入门故障诊断：柴油机动力不足问题解析

学习目标

1.了解柴油机动力不足故障的常见原因

2.掌握柴油机动力不足故障的诊断方法

基础知识

动力不足故障是柴油机的典型故障之一。影响柴油机动力的因素是多方面的，如进排气系统、燃油系统和机械系统等，它们都可能导致柴油机动力不足。以下对可能导致柴油机动力下降的原因进行分析。

1.进气系统故障

1）空气滤清器堵塞造成进气阻力增加，进入气缸的空气量减少，致使柴油燃烧不完全，柴油机动力下降。

提示：不论空气滤清器采用湿式还是干式，都应经常清理空气滤清器滤芯，必要时更换滤芯，保证空气滤清器清洁。

2）进气管路漏气、中冷器漏气。

提示：增压器后进气管漏气，会导致增压器工作失效、充气效率下降。电控柴油机装有进气压力传感器，因此可以通过数据流监测进气压力。

3）增压器故障。

提示：增压器的技术状况与充气效率直接相关。通常情况下，通过检查增压器的轴向间隙（图12-1）和径向间隙，即可判定增压器的技术状况。如果增压器轴向间隙和径向间隙过大，会破坏增压器运转中的动平衡，增压器转速就会降低。增压器废气旁通阀如果出现机械性卡滞，也会使增压器功率降低。

2.排气管或消声器阻塞

排气管或消声器阻塞会造成排气不畅通，排气阻力增大，充气效率下降，柴油机动力降低。

提示：

◇排气背压检测是确认排气阻塞的有效手段。当测得的背压值高于标准时，应检查排气管路及消声器（或后处理器）是否通畅。

◇在装有排气制动器的柴油机上，蝶阀（图12-2）卡死在关闭位置上或不能有效打开时，也会使排气背压增大。

图12-1 增压器轴向间隙检测

图12-2 排气管上的蝶阀

3.燃油系统故障

（1）供油提前角失准 供油提前角过大或过小都会使柴油燃烧条件变坏，柴油机输出功率降低。机械泵柴油机除要正确安装油泵、保障喷油正时外，一般还要对供油提前角进行微调。

提示：一些机械泵柴油机，用于固定油泵的螺栓孔为长孔，如图12-3所示。要调整供油提前角时，先将所有固定螺栓松开，然后转动油泵，将其重新固定，就可以对供油提前角进行微调。顺着泵轴旋转方向转动油泵时，供油会延迟；逆着泵轴旋转方向转动油泵时，供油会提前。

图12-3 喷油泵的安装

供油过早的柴油机，加速时有敲击声，调整时应顺着泵轴旋转方向转动油泵，以推迟供油提前角。当柴油机供油过迟时，会出现加速无力、发动机温度过高等现象，调整时逆着泵轴旋转方向转动油泵，以增大供油提前角。

（2）燃油滤清器及管路阻塞 燃油滤清器阻塞造成柴油流动阻力增大、低压油路压力降低，进入高压泵的油量随之减少，喷油量降低，造成柴油机输出动力不足。

提示：定期清理（更换）燃油滤清器滤芯，对保证燃油供给至关重要。燃油的品质也要符合要求，劣质燃油更容易使滤清器堵塞。

（3）低压油路阻塞 低压油路阻塞，柴油流动阻力增大，致使低压泵供油不畅。对于此类故障，应拆卸检查油管，发现油管弯折或损坏时应更换。

（4）油路中有空气 油路中有空气会造成供油断续、压力波动。

提示：用手油泵排除低压油路中的空气时，若无法排尽，则应检查油路中是否有渗漏点、燃油箱储油量是否不足。

（5）输油泵故障 输油泵磨损，或油泵的进出油阀关闭不严，均会导致低压油路供油压力不足。使用油压表测量低压油路压力，可以确认输油泵故障。

（6）喷油器偶件磨损、咬死或雾化不良 喷油器偶件磨损、咬死或雾化不良时会导致个别缸工作不良或不工作，直接导致发动机动力下降。机械泵柴油机各缸工作状况可以通过断缸测试来判断。断开某缸高压油管，如果发动机转速无明显变化，则说明该缸工作不良。确定故障缸后，应拆下喷油器进行检查。

提示：

◇机械喷射柴油机的喷油器可以在喷油器试验台上校验，调整喷油器的喷油压力并更换针阀偶件。

◇喷油器发生故障后会导致发动机冒黑烟。拆下喷油器检查会发现喷油器上有油迹。严重时排气歧管接口会渗油。

◇喷油器磨损滴油，发动机加速时会有敲击声。断缸测试可以确定故障缸。

（7）高压泵故障 高压泵供油量下降或供油量不均匀、各缸供油时刻不一致、调速器故障等都会使发动机动力下降。高压泵的校验需要在专用的试验台上进行（图12-4）。通过更换柱塞偶件、出油阀偶件，对各缸供油一致性进行调整，恢复高压泵的性能。

4.机械故障(https://www.xing528.com)

（1）气缸压力下降 活塞、缸套磨损过度或活塞与缸套拉伤严重；缸垫损坏；进气门或排气门磨损、密封不严等均会导致缸压下降。缸压偏低，燃油燃烧不完全，发动机功率就会下降。

提示：

◇气缸压力可以通过气缸压力表来测量。

◇气缸密封不良所致的缸压下降一般会伴有柴油机下排气增加。

(2)气门间隙过大、过小 气门间隙失准会改变气门开闭时刻，致使柴油机动力性和经济性变坏。气门间隙过小，还会导致热车时气门无法可靠关闭、缸压下降，影响燃油燃烧。

提示：气门间隙调整一般在冷机状态下进行。

图12-4 机械喷射高压油泵试验台

实际操作

电控柴油机动力不足故障的排查，应遵循由简到繁、由外到内的原则逐步展开。下面以共轨柴油机为例，介绍检查的内容和方法。

1.读取故障码

当发动机有现行故障时，应先排除故障码。存在故障码会使发动机进入“跛行回家”工作模式，这势必会对发动机性能产生不良影响。对动力性的影响程度因故障不同而异。需要注意的是，国Ⅳ、国Ⅴ柴油机在发生OBD故障时，会主动限制转矩输出（重型柴油机最大限制转矩40%）。当故障排除或变为非现行后（OBD故障灯熄灭），转矩才能恢复。

2.进气或排气受阻/泄漏

1）增压器前进气受阻主要是空滤器堵塞所致，必要时应更换空滤器滤芯。

2）增压器后主要检查中冷器是否泄漏或堵塞。对中冷器泄漏通过打压来检查。中冷器的堵塞包括内部堵塞和外部堵塞两种情况。中冷器外部堵塞会导致进气温度过高、进气量不足。

3）排气受阻主要是消声器（后处理器）堵塞所致。机油和柴油进入后处理器会导致积炭沉积，进而堵塞后处理器。尿素结晶也是造成后处理器堵塞的主要因素。

4）有些车辆设有排气蝶阀，该阀损坏后不能完全回位，会导致排气背压过高，进而使排气不彻底，影响充气效率。

3.增压器故障

增压器检查项目主要包括轴向间隙、径向间隙、涡轮和叶轮状况等。发现间隙过大、扫堂、窜油等异常状况时，需要查明原因并及时维修。增压器上的废气旁通阀关闭不严，也会导致增压器效能下降。

4.燃油系统故障

燃油系统泄漏或堵塞，会导致轨压异常，影响发动机动力输出。可通过数据流监测轨压，将实际轨压和目标轨压进行比较，两者差值较大时，说明油路有故障。油路检查内容包括：

1）检查燃油滤清器、燃油箱立管、燃油箱通风过滤器是否堵塞；检查燃油系统是否有外部泄漏。

2）连接压力表检测低压油路压力，辅助确认低压油路泄漏或堵塞故障。

3）高压油路泄漏主要发生在共轨管减压阀、喷油器（包括高压接头）和燃油泵三个部位。通过检测喷油器回油量、减压阀回油量、燃油泵回油量能判断是否是高压油路泄漏。回油量超标时，应更换喷油器、共轨管减压阀或燃油泵。

4）连接故障诊断仪进行断缸测试。发现某缸工作不良时，拆卸检查喷油器高压接头是否渗漏，喷油器是否滴油，机油是否被燃油稀释。

5.传感器信号失准

传感器失准会导致ECU参数计算偏差，进而影响发动机动力性能。进气压力和大气压力信号失准也会对发动机动力产生明显影响。进气压力信号用于计算进气量，发动机ECU依据进气量修正喷油量。喷油量也会根据大气压力进行修正，例如发动机ECU通过大气压力信号确认车辆驶入高原地区后，会降低发动机的转矩输出。

传感器检查方法（以康明斯ISD发动机为例）：打开点火开关，连接故障诊断仪，大气压力和进气压力数据流的读数差值应小于13kPa；大气压力读数与本地实际大气压力的差值应小于13kPa；进气压力读数值应小于13kPa。

6.气缸压力下降

气缸压力下降的主要原因包括气门间隙超出标准、气门关闭不严、气缸密封性下降等。

维修案例

故障现象：一辆装有潍柴WP10发动机的重型货车，发动机起动困难，行驶时发动机提速困难，动力明显不足。

故障诊断与排除：连接诊断仪，发动机运转时读取轨压参数，发现实际轨压明显低于设定轨压。检测低压油路压力正常。怠速时检查共轨管减压阀无回油，正常。断开各缸回油管，拖动发动机，检查各缸回油量，发现4缸回油量明显多于其他缸。拆下4缸喷油器，发现高压油管接头密封锥面密封不良（图12-5）。更换高压油管接头后试车，故障排除。

图12-5 高压油管接头密封锥面密封不良

I你学会了吗？

1.柴油机动力不足原因有哪些？

2.如何判断发生故障的喷油器？