柴油发动机高压喷油技术：电控泵喷油器

柴油机电控技术是在解决能源危机和排放污染量大难题的背景下，在飞速发展的电子控制技术平台上发展起来的。尤其是20世纪80年代以来，以计算机为电控单元的电子控制技术在柴油机上的应用，形成了现代柴油机电控系统，使柴油机的动力性、经济性、排放污染和噪声等各个方面的指标进一步得到改善，同时也提高了柴油机品质，使得柴油机技术进入一个新的发展阶段。

（1）柴油机电控燃油喷射系统的优点 与传统的机械方式比较，柴油机电控燃油喷射系统具有如下优点：①改善了柴油机的动力性、经济性、排放性和工作可靠性。②对喷油定时的控制精度高，反应速度快，改进了柴油机的调速控制。③柴油机具有自我保护功能和故障诊断功能。④控制策略灵活。

（2）柴油机电控喷油系统的组成 柴油机电控燃油喷射系统由传感器、电控单元（ECU）和执行机构三部分组成，如图3-40所示。传感器采集转速、温度、压力、流量和加速踏板位置等信号，并将实时检测的参数输入计算机；ECU是电控系统的“指挥中心”，对来自传感器的信息与储存的参数值进行比较、运算，确定最佳运行参数；执行机构按照最佳参数对喷油压力、喷油量、喷油时间、喷油规律等进行控制，驱动喷油系统，使柴油机工作状态达到最佳。

图3-40 柴油机电控系统的组成

1）传感器。传感器包括（包括信号开关）用来检测柴油机的运行状态，并将检测结果转换成电信号送给ECU。包括：①加速踏板位置传感器。②反馈信号传感器。③燃油温度传感器。④其他传感器和信号开关。

2）柴油机电控系统ECU。发动机集中系统中使用的ECU主要由输入处理电路、模-数转换器（A-D转换电路）、计算机和输出电路组成。

3）执行元件。执行元件主要是执行ECU的指令，调节柴油机的喷油量和喷油正时，从而调节柴油机的远行状态。它主要由执行电器和机械执行机构两部分组成。不同柴油机电控系统的执行元件有很大差异，常用的主要有电子调速器、溢流控制电磁铁、电子控制正时控制阀、电子控制正时器、电磁溢流阀、高速电磁阀、电子液力控制喷油器等。这些执行元件实质上是电磁铁、螺旋管、直流电动机、步进电动机和力矩电动机等电器。

（3）柴油机电控系统的典型结构

1）日本电装公司ECD-V1系统。日本丰田公司柴油轿车最早装用的就是由日本电装公司开发的ECU-V1系统，该系统是在转子分配式喷油泵的基础上，加装电子控制装置而形成的。

2）日本电装公司ECD-V3系统。日本电装公司开发的ECD-V3系统也是在转子分配式喷油泵基础上，增加电子控制装置形成的柴油机电控燃油喷射系统。与ECD-V1系统相比，主要是喷油量控制方法不同，ECD-V3系统是通过控制喷油时间来实现对喷油量控制的。此外，ECD-V3系统装用光电式着火正时传感器，对喷油正时实施反馈控制，发动机转速传感器安装在曲轴上。

3）日本五十铃公司I-TEC系统。五十铃公司I-TEC（全电子控制式）是在转子分配式喷油泵的基础上，增加电子控制装置形成的全电子控制式柴油机电控燃油喷射系统。

4）直列柱塞泵电控系统。装用直流电动机式电子调速器的直列柱塞泵电控系统，用电子调速器取代原有的机械调速器，以实现对喷油量的控制；用正时控制器取代原有的机构离心式供油提前角自动调节器，以对喷油正时进行控制；并设有油量调节拉杆（或齿条）位置传感器和正时传感器，对喷油量和喷油正时的控制均采用闭环控制方式。

5）美国Cater Pillar公司HEUI系统。该系统具有共轨式柴油机电控燃油喷射系统的基本组成和结构，其控制功能包括燃油喷射控制、进气控制、起动控制、故障自诊断、失效保护和应急备用，同时还具有与其他控制系统进行数据传输的功能。HECUI系统的喷油量控制采用了“压力控制”方式，通过由传感器、ECU和执行元件等组成的控制系统，对循环喷油量、喷油正时、喷油速率和喷油压力进行控制。

6）日本电装公司ECD-U2系统。该系统主要用于载货汽车柴油机上，日本日野汽车公司、三菱汽车公司和日产汽车公司生产的载货汽车柴油机多数采用ECD-U2系统。该系统具有共轨式喷油系统的基本组成和结构，由各种传感器、ECU、燃油压力控制阀和三通电磁阀等组成的控制系统，对喷油量、喷油正时、喷油速率和喷油压力进行“时间压力控制”。

（4）电控分配泵喷射系统 电控分配泵喷射系统对供油量和供油正时控制有位置控制方式和时间控制方式两种。

1）位置控制方式。此类型的柴油机电控系统通常是在传统直列柱塞泵或转子分配泵燃料供给系统基础上改进而成的。

2）时间控制方式。此类型的柴油机电控系统通常是在传统转子分配泵燃料供给系统基础上加以改进形成的。

（5）电控泵喷油器系统 在20世纪80年代后期，由于排放对高喷油压力的要求及电控技术的急速发展，电控泵喷油器成了极受欢迎的新一代喷油系统。博世公司在1994年开始生产货车用电控泵喷油器，随后在1998年开始生产轿车用电控泵喷油器。德国大众公司在柴油轿车LU90上采用了博世公司的电控泵喷油器系统，使得1.3L的发动机达到了最大功率45kW，最大转矩140N·m，百公里油耗仅2.99L，并达到欧洲排放标准第三阶段。德尔福公司在1993年开发了货车用电控泵喷油器，其结构和性能与博世公司开发的相似。

1）电控泵喷油器的特点。电控泵喷油器由于取消了高压油管，缩短了喷油持续时间，提高了怠速和小负荷的稳定性，所以容易产生高喷油压力，最高压力可达180MPa；并且由于采用电控系统，使系统控制灵活，通过电磁阀的两次动作可实现可控预喷射，大大降低了噪声和振动，并改善了排放。此外，由于电控泵喷油器及驱动装置都安装在气缸盖上，使发动机结构紧凑，外形减小，并可将低压的进、回油道都设置在气缸盖内。

与其他新一代柴油喷油系统的共轨系统比较，电控泵喷油器最大的特点是容易实现高压喷油。而共轨系统由于其结构特点，特别是需要密封的高压部位多使其能够达到的高压受到限制，另一方面由于电控泵喷油器的供油规律仍采用凸轮控制，在控制喷油压力及实现多次喷射等方面不如共轨系统的自由度大。

2）电控泵喷油器的安装。对应于每个气缸都有一个电控泵喷油器安装在气缸盖上。驱动电控泵喷油器的正时齿轮、凸轮轴和摇臂也安装在气缸盖上。正时齿轮通过传动齿轮与曲轴正时齿轮相连，并驱动凸轮轴。凸轮轴上的各个凸轮推动摇臂并与柱塞弹簧配合使柱塞往复运动。特别要留意的是不仅凸轮外形决定柱塞的运动规律，而且凸轮轴的刚度也会影响供油规律。因为各个电控泵喷油器的压油和泄油会造成凸轮轴的扭振，而这种扭振会造成喷油正时、喷油量和喷油规律的散差。所以应尽量加大电控泵喷油器驱动系统的刚度，包括凸轮轴的驱动系统、凸轮轴本身、摇臂及摇臂轴承等。

（6）电控共轨燃油系统 所谓共轨式（公共轨道式）电控喷射系统是指该系统中有一条公共油管，用高压（或中压）输油泵向共轨（公共油道）中泵油，用电磁阀进行压力调节并由压力传感器反馈控制。有一定压力的柴油经由共轨分别通向各缸喷油器，喷油器上的电磁阀控制喷油正时和喷油量。喷射压力或直接取决于共轨中的高压压力，或由喷油器中增压活塞对共轨来的油压予以增压。共轨式电控喷射系统的喷射压力高且可控制，而且可以实现喷油速率的柔性控制，以满足排放法规的要求。与电控泵喷油器系统比较，虽然电控泵喷油器系统也可实现高达200MPa的喷射压力，但对于原来采用传统的泵-管-喷油器系统柴油机来说，采用共轨式电控柴油喷射系统对柴油机结构的改造工作量不大，能比较方便地采用，并且能达到120～160MPa的高压喷射，某些系统今后也能达到200MPa的喷射压力。因此共轨式电控喷射系统被认为是近年来各国正在积极发展的一种喷射系统。

1）高压共轨电子控制柴油喷射系统主要由低压油路、高压油路、传感与控制等几部分组成。

高压共轨喷油器的喷油量、喷油时间和喷油规律除了取决于柴油机的转速、负荷外，还跟众多因素有关，如进气流量、进气温度、冷却液温度、燃油温度、增压压力、电源电压、凸轮轴位置、废气排放等。所以，必须采用相应传感器，采集相关数据，其采集的数据量达15000个/s。传感器的结构和原理与电控汽油喷射系统传感器的基本相同。

2）高压共轨燃油的控制方式。

①时间-压力控制方式。时间-压力控制方式柴油机电控系统主要由油箱、高压输油泵、公共油轨（简称共轨）、喷油器和各种电子元件组成。高压输油泵从油箱中吸出柴油，并将油压提高到120MPa后输入共轨，高压输油泵的供油量一般几倍于实际耗油量，以保证供油的可靠性，多余的燃油经回油管流回油箱。高压输油泵的出口端装有一个用来调节共轨中油压的供油压力调节阀，ECU根据柴油机的转速信号、负荷信号等信号控制压力调节阀的开度，从而控制共轨中的油压保持目标值，以保证喷油器的喷油压差不变。此外，ECU还根据燃油压力传感器信号对共轨中的油压进行闭环控制。

②压力控制方式。在后期开发的柴油机电控共轨式燃油喷射系统中，为降低对供油压力的要求，喷油器喷油量的控制采用控制喷油压力的方法实现，即喷油量的压力控制方式。其主要由低压（2～10MPa）输油泵、蓄压式电/液控制喷油器、供油压力调节阀、公共油轨等组成。ECU通过控制安装在喷油器上的电磁阀工作，使喷油持续时间保持不变，通过控制供油压力调节阀调节共轨中的油压，以实现喷油量的压力控制。虽然输油泵的供油压力不高，但喷油器内的增压装置可使喷油压力提高十几倍，达到160MPa左右。

在有些压力控制方式的柴油机电控系统中，采用普通的电/液控制喷油器，即喷油器本身无增压功能，为获得喷油所需的高压，利用高压输油泵向共轨直接输送高压柴油。

（7）电控柴油机的维护

1）电控单元的日常维护要注意的问题。柴油机电控元件和线束一定要保持干燥、无水、无油和无尘。电喷共轨柴油机的日常维护应注意以下几点：

①接插线束及其传感器或执行器连接的插件之前，切记应首先关掉点火开关和电源总开关，然后才可以进行柴油机电器部分的日常维护操作。

②柴油机关闭之前，应首先关闭点火开关。因为电子控制单元（ECU）在点火开关断开后，需要一段时间存储发动机的运行状态参数，建议在关闭点火开关10s后再断开电源总开关，接通电源和点火开关时，应先接通电源总开关，然后再接通点火开关。

③电控燃油喷射系统的正常工作电压范围是18～34V，但蓄电池电压应尽量保持在22～26V之间。

④严禁用水直接冲洗发动机电控部分的零部件，当电器部分意外进水后，例如电子控制元件或线束被水淋或浸泡，应首先切断电源总开关，并立即通知维修人员处理，不要自行运转发动机。

⑤定期用清洁软布擦拭柴油机线束上积累的油污与灰尘，保持线束及其与传感器或执行器的连接部分的干燥清洁；当对柴油机维修后，例如更换高压油管或排净空气后，应立即将油泵接插件上溅到的油用软布吸干。

⑥所有的接插件都是塑料材料，安装或拔出时禁止野蛮操作，一定要确保锁紧定位装置插到位，插口中无异物。

⑦注意维护整车电路，发现有线束老化、接触不良或外层剥落时要及时维修更换。但传感器本身出现损坏时，一定要由专业的维修人员进行整体更换，不能自行在车上简单对接或维修。进行电焊作业时，一定要关闭总电源并拔掉ECU上的所有插头。

2）电控燃油系统的日常维护要注意的问题。

①对传统的机械式燃油系统而言，电控共轨对燃油的清洁度与含水量有更高的要求。不清洁的燃油会使油轨产生穴蚀，也会使运动副和偶件受到磨损而缩短使用寿命。因此对电控燃油系统维护保养时要特别注意操作现场的清洁。(www.xing528.com)

②在日常的维护保养中，要定期更换燃油滤清器及油水分离器。

③不要加注不符合国标的燃油，应该到正规的加油站进行加油。由于国内油品整体水平不高，水分和杂质较多，用户应该定期放出油水分离器中的水分。

④所有的燃油系统管路在拆装过程中要妥善保管，避免被脏污。严禁在发动机运转时拆卸高压油管，因为此时高压油管中的油压很高，所以一定要停机静置15min以上才能拆卸油管，以确保安全。

⑤走保及以后保养必须使用柴油机生产厂家认可的专用柴油滤芯，否则容易造成柴油泵及油轨损坏。

⑥柴油滤芯更换周期。每运行15000km或累计运行300h更换一次滤芯。更换滤芯的方法：用专用工具将滤芯从柴油滤清器座上拧下，用力要均匀，以免挤压变形；检查新滤芯的密封圈是否完好；不允许往新滤芯中灌注柴油；更换柴油滤芯后要按用户手册的要求用手油泵排空。

（8）电控柴油机系统故障诊断

1）故障自诊断。

①故障自诊断的内容：a.发现故障。柴油机在正常运转情况下，输入电控单元的各种传感器电平信号是处在一定范围内的，一旦出现该范围外的信号，电控单元即诊断为故障信号。但对开环控制系统中的执行器，由于只接收电控单元信号，不反馈“执行”情况，故需设置专门电路来检测执行器的工作情况。b.故障分类。制造厂在设计自诊断系统时，预先根据不同的故障部位信号的输入、输出电平信号，将故障代码编制在程序中。电控单元一旦发现故障，立即按故障信号对号入座，并编上预定的故障码。c.故障储存。为了给维修人员提供方便，通常将上述的故障代码存入存储器中。即使在电源钥匙开关（俗称点火开关）断开的情况下，电控单元的存储器电源仍处在通电状态下，不会失去已存储的故障码。d.故障报警。当电控单元检测到故障后，通过设置在仪表板内的警告灯向用户报警，或通过液晶显示仪直接以文字的形式向用户报警，同时还显示故障部位。e.应急反应。汽车在运行中如果发生故障，为了不妨碍正常行驶，电控单元通常采用应急反应措施，即利用预编程序中的代用位（标准值的电平信号）进行计算，以保证正常的行驶功能。停车后再由用户或维修人员进行检修。

②故障自诊断的工作原理：a.传感器的故障诊断。柴油机运行时，如果传感器电压信号多次或持续一定时间超出了规定范围，则自诊断系统诊断为故障信号。以图3-41所示的冷却液温度传感器的故障诊断为例，正常工作时，其输出电压应在0.15～4.85V范围内。如果输出电压低于0.1V（相当于冷却液温度高于139℃）或高于4.8V（相当于冷却液温度低于-50℃），则系统诊断为故障信号。在“记录”故障代码、显示故障（车内仪表盘上“检查发动机”灯亮）的同时，采用应急反应措施，用事先存储的代用值80℃作为冷却液温度的控制值，以防因传感器信号异常造成控制混乱而导致汽车不能行驶。自诊断随车检测系统只能诊断出该传感器有故障，或其电路发生短路或断路，而无法确认传感器性能的好坏。对偶然出现的异常信号，自诊断系统并不立即判定为有故障，如柴油机转速为1000r/min时，转速信号丢失3～4个脉冲信号，电控单元不会判定为转速信号故障，转速信号的故障码也不会存入存储器中。当然，“检查发动机”灯不会点亮。b.执行器的故障诊断。柴油机运转时，电控单元按柴油机工况的要求不断地向执行器发出各种指令，但开环控制系统中的执行器不可能反馈“执行”情况信息，需增加专用电路监视其工作情况，并对执行器故障采取相应措施。

图3-41 冷却液温度传感器故障诊断实例

③自诊断故障码的读取。通常诊断的输出接口由检查发动机（CHEC KENGINE）警告灯、超速挡指示灯、ABS警告灯、电控单元检测插座、故障诊断插座（TDCL）等组成，如图3-42所示。警告灯或指示灯作为指示有无故障的标志，一般位于汽车仪表板上（图3-42a）；电控单元检测插座一般位于发动机舱内。当将检测插座与检测端子TE对地短接后（图3-42b），发动机警告灯会闪烁，闪烁次数即为故障码。故障诊断插座通常位于仪表板下方，它是电控系统诊断信号的专用连接器，主要用于与专用的车外故障诊断仪（也称计算机解码器）相连接，进行车外诊断，以扩充随车诊断系统的诊断信息和诊断功能。它也可用于随机诊断，这时它的作用完全同于电控单元检测插座。

图3-42 自诊断故障码的读取

a）仪表板发动机故障指示灯 b）检查连接器 c）TDCL连接器

a.采用随车自诊断系统读取。汽车正常行驶中，若发现发动机警告灯持续点亮，意味着存在故障。为读取故障码，先将电源钥匙开关置于“OFF”，用一根导线连接故障诊断插座（或检测插座）内的TE₁和E₁。在读取故障码之前，要使柴油机处于规定的状态：蓄电池电压≥11V，松开油门，变速器置空挡，关闭所有附属电器设备，柴油机为热机状态。在以上状态下，将电源钥匙开关置于“ON”，但不起动柴油机。读取故障码的方法有以下三种：

a）用仪表板上“检查发动机”警告灯的闪烁规律读取。如图3-43a所示，若电控系统工作正常，电控单元内存无故障码，则警告灯以5次/s的频率连续闪烁。若电控单元内存有故障码，则警告灯以2次/s的闪烁频率连续闪烁，将两位数组成的故障码的十位数和个位数，先后用警告灯的闪烁次数表示出来，如图3-43b所示。若电控单元内存有若干个故障码，则电控单元按故障码的大小，依次将所有储存故障码显示出来。两个故障码之间的间歇时间为2.5s。当所有故障码全部显示完后，灯闪停顿4.5s，然后再重新开始显示。如此反复，直至从检测插座上拔下连接导线为止。

图3-43 故障码显示

a）正常 b）显示故障码

b）用故障诊断插座上输出的电脉冲读取。这种方法是用万用表来检查故障诊断插座上故障码输出孔中的电脉冲信号。所有柴油机准备及故障诊断插座内的连接均同前。将电源钥匙开关置于“OFF”，万用表置于直流电压挡（25V量程），正极测笔接故障检测孔上的W插孔（代码输出孔），负极测笔接地。然后将电源钥匙开关置于“ON”，但不起动柴油机，W插孔就会输出一连串脉冲，其形式和上述“检查发动机”警告灯闪烁形式相同。通过观察万用表指针摆动规律和次数，就可以读出故障码。

c）用车上液晶显示检测装置读取。在一些新型汽车上，可以利用液晶显示装置直接读取故障码。其步骤为：电源钥匙开关置于“ON”但不起动柴油机；同时按下“选择”（SELECT）和“输入”（INPUT）两个按钮，时间至少3s，这时屏幕上显示“DIAG”字样，表示自诊断系统已进入工作状态；稍等片刻，按下置位钮（SET），时间也至少3s，如果电控系统工作正常，则屏幕上显示“ENG—OK”；故障码显示于屏幕上，两个故障码间也有3s暂停时间；输完代码后，宜将电源钥匙开关置于“OFF”。

b.采用车外诊断系统读取。

a）通过故障诊断仪向电控单元发出工作指令。在柴油机运转过程中或熄火状态下通过故障诊断仪可向执行器发出工作指令。例如，在柴油机运转过程中，或停止某缸喷油器的喷油，或模拟加速，或模拟各种行驶状态，或设定喷油正时，或设定怠速所需的初始状态。再如，在柴油机熄火状态下，让某个喷油器喷油，某个继电器或某个电磁阀工作。通过这些来检测执行器的工作情况，查找有故障的控制电路。因此，这种功能特别适合于检测执行器及其控制电路的故障。

b）清除电控单元内存储的故障码。通过故障诊断仪发出指令，清除电控单元内存储的故障码，使故障警告灯熄灭。

c）进行数据传送，直接读取各部分电路中的诊断参数。

柴油机运行过程中，电控单元的工作情况，各种输入、输出信号的瞬时数值（如各传感器信号、电控单元计算结果、控制模式及向各执行器发出的控制指令）等，都可以串行通信方式反映在故障诊断仪上，使整个电控系统的工作情况一目了然。检修人员即可根据柴油机运行过程中电控系统的各种数据变化情况，来判断系统工作情况正常与否。它特别适用于诊断故障是因传感器故障造成的或是因连接电路开路或短路造成的。

2）电子控制柴油喷射系统常见故障分析。

①发动机不起动。发动机发生不起动故障时，判断故障的步骤与汽油机的基本相同，不同的是柴油机在冷起动时有预热系统参加工作，因此，需要检查与排除。

柴油机起动困难或不起动的原因是多方面的，常见的有以下几种：a.柴油机预热时间不够，温度过低，造成起动柴油机时，排气管冒灰白烟，但不着火。b.燃烧室内积存柴油过多，因起动前的准备工作没有做好，造成多次起动不着，使进入燃烧室的柴油积存过多，从而起动困难。c.喷油器不喷油或喷油雾化质量太差，在摇转曲轴时，听不到喷油器的喷油响声，或用起动机起动柴油机时，排气管看不到灰白烟。d.燃油箱至喷油器的油路进入空气。e.供油提前角过大或过小（时间控制器有故障）。f.空气滤清器进气管全部或大部分堵塞。g.压缩压力不足，造成压缩行程终了的气体温度过低，使喷进燃烧室的柴油不能发火燃烧。h.电控单元有故障。

②发动机运转不平稳。发动机发生运转不平稳故障时，要考虑发动机系统所采用的喷油系统的类型。不同的类型检查与排除的方法也不同。下面以柱塞泵为例分析柴油机工作时，从排气和工作响声可听到转速忽高忽低，其原因如下：a.电子调速器有故障，各连接件不灵活或间隙过大。b.调速器壳体内润滑油面过高，或润滑油黏度过大。c.柱塞调节臂与调节拨叉间隙过大（柱塞泵）。d.控制套筒位置传感器有故障。e.供油拉杆（或齿杆）与拉杆衬套间隙过大或间隙过小，运动不灵活。f.柱塞转动不灵活。g.个别缸的供油拨叉紧固螺钉松动，或齿箍与控制套松动。h.多缸柴油机的供油不均匀度过大，压缩压力不一致。i.供油提前角过大或过小，时间控制器有故障。j.个别缸的出油阀弹簧与柱塞弹簧折断，或弹力不足。k.燃油油路进入空气。l.空气流量计有故障。m.进气温度传感器有故障。n.个别缸喷油雾化不良。o.个别缸气门弹簧过软或折断。p.空气滤清器或进气管部分堵塞。

③柴油机功率不足。引起柴油机功率不足的原因是多方面的，几乎涉及柴油机各个机构和系统的技术状态。其常见的原因如下：a.柴油中混入水分，或油路中有空气。b.柴油质量不合乎规定要求。c.空气流量计有故障。d.进气温度传感器有故障。e.油箱开关未完全打开、电动输油泵有故障，或燃油管路部分堵塞。f.喷油器喷油压力过低，或喷油雾化不良。g.喷油泵最大供油量不合乎要求，或各缸供油不均匀度过大。h.供油提前角过大或过小。i.供油拉杆不能达到最大供油位置。j.空气滤清器或进气管部分堵塞。k.排气管积炭过多，或不适当地将排气管改细、加长。l.排气催化装置有故障。m.配气相位不正确。n.气门弹簧折断，或气门间隙调整不当。o.压缩压力不足。p.冷却液温度传感器有故障，柴油机温度过高或过低。q.气缸垫烧损。r.曲轴与轴承、活塞与气缸等相对运动件装配间隙过小或润滑不良，从而使摩擦阻力增大。

④柴油机自行停车。柴油机在运行过程中，加速踏板在供油位置，但转速逐渐降低或突然降低，直到自行停车熄火。对这一故障的因素，根据自行停车时，转速降低的缓急程度和尾气的颜色，分别介绍如下：a.自行停车时，转速逐渐降低，但柴油机响声和尾气颜色无异常发现。这类特征多为燃油系故障引起的，如油箱无油、油路进入空气、油路堵塞等。b.自行停车时，转速虽然也是逐渐降低，但排气管排黑烟，甚至浓黑烟。这类情况多为空气滤清器或进气管堵塞造成的。c.自行停车时，转速急骤降低，排黑烟。产生这类故障的原因为活塞与气缸的配合间隙过小，当柴油机温度升高后，活塞被气缸卡住；润滑油不足、过稀，温度升高及渗进柴油，使相对运动零件的表现润滑不良，造成烧瓦、抱轴。d.自行停车时，转速急骤降低，伴随异常响声。产生这一故障的常见原因为曲轴或活塞销折断、连杆螺栓折断或连杆螺母脱落、气门掉进气缸。

⑤柴油机飞车。柴油机在运行过程中，转速突然上升，不能控制，俗称飞车或跑车。常见的原因如下：a.调速器失灵有故障。b.供油拉杆（或供油齿条）在供油量最大位置卡住。c.空气滤清器油盘的润滑油加注过多，或露天作业雨水吸入油盘而使润滑油面升高。d.用柴油或汽油清洗空气滤清器滤网后，没有烘干就装车使用。e.其他因素造成柴油或润滑油进入燃烧室。f.调速器壳体内的润滑油面过高或黏度过大。

⑥喷油泵供油压力不足或不供油。喷油泵供油压力不足，使喷油器喷油雾化不良，起动困难，动力下降，排黑烟。喷油泵不供油，使柴油机起动不着而不能工作。其主要原因如下：a.低压油路不来油，或来油压力过低。b.由油箱至喷油器的油路有空气。c.空气流量计有故障。d.柱塞副磨损或柱塞卡住。e.柱塞弹簧弹力不足或弹簧折断。f.出油阀封闭不严或弹簧折断。g.柱塞与调节臂的铆合处松动，向供油量小的方向位移。h.供油拉杆在不供油位置卡住。i.供油拨叉（或齿箍）松脱。j.电子调速器有故障。

⑦柴油机冒黑烟。冒烟是柴油机常见的故障，其主要原因是发动机燃烧室缺氧。只要进气受阻就会出现这一现象。其主要原因如下：a.压缩压力不足。压缩压力不足，使气缸在压缩行程终了的空气量相应减少，改变了燃油与空气的正常混合比例，造成油多气少，使燃油在缺氧的条件下燃烧；压缩压力不足，还会使压缩终了的气体温度降低，这对燃油的蒸发、汽化与燃烧都会造成不利的条件和影响；压缩压力不足，对油雾扩散、混合气的形成也会造成不良影响而排黑烟。b.空气滤清器堵塞。c.供油提前角过小。供油提前角过小，会使活塞在压缩行程接近上止点或越过上止点下行时，喷油器才开始喷油，缩短了燃油与空气的混合时间，使燃油在燃烧室局部区域缺氧的条件下燃烧，造成燃烧不良。d.喷油器喷雾质量低劣或滴漏。燃油燃烧的完全和及时，与喷油器的喷雾质量关系很大。如果喷油器喷雾质量低劣，则会使混合气的形成条件恶化，燃油燃烧不良。e.空气流量计损坏。f.供油量过大。喷油泵供油量过大，使进入气缸的油量增多，空气不足，造成油多气少，燃油燃烧不完全。g.燃油质量低劣，工作温度过低或超负荷运行。

⑧发动机冒白烟。白烟又分为灰白烟和水汽白烟两种，分述如下：a.灰白烟。进入气缸的燃油燃烧不良，部分燃油蒸发为燃油蒸气，随同废气排出。其主要原因为喷油器针阀在开的位置卡住、喷油器喷油雾化不良、供油提前角过小、压缩压力严重不足、工作温度过低、节温器损坏、冷却液温度传感器损坏、预热系统有故障。b.水汽白烟。水分进入燃烧室受热汽化而成。其主要原因为燃油中有水、气缸垫烧毁、气缸或气缸盖有裂纹、柴油机工作温度过低。

⑨发动机冒蓝烟。发动机冒蓝烟，是因为润滑油进入气缸，受热蒸发成为蓝色油气，并随同废气一起排出气缸，在排气管口上部观察为蓝色烟气。其主要原因如下：a.润滑油沿润滑气门与导管之间的间隙下漏，进入气缸。b.润滑油沿活塞与气缸之间的间隙上窜，进入气缸。c.燃油中混入润滑油。d.在机体通向气缸盖油道附近的气缸垫烧毁。

⑩爆燃。柴油发动机不经常发生爆燃，因为在喷油之前燃烧室内没有燃油，也点不着火。如有爆燃，可能是由于：a.喷油正时不对。b.燃油标号不对。c.喷油器漏油。d.烧机油（还可能造成发动机失控）。