学习目标
1.了解柴油机不着火的常见原因
2.掌握柴油机不着火故障的诊断、排除方法
基础知识
1.柴油机为什么在冬季更容易发生起动困难故障？
柴油机的起动，不仅取决于本身的技术状况，还受外界气温的影响。冬季起动更困难的主要原因包括：
1）冬季环境温度低，机油黏度增大，各运动机件的摩擦阻力增加，使起动转速降低。
2）蓄电池容量随温度下降而降低，使起动转速进一步降低。
3）由于起动转速降低，压缩空气渗漏增多，气缸壁散热量增大，致使压缩终了时的空气温度和压力大为降低，进而使柴油发火的延迟期增长，严重时甚至不能燃烧。
4）低温下的柴油黏度增大，使喷射速度降低，加之空气在压缩终了时的旋流速度、温度和压力都比较低，使喷入气缸的柴油雾化质量变差，难以与空气迅速形成良好的可燃气体并及时发火燃烧，甚至不能着火，导致起动困难。
提示：为改善柴油机的冷起动性能，一些柴油机配有预热装置，如进气预热、缸内预热塞、冷却液预热塞、油底壳加热和独立燃油加热器等。
2.柴油机起动性能良好的条件
1）要有足够的起动转速。起动转速高，缸内的气体渗漏量少，压缩空气向气缸壁传热的时间短，热量损失少，使压缩终了时的气体温度和压力得以提高。一般要求转速在100～150r/min之间。
2）气缸的密封性要好。这可进一步减少漏气量，保证压缩终了时气体有足够的燃烧温度和压力，气缸的压缩压力不得低于标准值的80%。
3）要求柴油机主要配合副之间的配合间隙适当，且润滑良好。
4）蓄电池要有足够的电容量，且起动电路的技术状况正常。
5）起动油量符合规定，喷射质量良好，且喷油提前角符合要求。
6）使用符合要求的燃料。
实际操作
柴油机起动时，在起动系统完好的情况下，若变速器置于空档位置，按下起动开关，起动机有响声而曲轴不能转动，则属于机械故障。引起柴油机曲轴不能转动的原因及诊断与修复方法如下。
（1）原因
①起动机与飞轮齿啮合不良。齿圈与起动机齿轮在起动发动机时会发生撞击，造成牙齿损坏或牙齿单面磨损。若牙齿连续三个以上损坏或磨损严重，则起动机齿轮与齿圈牙齿便难以啮合。
②粘缸。柴油机温度过高时停车熄火，热量难以散出，高温下的活塞环与气缸粘连，冷却后无法起动。
③曲轴抱死。润滑系统故障或缺机油造成滑动轴承干摩擦，以致最终抱死曲轴而无法起动。
（2）诊断与排除方法
①若飞轮齿圈有连续三个以上牙齿损坏，且与起动机齿正好相对，则会导致齿轮不能啮合。在这种状态下，只需用撬棒将飞轮撬转一个角度，再按起动按钮便可顺利起动。损坏的飞轮齿圈应更换。
②从起动机安装口处检查齿圈是否松动。若齿圈松动，则须更换新件。在安装时，应先将齿圈放在加热箱中加热，而后趁热压在飞轮上，冷却后即可紧固。
③齿圈牙齿单边磨损严重时，可将齿圈压下，前后端面翻转后，再装在飞轮上使用。有的齿圈为单边倒角，翻转使用时，需要加工倒角。
④起动时飞轮不转动，检查齿轮啮合正常，如果起动机状况良好，则为柴油机内部故障，如曲轴抱死、活塞粘缸和离合器卡滞等，对此应进一步检查。
2.柴油机起动转速正常，但不能起动（排气管中无烟）的诊断与排除
起动柴油机时，排气管无烟排出，也无爆发声，一般是燃油没有进缸所致。
（1）原因
①燃油箱中无油。
③低压油路不供油。
④喷油泵不泵油。
⑤油路中有空气。
⑥配气相位失准。气门的打开时刻与活塞在气缸中的行程不协调。如活塞在气缸中处于压缩行程时，进、排气门打开，缸压无法建立，以致喷入气缸的燃油无法自燃，柴油机无法起动。
⑦共轨柴油机燃油计量阀卡滞，处于关闭状态，柴油不能进入高压腔，也会导致不着火。
⑧有些柴油机（如康明斯ISM、VE泵柴油机）低压油路设有燃油切断阀，此阀不能通电打开，喷油器供油被切断，无法着车。
（2）诊断与处理方法
①检查喷油泵熄火拉索是否回位。
②检查燃油箱内是否有油，燃油箱开关是否打开。
④拧松喷油泵上的放气螺钉，用手油泵泵油排气，如果空气排不尽，则查明原因。
⑤检查油管是否漏气或堵塞。
⑥检查燃油滤清器和油水分离器是否堵塞。
⑦起动机带动发动机转动，检查输油泵是否泵油。
⑧松下喷油器进油管接头，加速踏板踩到底，按下起动开关，检查喷油泵是否泵油。若不泵油，则说明油量调节拉杆卡在停油位置（即齿条发卡）；若是A型泵，则应取下喷油泵的边盖检查，并排除故障；若是P型泵等，则需解体检修。
⑨检查配气相位是否准确，若未对正正时标记，则应重新进行调整。
⑩检查断油电磁阀（或燃油切断阀）是否通电打开。
3.柴油机起动困难或不能起动，排气管大量冒白烟的诊断与排除
柴油机起动时，排气管排出大量白烟，一般不属于供油系统故障。
（1）原因
①柴油中有水，水在气缸内蒸发成水蒸气，从排气管排出。
②气缸盖螺栓松动或气缸垫冲坏，使冷却液进入气缸。
③气缸体或气缸盖的某处有砂眼或裂纹，水进入气缸蒸发后排出。
（2）诊断与处理方法
①用手接近排气管消声器出口处，手上潮湿且留有水珠，则表明有水进入气缸。
②检查柴油中是否有水。查看油水分离器中是否有大量水。若有大量水，则是燃油质量差。首先清除高、低压油路中的水分，然后将燃油箱的放污螺塞打开，放出燃油箱中的水，最后用清洁柴油冲洗燃油箱。
提示：一些柴油机（如潍柴共轨柴油机）的喷油器套损坏可能导致冷却液进入燃油回油道，并随回油一起流入燃油箱中。如果燃油箱大量进水，则应检查喷油器衬套。
③打开散热器盖，按起动按钮的同时，观察冷却液加注口的液面是否冒气泡。若冷却液加注口的液面有气泡冒出，则说明冷却液进入气缸内。
④进一步查找具体漏水部位，可向散热器充气，压力不大于200kPa。打开油底壳，在发动机底部查看漏水处，再打开缸盖查看缸盖底部和气缸垫，检查故障部位。
4.柴油机起动困难或不能起动，排气管大量冒灰白烟的诊断与处理。
柴油机起动困难时，排气管排出的灰白烟是柴油蒸气。
（1）原因
①发动机温度过低，柴油不易蒸发燃烧。
②喷油器雾化不良。(www.xing528.com)
③供油时间过晚。
④供油量过少，混合气过稀。
⑤气缸密封不良，压缩终了不能达到着火温度。
（2）诊断与处理方法
①寒冷季节若发动机温度过低，则应检查低温起动预热装置是否失效，预热器控制电路是否有断路、短路或预热器失效现象。
②若低温预热装置正常，则检查喷油正时是否正确。必要时松开喷油泵固定螺栓，对供油正时进行调整。
③检查各缸喷油器的喷雾质量是否符合要求。
④校对高压油泵，检查起动供油量是否符合规范。
⑤最后测量气缸压力，压力相差过大时应解体维修柴油机。
5.柴油机起动困难或不能起动，排气管大量冒黑烟的诊断与处理。
柴油机起动困难，排气管大量排黑烟，是柴油燃烧不完全所致。
（1）原因
①柴油质量低劣。
②进气不通畅，空气滤清器堵塞。
③喷油正时调整过早。
④喷油器针阀密封性差，有滴漏现象。
⑤喷油压力过低。
⑥喷油泵供油量过大，燃烧恶化。
⑦气缸压力低，雾化不良。
（2）诊断与处理方法
①确定柴油品质是否符合要求。
②检查空气滤清器是否堵塞。
③检查喷油正时是否过早。
④校泵，检查喷油泵是否供油量过大。
⑤检查喷油器的喷油压力和喷雾情况是否良好，是否有滴漏现象。
⑥用断油法检查各缸的工作情况，断缸后黑烟排放量减少，说明该缸有故障。
⑦若上述检查项目均正常，则检查气缸压力及活塞、活塞环与气缸间隙有无异常，是否是气缸垫冲坏或气门关闭不严等故障所致。
6.柴油机热起动困难的诊断与处理
柴油机冷起动良好，但运行一段时间温度升高后熄火，再起动较为困难。
（1）原因 主要是喷油泵柱塞副和喷油器针阀副严重磨损所致。热车起动时，由于喷油泵及燃油滤清器的温度较高，燃油黏度下降，加之起动转速较低，大部分柴油从磨损的缝隙处渗漏，造成起动油量不足而无法起动。
（2）诊断与处理方法
①检查校验喷油器。
②用喷油泵试验台校验喷油泵，确认柱塞副或针阀副严重磨损时，应更换新品。
7.柴油机无法起动的诊断与处理
检修电控柴油机无法起动故障时，如果起动机不运转，则重点检查起动控制电路和空档开关电路，及ECU是否处于休眠状态、未被唤醒等；如果起动机工作正常，发动机不着火，则问题可能出在油路、电控系统、机械部分等。下面以共轨柴油机为例，介绍无法起动故障的排查内容。
1.油路方面
1）检查燃油系统是否有外部泄漏情况。
2）通过连接压力表检测低压油路压力，检查确认低压油路是否泄漏或有堵塞故障。
3）高压泄漏主要发生在共轨管减压阀、喷油器和燃油泵等处。高压泄漏可通过喷油器回油量测试、共轨管回油量测试、燃油泵回油量测试来确认。检测到回油量超标时，即可确认喷油器、共轨管减压阀或燃油泵存在故障。
2.电控系统方面
（1）燃油泵执行器故障 燃油泵执行器发生故障时（如堵塞、卡滞等），轨压异常，影响发动机起动。
（2）转速信号异常 共轨柴油机一般设有两个转速传感器，即曲轴转速传感器和凸轮轴转速传感器。其中一个信号丢失便会导致起动困难。两个信号同时丢失或不同步时，发动机无法起动。
（3）ECU供电异常 点火开关ON档电源未接入ECU，ECU未被唤醒。车辆起动一般受ECU控制，因此这种情况出现时，起动机也不会工作。
确认ECU被唤醒的方法主要有：
1）仪表实时显示机油压力、尿素液位、发动机转速、冷却液温度等发动机参数，说明仪表与ECU通信正常。当这些参数不能正常显示，或仪表显示ECU通信故障时，说明仪表与ECU通信异常。
2）拆下某一传感器（如进气压力传感器）插接器，检测5V电源供电情况。所有传感器5V电源线电压均为0V时，说明ECU未工作。
3）能够完成诊断仪连接。
4）电脑没接收到空档信号或空档开关线路故障 有些柴油机（如潍柴WP10/WP12共轨柴油机）具有强起动功能，即空档开关线路故障时，将点火开关置于起动档并保持一定时间，起动机会延迟工作。因此，有强起动功能的柴油机，起动机不工作时，应将点火开关保持在起动档5s以上，并进行实验，如果强起动成功，则说明空档开关线路故障。
3.起动机控制电路或工作电路方面
起动机控制电路或工作电路故障，通常会导致柴油机无法起动，应检修或更换相关故障部件。
4.蓄电池方面
蓄电池亏电会导致起动转速过低，无法完成发动机起动过程。
5.发动机机械方面
发动机机械故障，通常会导致运转阻力过大（如环境温度过低等）、气缸压力偏低等情况。
维修案例
案例1
故障现象：一台欧曼货车配装东风康明斯ISD发动机，发生发动机无法起动故障（起动机工作正常）。
故障排查：连接诊断仪读取故障码731，表明曲轴转速信号与凸轮轴转速信号不匹配。目测曲轴转速传感器、信号盘和凸轮轴转速传感器，未发现异常（图12-8）。检测曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器电阻正常。检查传感器插头端子无异常。检测传感器线路也正常。检查曲轴转速传感器信号盘，无变形、裂纹等情况。检查传感器与信号盘间隙，也正常。
将曲轴转速传感器拔下，进行发动机起动实验，可以正常起动。装复曲轴转速传感器插头，并将凸轮轴转速传感器拔下，起动发动机，发动机不着火。这就说明曲轴转速信号有问题。
为确认故障原因，更换了新的信号盘。作业完成后试车，故障排除。此故障说明目测检查是有局限性的，而换件实验不失为有效的诊断方法。
图12-8 目测曲轴转速传感器、信号盘和凸轮轴转速传感器
案例2
故障现象：一台雷萨搅拌车，配装康明斯ISG发动机，突发不着火故障，点火开关置于起动档时，起动机不运转。
故障排查：打开点火开关，仪表显示ECU通信故障。拆下ECU的整车线束插头，打开点火开关，检测15号端子电压（ON档电源）为0V，据此判定ECU未被唤醒。继续向上游排查，确认点火开关损坏（点火开关30号电源供电正常。点火开关置于ON档时，15号电源无输出）。由于情况紧急，在点火开关无货的情况下，应急外接24V电源，为ECU的15号端子供电，起动发动机成功。卸料后，更换新点火开关，故障彻底排除。
你学会了吗？
1.柴油机不着火的原因有哪些？
2.柴油机热起动困难的原因有哪些？
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