康明斯柴油机常见故障及分析

康明斯柴油机常见故障及分析
昆明车辆段乘务车间：张跃
摘要：本文分析了康明斯柴油机的常见的故障，如机油油面升高、柴油机冒黑烟、动力不足等，并提出了相应的解决办法。

关键字：柴油机故障分析
前言
柴油机在运转过程中难免会出现故障，一种故障可以表现为一种或多种异常现象，一种异常现象也可能是由一种或多种故障原因造成的。

以下就康明斯发动机的常见故障进行分析，并提出相应解决办法。

一.柴油机常见故障及处理方案
1．机油油面升高
柴油机在作业过程中，以下三种情况可能造成柴油机机油油面升高：即油底壳中进水、柴油或液压油。

（1）油底壳中进水
刚停机或运转中的柴油机机油呈乳白色（为油水混合物）；停机时间一长，油水就分离，从油底壳可以放出水；柴油机排烟正常。

柴油机机体、缸盖、机油散热器产生裂纹导致进水，此现象多发生在冬季（特别是昼夜温差较大的地区），主要是没有放尽水或防冻液失效，使机体、缸盖、机
油散热器被冻坏（某些部件本身的质量也是一应考虑的因素），当温度升高时，冰溶成水而流入油底壳，致使机油油面升高。

运转或刚停机时机油多呈乳白色；停机时间一长油水就分离，从油底壳可以放出水；因油水混合在气缸内，故柴油机排放白烟。

柴油机缸套产生裂纹或孔洞导致进水，多是由于缸套被冻坏或缸套本身质量不佳而产生裂纹，或由于穴蚀使之产生孔洞，若冷却液不符合要求（如加入了没有经过处理的硬水或无腐蚀性的防冻液），则会加快穴蚀的速度，孔洞的产生也相应地增快、增多。

运转或刚停机时机油多呈乳白色；停机时间一长油水就分离，从油底壳可以放出水。

缸盖、缸体被水击裂产生裂纹而漏水，发动机运转过程中，如果发动机冷却系统冷却水漏光，导致发动机温度过高，此时，不应迅速加水，而应让发动机慢慢自然冷却后，再加入水；如果在发动机温度仍然很高时加入水，缸盖和缸体（铸件）突然遇冷，会产生裂纹，导致油底壳进水。

（2）油底壳中进柴油
启动柴油机时，曲轴不转或只转一很小角度（因为流入燃烧室内的柴油占据了燃烧室的全部或部分空间，使气缸不能压缩或压缩而不能过上止点）；柴油机运转时，机油油面不升高（漏入气缸内的柴油全部烧掉）；停机后油面升高。

PT泵断流阀或回油单向阀关闭不严，康明斯柴油机的柴油箱一般比柴油机本身的位置要高，而喷油器柱塞总有一个或几个处于上止点或上行程。

在停机时间较长的情况下，如果PT泵断流阀关闭不严，柴油由PT泵经油管、缸盖进油道及喷油管的环状空间、垂直油道、计量量孔和喷油孔进入燃烧室，若雾化不好进而经过活塞环流入油底壳使油面升高；如果是回油单向阀关闭不严，则柴油会顺着回油道经过回油单向阀、缸盖内油道、喷油器的回油量孔进入燃烧室，进而经过活塞环流入油底壳，也同样使油底壳机油油面升高。

柴油机运转时PTG调速器中的柴油有较高的压力（0.8~1.2Mpa），加速了柴油的泄漏，因而机油油面升高较快，不运转时油面升高较慢。

PTG调速器柱塞磨损，PTG 调速器柱塞磨损，使柴油漏到PT泵飞球腔内，由于PT泵的润滑油道与柴油机本身的润滑系统相通，进入飞球腔内的柴油会通过PT泵自身的机油道而流入到柴油机的油底壳，从而使机油油面升高。

柴油机运转时，机油油面升高，不运转时，因机油、柴油压力均为零，不会互窜，因而机油油面高度不变。

缸盖产生裂纹或孔洞，康明斯柴油机的柴油是通过缸盖内的油道进入喷油器的，同时缸盖内还有机油油道，如果缸盖产生裂纹或孔洞，有可能使机油油道与柴油油道相连通，而缸盖柴油油道内的柴油压力（0.8~1.2Mpa）比缸盖机油道内的机油压
力（0.3~0.5Mpa）大，柴油则通过裂纹或孔洞进入机油道，随机油一起流到油底壳从而使机油油面升高。

（3）油底壳中进液压油
运转时，机油油面增长极快；不运转时，机油油面增长较慢或不增长。

工程机械及有些大型运输车辆上，其液压系统的部分液压泵直接装在柴油机正时齿轮盖或连接盘上，当其输入轴油封（一般是骨架油封）损坏时，液压油就会窜入柴油机的油底壳，从而使机油油面升高。

2、柴油机动力不足
柴油机动力不足的原因主要有以下几种情况：
（1）喷油提前角不正确
喷油提前角不正确不外乎以下几种原因：装配错误，维修组装时，装配不正确，致使喷油提前角过早或过晚，导致柴油机无力。

这要求装配时注意正确装配，注意正时记号正确对准。

由于装配错误造成的提前角不正确，只有重新装配，方可纠正。

调整不正确或未调整，PT燃油系统的喷油提前角，会随着随着柴油机工作年限的增长，由于凸轮轴凸轮磨损的增加而不断减小，一般地，连续工作一年的的发动机，在正常使用的情况下，喷油提前角会减小1度，为此（参看图1）要减少调整垫片21。

减少一片喷油提前角会增加1度。

注意：六个喷油器喷油提前角增加量要一致。

图1 喷油嘴
1、连接块
2、连接杆
3、弹簧座
4、卡环
5、弹簧
6、喷油器体
7、进油道
8、环状空间
9、垂直油道10、回油量孔11、储油室12、计量量孔13、垫片14、喷油嘴15、密封圈16、连接管17、滚轮18、喷油凸轮19、柴油机机体20、滚轮架轴21、调整垫片22、滚轮架盖23、滚轮架24、推杆25、摇臂26锁紧螺母27、调整螺钉28进油量孔29柱塞工作环境气压变化，工作环境气压发生变化时，特别是高原地区工作环境气压减小较多时，由于气缸压缩气压的减小，喷油提前角应该相应增大。

对于所有的柴油发动机来讲，
都是如此。

只是对于PT燃油系统的康明斯柴油机来说，单靠减少图1中调整垫片21已不能满足增加提前角的要求，这需要通过综合调整正时齿轮和调整垫片21方能达到目的。

（2）涡轮增压器运转不正常
涡轮增压器的作用是增加进气压力（即进气量），使PT 燃油系供给气缸的高压雾状燃油充分燃烧。

涡轮增压器工作不正常，进气不足，燃烧不充分，造成动力不足。

（3）PT燃油系统故障
喷油器滤网堵塞。

每一个喷油器都有一个燃油滤网，由于燃油不洁净、柴油滤芯不合格或长时间不换燃油滤芯造成喷油器滤网堵塞，使喷油器进油不畅，供油不足，造成动力不足。

PT泵油故障：调速器故障，这需上试验台由专业人员调试方可。

熄火电磁阀故障，造成熄火电磁阀开度不够大，供油不足，动力下降。

PT泵齿轮泵故障：磨损严重或损坏，造成供油不足，动力下降。

柴油滤芯故障：柴油路芯不合格或长时间不换，造成供油不足，动力下降。

喷油器调整不合适，或长时间不调整，或长时间未更换，造成喷油器磨损、损坏、疲劳、喷油嘴喷孔堵塞等，使喷油器喷油雾化不良或喷油不足，使动力下降。

3、柴油机冒黑烟
柴油机冒黑烟的原因较多，但对于PT燃油系统的康明斯发动机来说，主要表现在以下几个方面：
（1）涡轮增压器工作不正常，涡轮增压器卡死或转动阻力大，造成进气不足，燃烧不充分，形成浓烟。

涡轮增压器损坏漏机油，机油到进气管，燃烧不充分，形成蓝色浓烟或黑烟；机油到排气管，因排气管温度较高，使机油燃烧形成浓烟，或蒸发形成白色浓雾。

（2）喷油器调整不合适，或长时间不调整，或长时间未更换，造喷油器磨损、损坏、疲劳等，使喷油器喷油雾化不良、滴油，燃油燃烧不充分，形成黑烟。

PT泵调速器调速不正常，形成浓烟喷油提前角过大或过小，喷油提前角不正确，形成浓烟。

二、结论
故障判断的目的就是要从错综复杂的故障现象中，根据其发生、发展和变化过程，确定其是由哪一系统或机构、因何原因造成故障，以便于及时、准确地进行排除，使柴油机恢复正常运转。

对于不同的故障现象需要灵活地运用排除故障的不同方法，从柴油机的原理、结构入手找出问题的解决方法，在遇到故障时，才能缩短查找故障的时间，减少设备故障延时，及时排除故障。