柴油機啟動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管理中心，黑龍江 大慶 163413）

在石油鉆井生產過程中，柴油機作為主要動力設備，不僅承擔著井場上所有的用電系統的電力供應任務，還承擔著泥漿泵的主要動力供應，在現場施工過程中，常常遇到柴油機啟動困難的現象，嚴重影響著鉆井施工效率。

1 柴油機啟動故障現象

在工作準備充分、設備機件無故障的前提下啟動柴油機應能成功啟動，但有時也會出現啟動不成功的故障現象，在工作中主要遇到以下幾種類型：

（1）啟動不成功故障現象具有偶發性特點，有時柴油機能夠順利啟動成功，無需二次啟動，而有時連續啟動仍然啟動不成功。

（2）低溫啟動不成功是典型的啟動問題，由于溫度低導致燃料點火時霧化不好，造成低溫啟動不成功的故障現象。

（3）偶爾會出現熱車條件下啟動不成功的現象。

（4）環境溫度和機體溫度在較低和較高的條件下都容易出現啟動不成功現象。

在對柴油機啟動不成功故障現象進行分析時應該首先考慮柴油機機體冷熱車狀態，然后再開始排除故障，進行充分分析論證并研究故障機理，針對問題進行故障排除。

2 柴油機啟動故障原因分析

2.1 柴油機冷車啟動困難而熱車不困難

柴油機冷車啟動困難而熱車不困難的現象主要有：啟動轉速正常而排氣管道無煙霧排出；啟動轉速正常而排氣管道冒出白色煙霧；啟動轉速正常而排氣管道冒出黑色煙霧；啟動轉速正常而排氣管道冒出藍色煙霧；冷車啟動困難，啟動升溫后熱車容易啟動。原因分析如下幾點。

（1）啟動轉速正常而排氣管道無煙霧排出。出現這樣的現象主要有2個方面原因：

①考慮低壓油路中進入空氣，從而導致低壓油路中無柴油運移到泵油泵或者噴油器，造成柴油機無法正常啟動。

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

（2）啟動轉速正常而排氣管道冒出白色煙霧。出現這樣的現象主要有5個方面原因：

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，發動機的燃燒室溫度過低導致燃油霧化效果差，燃燒不充分，導致白煙產生。

②供油系統中有水。燃油中或燃燒室中有水份，水在氣缸內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噴油時間過早或過遲。燃油噴出時間和噴出量會嚴重影響燃油燃燒效果，過多的燃油不能經過充分燃燒就變成油氣混合物噴出。

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

⑤氣缸墊由于裝配質量問題或材料老化問題出現密封失效的情況，導致水進入氣缸中，混合燃燒后水變成水蒸氣，體現為白煙噴出。

（3）啟動轉速正常而排氣管道冒出黑色煙霧。出現這樣的現象主要有九個方面原因：

①噴油器霧化不良、卡死或滴油嚴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噴油泵調速器有問題，各缸供油不均勻，有一個或幾個缸供油量少，而另幾個缸供油量多。

④噴油泵柱塞或出油閥磨損嚴重。

⑤氣缸壓縮壓力不足。

⑥氣門間隙不對。

⑦進排氣阻力太大。主要由于空氣濾清器污損嚴重、排氣管阻力大、消聲器匹配不當等原因所造成的。

⑧進氣溫度過高。

⑨增壓器故障。由于增壓器轉子轉速下降，進氣壓力降低，出現漏氣現象等原因，使氣缸充氣量減少。

（4）啟動轉速正常而排氣管道冒出藍色煙霧。柴油機排氣冒藍煙的故障主要是由于機油進入燃燒室所致，出現這樣的現象主要有六個方面原因：

①柴油機油底殼內機油液面過高。

②活塞環磨損嚴重、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渦輪增壓器密封環損壞，機油沿進氣道進入燃燒室燃燒。

⑥呼吸器故障。

（5）冷車啟動困難，啟動升溫后熱車容易啟動。出現這樣的現象主要有以下兩個方面原因：

①活塞與氣缸之間的磨損間隙過大造成的。經過長時間不間斷的工作，活塞與氣缸之間的間隙越來越大，并有可能達到了臨界極限值，當溫度升高后，機油會均勻潤滑彌補氣缸與活塞之間的間隙，機油溫度升高后溫度會下降，從而導致活塞與氣缸之間摩擦阻力減小，所以熱車容易啟動起來。

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

2.2 柴油機熱車啟動困難

原因分析。出現這樣的現象主要有六個方面原因：

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

（2）活塞和活塞環磨損嚴重。

（3）噴油泵柱塞、輸油泵活塞磨損嚴重，熱車啟動時，因柴油粘度小，轉速低時，導致柴油從磨損處的泄露增多，使供油量減少，供油量不足，啟動困難。

（4）熱車時，有個別噴油器散熱不良，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。因為冷車時雖然供油過早，但氣缸內溫度較低，柴油燃燒延遲時間加長，到活塞將要到上止點時才著火燃燒，故易啟動。熱車以后，氣缸內溫度高，過早噴入氣缸內的柴油距上止點較遠的地方就開始燃燒，甚至可能在活塞到上止點前就燃燒完了，使活塞受到很大的反壓力，造成啟動困難，甚至反轉。

（6）曲軸軸向間隙小，造成啟動加載。

2.3 柴油機冷、熱車啟動均困難

造成冷、熱車啟動均困難的原因主要有以下幾方面：

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

（2）某個氣缸或者多個氣缸與活塞環出現“對口”現象。

（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，氣門關閉不嚴，導致氣缸內壓縮壓力下降，霧化后的柴油難以自燃，造成啟動困難。

（4）噴油器工作狀態不良，噴油器因堵塞或者其他原因導致不噴油或者噴油量過小，噴油壓力不足，影響柴油機的啟動。

（5）調速器調整不當。⑥低壓油路有問題。

3 柴油機啟動困難故障診斷排除方法

第一，要有足夠的啟動轉速。只有足夠的轉速，才夠產生足夠的轉動慣性力，帶動活塞連桿運動；

第二，需要有霧化良好的柴油能及時地進入到燃燒室，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，潤滑系統工作正常。

當這四個條件同時滿足時，柴油機就會順利啟動。當柴油機無法正常啟動時，只有先正確分析柴油機啟動故障原因，才能根據癥結采用不同的方法對癥下藥，進行柴油機啟動故障排除。通過對柴油機冷車啟動困難、熱車啟動困難、冷熱車啟動均困難的幾種現象的原因分析，在實際工作中主要采用以下幾種故障排除方法：

（1）柴油機外部檢視。檢視柴油機外部是否有漏水、漏油、損壞等。

（2）檢查各油位、水位是否符合標準，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，油底殼內的機油量是否充足等。

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

（4）檢查柴油機皮帶輪等處緊固件的緊固情況和發電機皮帶松緊度。

（5）用噴油泵的手動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，進氣通路是否有堵塞現象。

（7）檢查噴油器相關部件，看噴油器壓力是否正常，有無滴油現象。

（8）將泵油泵提前角和斷油閥調整到最佳位置。

（9）檢查氣缸墊、缸套等間隙是否過大，有無滴漏現象。

4 結語

柴油機啟動故障的現象很復雜，影響柴油機啟動的原因也很多，這里不可能一一進行介紹，但是無論是何種引起柴油機不能正常啟動的現象，首先都要認真分析產生該現象的原因，仔細查找故障部位，并及時采取相應措施，尋找解決排除故障的方法。柴油機在平時的使用過程中，要經常定期進行檢查、維護保養，只有平時檢查、維護保養到位，才能避免柴油機各種故障的發生，才能使柴油機恢復和保持良好的技術狀態,從而發揮出優異的性能指標。