国Ⅲ柴油机维修技巧：机动力不足故障案例分析

案例1：燃油箱进油管有沙眼导致柴油机动力不足。

故障现象：一台铁路08-32捣固车（F12L513风冷柴油机），在实际运行中，一般情况下运行良好，但有时会出现动力不足的故障现象，且出现故障后，会持续3～5天的时间，过了这几天后，一切又恢复正常。但再过4～5天，又开始出现动力不足的故障现象。

故障诊断：如此反复多次，搞得该设备的操作人员及现场服务人员有点摸不着头脑。到底是什么因素造成柴油机出现如此有规律的故障呢？

图7-1 燃油箱吸油管砂眼位置

1—电源开关 2—起动开关 3—加热指示灯 4—加热电阻丝 5—电磁阀 6—输油泵 7—喷油泵 8—火焰预热塞 9—喷油器 10—燃油粗滤器 11—燃油精滤器 12—燃油箱 13—砂眼位置

开始维修人员认为是该柴油机的低压油路有问题，但是，多次反复检查低压油路均未发现任何问题，但这种故障现象也绝对不是柴油机高压油路系统故障。经过仔细认真的分析和观察，发现只要燃油箱加满了柴油，故障即刻消失，但使用几天之后，燃油箱中的柴油大约还剩一半的时候，柴油机就会出现动力不足的故障，至此，维修人员最后确认可能是燃油箱内部的吸油管存在问题。

拆下燃油箱中的吸油管仔细检查发现，在该油管的中部有一个直径1mm左右的沙眼孔（图7-1中箭头所示），找到了问题所在。原来当燃油箱中加满柴油时，该沙眼孔处于燃油箱中的柴油油位之下时，不存在吸入空气的问题，所以柴油机工作正常。而当燃油箱中的柴油油位低于该小孔时，油路系统就有空气进入而导致柴油机工作不正常。

故障排除：拆下该进油管并将该沙眼小孔焊死后，无论燃油箱中的柴油油位处于什么位置，柴油机一直工作正常，故障得到了彻底的排除。

故障点评：本例故障及前两个故障案例，说起来都是很简单的油路故障，故障现象也基本一致，但故障位置和处理方法完全不一样。故障虽然简单，但判断并不一定容易。因此，在遇到这类故障时，一定要仔细认真地检查相关部位，否则可能做了一大堆事情，也没能排除故障，到最后找到的故障原因却是一个不起眼的小小因素。

案例2：喷油器安装孔密封不严导致柴油机动力不足。

故障现象：有一台F12L513风冷柴油机，在使用中出现了动力不足的故障。该机的主要故障现象如下。

①柴油机动力不足。

②柴油机全负荷工作时转速下降，转速由2200r/min下降为1600～1700r/min。

③柴油机严重冒烟。

④曲轴箱废气压力正常。

故障分析：根据上述现象，分析认为该柴油机应该是喷油系统因素造成的，由于动力不足，而且有黑烟，喷油泵出现故障的概率较小，故障的主要原因应该在喷油器。因此决定拆下喷油器进行校对。拆卸喷油器时，感觉有部分喷油器的压紧螺母拧紧力度不够，拆下喷油器后发现，有8个喷油器的外表面存在不同程度的烧蚀痕迹，表明这些喷油器底孔的铜质密封垫（图7-2）存在密封不严导致燃烧气体上窜的问题。

在对这些铜质密封垫进行检测之后发现，8个铜垫的表面都存在着不同程度的凹痕和烧蚀损伤，基本失去了密封作用。

由此可以得出造成该机动力不足的原因是：有8个喷油器压紧力度不够，使燃烧气体窜入喷油器安装孔，这不仅使柴油机的气缸压缩压力和膨胀压力不足而影响动力输出，也对喷油器造成了直接的（烧蚀）损坏。

检测全部喷油器时，这8个有烧蚀痕迹的喷油器都存在不同程度的滴油和雾化不良现象。

故障排除：

①更换喷油嘴并调试喷油压力。

②更换喷油器铜质密封垫，确保喷油器体与气缸盖喷油器安装孔接触面紧压并密封。

采取这些措施后，柴油机动力不足故障现象消失。

案例3：停机电磁铁动作不到位导致柴油机动力不足。

图7-2 喷油器铜质密封垫的位置

故障现象：有一台道依茨F12L513风冷柴油机出现了起动时相对困难并在作业过程中显示动力不足且转速下降严重的故障。柴油机空转时的转速可以达到2200r/min，但带负荷时设备连续工作（踩镐）3～4次后，柴油机转速即降到1500～1600r/min，需要停顿数秒待转速恢复后才能继续工作。如果继续作业，柴油机就可能熄火。但在整个过程中，柴油机除了动力不足外，并没有排气冒黑烟等其他现象，总的感觉是燃油不够。

故障诊断：经专业人员检查发现，柴油机进油管（手动油泵至燃油粗滤器之间）接头有漏油现象，紧固所有接头后，故障消失。柴油机作业时状况良好。

但第二天作业时，原有故障又重新出现，故障现象与前述相同。仔细检查后发现，原已排除的柴油进油管接头漏油现象又重新出现。重新紧固所有漏油接头后，柴油机作业时情况相对好转但同样显示为动力不足，转速下降依然严重。

进一步检查油路系统，未发现异常。打开柴油机顶盖板，观察喷油泵工作状况，发现柴油机起动时停机电磁铁基本没有动作，但柴油机可以起动。至此，初步判断造成柴油机转速下降和动力不足的根本原因是停机电磁阀动作不到位。

由于停机电磁阀动作不到位，导致喷油泵油量调节齿杆行程不足，柴油机空载时没有什么影响，但大负荷工作时因供油不足而显示动力不足。

故障排除：为证明上述判断正确与否，对该捣固车进行了专门试验，在停机电磁铁不到位的情况下，起动柴油机并作业，柴油机显示为动力不足，转速下降严重。然后怠速运转，打开柴油机顶盖板手动将停机电磁阀手动到位并继续作业，柴油机随即显示动力和转速均没有问题，状态良好。更换一个新的停机电磁阀后，该机再未出现此类故障现象。

故障点评：一般情况下，如果停机电磁阀没有动作或动作不到位，柴油机均不能正常起动，但该故障的特点是虽然停机电磁铁仅有微小动作，柴油机却可顺利起动，使维修人员忽略了故障的真正原因所在。

柴油机进油管（燃油箱至输油泵）如有漏油现象，也将使柴油机大负荷作业时显示动力不足和转速下降。

案例4：柴油机缺缸工作导致动力不足。

故障现象：采用FD46T柴油机的某型大客车，在行驶中出现加速反应迟缓，动力下降，100km的油耗增加5～6L的故障现象。

故障诊断：检查发现，柴油机怠速时有轻微的抖动现象，但中、高速时工作无异常。逐缸断开高压油管接头，当断开第3缸高压供油管时，柴油机转速无任何变化，说明该缸不工作。于是将第3缸喷油器拆下，在喷油器试验台上检查，其开启压力和雾化情况均良好。

测量该缸的气缸压力，在标准范围内。检查第3缸气门间隙，也在正常范围内。直接将第3缸喷油器接到第3缸高压油管上，起动柴油机试车，柴油机怠速时，该喷油器不喷油，当柴油机转速超过1000r/min时，喷油器才开始喷油，由此说明柴油机怠速抖动、动力下降是第3缸不工作导致的，而该缸不工作的原因是喷油器怠速不喷油，而喷油器怠速不喷油的直接原因是由喷油泵来的柴油压力低于喷油器的开启压力。

故障排除：拆下喷油泵检查，对其解体后发现，喷油泵上的第3缸柱塞及柱塞套上有明显的拉痕。换上新的柱塞偶件后在喷油泵试验台上对喷油泵进行调试，然后装复喷油泵试车，柴油机怠速运转稳定，加速有力。对该大客车进行长时间路试，100km油耗也恢复正常。

故障分析：由于喷油泵上的第3缸柱塞及柱塞套上有明显的拉痕，造成这两者间密封性变差，导致有部分柴油泄漏，柴油机怠速时供油量本来就少，这样就造成喷油泵的喷油压力小于喷油器的开启压力，喷油器不喷油，第3缸不工作的现象；在中、高速时尽管喷油器开始喷油了，但此时仍会有部分燃油泄漏，形成正常压力的时间就会变迟，造成第3缸燃烧不充分，柴油机功率下降，油耗增加。

案例5：喷油泵喷油量不足导致柴油机动力不足。

故障现象：有两台道依茨F12L513风冷柴油机，因例行检查需要拆卸喷油泵进行油量校对，在对喷油泵的油量和其他问题部位进行维修后，将喷油泵装车试机，此时却发现两台柴油机都出现了动力不足的问题，柴油机起动正常，怠速及最高空转转速等都没有问题，但只要带负荷试机，柴油机的转速就会从2200r/min降到1600r/min以下，而排气烟色等基本正常。

故障排查及原因分析：开始怀疑是燃油系统低压油路问题，检查燃油滤清器滤芯，发现很脏，更换滤芯后情况有所好转，但动力不足的现象仍然严重。因为该柴油机保养前没有明显的动力不足现象，所以认为可能是喷油泵喷油量调整不对所致。为证明这个判断，进行就车调整。维修人员拆下油量限制器的外壳，适当放大供油齿杆的行程后起动试机，柴油机的动力有所增加，大负荷转速由2200r/min下降到1800r/min左右。至此，得出这两台柴油机的动力不足全部都是由于喷油泵喷油量调整不当所致。本来可以就车继续调整供油齿杆的行程，但这样做循环供油量就没有了“量”的概念，因此，决定拆卸高压泵进行专业测试。

在喷油泵专业维修点进行调试。测试结果显示两台喷油泵的喷油量都比规定值小30%左右。按要求重新调整喷油量并检测调整各缸供油角度等相关项目，确认喷油泵没有问题后，装机试车，柴油机的动力恢复正常，大负荷作业转速基本保持不变。

故障点评：喷油泵的喷油量调整，一定要在数据准确的喷油泵试验台上进行，否则就会遇到许多麻烦。不仅给维修人员带来更多的无用劳动，而且对柴油机也是没有任何好处的。本故障实例是喷油量小，对柴油机造成的伤害也不是很严重，但如果喷油量调大了，就会对柴油机造成严重的（如冒黑烟、拉缸等）不良后果。对此，必须引起足够的重视。

案例6：中冷器堵塞导致柴油机动力不足。

故障现象：一辆斯太尔1491.280/043/6×4底盘改装车，动力为WD615.67增压中冷型柴油机。在运行中柴油机出现动力不足、油耗增加、排气冒白烟的故障。

故障分析与检修：由于车辆使用时间较长，行驶里程较多，决定对柴油机进行大修。修复后，柴油机经热磨合后工作正常，但在装车后试机过程中，仍发现柴油机动力不足，并排出大量白烟，根本无法正常行驶。此时对喷油器进行调试，发现喷油器喷油压力正常，喷雾良好。再逐项检查喷油提前角、气门间隙、配气相位、空气滤清器的滤芯及进气管，均未发现异常现象。最后通过分析，认为造成此故障有以下原因：

①柴油机大修时，气缸、活塞及活塞环都按照大修标准，修理数据全在规定范围值内，柴油机无异响，由此认为柴油机气缸内不会有问题，故障在进气部分。

②柴油机大量冒白烟、无力，说明柴油机进气不足，柴油在燃烧室内不能充分燃烧而排出，问题出在废气涡轮增压器到中冷器及中冷器到柴油机进气管之间。

③空气滤清器至废气涡轮增压器的胶管脱层也会出现此类故障。采用如下措施：拆下空气滤清器至废气涡轮增压器的胶管，经检查无脱层；拆下进气管，发现内有油污，但未堵塞；拆下中冷器到柴油机进气管之间的橡胶软管，起动柴油机，冒白烟现象消失。通过以上检查，认为中冷器出现堵塞故障。拆下中冷器后，发现其下部油泥较多；对中冷器进行反向通水试验，发现水流不畅，说明中冷器内部管道堵塞严重。于是将中冷器解体，发现其内部管道80%堵塞。更换中冷器，柴油机随即运行正常。

故障分析：WD615.67柴油机为增压中冷型，中冷器装在柴油机的前部，也就是散热器的前端，靠吸风风扇和车辆行驶的迎面风冷却。中冷器内部管道常附有油泥、胶质等杂物，不仅使空气通道变窄，热交换能力降低，而且由于污物堵塞空气通道，使进气量降低，柴油机功率下降，排气冒白烟，严重时车辆无法正常运行。该车由于中冷器内部管道堵塞严重，增压后的空气进入气缸内较少，致使进气量不足，柴油在燃烧室内不能充分燃烧，便呈白色烟雾排出。

案例7：高压泵故障柴油机加速无力故障。

故障现象：一辆五十铃NKR型货车，装备2.8L的4JB1型柴油机，行驶里程8.5万km。该车柴油机烧机油，加速无力，起动困难。

故障诊断：接车时柴油机不能起动，在起动的瞬间排气管排出很浓的黑烟。对于柴油机来说，要有足够的气缸压力和准确的喷油正时，以及足够的燃油和良好的雾化才可以正常工作。将车拖回车间，起动多次均不能着火。考虑到柴油机即使烧机油也不至于不能起动，于是先从供油入手检查。

将油水分离器中的开关打开，发现放出的杂质中掺有部分黑色机油。根据这一检查结果，认为高压泵与柴油机之间的油封有窜油的可能。把油水分离器中的杂质放净后，通过手油泵泵油，起动柴油机，但还是不能着火。用高压空气从燃油箱加油口加压，柴油机终于起动，但排气管冒蓝烟，加速很沉闷、无力。

经过进一步检测，发现该车柴油机必须进行大修。大修时更换了活塞、气缸套、活塞销、活塞环及喷油器，校验了高压泵。安装好后试车，发现柴油机加速性能还是不尽如人意，加速有点沉闷，好像是点火时刻晚。再次校对正，并将喷油正时提前了一个齿，但试车还是没有多少改善。于是又将检查重点放在供油系统上。

由于高压泵经过专业校验，认为发生故障的可能性较小。另外喷油器也是新换的，故将检查重点放在供油管路上。首先怀疑供油管路有漏气的地方，检查供油管路中的软管，发现在管路接头处有许多裂纹，于是更换了所有的供油软管。再次试车，与刚大修完不同的是，稳住加速踏板加油时，柴油机可以正常工作一段时间，继续加油时柴油机先是抖动，然后转速急剧下降，如不再加油就会熄火。由此看来，故障还是在供油方面。

故障排除：虽然高压泵是经过校验的，但其中的吸油泵的性能好坏根本无法确定。为了确定高压泵是否良好，在输油管路上加装了一个电动输油泵，通过倒档开关供电，打开点火开关，电动输油泵就会向高压泵供油。加装完输油泵后试车，柴油机加速性能有所好转，但故障现象还是未能完全消除。

为了再提高供油压力，将高压泵进油口处的橡胶软管断开，将一个装满柴油的油桶放置在高出高压泵50cm的位置，像打“吊瓶”一样，利用液体压力直接给高压泵供油。此时柴油机加速有力，未再出现加速无力或熄火的现象，说明高压泵有问题。重新校验、调修了高压泵后试车，汽车加速有力，故障彻底排除。

维修总结：在该故障的排除过程中，由于一直认为高压泵是校验好的，不会有问题，于是把大量精力放在了其他方面，走了一大圈弯路后，才又回到了原先认为不可能的部件上。

在日常维修工作中不乏这样的例子，由于一些部件是刚更换的，所以维修中就不再考虑这些部件了。但不能确定以前维修人员的技术水平和配件质量。因此，遇到故障时，需要冷静的思考和智慧，避免盲目信任或自以为是。