修机｜柴油机运行中自动熄火原因分析及改进措施

1 故障现象

某批次高压共轨柴油机工作时偶尔出现自动熄火故障，熄火间隔时长、时短，没有规律，对柴油机进行重新泵油后又能正常启动运行。

2 原因分析

该柴油机燃油供给系统如图 1 所示。根据图 1 分析认为，造成柴油机熄火的原因可能有以下 4 种：一是燃油箱内缺油或燃油中有杂质；二是电控系统有故障，线路或接线插件接触不良；三是喷油泵有质量问题，出现间断性供油不足；四是燃油系统进入空气，造成喷油泵吸空，导致熄火。

3 故障排查

检查该柴油机线路及控制器正常，将输油泵、喷油器送原厂检测后确认无质量问题，由此判断故障在油路、预滤器或精滤器处。将燃油箱至预滤器、预滤器至低压泵、低压泵至精滤器、精滤器至喷油泵的输油管均换成透明胶管，重新按照规定力矩紧固油管头接螺栓，柴油箱内重新加入清洁的柴油对油路进行排空，运行一段时间后还是出现熄火问题。

察看透明胶管，发现管内有一段很长的空气柱，这说明引起整车熄火的原因是燃油管路中进入了空气，造成喷油泵出现吸空。

为解决燃油管路吸入空气问题，我们联合柴油机供应商对燃油系统、柴油滤清器等零件进行了系统分析和台架验证，找到了影响柴油机运行时自动熄火的故障源。该故障源是柴油机在运行过程中，燃油管路处于负压状态，溶解在柴油中的空气被释放出来形成气泡，这些气泡随着柴油流向精滤器。

国三排放标准柴油机柴油精滤器过滤精度要求较高，预滤器和精滤器滤芯透气性较差，柴油中释放出来的空气如果不能穿透预滤器和精滤器的滤芯，会逐渐积累在预滤器的滤罐中，这些空气会降低预滤器和精滤器中的液面高度。当预滤器和精滤器的液面高度下

降到一定位置后，其过滤后的燃油量会减少，不能满足柴油机正常供油量。柴油精滤器中一部分空气还会通过滤芯进入喷油泵，造成喷油泵吸空，导致柴油机熄火。其次是预滤器滤罐与下面的透明杯滤结合处存在漏气隐患，有可能是造成燃油管出现空气的原因之一。改进前的预滤器结构如图 2a 所示。

4 改进措施

4.1 更换滤芯滤纸

在定压值 0.2kPa 下测得原滤芯滤纸的透气度为15L/m².s，为提高透气度，对柴油滤芯的滤纸进行升级，选取透气度为 27.2L/m².s 的滤纸制成的滤芯。

4.2 取消透明杯

在保持该柴油机燃油供给系统过滤功能不变的前提下，取消透明水杯，换成一体成型预滤器滤罐，用户通过水位报警器确定是否需要放水。改进后的预滤器如图 2b 所示。

5 改进效果

采用升级后的柴油滤芯及新型结构的预滤器，我们对柴油机进行台架试验，运行过程中精滤一直处于满油状态，而柴油中的空气成为极小的细小气泡流过滤芯，不影响喷油泵正常供油。

在采取以上 2 项改进措施后，经过试验及持续一年的市场跟踪，所有改进后出厂的柴油机再没有因为输油泵吸空造成间歇性熄火故障。

作者：奕青

来源：《工程机械与维修》2018年第6期