单缸柴油机维护与修理

一、概念单缸柴油机，即按气缸数量分类时只有一个气缸的柴油机。

柴油机，是用柴油作燃料的内燃机，将燃料燃烧释放出的热能转化为电能或机械能的装置。

单缸柴油机有二冲程和四冲程的，二者机构基本相同，主要差异在配气结构方面。

单缸柴油机的每个工作循环都经历四个过程：进气、压缩、做功和排气。

在一个工作循环中只有一个行程是做功的，而其余三个行程都是为做功行程创造条件的辅助行程，因此，单缸柴油机的工作不稳定。

单缸柴油机的发展还是要依靠科技的革新，不断利用新的技术去改进单缸柴油机现存的缺点和不足，扩大其使用范围。

例如，为其装配限油装置、排放控制装置等，以满足机动车使用和环保的需要等。

应用领域：单缸柴油机主要应用于农业机械、工程机械、汽车工业、船舶机械、电力工业等领域。

二、单缸柴油机热机起动困难故障检修故障现象：一台S195柴油机，冷机时能顺利起动，热机时却难以起动。

在一次作业停机后，起动不能着火，但约半个小时后再起动时很快就着火了。

另外，机车牵引力明显不足。

故障检查：起初，认为是缸套、活塞磨损造成的，但换新件后，故障依旧。

作进一步检查时，发觉摇转飞轮阻力较小；松开减压手柄摇转飞轮，听到排气管里发出“哧”的声音，于是怀疑气门关闭不严，致使气缸压力过低。

但经拆卸检查，气门头部和气门座圈没有烧损，也无偏差。

反复查找终于发现，原来是气门弹簧自由长度比标准高度缩短了1.5mm。

故障排除：在气门弹簧一端加上2mm厚的平铁垫后，该柴油机玲、热机均能顺利起动。

故障分析：由于气门弹簧长期处在高温下工作，便因退火而使自由长度缩短且张力降低，造成气门关闭不严或关闭滞后，柴油机便因气缸压力过低而难以起动。

当该机冷却后，其弹簧张力有所恢复，柴油机便又能起动了。

三、单缸柴油机起动困难的原因分析如果按照柴油机起动程序操作，连续3次以上都不能起动，甚至采取辅助手段，如向水箱内加热水，向进气管加机油，在进气口处点火助燃，或两人协作合力摇车仍不能起动柴油机时，即可认为该柴油机发生起动困难故障。

故障原因分析如下：1．压缩系统的故障缸套有裂纹或砂眼产生漏气；活塞环严重磨损漏气；活塞环胶粘卡死；活塞环开口重叠；缸套严重磨损；气缸垫破损；燃烧室镶块烧损、错位或脱落；起动喷孔偏斜或堵塞；代用件不合适，如缸垫过厚，造成压缩比减小等。

2．配气机构的故障空气滤清器严重堵塞，充气量不够；排气管或消音器堵塞，排气不畅；减压不彻底造成转动不灵活；气门与气门座积炭、磨损造成密封不严；气门杆在导管内卡死；气弹簧折断；气门座圈松动、断裂；凸轮轴干涉挺柱底盘，使气门开闭不准时；气门间隙调整螺丝滑纹、松动等。

3．燃油供给系统故障油路堵塞不供油；油路中有空气或水；燃油型号不对；喷油泵供油量小，低速时油门打不开；喷油压力或高或低；喷油器弹簧折断；油泵柱塞磨损；调速杠杆拨叉脚太低碰泵体，或太高嵌不住喷油泵柱塞凸炳；柱塞副与出油阀密封面之间有脏物；喷油泵弹簧折断；喷油器轴针卡死；喷油器喷孔堵塞、烧损、钢球失落；喷油器体密封面损坏；油泵定时齿轮安装错误等。

4．调速系统故障滑盘式调速器钢球脱落或漏装；钢球外移卡住滑盘；调速器弹簧或调整螺钉松脱；飞锤式调速器飞块与销脱落；飞块与飞块座卡死；调速器轴磕碰弯曲，往复运动不灵活等。

5．各运动副配合过紧轴瓦烧蚀抱紧甚至咬死；活塞销与连杆衬套咬死；吕轮轴与其衬套咬死；起动轴与其衬套咬死；曲轴轴向间隙过小，或曲轴与连杆大头的侧隙过小，造成热车起动困难等。

6．其它方面的故障如机油牌号不对，粘度过大；更换零件时出现装配错误等。

综上所述，单缸柴油机起动困难故障，原因是多方面的，有时是一个因素所致，所以在处理起动困难故障时，首先要弄清故障属于压缩、运转、供油3种中的哪一方面，然后再根据故障更深层次的表现形式，来判定其原因所在。

如运转不灵活可能是运动副配合过紧或减压不彻底所致，压缩小可能是气门漏气所致，供油不正常的主要原因可能在于喷油泵及喷油器等。

四、如何诊断单缸柴油机不能起动故障？由于柴油机爆发压力高、噪声大，气缸垫烧蚀时不易察觉，难以判断，导致气缸垫更换不及时，造成气缸套变形、封水圈损坏以及缸盖和缸体之间过梁处受高温高压气体的冲击，导致严重烧蚀沟痕，致使维修困难以及机件报废等现象，严重影响了柴油机使用的经济性及可用手摇柄以高速摇转曲轴，柴油机不能启动或难以启动时，说明柴油机启动困难。

造成启动困难的主要原因燃油系或压缩系有故障。

1．故障原因（1）燃油系的故障：属于燃油系的故障，主要有油箱内无油或油箱开关未打开；油箱开裂、碰瘪；油箱盖通气孔堵塞；燃油系统有空气；柴油滤清器被杂质、污物堵塞。

柴油粘度大，环境温度过低，柴油流动性小。

柴油变质、有水，柴油不能有效燃烧，柴油机启动困难、燃烧室镶块启动小孔被积炭等堵塞。

供油提前角不正确，凸轮轴凸轮磨损严重，致使供油量减少。

出油阀偶件磨损严重，出油阀垫圈损坏或密封不严。

柱塞偶件磨损严重，造成供油压力低。

柱塞卡死在柱塞套内；柱塞进油孔堵死；柱塞调节头滑脱出调速杠杆槽而位于不供油位置，造成不供油。

柱塞弹簧或出油阀弹簧弹力减弱或折断。

喷油嘴偶件磨损严重，喷油压力低，雾化不良、滴油、回油过大，喷油射偏、喷雾锥角不合格。

喷油器调压弹簧弹力变小或折断。

高压油管接头密封不严，漏油严重。

（2）压缩、配气机构的故障：属于压缩、配气机构方面的故障，主要有机体、缸盖变形严重，缸垫老化、变形或制造不合格；螺栓拧紧力矩过高或过低，造成密封不严而漏气。

缸套、活塞、活塞环磨损严重，气缸间隙过大，活塞环边间隙增大，活塞环开口转向，开口间隙过大，活塞环结焦、咬死，造成气缸漏气。

气门弹簧弹力减弱或折断；进排气门积炭或烧蚀、磨损严重，造成气门漏气。

进、排气门间隙调整过小，使气门关闭不严。

气门锁夹、气门弹簧座磨损、气门推杆弯曲、折断或脱落、凸轮轴进、排气凸轮磨损严重，造成进气不足、排气不净。

空气滤清器或排气管**堵塞。

定时齿轮安装不正确，记号未对准，造成配气相位错乱。

减压阀调整过紧，导致气门关闭不严而漏气、机体、缸套等裂纹，冷却水进入气缸内。

曲轴轴颈、连杆大小端轴承磨损，或进、排气门磨损严重而下沉量增大，造成压缩比减小。

2．故障诊断进行故障诊断时，应熟悉构造、弄清原理，由简到繁、由外向里，按系统分步骤，逐渐分析判断故障原因，坚决避免乱拆乱卸。

由于供油系统易于检查且易出故障，所以一般先从它开始检查，最后检查压缩配气机构。

（1）燃油系统故障诊断：将油门开在中间位置摇车，如果能听到清晰的喷油声．说明供油系统正常；否则，说明供油系统有故障。

用手摇车时，若能达到启动转速（大于200r/min），放开减压手柄，手感压缩力强，井能摇转1～2转，那就应该先从供油系统查找故障。

①高、低压油路部位故障判断：以喷油泵为界，在喷油泵前的油路是低压油路，在喷油泵后的油路为高压油路。

首先，打开高压油路和低压油路的交点（喷油泵上的管接螺栓），以迅速查清故障是在高压油路还是在低压油路。

如果此处流油很畅，无泡、水等，说明低压油路正常，故障出在高压油路。

如果流油不畅，且有水、气泡等，则应查低压油路。

②低压油路故障诊断：检查油箱内是否有油，油箱开关是否打开，油管是否开裂、扭折变瘪、有无堵塞，管接头是否松动，接头处的密封铜垫是否严密，柴油滤清器是否有水或被堵，油箱盖通气孔是否堵塞，旋松柴油滤清器上的放气螺塞放尽空气。

如果来油很畅，且没有气泡，还应注意检查燃油内是否有水珠，若含水过多也会造成启动困难。

③高压油路故障诊断：低压油路故障排除后，可摇车启动，如能听到清脆的喷油声，说明高压油路工作基本正常，可试启动；如果听不到喷油声，则说明高压油路亦有故障。

④喷油泵故障诊断：拆下喷油泵的高压油管，首先检查喷油泵，用手指堵住喷油泵出油口，摇动曲轴。

如果感到喷油压力很大，则可初步认为喷油泵是好的，应检查喷油器；如果感到喷油压力小，则说明喷油泵有故障。

如果喷油泵无泵油感觉，则应通过齿轮室盖上的观察孔盖板，检查柱塞后部的油量调节臂是否从调节杠杆内滑出，如未脱出，应上下拨动油门手柄，检查调速杠杆是否操纵灵活，柱塞是否可以达到最大供油位置；应用泵油扳手进行泵油检查，若感觉无力，应注意检查柱塞弹簧是否折断，柱塞是否卡死在上止点附近。

若仍然查不出故障原因，应分解喷油泵。

先拆下出油阀紧座，取出出油阀弹簧，转动飞轮，泵油凸轮不在供油位置。

若柱塞未卡死在柱塞套内，柱塞在油泵弹簧的作用下下行，出油阀孔无柴油流出，则说明喷油泵进油孔堵塞，应清洗干净。

对于换新油泵凸轮轴的喷油泵，可能是凸轮轴凸轮基部将柱塞顶起过高，柱塞在下止点时仍然将柱塞套进油口，油口堵死而不能供油，应增加喷油泵与齿轮室盖之问的垫片，还应进一步检查喷油泵柱塞与油量调节臂配合是否松动。

如果喷油泵供油压力过低，供油量过小，应重点检查喷油泵进油孔是否堵塞，柱塞偶件是否严重磨损，出油阀偶件及凸轮轴是否严重磨损，调速杠杆等部件是否卡死在最小供油位置。

⑤喷油器故障诊断：喷油泵故障排除后摇车，如仍不喷油，则应进一步检查高压油管是否漏油，然后调试喷油器的喷油压力。

如果无效，则说明喷油器有故障。

从气缸盖上拆下喷油器总成，用高压油管与喷油泵连接好，摇车观察喷油器雾化质量。

若呈线状油束、滴油、射偏，则说明喷油压力不足，则应检查词压弹簧是否折断，喷油嘴偶件是否磨损严重、烧死，应研磨或更换偶件；同时注意观察偶件是否咬死，如油压调整螺钉稍微紧些喷油器不喷油，偶件可能有轻微咬死。

当针阀在开启位置卡死时，还会出现回油现象。

喷油压力过高或过低，将会直接影响柴油机的性能，SI95型柴油机喷油压力规定为11.76±0.98MPa，一般在喷油器试验台上进行检查调整。

无条件时，可采用下列方法在柴油机上调整：旋下喷油器上的回油管管接螺栓，取下回油管。

松开高压油管和喷油器压板，取出喷油器。

将高压油管转一角度，将喷油器装在高压油管的一端，并固定在易于停止的位置。

用泵油扳手扳动手油泵，观察油嘴的喷雾情况：正常时应有"嘎嘎"声，不应当出现滴油、颗粒状以及分散的油柬。

否则，需边调整螺钉边泵油，直到喷出的油束全部雾化，并发出"嘎嘎"声时为止。

再用一张白纸于喷油器垂直并相距100mm，让喷油器喷油，在白纸上应留下直径25～30mm的油迹，无滴油现象，则认为压力调整合适。

上述调整无效，可清洗喷油嘴偶件，或换新偶件。

195系列、165系列、170系列、175系列小型柴油机喷油压力均按此办法调整。

⑥供油时间检查：上述故障排除后，仍不好启动，且有黑烟冒出，则应检查供油提前角刻线是否对齐，供油时间过早或过迟都会影响启动困难。

检查方法是将高压油管从喷油嘴上卸下，另一头装于喷油泵上，用手慢慢转动飞轮，观察到高压油管口处刚刚冒油即停止转动，观察飞轮上的供油刻线是否与水箱上的刻线对齐。