柴油機(jī)啟動(dòng)困難故障分析與排除方法

李忠慶，顧長江

（大慶鉆探工程公司鉆井二公司市場(chǎng)管理中心，黑龍江 大慶 163413）

在石油鉆井生產(chǎn)過程中，柴油機(jī)作為主要?jiǎng)恿υO(shè)備，不僅承擔(dān)著井場(chǎng)上所有的用電系統(tǒng)的電力供應(yīng)任務(wù)，還承擔(dān)著泥漿泵的主要?jiǎng)恿?yīng)，在現(xiàn)場(chǎng)施工過程中，常常遇到柴油機(jī)啟動(dòng)困難的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響著鉆井施工效率。

1 柴油機(jī)啟動(dòng)故障現(xiàn)象

在工作準(zhǔn)備充分、設(shè)備機(jī)件無故障的前提下啟動(dòng)柴油機(jī)應(yīng)能成功啟動(dòng)，但有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)啟動(dòng)不成功的故障現(xiàn)象，在工作中主要遇到以下幾種類型：

（1）啟動(dòng)不成功故障現(xiàn)象具有偶發(fā)性特點(diǎn)，有時(shí)柴油機(jī)能夠順利啟動(dòng)成功，無需二次啟動(dòng)，而有時(shí)連續(xù)啟動(dòng)仍然啟動(dòng)不成功。

（2）低溫啟動(dòng)不成功是典型的啟動(dòng)問題，由于溫度低導(dǎo)致燃料點(diǎn)火時(shí)霧化不好，造成低溫啟動(dòng)不成功的故障現(xiàn)象。

（3）偶爾會(huì)出現(xiàn)熱車條件下啟動(dòng)不成功的現(xiàn)象。

（4）環(huán)境溫度和機(jī)體溫度在較低和較高的條件下都容易出現(xiàn)啟動(dòng)不成功現(xiàn)象。

在對(duì)柴油機(jī)啟動(dòng)不成功故障現(xiàn)象進(jìn)行分析時(shí)應(yīng)該首先考慮柴油機(jī)機(jī)體冷熱車狀態(tài)，然后再開始排除故障，進(jìn)行充分分析論證并研究故障機(jī)理，針對(duì)問題進(jìn)行故障排除。

2 柴油機(jī)啟動(dòng)故障原因分析

2.1 柴油機(jī)冷車啟動(dòng)困難而熱車不困難

柴油機(jī)冷車啟動(dòng)困難而熱車不困難的現(xiàn)象主要有：?jiǎn)?dòng)轉(zhuǎn)速正常而排氣管道無煙霧排出；啟動(dòng)轉(zhuǎn)速正常而排氣管道冒出白色煙霧；啟動(dòng)轉(zhuǎn)速正常而排氣管道冒出黑色煙霧；啟動(dòng)轉(zhuǎn)速正常而排氣管道冒出藍(lán)色煙霧；冷車啟動(dòng)困難，啟動(dòng)升溫后熱車容易啟動(dòng)。原因分析如下幾點(diǎn)。

（1）啟動(dòng)轉(zhuǎn)速正常而排氣管道無煙霧排出。出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象主要有2個(gè)方面原因：

①考慮低壓油路中進(jìn)入空氣，從而導(dǎo)致低壓油路中無柴油運(yùn)移到泵油泵或者噴油器，造成柴油機(jī)無法正常啟動(dòng)。

②主要考慮噴油泵中斷油電磁閥的位置及狀態(tài)是否處于供油位置，若未在供油位置，那么會(huì)導(dǎo)致無法向噴油器供油而無煙霧排出。

（2）啟動(dòng)轉(zhuǎn)速正常而排氣管道冒出白色煙霧。出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象主要有5個(gè)方面原因：

①燃油的不充分燃燒是噴口冒白煙的直接原因，由于天氣原因，發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室溫度過低導(dǎo)致燃油霧化效果差，燃燒不充分，導(dǎo)致白煙產(chǎn)生。

②供油系統(tǒng)中有水。燃油中或燃燒室中有水份，水在氣缸內(nèi)被燃燒放出的熱量加熱成水蒸氣，從排氣管排出形成白色煙霧。

③噴油時(shí)間過早或過遲。燃油噴出時(shí)間和噴出量會(huì)嚴(yán)重影響燃油燃燒效果，過多的燃油不能經(jīng)過充分燃燒就變成油氣混合物噴出。

④噴油器嚴(yán)重滴油、或噴油器壓力調(diào)得過低，使噴油嘴霧化不良，霧化不良導(dǎo)致柴油未完全燃燒，和正常工作氣缸排出的高溫廢氣在排氣管內(nèi)匯合，從而冒白煙。

⑤氣缸墊由于裝配質(zhì)量問題或材料老化問題出現(xiàn)密封失效的情況，導(dǎo)致水進(jìn)入氣缸中，混合燃燒后水變成水蒸氣，體現(xiàn)為白煙噴出。

（3）啟動(dòng)轉(zhuǎn)速正常而排氣管道冒出黑色煙霧。出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象主要有九個(gè)方面原因：

①噴油器霧化不良、卡死或滴油嚴(yán)重或噴油壓力不正確。

②噴油提前角不正確，提前角偏大或提前角偏小。

③噴油泵調(diào)速器有問題，各缸供油不均勻，有一個(gè)或幾個(gè)缸供油量少，而另幾個(gè)缸供油量多。

④噴油泵柱塞或出油閥磨損嚴(yán)重。

⑤氣缸壓縮壓力不足。

⑥氣門間隙不對(duì)。

⑦進(jìn)排氣阻力太大。主要由于空氣濾清器污損嚴(yán)重、排氣管阻力大、消聲器匹配不當(dāng)?shù)仍蛩斐傻摹?/p>

⑧進(jìn)氣溫度過高。

⑨增壓器故障。由于增壓器轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速下降，進(jìn)氣壓力降低，出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象等原因，使氣缸充氣量減少。

（4）啟動(dòng)轉(zhuǎn)速正常而排氣管道冒出藍(lán)色煙霧。柴油機(jī)排氣冒藍(lán)煙的故障主要是由于機(jī)油進(jìn)入燃燒室所致，出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象主要有六個(gè)方面原因：

①柴油機(jī)油底殼內(nèi)機(jī)油液面過高。

②活塞環(huán)磨損嚴(yán)重、折斷或裝反。

③活塞與缸套配合間隙過大。

④氣門油封損壞。

⑤渦輪增壓器密封環(huán)損壞，機(jī)油沿進(jìn)氣道進(jìn)入燃燒室燃燒。

⑥呼吸器故障。

（5）冷車啟動(dòng)困難，啟動(dòng)升溫后熱車容易啟動(dòng)。出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象主要有以下兩個(gè)方面原因：

①活塞與氣缸之間的磨損間隙過大造成的。經(jīng)過長時(shí)間不間斷的工作，活塞與氣缸之間的間隙越來越大，并有可能達(dá)到了臨界極限值，當(dāng)溫度升高后，機(jī)油會(huì)均勻潤滑彌補(bǔ)氣缸與活塞之間的間隙，機(jī)油溫度升高后溫度會(huì)下降，從而導(dǎo)致活塞與氣缸之間摩擦阻力減小，所以熱車容易啟動(dòng)起來。

②噴油嘴磨損過度而導(dǎo)致的。當(dāng)噴油嘴磨損同樣達(dá)到最大允許間隙時(shí)，由于熱脹冷縮作用，在冷車時(shí)候間隙過大，導(dǎo)致噴油效果不好，而致使冷車難以啟動(dòng)。而在熱車情況下，噴油嘴受熱膨脹后間隙減小，恢復(fù)到原來的正常噴油狀態(tài)，因此熱車很容易就啟動(dòng)起來了。

2.2 柴油機(jī)熱車啟動(dòng)困難

原因分析。出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象主要有六個(gè)方面原因：

（1）氣門間隙調(diào)整不當(dāng)，使氣門間隙過小。熱車時(shí)，由于零件受熱膨脹的原因，消除了氣門間隙，使氣門關(guān)閉不嚴(yán)，造成氣門漏氣，氣缸壓縮不足。

（2）活塞和活塞環(huán)磨損嚴(yán)重。

（3）噴油泵柱塞、輸油泵活塞磨損嚴(yán)重，熱車啟動(dòng)時(shí)，因柴油粘度小，轉(zhuǎn)速低時(shí)，導(dǎo)致柴油從磨損處的泄露增多，使供油量減少，供油量不足，啟動(dòng)困難。

（4）熱車時(shí)，有個(gè)別噴油器散熱不良，使噴油器針閥咬死或卡死，噴油量減少或霧化不良，甚至噴不出油。

（5）供油提前角太大。因?yàn)槔滠嚂r(shí)雖然供油過早，但氣缸內(nèi)溫度較低，柴油燃燒延遲時(shí)間加長，到活塞將要到上止點(diǎn)時(shí)才著火燃燒，故易啟動(dòng)。熱車以后，氣缸內(nèi)溫度高，過早噴入氣缸內(nèi)的柴油距上止點(diǎn)較遠(yuǎn)的地方就開始燃燒，甚至可能在活塞到上止點(diǎn)前就燃燒完了，使活塞受到很大的反壓力，造成啟動(dòng)困難，甚至反轉(zhuǎn)。

（6）曲軸軸向間隙小，造成啟動(dòng)加載。

2.3 柴油機(jī)冷、熱車啟動(dòng)均困難

造成冷、熱車啟動(dòng)均困難的原因主要有以下幾方面：

（1）由機(jī)械方面原因造成的，例如活塞、活塞環(huán)與氣缸之間的磨損間隙過大，導(dǎo)致氣缸內(nèi)的霧化柴油不能夠燃燒而不能夠啟動(dòng)。

（2）某個(gè)氣缸或者多個(gè)氣缸與活塞環(huán)出現(xiàn)“對(duì)口”現(xiàn)象。

（3）氣門間隙問題，氣門磨損后間隙過大，造成升程不足，間隙過小，氣門關(guān)閉不嚴(yán)，導(dǎo)致氣缸內(nèi)壓縮壓力下降，霧化后的柴油難以自燃，造成啟動(dòng)困難。

（4）噴油器工作狀態(tài)不良，噴油器因堵塞或者其他原因?qū)е虏粐娪突蛘邍娪土窟^小，噴油壓力不足，影響柴油機(jī)的啟動(dòng)。

（5）調(diào)速器調(diào)整不當(dāng)。⑥低壓油路有問題。

3 柴油機(jī)啟動(dòng)困難故障診斷排除方法

第一，要有足夠的啟動(dòng)轉(zhuǎn)速。只有足夠的轉(zhuǎn)速，才夠產(chǎn)生足夠的轉(zhuǎn)動(dòng)慣性力，帶動(dòng)活塞連桿運(yùn)動(dòng)；

第二，需要有霧化良好的柴油能及時(shí)地進(jìn)入到燃燒室，這要求高壓泵和噴油器要工作正常；

第三，燃燒室里的空氣要有足夠的溫度以便柴油能自行著火燃燒；

第四，潤滑系統(tǒng)工作正常。

當(dāng)這四個(gè)條件同時(shí)滿足時(shí)，柴油機(jī)就會(huì)順利啟動(dòng)。當(dāng)柴油機(jī)無法正常啟動(dòng)時(shí)，只有先正確分析柴油機(jī)啟動(dòng)故障原因，才能根據(jù)癥結(jié)采用不同的方法對(duì)癥下藥，進(jìn)行柴油機(jī)啟動(dòng)故障排除。通過對(duì)柴油機(jī)冷車啟動(dòng)困難、熱車啟動(dòng)困難、冷熱車啟動(dòng)均困難的幾種現(xiàn)象的原因分析，在實(shí)際工作中主要采用以下幾種故障排除方法：

（1）柴油機(jī)外部檢視。檢視柴油機(jī)外部是否有漏水、漏油、損壞等。

（2）檢查各油位、水位是否符合標(biāo)準(zhǔn)，如柴油箱中的燃油量是否充足，散熱水箱中冷卻水是否充足，油底殼內(nèi)的機(jī)油量是否充足等。

（3）檢查啟動(dòng)電器系統(tǒng)各部分是否正常，蓄電池內(nèi)電解液和電量是否充足,檢查蓄電池連接線是否連接準(zhǔn)確，安裝是否牢固。

（4）檢查柴油機(jī)皮帶輪等處緊固件的緊固情況和發(fā)電機(jī)皮帶松緊度。

（5）用噴油泵的手動(dòng)泵排除燃油管路中的空氣。

（6）檢查氣門間隙是否正常，空氣濾清器是否良好，進(jìn)氣通路是否有堵塞現(xiàn)象。

（7）檢查噴油器相關(guān)部件，看噴油器壓力是否正常，有無滴油現(xiàn)象。

（8）將泵油泵提前角和斷油閥調(diào)整到最佳位置。

（9）檢查氣缸墊、缸套等間隙是否過大，有無滴漏現(xiàn)象。

4 結(jié)語

柴油機(jī)啟動(dòng)故障的現(xiàn)象很復(fù)雜，影響柴油機(jī)啟動(dòng)的原因也很多，這里不可能一一進(jìn)行介紹，但是無論是何種引起柴油機(jī)不能正常啟動(dòng)的現(xiàn)象，首先都要認(rèn)真分析產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因，仔細(xì)查找故障部位，并及時(shí)采取相應(yīng)措施，尋找解決排除故障的方法。柴油機(jī)在平時(shí)的使用過程中，要經(jīng)常定期進(jìn)行檢查、維護(hù)保養(yǎng)，只有平時(shí)檢查、維護(hù)保養(yǎng)到位，才能避免柴油機(jī)各種故障的發(fā)生，才能使柴油機(jī)恢復(fù)和保持良好的技術(shù)狀態(tài),從而發(fā)揮出優(yōu)異的性能指標(biāo)。