国Ⅲ柴油机飞车故障分析与处理

2023-09-23 理论教育版权反馈

【摘要】：柴油机“飞车”是指转速突然升高，而且大大超过标定转速。为了迅速判断故障的原因，更换了一台新的同一型号的喷油泵，结果“飞车”现象消失，柴油机一切正常，因此故障为喷油泵所致。

柴油机“飞车”是指转速突然升高，而且大大超过标定转速。此时柴油机发生的排气声越来越密，排气大量冒黑烟，减小油门也不能使转速降低。如不采取紧急措施，会出现连杆螺栓断裂，气缸盖、机体、活塞等零件损坏，同时还会出现飞轮破裂、气门及气门弹簧折断等重大事故，甚至直接威胁人身安全，这就要求驾驶人能临危不慌，冷静地采取行之有效的方法，从而化解或减轻事故的危害程度。

1.柴油机“飞车”故障的原因分析

柴油机“飞车”的主要原因大致有以下两个方面，即大量机油进入气缸燃烧和供油量太大。

（1）机油进入气缸参与燃烧

①油底壳中机油加得太多，使大量机油通过气缸套与活塞之间的间隙进入气缸燃烧。

②空气滤清器中机油过多，超过刻度线，部分机油从进气道直接进入气缸燃烧。

③活塞环磨损，“泵油”作用加强。

④油环及活塞上的回油孔堵塞，使机油留在气缸中燃烧。

⑤柴油漏入油底壳，使其油面升高，混合油窜入燃烧室参与燃烧。

⑥柴油机温度太高，使机油过稀，易进入气缸参与燃烧。

⑦机油不符合使用要求。

（2）供油量太大

1）柱塞卡在最大供油位置中。主要原因：组装柱塞副时，将柱塞碰伤；出油阀拧紧力矩过大，使柱塞套变形；柱塞套定位螺钉的垫片太薄或漏装垫片，使柱塞套变形；调速齿杆与调节齿轮的位置装错。

2）单缸柴油机的单体喷油泵调速器的传动滑套被卡住，造成调速失灵，导致“飞车”。

3）调速器方面的可能原因：

①油泵柱塞调节臂未卡入调速器杠杆拨叉内，柱塞处于最大供油位置。

②销子和定位键等连接件脱落。

③调整不当，随便提高调速弹簧的预紧力。

④将调整转速的装置调整到极限位置。

⑤安装调速器飞球时，涂润滑脂过多且过于粘稠，致使转速升高时飞球难以张开。

4）喷油器质量问题造成供油过量。

2.出现“飞车”故障时应采取的紧急措施

当柴油机出现“飞车”时，操作者应沉着冷静，果断地采取有效措施使“飞车”停止。

①当机车静止，柴油机空转时，迅速用衣服或毛巾等紧紧包住空气滤清器的空气入口，使空气不能进入气缸而使柴油机熄火，此法制止“飞车”最有效。

②重车时，可加重柴油机的负荷而使柴油机停车。

③迅速拧松高压油管接头螺母，切断柴油供应。如找不到扳手，可将高压油管砸掉，使柴油机熄火。

④有减压装置的，可将减压手柄扳至减压位置，使柴油机熄火。有燃油箱开关的迅速将开关置于断油位置迫使柴油机熄火。

⑤若机车在运行中，千万不要摘档或踩下离合器，以防止转速继续升高，应紧急制动迫使柴油机熄火。

3.柴油机“飞车”故障的诊断

①在制止“飞车”时，首先应切断柴油的供给，迅速拧松高压油管接头螺母，如“飞车”立即停止，则说明柴油机的“飞车”是由于柴油供应过多引起的。这时可检查喷油泵系统，就会找到“飞车”的原因（如柱塞卡死在最大供油位置或调速齿杆被卡死等）。

②如果拧松高压油管接头螺栓后柴油机仍“飞车”，则是过量机油进入气缸燃烧而造成的。待柴油机“飞车”制止后，首先应拔下机油尺，检查油底壳内机油是否过多，如油面过高，应放出过多部分；如不高，则应检查空气滤清器油盘内机油油面是否过高，如过高，也应放出过多部分，并检查空气滤清器滤芯内是否沾有大量柴油或机油，若油底壳和空气滤清器油盘内机油油面没有问题，再检查活塞、气缸套、活塞环是否磨损严重，活塞环是否装反或卡死在环槽内等。

在“飞车”故障原因未找到并排除之前，严禁再次起动柴油机；故障排除后，还应检查柴油机各运动件有无因“飞车”而损坏，以免产生不必要的损失。

4.故障案例

喷油泵机油回油不畅导致“飞车”故障。

故障现象：一台车用X6130柴油机，在运行过程中突然柴油机油门不回，即松开加速踏板后柴油机转速降不下来，即发生“飞车”故障，车主随即到维修厂进行修理。

故障诊断：根据车主反映，该车行驶约5万km，柴油机功率尚可，耗油量、排烟基本正常。一般，引起“飞车”的主要原因有两个方面：一是喷油泵调速器本身的故障，使其丧失了正常的调速性能，这种情况产生于调速器部分有卡滞、松动，调速器内腔压力高等不正常现象；另一方面是由于外因而改变了柴油机的调速特性，其特征是喷油泵本身没有故障，而柴油机在运行过程中有额外的柴油或机油进入燃烧室参与燃烧。

根据以上两方面的原因，首先对油门拉杆和油泵供油调节拉杆进行检查，没有发现卡死现象，供油调节拉杆活动自如。

该台X6130柴油机配装的是杭汽生产的6缸P型泵RFD调速器，根据车主的要求，维修人员拆下喷油泵，在试验台上分别检查喷油泵各工况下的供油量，检查结果为供油量基本正常，特别是怠速断油转速小于450r/min（操纵手柄置于怠速位置，试验台转速为450r/min时，喷油泵完全停止供油），拆开调速器后壳，未发现异常情况，且拉杆活动自如，无任何发卡现象，因此认为喷油泵性能基本正常，怀疑因喷油泵因素而引起怠速“飞车”理由不充分，为此，将喷油泵装上柴油机重新试车，“飞车”现象依然如故。

为了迅速判断故障的原因，更换了一台新的同一型号的喷油泵，结果“飞车”现象消失，柴油机一切正常，因此故障为喷油泵所致。但仍无法迅速找到故障的真正原因，为了慎重起见维修人员更换了柱塞偶件，出油阀偶件，并重新调整各工况下的供油量，但调整好装车后，柴油机仍然怠速“飞车”。

故障分析：

①从喷油泵方面来讲，柴油机怠速“飞车”一般为齿条发卡、柱塞油量调整齿圈固定螺钉松动、怠速不能断油或怠速空行程小于0.5mm，而检查的结果是上述各项均为正常。

②从柴油机方面来讲，引起“飞车”的原因多半为烧机油所致，如机油油面过高，活塞环磨损，机油进入燃烧室，但烧机油时，排气一般应冒蓝烟，并伴有其他故障现象，该车无烧机油的特征，且机油油面并未超过规定的上限值，因此此项排除。

③既然故障已明确在喷油泵方面，而在试验台上又检查不出问题，说明有某种因素，只有当喷油泵装上柴油机后才会出现，或者说喷油泵在试验台上调整时，与喷油泵在柴油机上工作时其工作条件有哪些不同，就是产生上述故障的原因。根据这一推断，查找后认为唯一不同的条件是喷油泵凸轮轴腔的润滑方式，喷油泵在试验台上调试时凸轮轴腔是加机油润滑，而装在柴油机上是压力润滑，X6130柴油机所用的P型泵凸轮轴腔是与柴油机主油道相通的，如低压腔（调速器内）机油压力偏高，势必影响调速器的调速性能，从而导致怠速“飞车”，检查柴油机机油压力一切正常。

④柴油机的机油压力正常，表明柴油机本身的润滑系统没有故障，喷油泵内部机油压力是否正常，这是问题的两个方面，进入喷油泵内部的机油其管路与柴油机其他油道是并联的，压力是一定的（一般为0.4～0.5MPa），而喷油泵内部的机油压力往往要小得多，其压力的大小由喷油泵机油回油螺钉的孔径大小来决定，当因某种原因回油不畅时极易造成喷油泵内机油压力升高，从而导致上述故障现象的发生。

故障排除：通过上述分析，现场检查了喷油泵机油回油螺钉，发现孔内有一异物，回油确实不畅，随即将其取出，并彻底清洗，再试车，柴油机一切正常。

国Ⅲ柴油机飞车故障分析与处理

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