由于供油提前角調(diào)節(jié)器不起作用而供油過晚，使柴油機(jī)起動困難，起動后運(yùn)轉(zhuǎn)聲音發(fā)悶、功率下降。

 

圖5  柴油機(jī)啟動困難和無法啟動原因

圖6  輸油泵結(jié)構(gòu)剖析圖

 

總結(jié)：

      實踐證明，通過對柴油機(jī)進(jìn)行以上步驟的檢查，加上正確的操作方法，均能很好的解決柴油機(jī)啟動困難的各種故障，并全面改善或恢復(fù)柴油機(jī)的良好啟動性能。因此，當(dāng)若出現(xiàn)不能啟動的問題，用戶可進(jìn)行自檢，首先嘗試自行檢查汽車電池、電纜連接等外部因素是否存在問題。如果問題仍然存在，請建議您請專業(yè)維修店或授權(quán)服務(wù)中心進(jìn)行診斷。專業(yè)技師可以使用診斷設(shè)備準(zhǔn)確地確定起動機(jī)故障的原因，并提供相應(yīng)的維修建議。在某些情況下，起動機(jī)故障可能無法修復(fù)，您需要更換整個起動機(jī)。為了避免起動機(jī)故障，建議您定期進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)。這包括檢查電池、電纜連接以及起動機(jī)本身的狀況。通過及時發(fā)現(xiàn)并解決潛在問題，您可以減少起動機(jī)故障的風(fēng)險。

 

 

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