柴油机保养维修关键技巧与实用指南

柴油机保养维修关键技巧与实用指南

一、引言

柴油机作为众多机械设备的核心动力源，其保养与维修工作的质量直接关系到设备的性能、寿命以及运行的安全性与经济性。掌握正确的保养维修技巧，对于确保柴油机可靠运行、减少故障发生、降低运营成本具有极为重要的意义。

二、保养技巧

（一）柴油发动机 “飞车” 现象及应对

1、“飞车” 现象解析

“飞车” 或超速是发动机特有的一种危险状况。此时柴油机转速失控，持续攀升，超过允许的最高转速，并伴有巨大声响，若不及时制止，极有可能导致机件严重损坏甚至报废。其主要成因有两类：一是喷油泵调速器自身故障，致使其丧失正常的调整特性，无法有效控制燃油供应量，从而使发动机转速飙升；二是柴油机调速特性发生改变，即喷油泵调速器本身无故障，但在运转过程中有额外的柴油或机油进入燃烧室参与燃烧，例如柴油泄漏至进气道、机油进入燃烧室等情况，导致燃烧能量剧增，推动发动机转速急剧上升。

2、应急处置措施

当 “飞车” 现象发生时，必须迅速采取以下紧急措施，简称 “减速、减压、制动、断气”：

迅速收加速踏板：将加速踏板迅速收回到停车位置，切断燃油供应的指令信号，试图减少燃油进入燃烧室。

拉减压手柄：若有减速装置，立即将减压手柄拉到停油位置（或减压位置），使发动机进气过程发生改变，降低气缸内的压力，从而抑制燃烧过程，降低转速。

挂挡制动：及时挂入高速挡，踏下制动踏板，缓抬离合器，利用发动机的阻力矩使发动机熄火。这种方法通过增加发动机的负载，强制其停止运转。

断开高压油管：迅速断开高压油管，从源头上停止向喷油器供油，使燃油无法进入燃烧室，终止燃烧过程。

包紧空气滤清器：用衣服等物品迅速包紧空气滤清器，使发动机断气熄火。阻断空气进入燃烧室，使燃烧因缺乏氧气而停止，从而迫使发动机停机。

（二）柴油机各缸工作情况检查

1、听音法

可在怠速运转时，使用听诊器或借助金属棒，靠近喷油器体部位倾听各缸爆发声音。正常情况下，声音类似金属敲击 “当当” 声。若只有 “嗬嗬” 连续不干脆的响声，则该缸供油太少或未及时着火；若敲击声很大，表明该缸供油量太大或喷油时间过早。通过声音的特征，可以初步判断各缸的工作状态是否正常，以便及时发现问题缸并进行进一步检查和调整。

2、观色法

正常工作的柴油机，排出废气颜色为淡灰色，负荷大时略深。若排黑气，说明可燃气体燃烧不完全，可能是燃油供应过多、空气不足或喷油雾化不良等原因所致；排蓝烟，表明润滑油进入气缸内燃烧，可能是活塞环磨损、气门油封损坏等导致机油窜入燃烧室；排白烟，则说明柴油机中有水，可燃气体未燃烧也排白烟，可能是气缸垫损坏、气缸套破裂等使冷却液进入燃烧室，或者是燃油中含有水分。排气管连续排出不正常的烟色，就意味着个别缸工作不正常，需要进一步排查故障缸。

3、感温法

在柴油机启动后的最初阶段（工作一段时间后排气管温度很高，用手触摸会烫伤），用手摸各缸排气管的温度来鉴别各缸工作情况。如果某缸排气管的温度比其他缸高，说明该缸供油量偏高；若温度低，则该缸供油量少、或不喷油、或喷油后没完全燃烧或不燃烧。因为供油量多的缸燃烧产生的热量多，排气管温度就会相对较高，反之则低。

4、脉冲法

用手捏紧高压油管，感受喷油时的脉动情况。脉动小，爆发声音弱，温度低的缸供油量偏小；爆发声音不正常和温度高，可能是喷油器喷油油压下降，喷油雾化不良，或不能及时着火和完全燃烧。脉动大，爆发声音强，温度高的缸为供油量偏大；爆发声音弱和温度低可能是喷油器孔或针阀卡死，导致喷油异常，从而影响缸内燃烧和工作状态。

5、断油法

为准确判断哪缸有故障，可逐缸切断高压油管至喷油器油路，即停止该缸工作，以观察柴油机工作情况的变化。当切断某缸油路时，若柴油机转速和声音没有变化或变化不大，说明该缸工作正常。如间断敲缸，排黑烟时，当切断某缸的油路后，故障现象消失，则说明故障在该缸。通过这种方法，可以精准定位故障缸，为后续的维修工作提供明确方向。

（三）柴油机节油方法

1、使用节油减烟器

将节油减烟器垂直固定在喷油泵的前端油路中，接上直流电源。在柴油机上使用时，可显著减少排烟量，既能减轻环境污染，又能实现约 5% 的节油效果。其原理是通过优化燃油的喷射和燃烧过程，使燃油更充分地燃烧，减少未燃烧的燃油和颗粒物排出，从而达到节油减烟的双重目的。

2、安装惯性增压器

在柴油机上安装惯性增压器，一般可提高功率 15%，油耗下降 3% - 5%。惯性增压器能够增加进气量和进气压力，使燃油与空气的混合更加充分，提高燃烧效率，进而提升功率并降低油耗。它利用惯性原理，在进气过程中对空气进行压缩和加速，确保更多的空气进入气缸参与燃烧。

3、在滤芯上包扎卫生纸

在柴油机油滤芯上包扎 2 - 3 层吸附性强的卫生纸，能有效提高油料清洁度。卫生纸可以吸附油料中的微小杂质，防止这些杂质进入发动机内部，减少部件的磨损，从而降低油耗。同时，保持油料清洁有助于燃油喷射系统的正常工作，使燃油喷射更加精准，提高燃烧效果。

4、加装泡沫塑料空气滤芯

在空气滤清器两层滤网中，增加一层透气性能良好的 8 - 20mm 厚的泡沫塑料。这可进一步提高滤清效果，使进入气缸的空气更加纯净，保证油料正常燃烧，降低油耗。泡沫塑料能够过滤掉空气中更细小的灰尘颗粒，减少灰尘对燃烧过程的干扰，提高燃烧的稳定性和效率。

5、回油管改道

把柴油机回油管接入高压油管上，使回油进入低压油路。这样可保证燃油的充分利用，减少燃油的浪费，从而实现节油效果。回油中仍含有一定的燃油成分，改道后可使其再次参与循环，提高燃油的利用率，降低燃油消耗。

三、维修技巧

（一）“三漏” 关

1、严：规范操作

对零件的拆卸和安装要严格遵循操作规程，严禁乱打乱敲。例如拧螺栓时，必须按顺序并分几次紧固，不能无顺序乱拧。因为无序操作可能导致零件受力不均而变形，影响零件的配合精度和使用寿命，进而影响柴油机的整体性能和可靠性。

2、洁：清洁至上

零部件组装前务必清洁干净，严防杂质混入。如出油阀与阀座接触环带处若混入极小的杂物，不仅会引发漏油现象，还会直接干扰发动机的正常工作。杂质可能会导致密封不严，影响燃油的喷射压力和量，使燃烧不充分，功率下降，甚至出现故障停机。

3、抹：精准涂油

在石棉垫、纸垫、各种螺塞和漏油处涂抹石棉油时，要做到薄而均匀，切勿太厚，也不要将垫的整个面都涂抹，只需针对漏油的局部进行涂抹。合适的涂油方式既能保证密封效果，又能防止因石棉油过多而影响部件的正常装配或进入其他部位，导致故障隐患。

4、磨：修复精度

研磨或铣削零件的结合面，其目的在于恢复表面的光洁度和精度。例如油管接头或垫片经过研磨后，能够更好地保持密封状态，有效防止漏油现象的发生。通过研磨等工艺，可以去除表面的磨损痕迹、毛刺等，使零件的配合更加紧密，提高密封性能和整体可靠性。

5、紧：适度密封

密封装置的紧度要适宜，既不能过紧也不能过松。像柴油机的各种接触面和密封螺母等，必须保持合适的紧度。过紧可能导致零件变形、损坏，增加摩擦阻力，降低零件寿命；过松则会出现漏油、漏气等问题，影响发动机的正常运行，导致功率下降、油耗增加等不良后果。

（二）气缸压力关

为确保有足够的气缸压力，活塞与缸套的配合间隙、活塞环的端、边间隙必须符合设计要求。合适的间隙能保证活塞在气缸内的正常运动，同时又能形成良好的密封，防止气体泄漏。气门与气门座的密封性要好，确保进气充分、排气彻底，避免漏气导致的功率损失。喷油器前端的密封性也要良好，防止燃油泄漏，影响燃油喷射压力和量。此外，气缸垫的质量要好且厚度符合要求，气缸垫作为气缸与缸盖之间的密封件，其良好的密封性能是保证气缸压力的关键因素之一，若气缸垫损坏或厚度不当，会导致气缸压力下降，发动机工作不正常。

（三）燃烧室容积关

柴油机修理后，多种因素可能导致燃烧室容积发生变化，从而改变原有的压缩比，直接影响柴油机的正常工作。例如活塞位置装反，会使燃烧室容积增大或减小，改变压缩比；气缸垫厚度不当，过厚会减小燃烧室容积，提高压缩比，过薄则反之；曲柄连杆机械磨损或弯曲，会影响活塞的运动位置，进而改变燃烧室容积；涡流室镶块错位，会扰乱燃烧室内的气流运动和燃油分布，影响燃烧效果；气门下陷量过大，会使燃烧室容积增大，降低压缩比。在修理过程中，必须对这些情况高度重视，严格按照技术规范进行操作，确保燃烧室容积和压缩比保持在正常范围内。

（四）正时关

1、供油正时

对于 S195、X195 型柴油机，若供油不正时，可借助喷油泵与齿轮室盖之间的垫片调整。每增减 0.1mm 厚的垫片，相当于飞轮弧长 6.3mm。准确的供油正时能保证燃油在最佳时刻喷入气缸，使燃烧过程高效进行，提高发动机的功率和经济性。如果供油过早，会导致发动机爆震，增加机件磨损；供油过晚，则会使燃烧不完全，功率下降，油耗增加。

2、配气正时

若配气不正时，应先检查与纠正正时齿轮安装上的误差，然后调整气门间隙。气门间隙每变动 0.1mm，曲轴转角变化 3°，相当于飞轮弧长 11.1mm。调整时需注意，活塞压缩到上止点时，进、排气门间隙（冷车状态）不能小于 0.2mm，以防机件受热膨胀后气门关闭不严，或气门头撞击活塞。正确的配气正时能够保证进气和排气的顺畅进行，使新鲜空气及时进入气缸，废气及时排出，提高发动机的换气效率，从而提升整体性能。

（五）“三滤” 关

1、空气滤清器

空气滤清器技术状态不佳，会使灰尘进入气缸。灰尘颗粒会加剧活塞环、气缸、气门与气门座的早期磨损，导致气缸漏气，使发动机启动困难，功率下降。因为灰尘进入后，会破坏活塞环与气缸壁之间的润滑和密封，加速气门与气门座的磨损，影响发动机的正常进气和排气过程，降低燃烧效率。

2、柴油滤清器

柴油滤清器技术状态不好，杂质会进入有关零部件之间，尤其是燃油喷射系统的三大精密偶件（柱塞副、出油阀副及喷油器针阀副），造成其早期磨损。这会导致燃油喷射雾化不良，影响燃烧效果，使发动机功率下降，油耗增加，严重时甚至会导致发动机无法正常工作。

3、机油滤清器

机油滤清器技术状态不良，杂质会进入润滑系统，加速曲轴与轴瓦的磨损。机油中的杂质会破坏润滑油膜的形成，增加摩擦阻力，导致机件磨损加剧，严重情况下会使曲轴与轴瓦损坏，造成柴油机早期报废。

（六）柴油雾化关

柱塞副、出油阀副及喷油器针阀副的技术状态对柴油雾化效果至关重要。若这些精密偶件技术状态不佳，会造成喷油雾化不良。这将导致柴油机启动困难，因为雾化不良的燃油难以与空气充分混合形成可燃混合气；燃烧不完全，使发动机功率下降，油耗增加，同时还会导致积炭增多，进一步影响发动机的性能和可靠性。所以在维修时，要对燃油系，特别是这些精密偶件进行认真细致的检查、清洗和必要的修复或更换。

（七）通孔与小孔关

1、通孔关

以 S195 型柴油机为例，部分轴承、衬套的通孔在安装时必须对正：

主轴承：每对主轴承油槽上都钻有油孔，分别与气缸体、主轴颈上的油孔相通。安装时，只要主轴承的凸缘缺口对准定位销，就能防止主轴承转动，保证油孔对准，使润滑油路畅通无阻，避免因油路堵塞而导致主轴承烧坏，确保曲轴的正常润滑和转动。

摇臂衬套：向摇臂内压入衬套时，若孔不对准，摇臂轴及衬套会因缺乏润滑而发生干摩擦，最终烧损。这会使气门间隙变大，产生严重的敲击声，影响气门的正常开闭时间和开度，进而影响发动机的进气、排气和燃烧过程，降低发动机性能。

连杆衬套：连杆小头钻有集油孔，和连杆衬套的油孔相通。在向连杆小头内套铜套时，若两个油孔不对准，铜套和活塞销会发生 “当当” 的敲击声，甚至咬死。这会导致活塞运动受阻，影响发动机的正常运转，严重时可能损坏活塞、连杆等部件。

起动轴衬套：安装起动轴衬套时，两衬套油孔要分别与机体和齿轮盖上相对应的集油凹槽相通，否则起动轴与衬套会加快磨损。这不仅会影响起动轴的正常工作，还可能引起供油角度和配气相位变化，导致柴油机功率下降，使发动机启动困难，运行不稳定。

2、小孔关

主要有以下 4 个小孔需特别关注：

油箱盖通气孔：该孔堵塞后，油箱不再与大气相通。油箱上部因油面下降会出现负压，造成供油中断；燃油受热后蒸发，使油箱内压力升高，会引起油箱开关处漏油。因此，此孔必须保持畅通，以维持油箱内的气压平衡，确保燃油正常供应。

曲轴箱换气孔：换气孔堵塞后，曲轴箱内废气越积越多，气压升高，会使机油渗漏，高温废气混入机油，还会加快机油变质，加速机件磨损。所以在维修时，一定要确保该孔疏通，使曲轴箱内的废气能够及时排出，保持曲轴箱内的环境正常，延长机油和机件的使用寿命。

输油泵泄油孔：输油泵上的泄油孔堵塞，会导致推杆和导管间少量柴油渗漏进入喷油泵，冲淡壳体内的润滑油，加速零件磨损。因此，此孔不能被堵塞，要保证其正常泄油功能，防止柴油进入喷油泵的润滑系统，保护喷油泵内部零件。

水泵泄水孔：该孔如果堵塞，渗漏的水排不出泵体，进入轴承座内，会加速轴承的损坏。所以在检修时，必须疏通此孔，使水泵内的渗漏水能及时排出，保护水泵轴承，确保水泵的正常工作，维持冷却系统的循环。

（八）磨合关

1、冷磨合

冷磨合时，需卸下喷油器，用外力（如电动机或其他动力源）带动柴油机运转。在运转过程中，要密切检查机油压力和各部件温度，注意倾听各部件声音。冷磨合的目的是使柴油机各运动部件在较低负荷下进行初步磨合，使配合表面逐渐适应彼此的运动状态，去除加工痕迹和毛刺等。冷磨合后，趁温度高时放出机油，这样可以带走磨合过程中产生的金属碎屑等杂质，然后清洗机油滤清器和油道，为后续的热磨合和正常运行做好准备。

2、热磨合

热磨合分为无负荷热磨合和有负荷热磨合。无负荷热磨合时，要重点关注柴油机工作情况和各部位响声，检查有无异常振动、敲击声等。按规定载荷和时间进行热磨合时，要经常留意各部位声音及机油口的窜气、排烟、喷油器回油等情况。若发现问题，应及时排除。热磨合是在接近实际工作条件下对柴油机进行进一步磨合，使各部件之间的配合更加完善，提高发动机的可靠性和耐久性，确保其在正式投入使用后能够稳定运行，减少故障发生。

通过全面掌握并严格执行上述柴油机的保养维修技巧，能够有效延长柴油机的使用寿命，提高其运行效率和可靠性，降低维修成本和故障率，为各类机械设备的稳定运行提供坚实的动力保障。无论是日常保养中的 “飞车” 预防、各缸工作检查和节油措施，还是维修过程中的 “三漏” 治理、关键部件维护以及磨合操作，每一个环节都不容忽视，只有这样，才能确保柴油机始终处于良好的工作状态。