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1、190系列/2000系列柴油机 故障诊断与排除,渤海钻探第三钻井公司 王金广,2010年01月,190系列/2000系列柴油机,第一部分 柴油机故障概述,柴油机是一种复杂的热力机械，工况复杂，工作条件恶劣。因此，在运转中经常发生故障。,第一部分 柴油机故障概述柴油机是一种复杂的热力机械，工况,故障定义,柴油机在规定的试验条件下和规定的时间内，不能完成规定功能的事故称为柴油机故障。包括零部件失效 和 性能降低,故障定义 柴油机在规定的试验条件下和规定,柴油机的故障现象当柴油机发生故障时，一般会伴随以下现象：,（1）声音异常：当出现故障时，便使声音变得异常。如活塞碰气门时出现金属敲击声；供油角过大
2、时出现燃烧敲击声；汽缸漏气时出现“嘘嘘”声；旋转件相碰时出现摩擦声等。（2）外观异常:烧机油出现的冒蓝烟；燃烧不良出现的冒黑烟；密封面失效出现的漏油、漏气等。（3）温度异常：当供油角过晚或负荷过大所出现的排温过高；轴承烧损所出现的轴承过热；冷却系统故障所出现的水温、油温过高等。,柴油机的故障现象当柴油机发生故障时，一般会伴随以下现象：,（4）动作异常：当平衡失效或基础不牢出现振动过大；当调速失灵出现的飞车或游车；起动系统故障；柴油机起动不起来。（5）压力异常：当气门、活塞环密封失效出现的气缸压力过低；曲轴箱压力过高；润滑系统故障出现的油压过低，增压系统故障出现的气压过低、过高等。（6）气味异常
3、：电器系统故障出现烧机油出现的油烟味等。,（4）动作异常：当平衡失效或基础不牢出现振动过大；当调速失灵,第二部分 引起柴油机故障的原因,引起柴油机故障的原因是多方面的：操作方面原因,维护保养方面的原因,维修、拆装方面的原因,加工制造方面的原因,第二部分 引起柴油机故障的原因引起柴油机故障的原因是多方面,（一）操作方面引起的故障,由于违章操作造成的柴油机故障，在柴油机故障中占有很大比例。思想上疏忽，技术上不熟炼，也有一些错误的习惯作法。,常见的违章操作有以下几个方面：（1）起动时间过长。起动后未立即释放按钮，关闭开关。采用电动马达起动系统时，电动马达一次连续运转不得超过5秒钟。时间过长，将因马达
4、过热而烧坏。有时还会发生柴油机倒拖马达现象，导致马达超速运转而损坏；（2）冷车起动不经过暖车便快速加大负荷运转。此时由于油温低、粘度高，至使摩擦面润滑不良，从而导致异常磨损，拉伤等故障；,（一）操作方面引起的故障 由于违章操作造成的柴,（3）磨合不充分，超负荷运行。新机或大修后的柴油机，特别是现场修复的柴油机，更换缸套、活塞或者活塞环等零件后，未经充分磨合，直接带高负荷运行。这样往往造成零件异常磨损，甚至出现拉缸，断活塞等故障；（4）带负荷急停车。停车时未经怠速降温，此时摩擦表面存油不足，再次开车时因润滑不良而磨损加剧；（5）油量不足开车，机油量不够，造成摩擦副表面供油不足，导致异常磨损或烧瓦
5、；（6）冷却液不足开车，冷却系统易产生气阻，柴油机得不到充分冷却，会因机件过热出现拉缸等事故；,（3）磨合不充分，超负荷运行。新机或大修后的柴油机，特别是现,（7）超负荷或者超速运转。引起柴油机自身温度过高，零部件强度降低，造成零件损坏；（8）水温、油温不正常而继续运行。运行中水温过低、过高，或者油温过低、过高都会造成零件磨损加剧；（9）高速、高负荷运转中急停车。此时往往因压力变化大，惯性大，温度高等造成不必要的故障；（10）不预供油便直接起动。会造成各摩擦表面出现干摩擦现象，引起异常磨损。,（7）超负荷或者超速运转。引起柴油机自身温度过高，零部件强度,（二）维护保养方面出现的故障,不按使用说
6、明书规定进行维护保养，也容易造成故障。常见的故障有以下几个方面：（1）添加或更换润滑油不及时，造成机油量不足或机油过脏，恶化变质，造成异常磨损、烧瓦等故障；（2）清洗机油滤清器不及时。容易造成机油滤清器阻力过大，甚至阻塞，机油从旁通阀通过，使未经过滤清器的脏污机油流入润滑部位，引起异常磨损或烧瓦；（3）清洗柴油滤清器不及时。容易造成柴油滤清器阻力过大，供油不足，引起功率不足，转速不稳等故障；（4）清洗空气滤清器不及时。造成空气滤清器阻力过大，空气量不足，引起功率不足，冒黑烟或排温过高等故障。,（二）维护保养方面出现的故障 不按使用说明书规定,（5）检查、调整气门间隙不及时。造成气门间隙过大、过
7、小，引起柴油机功率不足，油耗过高，排温过高和气门磨损加剧等故障。（6）检查、调整供油提前角不及时。造成供油提前角过大或过小，引起柴油机燃烧粗暴，烧活塞或者排温过高等故障；（7）检查、调整喷油器不及时。造成喷油器雾化不良或针阀卡死，引起柴油机起动困难，功率不足，排温过高和冒黑烟等故障；（8）冬季柴油机停车后放水不及时。各冷却部位水没有放干净，引起水泵、油冷器、中冷器、增压器等冻裂。,（5）检查、调整气门间隙不及时。造成气门间隙过大、过小，引起,（三）维护中拆、装方面故障,拆、装错误也是引起柴油机故障的原因之一（1）活塞环安装位置不正确。活塞环开口位置未错开，扭曲环上下面装倒等原因将引起窜机油现象
8、和窜气现象；（2）喷油器垫片安装不正确。喷油器中喷油嘴伸出缸盖底平面高度有严格的尺寸要求。若因垫片漏装或多装而使该尺寸过大或过小，将引起燃烧恶化，结炭严重、功率不足，冒黑烟和因漏装垫片造成的从喷油器处漏气、烧坏缸盖等故障；（3）气缸衬垫安装不正确，气缸衬垫漏装或多装，将造成气缸压力下降、漏气和活塞碰缸盖等故障；（4）齿轮啮合不正确。齿轮啮合记号装错，导致供油角过大或过小，引起燃烧恶化、冒黑烟、排气温度过高；,（三）维护中拆、装方面故障拆、装错误也是引起柴油机故障的原因,（5）螺母安装不正确。紧固连杆螺母，缸盖螺母时，扭矩不准或紧固顺序不对，将造成缸盖密封不严，甚至螺栓断裂等故障；（6）有关配合
9、间隙值。当活塞和缸套各间隙，主轴与瓦、连杆与瓦配合间隙，齿轮啮合间隙等不符合要求时，将造成异常磨损、拉缸、烧瓦和齿轮系损坏等故障；（7）加工制造方面，造成柴油机重大故障。,（5）螺母安装不正确。紧固连杆螺母，缸盖螺母时，扭矩不准或紧,第三部分：柴油机常见的故障诊断与排除,由于柴油机的结构和使用环境不同，引起柴 油机的故障原因、故障现象也不相同。对待 具体故障，应根据不同情况具体分析。,第三部分：柴油机常见的故障诊断与排除由于柴油机的结构和使用,结合原理，分析结构,故障诊断的原则,由现象到本质,由表及里，先易后难,按系统分段,结合原理，分析结构 故障诊断的原则由现象到本质由表及,故障诊断的方法，
10、步骤,定位,查找,诊断方法：,部分停止法,比较法,试探法,拆检法,仪器诊断法,热工仪器检测,声振仪检测,磨粒检测,诊断步骤：,弄清故障现象,故障诊断的方法，步骤定位 查找 诊断方法： 部分停止法,（一）柴油机起动困难或不能起动,（1）柴油机起动系统故障表现为起动转速低甚至不能驱动旋转，起动无力。 原因:气马达损坏，气马达与齿圈啮合不良，气源压力不足，气管线漏气，继气器打不开，油控阀或气控阀失灵。 排除方法：更换修理全气动马达，检查修理。,（一）柴油机起动困难或不能起动（1）柴油机起动系统故障表现,（2）燃油供给系统故障，表现为燃油供给系统不供油或供油不正常，柴油机不着火或着火后不能转入正常运转
11、。 原因：燃油质量不符合要求或含水，燃油箱安装位置过低，高压管线内有空气，燃油管路堵塞，燃油滤清器堵塞或旋阀未开，输油泵不供油，喷油器卡死，喷油泵供油提前角不对，喷油泵弹簧断裂，喷油泵油量调节杆卡住，齿杆不在加油位置，出油阀卡住或出油阀弹簧断裂，喷油压力过高或过低。,（2）燃油供给系统故障，表现为燃油供给系统不供油或供油不正常,（3）压缩压力不足，表现为压缩无力，漏气现象严重，由于气缸压缩压力过低，使压缩温度低于燃料燃烧温度而不能着火。 气门漏气、气门座磨损、气门间隙小、气门卡死、空气滤清器污堵、进气管道堵塞、防爆装置蝶门关闭、配气定时不正确、活塞环磨损严重、活塞环卡住、活塞环开口位置重合、气
12、缸床损坏、压缩比太小。,（3）压缩压力不足，表现为压缩无力，漏气现象严重，由于气缸压,（4）润滑系统故障。表现为供油压力不足，不能使柴油机起动，起动预热供油泵压力不足、机油温度过低，粘度大，机油压力调节失灵。（5）使用保养问题。柴油机温度过低，长时间连续怠速运转。,（4）润滑系统故障。表现为供油压力不足，不能使柴油机起动，起,（二）柴油机功率不足,功率不足是指柴油机在工作时发不出应有的功率。这一故障的分析应从柴油机基本工作原理方面去分析。一定型号的柴油机其所发出的功率主要与作用在活塞顶上的燃料燃烧所产生的压力大小有关，而燃烧压力的大小主要取决于燃料在燃烧室中燃烧完善程度，影响燃烧状况的主要因素
13、有；气缸的进气量，燃烧供给系统的供油质量，供油提前角及气缸内的压缩压力等。当上述条件不满足要求时，使柴油机燃烧不良，燃烧压力低，造成柴油机转速下降，功率不足。,（二）柴油机功率不足功率不足是指柴油机在工作时发不出应有的功,（1）燃油系统故障，表现为燃油系统供油不足，供油质量不佳，燃油质量差，导致柴油机功率不足。 燃油质量不好或含水，燃油管路不畅通，燃油滤清器污堵，喷油器卡死，供油定时不正确，喷油泵柱塞偶件严重磨损，油头伸出高度不合适，喷油泵凸轮严重磨损、调速器拉杆螺杆旋入太多，喷油泵齿杆伸出长度不够。 以上排除方法：更换喷油泵,（1）燃油系统故障，表现为燃油系统供油不足，供油质量不佳，燃,（2
14、）进排气系统故障。表现为进入气缸内的新鲜空气不足，气缸内的废气不能排净，充气效率低。空气滤清器污堵，进排气道不畅通，配气定时不正确，进排气门下陷严重和漏气，气缸或活塞环处漏气，中冷器脏污进排气凸轮磨损严重。以上更换空气滤芯，修理中冷器和缸盖。（3）冷却系统故障，表现为进气温度过高，影响进气量。进气温度过高，中冷器水路堵塞。以上排除方法：通水路，清洗中冷器。（4）增压气故障，表现为进气压力不足，从而影响进气量。增压器污垢，进气压力低。,（2）进排气系统故障。表现为进入气缸内的新鲜空气不足，气缸内,（三）运转不均匀,柴油机运转不均匀表现为，转速出现忽高忽低的 不正常现象。 保持柴油机运转均匀的条件
15、有：各缸发出的功率应相等，即要求各缸的供油量，供油提前角和压缩压力均应相等；各缸内燃烧状况应稳定、均匀；柴油机所驱动的负荷应均匀；调速器应保持良好的工作状态。当柴油机相关部件出现故障，使上述条件不能满足时，便造成柴油机转速忽高忽低现象。柴油机运转不均匀，燃油管路或喷油泵内有空气，喷油器漏油或堵塞，喷油泵弹簧断裂或弹力不足，喷油泵柱塞偶件卡死，喷油泵油量调节齿圈松动，出油阀弹簧断裂或出油阀卡死，调速器内机油过多，飞铁衬套磨损严 重，调速器缓冲弹簧断裂或磨损严重。,（三）运转不均匀柴油机运转不均匀表现为，转速出现忽高忽低的,（四）排气烟色不正常,柴油机工作运行时，正常排气烟色一般为淡灰色，负荷较重
16、时，则可能为深灰色。如果柴油机运转时排气冒白烟、黑烟或蓝烟，则说明排气烟色不正常。（1）排气时冒黑烟，排气时冒黑烟是由于柴油在燃烧室内不能燃烧，一部分碳元素烧不完，形成游离碳，悬浮在燃烧后的气体中，和废气一起排出，进排气通路不畅，空气滤清器污堵，排气阻力大，增压器堵塞，中冷器堵塞，气门间隙不正确。喷油器漏油，雾化不良，喷油泵供油定时不正确，出油阀弹簧断裂或阀卡死，喷油泵个别油量调节齿圈松动，供油量过多，柴油机过载，长时间怠速运转。以上排除方法：换空气滤芯，检查调整供油和高压油泵。,（四）排气烟色不正常柴油机工作运行时，正常排气烟色一般为淡灰,（2）排气冒蓝烟：柴油机排气冒蓝烟，一般是由于大量机
17、油窜入燃烧室后形成机油蒸气，随废气排除，造成的，机油液面过高，活塞环严重磨损，汽缸套、活塞磨损严重或刮伤，各活塞环开口重合，增压器油封漏油。 以上排除方法：更换活塞环。（3）排气冒白烟。排气冒白烟是由于进入燃烧室内的柴油蒸发后为燃烧或燃烧室内进入水所造成的。中冷器漏水进入气缸内，冷却水温太低，燃油中有水，喷油器喷油嘴低速不雾化。,（2）排气冒蓝烟：柴油机排气冒蓝烟，一般是由于大量机油窜入燃,（五）机油压力过低,可靠的润滑是保证柴油机正常运行必不可少的条件。机油压力是表示柴油机润滑系统工作状况的重要指标。各种柴油机都规定有正常工作是机油压力的要求，同时还规定有最低油压的限制要求。当机油压力低于规
18、定压力时，可首先用调压阀进行调节，若仍不能恢复至规定的机油压力，则需检查原因并排除故障。机油压力过低，调压阀卡死或压力调节不当，油量不足，机油稀释粘度不够，润滑系统泄漏，油压表损坏，机油泵损坏，机油冷却器堵塞，轴瓦烧坏或间隙过大。 以上排除方法：配修轴瓦。,（五）机油压力过低可靠的润滑是保证柴油机正常运行必不可少的,（六）机油温度过高,机油的粘度随温度的升高而降低，而适宜的粘度是正常润滑的必要条件。机油温度过高，油底壳内机油液面过低或过高，机油泵泵油量过少，冷却水不足或温度过高，机油冷却器堵塞，活塞环、气缸套磨损严重，造成漏气，轴承烧损。以上排除方法：清洗机油冷却器。,（六）机油温度过高机油的
19、粘度随温度的升高而降低，而适宜的粘,（七）机油稀释,燃油、冷却水侵入机油后，破坏了机油原有的润滑性能，使正常的润滑条件受到破坏。机油稀释，气缸套密封水圈漏水，水泵密封水圈密封不严，汽缸盖喷油器护套上部漏水，机油冷却器水管漏水，喷油器回油管接头漏柴油，喷油器漏油，滴油，雾化不良，输油泵漏油，增压器中间体冻裂，长期怠速运转。,（七）机油稀释燃油、冷却水侵入机油后，破坏了机油原有的润滑,（八）呼吸器逸气异常,呼吸器逸气异常：活塞环严重磨损或折断，活塞、缸套严重磨损或拉伤、烧伤，轴瓦烧损，增压器气封失效，活塞环开口重合，机油中有水，喷油器下面未装垫片。,（八）呼吸器逸气异常呼吸器逸气异常：活塞环严重磨
20、损或折断，,（九）冷却水温度高,冷却水温过高是柴油机过热的一种表现形式。柴油机过热使其有关零件的机械性能下降，造成零件变型、裂纹，甚至断裂。柴油机过热还会使气缸内充气量减小，降低输出功率。（1）冷却水温过高，冷却水不足，散热水箱芯子堵塞，柴油机过载运行，产生了严重拉缸现象。（2）排气温度过高，进排气道不畅通，空气滤清器污堵，气门间隙不正常，喷油器漏油，雾化不良，供油提前角太迟，超负荷运行，增压器堵塞。,（九）冷却水温度高冷却水温过高是柴油机过热的一种表现形式。柴,（十）不正常杂音,柴油机在正常工作中，也会发生很大的响声，其正常声音应该是：连续的，均匀的，其主要来源是由进气、排气、燃烧过程和齿轮
21、传动机械摩擦所发出的。当柴油机内部零件磨损间隙过大，零件松动及断裂损坏，零件卡住，装配调整不正确和工作过程恶化时便会发出不正常的响声。不正常杂音：喷油压力过高，喷油量过多，喷油器雾化不良，供油提前角过早，出油阀弹簧断裂，喷油泵供油时间不正确，气门间隙过大，活塞与气缸间隙过大，活塞与气门碰撞， 轴瓦间隙过大，活塞环严重磨损，断齿。,（十）不正常杂音柴油机在正常工作中，也会发生很大的响声，其,（十一）柴油机振动过大,柴油机振动现象是由于其结构上出现不平衡现象，或各项工作过程不平衡所引起的。严重的振动现象往往伴随着异常响声。用手触摸柴油机体等处时，有麻木的感觉。严重的振动可使柴油机零件受到疲劳载荷作
22、用而损坏，并使轴承的油膜受破坏，造成零件严重磨损，并将大大缩短柴油机使用寿命，甚至无法工作。柴油机振动过大，扭振、减振器失效，飞轮不平衡或松动，柴油机与被驱动件对中性差。安装螺栓松动，轴瓦间隙过大，增压器、涡轮叶片或压气机叶轮损坏。 排除方法：检查修理和调整。,（十一）柴油机振动过大柴油机振动现象是由于其结构上出现不平衡,（十二）飞车,飞车是由于柴油机故障所引起的重大事故，它对柴油机造成极大的危害。由于柴油机进气阻力较小，随着转速的升高，喷油泵的供油量也随转速升高而有所增加，使柴油机转速增加得更加迅速，可能升至极高的转速。由于柴油机曲柄连杆机构具有较大的惯性力，随着转速升高，惯性负荷急剧增大，
23、以致造成连杆螺栓断裂，打坏机体，活塞和气缸盖等零件损坏，甚至使曲轴平衡块和调速器飞铁被甩掉，飞轮破裂，气门弹簧折断等。这就是所谓的飞车事故。,（十二）飞车 飞车是由于柴油机故障所引起的重大事,判断飞车的主要依据是柴油机响声的变化，柴油机随其转速升高，发出的响声（特别是排气声）越来越密。飞车现象的主要原因通常时调速器失去作用或喷油泵发生故障。飞车、喷油泵油量调节齿杆卡阻。喷油泵柱塞弹簧断裂，齿圈脱落卡住齿杆，拉杆螺钉或拉杆接头处销子松脱，飞轮脱落。排除方法：检修或更换齿杆。,判断飞车的主要依据是柴油机响声的变化，柴油机随其转速升高，发,（十三）突然停车,柴油机在运行过程中，非人为因素而自动停车。
24、这种现象的发生往往伴随着事故因素，因而必须进行细致的检查，并排除各种故障后，才可重新起动运转。突然停车，燃油用完，燃油中混有水和进入空气。喷油泵弹簧断裂，机油压力过低，油压低，自动停车装置发生故障。气门弹簧断裂，气门卡死在导管中，活塞严重咬缸，主轴瓦连杆轴瓦烧损。 排除方法：查明原因，重新调整。,（十三）突然停车柴油机在运行过程中，非人为因素而自动停车。,第四部分：燃料供给高压油泵故障,（一）喷油泵常见故障与产生原因：1、喷油泵不供油或供油量少：（1）表现特征：喷油泵不供油或供油量少，没有柴油进入气缸燃烧室或进入很少，柴油机不能起动和工作，即使启动起来，柴油机运转无力，转速不能提高。,第四部分
25、：燃料供给高压油泵故障（一）喷油泵常见故障与产生原因,（2）产生原因：若低压油路供油正常，而喷油泵不喷油或喷油量少，是由于柱塞不供油，泵油量少，或喷油泵漏油严重造成的。具体原因如下：控油齿杆（或拉杆）咬死，使柱塞滞留在不泵油或泵油量少的位置；调速器内限制齿杆（或拉杆）最大油量的调整螺钉调整过小，或油门操作柄限制螺钉调整过小，使油泵量过少；柱塞及其套筒磨损过大，漏油量增多，柱塞泵油量减少；出油阀及其阀座磨损过大，或有污物，出油阀弹力减弱、扭曲或折断，使出油阀密封不严，回油太多，喷油泵供油量减少；柱塞卡住或其弹簧折断，使柱塞不泵油或泵油量少且不均匀；,（2）产生原因：,齿条或油量控制机构的喷油泵，
26、柱塞调节齿圈的锁紧螺钉松动，而齿柱塞向减少供油量方向位移，或调整不当。对于拔叉或油量控制机构的喷油泵，是由于油量调节叉紧缩螺钉松脱而使调节叉位移或调节叉调节不当；泵头的限压阀（回油阀）与阀座磨损严重，造成漏油严重；出油阀垫圈密封不严，或出油阀座下平面与柱塞套顶平面接触不严，或者柱塞套台肩与喷油泵的上体座孔支撑面配合不严密，使柱塞所泵柴油泄漏掉，喷油压力降低，供油量减少，喷油器喷油质量差。柱塞的螺旋槽位置装错。,齿条或油量控制机构的喷油泵，柱塞调节齿圈的锁紧螺钉松动，而,2、喷油泵供油量过多：（1）表现特征：如果喷油泵的供油量过多，进入燃烧室的柴油也就过多，燃烧不完全，排烟大并呈黑色，排气温度过
27、高，柴油机不易熄火、停车。柴油机功率下降。（2）产生原因：喷油泵供油过多的原因，总的来说是由于油量控制机构的装配或调整不正确造成的。具体原因如下：调节齿圈（或调节叉）上的锁紧螺钉松脱而位移，或调整不当；调速器内限制齿条（或拉杆）最大的油量的调节螺钉松动或调整过大，或者油门操纵柄限制螺钉松脱或调整不当，使供油量过大；调速器内的机油过多，阻止和限制了调速器飞铁的离心力，从而使喷油泵的供油量增多。,2、喷油泵供油量过多：,3、喷油泵供油量不均匀：（1）表现特征：喷油泵供油量不均匀时，进入燃烧室的柴油量也就不均匀，气缸内柴油的燃烧爆发压力也不均匀，因而，柴油机的转速就会不稳定，排气管口周期的间断，冒黑
28、烟，排气声也不均匀，甚至有放炮声，柴油机的功率降低和耗油量增加。对于多缸的柴油机而言，如果各缸喷油泵的供油量不相等，不但会出现上述的不正常现象，也会出现各缸排气支管温度不相等，油量多的气缸爆发力强，有敲击声，排气管温度较高。,3、喷油泵供油量不均匀：,（2）喷油泵供油不均匀的原因有：燃油系统内有空气进入喷油泵内，或柴油中有水；调节齿圈上的锁紧螺钉松脱而位移，或调整不当，使柱塞改变供油量的正确性大大降低；柱塞弹簧折断、扭曲或丧失弹力；出油阀磨损，弹簧折断或有污物，动作不灵活或卡住，密封不严、溢油；,（2）喷油泵供油不均匀的原因有：,4、供油提前角过大、过小或各缸不一致。（1）表现特征：供油提前角
29、不准确对于单缸柴油机来说，有供油提前角过大或过小（即供油时间过早或过迟），对于各缸来说，不但有总的供油时间过早或过迟，还有各缸不一致（即各缸供油时间不在各缸压缩冲程的止点前同样角度供油）。供油提前角过大时，气缸内会发出低沉不清晰的敲击声，低速排气冒白烟，高速排气冒黑烟（甚至冒火），柴油机过热，柴油机的转速不能随着油门的加大而提高，转速忽高忽低，功率下降，耗油量增加，起动困难。各缸供油提前角不一致，会使柴油机工作不稳定，个别气缸油敲击声，排气管间断的排烟。,4、供油提前角过大、过小或各缸不一致。,（2）产生原因：塞柱行程不正确，塞柱行程不正确的原因如下：喷油泵联轴器的联结盘紧固螺钉松动而位移，轴
30、与花键轴套错位，固定螺母松动，花键接盘固定螺栓松动；喷油泵的驱动齿轮装错；齿轮轴锥形轴颈半圆键槽或半圆键损坏；凸轮轴轴承磨损严重，凸轮轴颈向跳动大；喷油泵挺柱上的调整螺钉调整不当，会使供油时间过早或过大喷油泵挺柱上的调整螺钉松动而往外退出，使柱塞行程过短，供油时间太早；喷油泵驱动齿轮、柱塞挺柱，凸轮等磨损过大时，会使供油时间延迟；出油阀的作用失灵或关阀不严，使供油时间提早；柱塞偶件磨损严重或其弹簧折断，使供油时间延迟；出油阀垫圈不严密或柱塞套与出油阀座两平面配合不严密而漏油，使供油时间延迟；各缸供油时间或喷油器喷油压力没有调整一致；各柱塞偶件，出油阀偶件磨损不一致，或个别弹簧折断；个别柱塞挺柱
31、上的调整螺钉的螺母松动，螺钉位置改变；喷油泵中有空气存在。,（2）产生原因：,5、柱塞偶件磨损：（1）表现特征：柱塞与套筒磨损至一定程度时，他们之间的配合间隙增大，造成滴油量增加，供油量减少，喷油压力降低，延长了顶起喷油器针阀的时间，使开始供油时间滞后，供油结束时间提早。由于喷油压力降低，喷油器雾化质量也会变坏，结果造成柴油机起动困难，功率不足，耗油量增加，特别是漏油量增加更多，供油量下降更多，造成低速运转不稳定，易灭火。同时，各缸喷油泵中，由于各个柱塞偶件磨损量不同，从而会造成各缸供油量不等，柴油机运转不平稳，特别是在低速时更严重，因为低速时柱塞运动慢，柱塞工作行程的时间拉长，供油量减少，柴
32、油机转速因而下降。但随着喷油泵调速器的作用，又提高了转速，此时漏油量又减少，柴油机转速就更加提高，调速器便又使供油量减少，柴油机转速又随之下降，漏油又增加，柴油机转速再下降，调速器便又使柴油机转速提高，周而复始，结果造成柴油机转速忽高忽低。如果发现喷油泵壳体内的机油变稀，油面升高，这可能是由于柱塞和套筒磨损太大的象征，原因是柴油漏入喷油泵的下部造成的。,5、柱塞偶件磨损：,（2）产生原因：柱塞偶件在正常情况下，可使用很长时间。若短期内发生磨损原因：柴油中含杂质多：使用的柴油既没有经过沉淀也没有经过过滤；所以柴油牌号不正确，柴油中含有水及酸碱度过大，使柱塞、套筒润滑不良或腐蚀；柱塞偶件在泵体内安
33、装时不垂直，也易使柱塞、套筒磨损；喷油器针阀或喷油泵的出油阀卡死在关闭位置，使喷油压力过高柱塞继续，泵油加剧柱塞套筒磨损；所用的柱塞，套筒材料不当。+,（2）产生原因：,6、出油阀偶件磨损（1）表现特征：出油阀偶件磨损后，易使供油量增加，喷油提前角，延续角增大，出现喷油器滴油现象，使柴油机冒黑烟和发出不规则的敲缸声，造成柴油机的功率下降。（2）产生原因：柴油中含杂质过多，柴油中含腐蚀性物质过量，密封面除受到腐蚀杂质磨损外，还由于供油切断时，受弹簧力与油管中剩余压力的共同作用，对阀座冲击而形成环形凹陷，阀座低平面裂痕，是由于安装阀座时，低平面与柱塞套筒端面之间垫有较大硬质颗粒，安装出油阀座扭紧力
34、矩过大造成的。,6、出油阀偶件磨损,7、柱塞偶件转动不灵或卡死。（1）表现特征：柱塞偶件变形后，使柱塞转动不灵，卡死在柱塞套筒内。若柱塞卡死在不供油位置，柴油机柴油机就不能正常的启动和运转，若卡死在最大供油量位置，柴油机可能出现“飞车”事故或不能停车。,7、柱塞偶件转动不灵或卡死。,（2）产生原因：柱塞、套筒清洗装配时，配合表面不清洁或边缘碰撞，产生毛刺、变形，发涩，转动不灵；柱塞套筒与喷油泵上体座孔的配合无间隙，使柱塞套筒定位螺钉顶紧在柱塞套筒上，使柱塞套筒变形而卡滞；泵体孔和柱塞套筒下平面相接触的平面不平，使柱塞套筒装入后发生倾斜，柱塞在其内移动中顶撞柱塞套筒使之变形而卡滞；出油阀座扭紧力
35、矩过大，使柱塞偶件产生变形而卡滞；柱塞滚轮挺柱过高，导致柱塞顶撞出油阀座，使柱塞头部上边缘产生变形而卡滞；柴油不清洁，所含的机械杂质进入柱塞套筒配合表面；喷油泵壳体内机油过脏。,（2）产生原因：,8、柱塞弹簧，出油阀弹簧扭曲与断裂。（1）表现特征：柱塞弹簧变形后，弹力减弱，使供油量不足，燃烧不好，排烟不正常，出油阀弹簧弹力不足，会造成喷油器喷孔出现滴油现象，燃烧不充分，排黑烟严重，柱塞弹簧或出油阀弹簧断裂后，喷油泵内有敲击声。此时，喷油泵停止供油或供油不正常，使柴油机运转不稳，排黑烟较严重。,8、柱塞弹簧，出油阀弹簧扭曲与断裂。,弹簧质量不好，材质强度不够，脆性大，受力后易产生扭曲变形和脆断；
36、弹簧上、下端面不平，工作中产生扭曲变形或断裂；安装弹簧不到位，偏斜或预紧力过大，造成弹簧扭曲变形或断裂；喷油泵凸轮轴轴向窜动过大或挺柱调节螺钉松动，使柱塞弹簧在偏斜状态下工作，受冲击负荷较大而导致弹簧扭曲或断裂；弹簧中夹有外来物或挺柱调整过高，使弹簧环节相撞而造成弹簧断裂；柴油机经常在冷车情况下猛减油门，使弹簧在冷状态下突伸突缩导致弹簧断裂。,（2）产生原因：,弹簧质量不好，材质强度不够，脆性大，受力后易产生扭曲变形和,9、喷油泵凸轮轴与轴承磨损。（1）表现特征：凸轮轴轴颈，轴承和凸轮轴磨损后，使喷油泵正常的供油规律遭到破坏，气缸内供油量不足，造成柴油机功率下降，同时还会影响调速器的调速性能，
37、使柴油机转速忽高忽低。（2）产生原因：喷油泵体内机油量不足，泵体内机油含杂质较多或含腐蚀性物质过量，泵体内渗入大量柴油，使凸轮轴上的凸轮，中间支承轴颈和轴承产生磨损，凸轮轴中间支承轴颈与凸轮轴表面硬度太低，凸轮轴中间支承轴颈与轴承配合间隙过大或过小，也会导致凸轮轴中间支承轴颈、轴承与凸轮的磨损。此外柱塞弹簧弹力过大，易造成凸轮磨损。凸轮轴向心推力轴承的磨损，主要是由于轴承内缺润滑脂，产生摩擦所造成。,9、喷油泵凸轮轴与轴承磨损。,（三）喷油器常见故障,1、喷油嘴偶件的磨损：（1）产生部位：针阀升程限位平面，针阀导向面，针阀密封锥面。（2）表现特征：喷油嘴偶件磨损后，会使喷油器产生滴油现象，燃油
38、雾化不良，喷油起止不分，破坏了正常的喷油规律，造成燃烧恶化，燃油消耗量增大，柴油机冒黑烟，功率下降。（3）产生原因：针阀升程限位平面的磨损是由于针阀在高速上下往复运动中，针阀升程限位平面受到较大的交变性冲击载荷作用，使该端面高频瞬时接触而磨损针阀导向面或阀体导向面的磨损是由于柴油中含有杂质，进入针阀与阀体间隙后，产生磨料磨损，将针阀表面擦伤，形成轴向细微的划痕。针阀密封锥面的磨损主要是由于喷油器调压弹簧的冲击与柴油中杂质的作用所致。,（三）喷油器常见故障1、喷油嘴偶件的磨损：,2、调压弹簧弹力减弱或断裂：（1）表现特征：调压弹簧弹力减弱或断裂后，使喷油时间提前，燃烧时汽缸内有敲击声，柴油机排气
39、冒黑烟，功率下降。（2）产生原因：调压弹簧使用过久，调压弹簧调整不当或安装倾斜及针阀升程太大，弹簧质量不好或有微小裂纹存在，均会造成弹簧弹力减弱，变形或断裂。,2、调压弹簧弹力减弱或断裂：,3、针阀卡死：喷油嘴卡死，有开放和关闭两种位置。共同表现是，柴油机工作时，旋进或旋退调压螺钉时，柴油机工作没有任何变化。由于卡死位置不同，所以表现也不完全一样。针阀卡死在开放位置；针阀卡死在关阀位置。产生原因：喷油器安装于汽缸盖上漏气；柴油机过热；喷油器渗漏柴油；杂质进入喷油器内。,3、针阀卡死：喷油嘴卡死，有开放和关闭两种位置。共同表现是，,低压油路常见故障与产生原因：（1）燃油滤清器堵塞：表现特征：燃油
40、滤清器堵塞后，会造成低压油路供油不连续，使柴油机转速不稳定。堵塞严重时，使供油中断，柴油机自动停车。产生原因：燃油在储存、运输过程中混入过多的机械杂质，流进滤清器后，造成堵塞；输油泵不供油或供油不足；摆线转子式输油泵、柱塞式输油泵，严重的磨损而导致漏油。,低压油路常见故障与产生原因：,第五部分：柴油机典型故障,柴油机机体的故障：柴油机机体部件包括机体总成、油底壳总成，缸盖总成等固定件。常出现的故障：缸盖穴蚀 机体下密封带穴蚀机体裂纹 气缸垫片冲坏漏气曲轴箱进水 曲轴箱窜废气曲轴头漏油严重 缸盖机体结合面漏油严重,第五部分：柴油机典型故障柴油机机体的故障：柴油机机体部件包,（一）缸套裂纹,1、故
41、障现象：缸套裂纹有两种。纵向裂纹和横向裂纹。横向裂纹，有的发生在缸套中部，有的发生在胶圈槽处，有的发生在缸套止口处。严重者缸套断裂，此时往往伴随水箱往外冒气泡。有时还有从缸套台肩处的裂纹处漏水。2、后果危害：裂纹缸套易产生拦缸，甚至出现活塞抱缸现象；裂纹缸套易使冷却水进入缸套和油底壳，机油变质，使润滑变坏，还会因水进入气缸造成活塞顶缸事故；柴油机压缩压力下降，起动困难，功率下降。,（一）缸套裂纹1、故障现象：缸套裂纹有两种。纵向裂纹和横向裂,3、原因分析（造成缸套裂纹的原因）：缸套材质，强度和刚度不足，在气体作用力和活塞撞击力作用下裂纹；装配不正确，缸套和机体配合间隙过大或装配时歪斜；使用中水
42、温过高或缺水，引起拉缸，活塞抱缸后将缸套拉断；使用中当水温过高，产生过热突然加水，使缸套产生热应力、裂纹；缸套下密封圈槽加工时有清、尖角，造成使用中因应力集中而裂纹。,3、原因分析（造成缸套裂纹的原因）：,（四）缸盖部件故障,缸盖部件是一个受到机械应力和热应力共同作用的部件，经常出现缸套裂纹、变形、漏水和气门及气门座异常磨损、下陷，烧损等方面故障。1、故障现象和后果危害： 缸盖产生裂纹大多发生在缸盖底面，两个排气阀座之间或者喷油器孔与气阀座之间，其次气道、水道也会裂。缸盖裂纹，冷却水进入气缸，排气呈白色，缸盖裂纹后，使冷却水进入气缸，机油变质，造成异常磨损，拉缸烧瓦等故障，柴油机功率下降，严重
43、顶缸事故。 2、原因分析： 冬季停机未放净冷却水； 柴油机高负荷运转或缺水突加冷却水； 缸盖螺母扭矩太大或扭矩不均，缸盖变形； 缸盖材质强度不足。,（四）缸盖部件故障 缸盖部件是一个受到机械应力,(八)活塞环折断,1、故障现象和后果危害：活塞环折断造成密封失效，伴随着缸套拉伤，燃烧恶化，机油消耗大，窜气严重和冒黑烟、蓝烟等现象。2、造成活塞环折断的原因：活塞环材质不符合要求；活塞环开口间隙大或开口间隙过小；活塞环弹力不足；环槽磨损过大。,(八)活塞环折断 1、故障现象和后果危害：活塞环折断造成密封,（九）各缸供油提前角不均，过大或过小,1、故障现象和后果危害： 每台柴油机制造出厂、大修出厂，各
44、缸供油提前角是相同的，符合技术要求。如果出项各缸供油提前角不均，过大或过小，有一下现象：个别缸燃烧粗暴，爆压高，甚至烧活塞；个别缸燃烧恶化，排湿太高，甚至有冒火现象；柴油机振动噪声加大，有敲击声。,（九）各缸供油提前角不均，过大或过小 1、故障现象和后果危害,2、原因分析：（1）整排缸供油角变大或变小。当传动装置的紧固螺钉松动，使整排缸的供油角变大或变小；调节拉杆调整不好，不平衡，整排缸供油不均；凸轮轴锥形轴颈传动键或键槽滚键，造成整排缸供油角变换。 （2）个别缸供油提前角变大或变小：个别缸凸轮轴的滚轮套筒调节螺钉及滚轮磨损严重，造成供油角变小；个别缸的滚轮套筒调节螺钉松动和柱塞间间隙变小，则
45、供油角变大，间隙变大，则供油角变小；出油阀严重磨损或弹簧断裂，密封不严，使供油角变大；喷油泵柱塞磨损严重，回油增大，使供油角变小。,2、原因分析：,（十）气门断裂,1、故障现象和后果危害： 气门断裂大部分发生在两个部位，气门头和杆部的交界处及气门杆扣瓦槽处。当发生气门断裂时，伴随着气门碰活塞的噪声和柴油机冒黑烟现象，气门断裂不仅是本身，而且导致活塞、缸盖、缸套、连杆，甚至机体损坏。2、原因分析:气门工作中受到冲击力和惯性力的作用，气门本身强度不足或材质不合要求；机械性能，气门加工质量，气门瓦槽处则产生应力集中；气门导管和气门座孔不同心或气门导管和气门座锥面不垂直，导致气门弯曲压力；气门碰活塞，
46、气门间隙过大；柴油机超速，超负荷或飞车等。,（十）气门断裂 1、故障现象和后果危害：,（十一）气门间隙变大、变小,1、故障现象和后果危害 正常状况下，气门间隙变化很小，但是由于种种原因，往往出现在短时间内气门间隙变大、变小故障，此时有以下现象：气门间隙变大时，“铛铛”的气门噪声明显增大；气门间隙变小时，会出现因气门漏气导致的进排气门“嘘嘘”的漏气声。气门间隙变大、变小的危害：气门间隙太大，噪声变大，使柴油机气门晚开早关，充气不良，排气不充分，同样使柴油机功率和经济性下降；气门间隙太小，引起气门关不严和漏气，引起柴油机气门碰活塞。,（十一）气门间隙变大、变小 1、故障现象和后果危害,2、原因分析
47、：缸盖摇臂轴和铜套磨损过大，使间隙变大，气门间隙变大；摇臂调整螺钉，气门调整螺钉松动，使气门间隙可能变大、变小；气门及气门座异常磨损，使气门间隙变小；推杆弯曲使气门间隙变大变小；滚轮摇臂或配气凸轮轴异常磨损，造成气门间隙变大；摇臂凸头和摇臂横桥磨损严重或损坏，造成气门间隙变大。,2、原因分析：,（十四）安装中造成故障,（十四）安装中造成故障：在钻井每年搬家数十次，柴油机的安装是一项重要工作，如果不按技术规定安装，就会给柴油机造成使用性能的故障，这样的例子特别多。1、基础不牢、不平产生的故障：柴油机安装一定要有一个牢固的混凝土基础，否则将造成柴油机工作中振动加剧，甚至导致轴承损坏等其他事故；柴油
48、机的基础平整，使基础和柴油机支点均匀接触，安装要调整好，否则将造成柴油机工作中基座变形，从而引发其他相关的故障。柴油机和其联动机械应尽量在同一个底架上或基础上，否则将导致两者对中改变，而引发柴油机振动过大，轴瓦损坏等故障。,（十四）安装中造成故障 （十四）安装中造成故障：,2、对中不好引起的故障：柴油机动力输出和驱动机械的对中十分重要。如果用柱销弹性联接器时，两联接盘间距离为68mm，断面平行误差a-b不大于0.2mm，径向跳动误差F不大于0.3mm.方向轴联接、平行度误差不大于0.5mm，径向跳动误差不大于1mm，花键轴轴向余隙1520mm,否则将引起以下故障：柴油机振动，由于柴油机和工作机械对中性不好，运转中引起柴油机和工作机械振动加剧，缩短它们的使用寿命，甚至引发轴承损坏。柴油机止推轴承损坏，由于连接部分没有轴向间隙或间隙过小，造成工作中柴油机止推、轴瓦承受过大的轴向力，从而引发异常磨损或损坏。,2、对中不好引起的故障：,谢谢大家,谢谢大家,
