程华 张山 韩子健
陆军装甲兵学院士官学校
摘要：在重载车辆使用过程中，柴油发动机故障占底盘故障的60%以上，因此准确判断和快速排除发动机故障是恢复车辆技术性能的关键。本文以柴油发动机低转速下工作粗暴故障判排为例，系统阐述了如何全面准确收集故障现象、如何依据故障现象找准故障分析的方向、以及快速排除故障的方法、步骤，为柴油发动机故障的科学分析、判排提供参考。
关键词：柴油发动机 工作粗暴 故障判排
发动机是车辆行驶的动力源，其工作性能的好坏直接影响车辆机动性能的发挥。在车辆使用过程中，柴油发动机故障占底盘故障的60%以上，因此准确判断和快速排除发动机故障，是恢复车辆技术性能的关键。
一、故障现象
某重载车辆在使用过程中，柴油发动机出现了故障，虽能起动，但是起动困难，且低转速时发动机声音异常，工作粗暴，高转速时工作正常，异常声音消失。
二、故障分析
（一）全面准确采集故障现象
故障现象一般是由使用者凭借驾驶经验和感官感受反映出来的，往往会存在一定的主观性和片面性。因此维修保障人员不应单纯根据驾驶员所反应的现象而急于分析和下结论，而是应该在驾驶员反映现象的基础上，进一步通过询问驾驶员，以及自车内到车外体验观察，全面准确的采集车辆所反映的所有故障现象，为故障分析判断提供充分依据。
1.观察排烟情况
起动发动机，站在车外观察排烟情况，发现发动机低转速时断续排黑烟，但高转速时，断续排黑烟现象消失。
2.问发动机功率状况
驾驶员反映，车辆行驶过程中，加速正常。
3.问油温水温情况
驾驶员反映，油温水温均正常。
4.问发动机摩托小时
经询问，该发动机工作时间为305个摩托小时。
（二）分析可能的故障原因
一个故障现象往往对应多个故障原因，一个故障原因也会引起多种故障现象。因此，应根据故障现象，依据车辆各装置、各部件结构特点和工作原理，综合考虑交叉点，找准故障分析的方向，确定故障原因，从而避免因为“猜”而出现“拆”的问题。
四冲程柴油发动机的工作过程经历进气、压缩、作功、排气四个行程。在进气行程中，吸入的是纯空气，在压缩行程接近终了时，通过喷油器向气缸内喷入高压雾化柴油，与空气充分混合后燃烧，燃烧产生的高压燃气作用到活塞，推动活塞向下运动，实现化学能转化到机械能的转变，完成做功，而后通过排气行程将废气排出，为下一个工作循环做准备。
本故障中发动机在低转速下工作粗暴，且断续排黑烟。工作粗暴，我们可以从提前供油角不准确，或供油量过大等因素考虑；而排黑烟，是进入气缸的燃料燃烧不充分、不完全的产物，引起排黑烟的原因，汇总起来主要从供气不足、供油过多和燃烧条件（缸压不足、提前供油角、配气相位）被改变等三方面因素考虑。具体思路如下：
1.发动机在低转速和高转速下功率均正常，且高转速时粗暴现象消失，工作也恢复正常，且发动机工作305个摩托小时，因此基本可以排除是个别活塞和缸套磨损引起缸压不足，以及进排气系统故障。
2.此时考虑应该是燃油供给系统存在问题，如供油量过大、喷油时间不正确、喷油器故障等。但由于该发动机低转速时，工作粗暴、断续排黑烟，但高转速时工作正常、黑烟消失，基本可以排除个别喷油器故障或者喷油时间不正确的原因。
3.低转速时工作粗暴、断续排黑烟，高转速时工作恢复正常，可以初步考虑是因为低转速时个别缸的供油量过大，而高转速时供油量合适，此时可以初步判断是高压柴油泵个别分泵（图1）供油不正常。
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图1 高压柴油泵剖视图
1.泵体 2.分泵
（三）找准故障诊断方向
发动机的供油量是驾驶员通过油门操纵机构控制高压柴油泵内的加油齿杆轴向移动，进而控制各分泵的齿圈、转筒、柱塞转动，从而实现供油量的改变，加油齿杆、齿圈、转筒和柱塞的相对位置关系如图2所示。也就是说，驾驶员控制油量时，实际上是通过加油齿杆控制柱塞发生转动。如果柱塞因为变形、磨损失效等原因，发生了卡滞，使其始终处于高供油量的位置，即加油齿杆无法控制该分泵的供油量，无论发动机转速高低，该分泵始终提供较大的供油量。因此就会出现发动机低转速时因供油量过大而排黑烟，而高转速时需要的供油量也较大，油多气少的问题消失，排黑烟的现象就会消失。
综上所述，基本可以判定是高压柴油泵个别分泵供油量异常，且重点应该检查加油齿杆能否控制柱塞的转动。
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图2 加油齿杆与分泵的相对安位置示意图
1.加油齿杆 2.柱塞 3.齿圈 4.转筒
三、故障排除
此时，需要打开高压柴油泵泵体上检查窗，踏下机油踏板，观察加油齿杆的运动情况，以及加油齿杆带动齿圈、转筒和柱塞的运动情况。
经检查，6个分泵中有2个分泵的柱塞不能随着加油齿杆的运动而转动，始终处于高供油量的位置。经过更换高压柴油泵后，故障现象消失，发动机工作恢复正常。
在更换高压柴油泵时，一是要注意在连接分泵与各缸高压油管时不要将顺序接错；二是要检查和调整提前供油角，确保供油时刻的正时。
参考文献：
[1]赵世来，赵俊男，孙秀毅.汽车使用技术，2017年第21期，3
[2]郑劲，丁雪兴.柴油发动机故障诊断技术研究与应用，机械，2012年第6期，67-70
[3]李福胜，李春春，张晓东.利用三个位置判断柴油发动机故障，汽车运用，2013年第1期，42-43