電噴柴油發(fā)動機啟動困難故障分析

黃宇軍　劉杰

摘 要：近年來，隨著環(huán)保意識的增強，柴油發(fā)動機作為一種污染排放少的動力裝置，其市場份額正在逐步增加。但是，由于電噴柴油發(fā)動機技術(shù)較為復雜，使其在實際應用中出現(xiàn)了很多故障。對于電噴柴油發(fā)動機來說，其啟動困難的故障較為常見，影響著人們正常生活及工作。本文通過分析電噴柴油發(fā)動機啟動困難故障的原因，以期能夠?qū)ζ溥M行有效地維修與排除。

關(guān)鍵詞：電控柴油噴射系統(tǒng) 啟動困難 故障分析

0 引言

隨著環(huán)保意識的增強，柴油發(fā)動機憑借其較高的熱效率、較低的廢氣排放、較低的燃油消耗率成為了人們生活中常用的動力裝置。然而，由于電控柴油噴射系統(tǒng)的復雜性，使其在使用過程中出現(xiàn)了很多故障。其中，啟動困難故障是電噴柴油發(fā)動機中較為常見的故障之一。其主要表現(xiàn)為，柴油發(fā)動機啟動時轉(zhuǎn)速低、排氣管冒黑煙、柴油機運轉(zhuǎn)異常、排溫升高等。當發(fā)生啟動困難故障時，人們往往會發(fā)現(xiàn)其很難啟動或啟動困難后需要較長時間才能啟動。

1 啟動困難原因

傳感器：傳感器是柴油發(fā)動機的重要部件，其安裝位置一般在曲軸箱，其功能是檢測氣缸內(nèi)的壓力、溫度及轉(zhuǎn)速。當柴油機工作時，發(fā)動機轉(zhuǎn)速、發(fā)動機負荷、排氣溫度、水溫及水溫等數(shù)據(jù)都將被傳感器采集，并通過連接線傳給 ECU。

電磁閥：電磁閥是電控柴油噴射系統(tǒng)的執(zhí)行部件，其功能是控制噴油量，控制進氣量，使柴油與空氣能夠在氣缸內(nèi)形成混合氣。當電磁閥不能正常工作時，會引起柴油機啟動困難。

噴油器：噴油器的功能是將燃油噴入氣缸內(nèi)，其主要作用是控制柴油與空氣的混合。當噴油器發(fā)生堵塞時，會導致混合氣過稀，進而導致柴油機啟動困難。

其他：如火花塞、冷卻系統(tǒng)、高壓油管等故障也會引起柴油機啟動困難。

1.1 傳感器故障

傳感器故障是引起電控柴油系統(tǒng)啟動困難的主要原因，一般情況下，傳感器會產(chǎn)生一個電脈沖信號，該信號經(jīng)過 ECU后產(chǎn)生一個控制信號。當控制信號的變化與電脈沖的變化不一致時，則說明該傳感器有故障。若傳感器不能正常工作，將引起電控柴油系統(tǒng)的其他故障，如：噴油器不工作、進氣量不足、水溫過高等。

檢查方法：用萬用表測量發(fā)動機曲軸箱各傳感器的連接線束，若發(fā)現(xiàn)異常（如：無電壓輸出或電壓波動大），則說明傳感器有故障。如果檢查中發(fā)現(xiàn)某些傳感器不能正常工作，則應更換新的傳感器。

檢查方法：用萬用表測量各傳感器的工作電壓。如果某一個或幾個傳感器的電壓值過高或過低，則說明該傳感器有故障。此外，還可通過發(fā)動機轉(zhuǎn)速檢測來判斷傳感器是否有故障。

注意事項：當發(fā)動機在怠速狀態(tài)下運行時，應先檢查發(fā)動機是否存在抖動現(xiàn)象，再檢查各傳感器的工作是否正常。

1.2 電磁閥故障

1.2.1 電磁閥不能正常工作。電磁閥是電控柴油機系統(tǒng)中重要的執(zhí)行部件，其故障將影響電控柴油噴射系統(tǒng)的工作性能，引起柴油機啟動困難。故障診斷時，可用手摸電磁閥的開啟位置，若啟動后能在無任何預壓情況下迅速打開，則表明電磁閥工作正常；否則則表明電磁閥的開啟位置有問題。此外，還可通過測量電磁閥線圈電阻值來確定電磁閥是否能正常工作。

1.2.2 電磁閥工作時有漏氣現(xiàn)象。在電控柴油噴射系統(tǒng)中，由于電磁線圈中存在漏磁現(xiàn)象，而電磁線圈在磁場中切割磁感線產(chǎn)生感應電流。如果電磁線圈上的磁鐵材料是非鐵磁性材料，則電磁線圈在磁場中切割磁感線時會產(chǎn)生渦流。渦流會使油霧分布不均勻，導致柴油機啟動困難。

1.3 噴油器故障

（1）噴油器不工作。主要原因有：①針閥偶件磨損嚴重；②針閥偶件卡住或老化，導致噴油提前角不正確，甚至不噴；③針閥偶件被金屬雜質(zhì)卡住，導致噴油壓力不足或不噴；④針閥偶件密封不嚴，造成柴油漏入燃燒室或噴油器回油孔堵塞等。

（2）噴油器不噴或少噴。主要原因有：①噴油器在運輸或裝配過程中，由于受沖擊、振動或沖擊振動等原因，導致噴油器內(nèi)的針閥偶件脫落、斷裂、損壞或折斷等；②噴油器偶件內(nèi)部裝配不當，如針閥被異物卡?。虎廴加蛪毫^低；④噴油器回油孔堵塞。

（3）噴油器堵塞。主要原因有：①燃油雜質(zhì)過多；②供油時間過晚，導致空氣未被完全燃燒；③由于燃油質(zhì)量差而造成的噴油器堵塞。

（4）噴油泵工作不良。主要原因有：①噴油泵柱塞磨損嚴重；②柱塞與凸輪軸配合過松；③高壓油管破裂或漏油；④噴油泵與凸輪軸之間的密封墊損壞。

2 高壓油泵供油過多

電噴柴油機由于采用電控燃油噴射系統(tǒng)，而高壓油泵是通過電磁線圈控制的，為了保證燃油壓力的穩(wěn)定性，要求柴油壓力必須在一定范圍內(nèi)。當高壓油泵供油過多時，會使供油壓力超過規(guī)定范圍，會引起柴油機啟動困難。在實際維修中，經(jīng)常遇到柴油發(fā)動機啟動困難的情況。

高壓油泵供油過多，是電噴柴油機啟動困難的主要原因。高壓油泵供油過多主要是由于電磁線圈本身故障造成的。電磁線圈故障表現(xiàn)為：電磁線圈燒毀，油路中的針閥關(guān)閉不嚴或磨損過度，噴油器噴油不暢等。電磁閥不能正常開啟或關(guān)閉，是由于電磁閥損壞引起的。

2.1 檢查方法

（1）外觀檢查：觀察高壓油泵是否有漏油現(xiàn)象；觀察噴油泵柱塞是否有磨損現(xiàn)象；檢查高壓油泵針閥是否打開或關(guān)閉不嚴；檢查噴油器針閥是否打開或關(guān)閉不嚴；檢查柱塞、高壓油管和噴油器等部件是否有滲漏現(xiàn)象。

（2）拆檢方法：首先拆下高壓油管，觀察其壓力和流量是否符合要求。然后，將高壓油泵拆下，分別進行外觀檢查和內(nèi)部檢查。觀察高壓油泵柱塞和噴油器針閥在柱塞頭部和針閥頭部之間有無積油現(xiàn)象；觀察柱塞彈簧是否變形或折斷；觀察噴油器針閥在柱塞頭環(huán)上的位置是否正常；檢查供油壓力的實際值與理論值之間的偏差；檢查噴油器的工作狀況。

（3）檢查方法：將高壓油管上的油封拆下，分別用手摸針閥和柱塞，并用手摸出油量大小是否相同。若不一致則為供油過多。若兩個部位均有多余油液，則可能是噴油器針閥被堵塞。

2.2 排除方法

（1）清除油泵上的積油?？捎眉氳F絲穿入油泵內(nèi)部，將針閥體從油管中取出，再用細鐵絲將針閥導套上的小孔疏通一次。若高壓油泵不能正常工作，則可能是供油過多導致的。

（2）若高壓油泵內(nèi)無積油，可拆下高壓油管，觀察其是否有滲漏現(xiàn)象。若無滲漏現(xiàn)象，則可能是燃油系統(tǒng)中的故障引起的，如高壓油管漏油或燃油壓力調(diào)節(jié)器故障等。

（3）若高壓油泵供油過多且柴油機啟動困難，則可能是由于供油時間太晚或噴油器開啟壓力太小造成的；若噴油器工作正常且柴油機啟動困難，則可能是由于噴油器供油不均勻或噴油提前角過小引起的。

（4）若高壓油泵供油時間太晚或噴油器開啟壓力太小造成的故障現(xiàn)象是：柴油機啟動困難但可以工作，但不能維持正常運轉(zhuǎn)；有時剛開始工作就突然熄火；有時可以維持正常運轉(zhuǎn)，但轉(zhuǎn)速達不到額定轉(zhuǎn)速；有時可以維持正常運轉(zhuǎn)而不能維持最高轉(zhuǎn)速。

（5）若高壓油泵供油過多且柴油機啟動困難且工作正常，則可能是由于燃油系統(tǒng)中有空氣進入引起的。這時要檢查噴油器和噴油器針閥的工作情況，看其是否正常。如果噴油器工作正常且柴油發(fā)動機能正常啟動、工作也無異?，F(xiàn)象時，則可能是由于空氣濾清器堵塞或燃油系統(tǒng)中有空氣進入所致。檢查方法如下：將高壓油管與柴油機缸體連通后關(guān)閉高壓油管閥門；拆下高壓油管，用手摸油管兩端有無壓力差；打開柴油機后蓋，檢查柴油系統(tǒng)中是否有空氣進入；如發(fā)現(xiàn)高壓油管兩端有壓力差時則表明空氣進入了發(fā)動機氣缸中，應進行排除。

這時要檢查柴油濾清器和燃油系統(tǒng)中是否有空氣進入。如發(fā)現(xiàn)空氣進入了燃油系統(tǒng)且柴油機工作不正常時，則可能是噴油器工作不良或燃油系統(tǒng)中有空氣進入所致。應清洗高壓油泵柱塞和噴油器針閥并擰緊；進行必要的維修或更換零部件。

3 啟動電磁閥不動作

電磁閥是電控柴油發(fā)動機的重要部件，其作用是控制柴油噴射系統(tǒng)中的電磁閥，使噴油器在適當?shù)臅r間內(nèi)工作，使柴油機能夠正常啟動。

如果柴油機的啟動電磁閥出現(xiàn)了不動作現(xiàn)象，則需要先檢查電磁線圈的供電情況、高壓電纜是否斷裂、蓄電池的電壓是否正常。如果電磁閥的供電和高壓電纜都沒有問題，則要檢查啟動電磁閥本身是否有故障。通常情況下，柴油機會因為電磁線圈出現(xiàn)問題而使其工作出現(xiàn)異常，使電磁閥不能正常動作。

在對柴油發(fā)動機進行維修時，可以對電磁線圈進行檢測。當電控柴油發(fā)動機出現(xiàn)不動作時，就需要將電磁線圈拆下進行檢測。首先，將電磁線圈拆下后需要對其進行全面檢查，確保無故障后再裝回去；其次，檢測低壓電路是否正常。在柴油機啟動過程中，可以通過發(fā)動機轉(zhuǎn)速來判斷啟動電磁閥是否正常工作；最后，檢測控制電路是否正常。如果是控制電路出現(xiàn)故障，則會導致柴油機不能正常啟動。具體的檢查方法為：首先將檢測電路插頭插入發(fā)動機的相應孔中，如果可以正常工作則說明電路沒有問題；如果無法正常工作或出現(xiàn)故障現(xiàn)象時應先檢查繼電器與控制板之間的連接是否松動、是否有斷路和短路現(xiàn)象。

3.1 柴油機不能啟動

柴油機不能啟動，可能是因為高壓油管堵塞、油路不通或有泄漏、油泵損壞、油壓不足、噴油器故障等原因?qū)е?。在對柴油機進行維修時，可以先檢查高壓油管是否有堵塞現(xiàn)象，如有則需要清理或更換。如果高壓油管沒有堵塞現(xiàn)象，則可以對油路進行檢查，確保油路暢通；如果油泵損壞或者滲漏，則需要更換新的油泵；如果噴油器出現(xiàn)了故障，則需要對其進行清洗或更換。在對柴油機進行維修時，要重點檢查低壓電路是否正常，確保其可以正常工作。

在柴油機不能啟動時，通常會伴隨著熄火現(xiàn)象。如果柴油機出現(xiàn)熄火現(xiàn)象時，可以通過以下步驟進行檢測：首先將柴油發(fā)動機的輸出軸連接到蓄電池上；其次使用萬用表對輸出軸與其控制箱之間的線路進行測量；再次將萬用表的電壓擋插入發(fā)動機的相應位置，然后使用萬用表來對發(fā)動機進行檢測；最后檢測發(fā)動機是否可以正常工作。

3.2 發(fā)動機啟動后轉(zhuǎn)速緩慢上升，但轉(zhuǎn)速無變化

發(fā)動機啟動后轉(zhuǎn)速緩慢上升，但轉(zhuǎn)速無變化，這種故障是由于噴油器電磁閥未開啟，或是由于燃油壓力傳感器損壞。這種情況的原因是：一方面，柴油機在啟動過程中，噴油器電磁閥沒有開啟，導致發(fā)動機不能正常啟動。另一方面，燃油壓力傳感器損壞也會導致噴油器電磁閥無法開啟，使發(fā)動機無法正常啟動。

具體的檢查方法為：首先，將發(fā)動機的啟動開關(guān)撥至“ON”位置；其次，檢測燃油壓力傳感器的阻值是否正常，若無阻值則說明燃油壓力傳感器損壞；如果燃油壓力傳感器正常則說明是電路原因。檢查噴油器電磁閥是否開啟、是否損壞或噴油器針閥組件是否損壞。如果噴油器電磁閥開啟且噴油量正常則說明是電控發(fā)動機電路有故障；如果噴油器電磁閥沒有開啟則說明是燃油壓力傳感器損壞。同時還要檢查燃油壓力傳感器的線路是否完整、連接是否松動等。

3.3 發(fā)動機起動后轉(zhuǎn)速迅速升高

在發(fā)動機起動后，轉(zhuǎn)速迅速升高時，說明啟動電磁閥的低壓電路沒有問題，問題可能是由于控制電路出現(xiàn)了故障所引起的。

故障現(xiàn)象：一臺柴油機在起動后轉(zhuǎn)速迅速升高，并伴有劇烈振動。首先將柴油機的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在1500r/min左右，然后將啟動電磁閥打開，如果能正常動作，說明故障是由于控制電路出現(xiàn)故障所引起的。如果啟動電磁閥沒有動作，則需要對低壓電路進行全面檢查，查看電磁線圈、繼電器等是否存在短路和短路現(xiàn)象；查看電磁線圈、高壓電纜與控制板之間的連接是否松動；查看繼電器與控制板之間的連接是否牢固。

故障原因：柴油發(fā)動機起動后轉(zhuǎn)速迅速升高的原因可能是由于燃油系統(tǒng)中有空氣或者是電子控制單元本身出現(xiàn)了問題。當燃油系統(tǒng)中空氣不足時，就會導致供油不足，從而導致發(fā)動機轉(zhuǎn)速迅速升高；如果電子控制單元本身出現(xiàn)了問題，就會導致電路發(fā)生故障。此時需要對電磁閥進行檢查，將啟動電磁閥打開并檢測其信號；如果信號正常則說明啟動電磁閥本身沒有故障；如果信號正常則說明電路出現(xiàn)了故障。

4 高壓油管漏油

高壓油管是柴油機高壓供油系統(tǒng)中的主要組成部分，其主要作用是將柴油輸送至噴油器。在高壓油管上裝有單向閥和回油閥，其作用是在啟動時使壓力油回到油箱，在停機時起到切斷油路的作用。

在實際工作中，如果高壓油管漏油，將會使噴油量減少，導致發(fā)動機啟動困難。同時，還會造成噴油器霧化不良，燃燒不完全等現(xiàn)象。

高壓油管漏油的原因主要有以下幾點：

高壓油管接頭松動、開裂或密封墊損壞導致高壓油管漏油。這種情況主要是由連接或緊固不良導致的。此時，應檢查高壓油管的接頭、螺栓或密封墊等是否有松動、開裂或脫落現(xiàn)象。此時，應根據(jù)實際情況更換相應的密封件。

（1）由于螺栓松動、彈簧變形或壓蓋脫落等原因?qū)е赂邏河凸苈┯?。此時，應檢查螺栓是否松動、彈簧是否變形、壓蓋是否脫落等原因，并根據(jù)具體情況進行修復或更換相應的配件。

（2）由于裝配不當或修理精度不夠使高壓油管出現(xiàn)裂紋、砂眼等缺陷而導致高壓油管漏油。

（3）由于老化變質(zhì)使高壓油管漏油。這種情況主要是由于柴油在使用過程中因長期受高溫和氧化作用而變質(zhì)，致使其失去彈性而漏油。

（4）由于長期使用或受腐蝕而使高壓油管內(nèi)壁腐蝕磨損嚴重，致使高壓油管漏油。這種情況主要是由于長時間使用和受到腐蝕而引起的。

5 汽缸壓縮不足

發(fā)動機啟動困難，主要是因為汽缸壓縮不足，從而導致燃燒不充分，排氣不暢，排氣溫度高，造成混合氣過濃，在燃油供給系統(tǒng)中燃油噴射壓力低或者供油量不足。當汽缸壓力不足時，柴油機工作過程中就會出現(xiàn)怠速抖動、加速不良、排氣冒黑煙、起動困難、排氣溫度高等癥狀。引起汽缸壓縮不足的原因有：空氣濾清器堵塞或進氣壓力過低；進氣歧管漏氣；進氣門關(guān)閉不嚴；噴油器堵塞或噴油量過多；壓縮機壓力不足；噴油器工作不良。檢查時可以通過觀察汽缸壓力的變化來確定故障。如發(fā)現(xiàn)壓力明顯下降或啟動困難，應立即進行修理或更換。

參考文獻：

[1]陳小偉，陳睿崢.電噴柴油發(fā)動機啟動困難故障分析[J].時代汽車，2024（01）：174-176.

[2]張海廷.柴油發(fā)動機啟動困難的故障分析[J].電子制作，2014（05）：233.

[3]楊旭超.柴油發(fā)動機啟動困難故障分析與排除[J].農(nóng)機使用與維修，2013（07）：40.

[4]王百濤.柴油發(fā)動機啟動困難的故障分析[J].中國科技信息，2008（05）：77-78.

[5]彭玉華，孫朝偉.大流量電噴式柴油發(fā)動機油耗傳感器研發(fā)[J].中國設(shè)備工程，2018（15）：176-177.