故障檢查與技術維護

康明斯發動機啟動困難故障代碼解除方法

 

摘要：起動機作為柴油機啟動的關鍵部件，在柴油發電機組運行過程中發揮著重要作用。然而，由于各種原因，起動機可能出現故障。了解起動機故障的表現及解決方法，可以幫助您及時發現并處理問題，避免更嚴重的損壞。此外，柴油機若保養不及時，也會在起動時可能出現各種故障。康明斯公司根據工作實踐經驗，在本文中對柴油機起動時的常見故障及排除方法做了相關分析，并介紹了相關案例檢修過程。

 

一、啟動故障的成因分析

 

      柴油機出現啟動困難或無法啟動，其原因，除了柴油機結構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系。下面逐步分析其故障原因。

1、啟動系統故障

      起動機的動力是否充足，工作是否正常、良好，將直接影響柴油機的順利啟動。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，其內阻越大，大電流放電的實際電壓降也大，單位時間內所能輸出的電能少，啟動功率和轉速達不到啟動要求，柴油機啟動當然困難。若用兩個蓄電池強行啟動，不僅容易使起動電機的主開關觸點產生熔焊而脫不開，從而燒毀起動機線圈，而且也會使蓄電池加快損壞，造成下次的啟動故障。

2、燃油供給系統故障

      根據柴油機所處的各種不同工況，要求定時、定量、定壓并且保證質量地向柴油機燃燒室輸送霧化良好的燃油。而燃油供給系統又由油箱、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，一旦中間某個環節出現故障，就會導致供油異常，極易引起柴油機啟動困難甚至根本無法啟動。所以，確保燃油供給系統的工作正常，是消除柴油機啟動故障的主要措施之一。

3、燃燒室壓力不足

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

4、潤滑系統故障

      柴油機潤滑系統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。如果柴油機潤滑系統工作不正常，不能及時向運動零件表面提供足量的潤滑油，勢必會造成運動阻力增大，運動零件轉動困難，燃燒室壓力不足，從而直接導致柴油機啟動困難。所以，柴油機的潤滑系統是否工作良好，也直接關系到柴油機能否正常啟動。

 

圖1  柴油機起動機零件結構圖

圖2  柴油機起動機減速裝置

 

二、啟動故障的部位查找

 

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

1、起動機系統

      起動機系統的主要故障原因：

① 蓄電池電力不足；

② 電路接觸不良；

③ 起動機炭刷磨損；

④ 轉子有氧化物燒蝕；

⑤ 電池卡子銹蝕。

2、燃油供給系統

     根據燃油供給系統的組成結構，導致供油異常的主要因素：

① 供油系統存有空氣；

② 供油管路堵塞；

③ 燃油過濾器堵塞；

④ 輸油泵供油不足；

⑤ 噴油提前角調整不當；

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、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

      由于潤滑系統的結構組成主要有低壓油管、濾清器、輸油泵、高壓油管等組成，所以導致潤滑系統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

 

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

1、起動系統檢查

      檢查起動機系統是否正常工作，各連接電線是否正確、牢固。如果起動機動力不足，則應考慮更換起動機炭刷或重新給蓄電池充電。若起動機轉子上有氧化物或輕微燒蝕，可用“00”號砂布打磨；若燒蝕較嚴重，應用細銼刀修平，再用砂布打磨；對不能修復者，則應及時更新。

2、燃油系統檢查

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

（2）重新調整噴油提前角，檢修噴油器和噴油泵，重新調整噴油壓力。值得一提的是，為了提高噴霧質量，許多維修工把噴油壓力調得過高，這樣噴霧情況可能變好了，但柴油機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，達不到啟動油量。所以噴油壓力要適當，并不是越高越好。渦流室柴油機噴油壓力一般為12.25±0.49mpa，直噴式柴油機為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、排氣門密封面，重新調整氣門間隙；檢查活塞的磨損情況，更換活塞環，調整活塞環切口角度。如氣缸墊破損則應重新更換，并且按規定的扭矩擰緊氣缸蓋螺栓。

4、潤滑系統檢查

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

 

圖3  柴油機燃油泵低壓油路檢查

圖4  柴油機燃油泵高壓油路檢查

 

四、電噴機啟動故障解決案例

 

1、修理過程

（1）與柴油發電機通信，清除非現行故障，常見代碼如表1。

（2）排除現行代碼“111”“115”“195”“428”。

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

（4）測量輸油泵電阻在要求范圍內，進行對地導通性檢查，檢測出有效電阻（正常狀態下，應該斷開）。

（5）啟動困難可能是供油不足，油路中進入了空氣，致使柴油發電機自行熄火。為此，將噴油泵從機上拆下，清洗后裝到噴油泵試驗臺上對其各項指標進行測定。當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壓閥向下壓進時，噴油泵泵腔的燃油壓力并未升高。

① 輸油泵裝在泵腔的內端面上，原理如圖5（a）。當傳動軸轉動時，通過輸油泵鍵帶動轉子轉動，轉子帶動4個滑片轉動，同時滑片在十字槽中作往復移動。滑片端頭始終緊貼在偏心環的內壁上，沿表面刮動使進油區和壓油區的容積改變，進油區容積由小到大，燃油被吸人進油區；壓油區容積由大到小，具有一定壓力的燃油被壓出壓油區，完成泵油過程。這個壓力隨轉速的增高而增大，它一方面保證泵腔內充滿燃油，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 輸油泵調壓閥控制著油泵的泵腔壓力，調壓活塞受到油泵內燃油的壓力和調壓彈簧力的共同作用，原理如圖5（b）。分配泵的轉速不同，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。當作用于調壓活塞的燃油壓力超過調壓彈簧的力時，調壓彈簧被壓縮，調壓活塞就移動；當壓力達到一定值時，調壓活塞上升至使調壓閥旁通孔打開，一部分燃油通過旁通孔流人輸油泵進油口，因而可通過改變調壓彈簧的預緊力來調整泵腔壓力，調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準值，則可壓進調壓閥殼體上的堵頭進行調整。

表1    發動機啟動困難故障代碼

 

2、故障結論

（1）柴油發電機輸油泵失效，更換輸油泵，其外形結構如圖6所示。

（2）根據柴油發電機故障代碼基本可以確定“2266”現行故障代碼會對發動機無法啟動產生影響，重點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行故障代碼。該故障代碼產生的原因是對地短路或低電阻(輸油泵部分短路)。冷天時。膠質燃油可能堵住輸油泵，產生該故障代碼。如果輸油泵轉子停轉或卡住，該故障代碼也會變成現行故障代碼。當檢測到故障狀態時，ECM輸油泵驅動器被關閉以保護電路。在重新測試ECM以確定故障代碼的原因前，有必要使鑰匙開關關閉然后又重新接通，接通鑰匙開關時ECM驅動器重新啟用。如果這些原因不再出現，該故障代碼將設為非現行狀態、可予以清除。

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

（5）若噴油泵調壓閥內的彈簧斷裂，該彈簧的有效長度減小，彈簧對滑閥的壓力減小很多，致使在泵腔內柴油壓力較低的情況下滑閥就已開啟，泵腔內的柴油有相當一部分從回流孔流回輸油泵進油側，因而造成泵腔內柴油壓力過低。在這種情況下，柴油不能在短時間內克服噴油泵柱塞的阻力而迅速充滿高壓腔，因此就出現了供油不足，特別是在柴油機高速運轉時供油嚴重不足。同時，柴油機在高速運轉一段時間后，由于泵腔內的柴油因壓力過低而不能迅速充滿各摩擦副間的縫隙，噴油泵各運動件摩擦產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，導致柴油供不應求，柴油機自行熄火。當噴油泵泵腔內維持的柴油壓力過低時，供油提前角調節器因沒有足夠的壓差而不能工作。柴油機在高速時由于供油提前角調節器不起作用而供油過晚，使柴油機起動困難，起動后運轉聲音發悶、功率下降。

 

圖5  柴油機啟動困難和無法啟動原因

圖6  輸油泵結構剖析圖

 

總結：

      實踐證明，通過對柴油機進行以上步驟的檢查，加上正確的操作方法，均能很好的解決柴油機啟動困難的各種故障，并全面改善或恢復柴油機的良好啟動性能。因此，當若出現不能啟動的問題，用戶可進行自檢，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，請建議您請專業維修店或授權服務中心進行診斷。專業技師可以使用診斷設備準確地確定起動機故障的原因，并提供相應的維修建議。在某些情況下，起動機故障可能無法修復，您需要更換整個起動機。為了避免起動機故障，建議您定期進行預防性維護。這包括檢查電池、電纜連接以及起動機本身的狀況。通過及時發現并解決潛在問題，您可以減少起動機故障的風險。

 

 

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