卡特彼勒發動機過熱簡易分析與排除

現象:

所謂發動機過熱，是指發動機的溫度超過正常的最高溫度(80~90℃)范圍，有時還看到有散熱器開鍋沸騰的現象。

原因分析

發動機過熱，總的來講是機體內的冷卻水溫度過高。引起發動機過熱的常見原因有兩點，即散熱能力衰退和熱負荷過大。

卡特彼勒發動機引起散熱能力衰退的原因有：

(1)冷卻水不足①滲漏②蒸發

(2)散熱不良

①散熱器的影響②散熱器通風孔堵塞③風扇皮帶打滑④冷卻強度調節裝置的影響⑤節溫器損壞⑥冷卻水凍結

卡特彼勒發動機引起熱負荷過大的原因有：

(1)柴油機工作粗暴
(2)噴油時間過遲
(3)積炭
(4)發動機裝配過緊

(5)操作不當

卡特彼勒發動機診斷與排除

  　診斷時，根據以上分析的故障原因，由簡到繁，由外到內進行診斷。

(1)如果柴油機為正常負荷時，冷卻水溫度正常，當大負荷工作時間過長時，冷卻水溫度明顯過高，則表明發動機過熱是因發動機長時間的大負荷工作所引起，應注意適當休息。
(2)如果發動機常在工作粗暴的條件下作業，也是引起發動機過熱的原因，應查明發動機工作粗暴的原因，并進行有針對性地排除。

(3)如果發動機工作時無力，響聲發悶，冷卻水溫度高，排氣管溫度異常高，說明發動機過熱多數是因噴油提前角過小所引起，應按柴油供給系所說的方法，對噴油時間進行調整。
(4)觀察散熱器通風情況。若散熱器前的百葉窗未打開，或散熱器積垢過多，表明多數是由于發動機過熱的原因所在，應進行處理。
(5)觀察冷卻系冷卻液是否充足，如果外觀有漏水現象，表明發動機過熱是因漏水所引起，應排除漏水；若無漏水現象，可打開散熱器加水蓋，觀察冷卻水的充足程度，若冷卻水嚴重不足，多數是因長時間沒有補添

(6)檢查風扇皮帶松緊度在發動機停止工作時，用手撥動風扇葉，若能撥動風扇滑轉，說明風扇皮帶過松是引起散熱不良的原因，應予以調整。通過調整皮帶張緊裝置，如發電機或專門的張緊輪，使皮帶增加預緊力，其檢驗標準是：在發電機和風扇輪之間用大姆指以29—49n(3—5kg)的力按下皮帶10～20mm為宜。
(7)檢查散熱器水垢從散熱器的加水口處觀察散熱器內的水垢。如果確有水垢，說明水垢是引起散熱不良而發動機過熱的原因所在，應予以清除。消除方法：往冷卻水中投放一定量的除垢劑，使發動機累計運轉24h后將水放掉再換好水，若冷卻效果有好轉，應按同樣的方法再進行幾次即可(但易腐蝕橡膠件)。

(8)檢查節溫器在發動機初啟動后注意溫度上升情況。若水溫上升速度較快，則說明節溫器損壞使發動機過熱，應更換節溫器。
(9)如果以上檢查均屬正常，說明發動機過熱是燃燒室內積炭過多所引起，應解體查明，并清除積炭。
(10)如果冬季發動機工作時水溫突然升高，多數是由于散熱器下水室的冷卻水凍結所致，應予以加熱解決。

卡特彼勒發動機發動機機排煙異常的原因及排除方法

1.  不排煙

2、排白煙

3、排黑煙

4、排藍煙

1. 卡特彼勒發動機不排煙
排氣管不排煙，表示噴油泵不泵油。原因和排除方法是：油箱中的油量不足或油箱蓋通氣閥失靈，應及時補油或更換通氣閥；柴油濾清器堵塞，應更換柴油濾芯；油量調節固定螺釘松動或脫落，使柱塞滯留在不供油的位置，應調整、緊固該螺釘；高壓油管中有空氣，應及時排除管路中的空氣。

2、卡特彼勒發動機排白煙

排氣管排放白煙，表示柴油霧滴在氣缸內未能燃燒或柴油或氣缸中有水。原因和排除方法是：噴油器霧化不良，有滴漏現象，應調整噴油壓力，檢查偶件的密封情況；柴油中摻有水分或冷卻水進入氣缸，即水在氣缸內被蒸發為水蒸氣，從排氣管排出，此時首先應檢查柴油質量若柴油中混有過多的水，可在每天開機前，將油箱排水閥打開，將箱底沉淀物和水放掉，其次是檢查氣缸墊是否被沖壞，必要時更換缸墊；缸套、活塞環組件磨損或氣門密封不良，應更換磨損了的缸套、活塞環或修整氣門、氣門座圈。

3、卡特彼勒發動機排黑煙
排氣管放黑煙，表示噴油過多或進氣量不足，未能完全燃燒。原因和排除方法是：排氣背壓太高或排氣管道阻塞，造成進氣量不足，從而影響空氣、燃油混合比，具體為，一是排氣管設置不合理，彎道過多，造成氣流循環不暢，二是消聲器內部被過多的煙灰堵塞所致，應盡量減少彎道或及時清除煙灰；進氣量不足或空氣濾芯被堵塞，應檢查空氣濾芯是否被堵塞和進氣管是否漏氣；氣門間隙調整不正確，氣門粘滯或氣門和座圈密封不好，應檢查氣門間隙、氣門彈簧和氣門密封情況；高壓油泵各缸供油量不均勻或過大，應予以調整使之均勻或在規定范圍之內；噴油太遲，后燃過多，應調整噴油提前角；噴油器工作不良或損壞，應清洗或更換；柴油質量差或牌號有誤，應根據機型、結構及氣溫條件選擇十六烷值適中的柴油，建議夏季用0號或+10號柴油，冬季用-10或-20號柴油，嚴寒地區則選用-35號柴油；缸套、活塞組件磨損嚴重，導致活塞環密封不嚴，缸內氣壓嚴重下降，柴油不能充分燃燒而冒黑煙，且發動機動力急劇下降，甚至自動熄火，此時應更換磨損件；如發動機超負荷工作，應調整至規定負荷。

4、卡特彼勒發動機排藍煙

排氣管排放藍煙，表示燃燒室有過量的機油在燃燒，即燒機油。原因和排除方法是：油底殼加機油過量，曲軸高速轉動使機油飛濺到氣缸壁上，并竄入燃燒室，此時應停機10min，檢查油標尺，將過量的機油排出；缸套、活塞和活塞環磨損嚴重，間隙過大，造成機油上竄至燃燒室外燃燒，同時伴有發動機曲軸箱廢氣增多，應時更換磨損的活塞組件；活塞環失去作用（如彈性不足，或被積炭或因裝反而卡死在環槽內，或因各環口處同一直線上而形成活塞環對口，或油環回油孔被堵塞），此起機油大量上竄至燃燒室燃燒，出現排放藍煙，應拆下活塞環、清除積炭、正確裝配各活塞環，必要時更換活塞環；氣門和導管間隙過大，搖臂室內機油被大量吸入燃燒室燃燒，應更換磨損了的氣門和氣門導管。若出現燒機油，排煙呈藍色但發動機的動力未下降，且在壓縮空氣出口處或進氣軟管上可看到粘附有機油油污，可判定是渦輪增壓器漏油，機油隨氣流進入燃燒室燃燒，此時應更換增壓器，還應檢查潤滑油是否已污染，必要時更換；若機油過稀、機油壓力過高、發動機未磨合好，也會造成機油燃燒而排藍煙。

卡特彼勒發動機出現“下排氣”現象的原因

   發動機工作時，氣缸中的燃燒氣體漏入曲軸箱，然后從其通風裝置排出的現象俗稱發動機"下排氣"現象。

　一臺挖掘機的發動機出現了"下排氣"現象，當發動機輕負荷運轉時，"下排氣"現象較輕；當發動機高速重負荷運轉時，"下排氣"現象十分嚴重。

    根據經驗，發動機出現“下排氣”現象多為活塞粘缸或活塞環嚴重磨損所致。但這次拆檢發動機后得知，活塞及活塞環都沒有發生異常磨損。考慮到是3066發動機，更換其4種配套件(缸套、活塞、活塞環和活塞銷)的價格又較高，所以只將原來的機件清洗后重新裝復，但試機時故障依舊。經了解，該發動機出現“下排氣”故障后，發動機在連續重負荷運轉時還伴有高溫現象。針對發動機的高溫現象，先后檢查了發動機的風扇膠帶、水泵、節溫器、散熱器、供油正時等相關部位，都沒有發現異常現象。查閱有關資料發現，柴油機的高溫還與柴油的供油量有關，即如果供油量過多，發動機的后燃時間延長，就會使發動機產生高溫；但是，隨著發動機使用時間的延長，高壓油泵不斷磨損，各缸的供油量只會減少而不會增加，因此該發動機的高溫并非由此而引起。后來，在檢修過程中偶然發現渦輪增壓器葉

輪的徑向間隙較大，已經超出了使用極限。于是，更換了渦輪增壓器；更換后試機時，發動機"下排氣"及高溫現象已全部消失。

　分析認為，當渦輪增壓器的葉輪徑向間隙較大但還未竄油時，渦輪增壓器雖然還在繼續使用，但葉輪的轉速已達不到原設計要求，致使發動機的氣缸進氣量減少，高壓油泵的供油量"相對"增加，發動機后燃時間延長，并且發動機處于連續重負荷運轉狀態，無法及時散熱，致使發動機產生高溫。當渦輪增壓器磨損嚴重時，發動機燃燒后的廢氣經過渦輪增壓器時，一部分廢氣會經渦輪增壓器浮動軸承的密封環竄入機油道，并隨渦輪增壓器的回油管進入曲軸箱，從而產生"下排氣"現象。

卡特彼勒柴油機功率不足的原因

   1 、空氣濾清器不清潔

空氣濾清器不清潔會造成阻力增加，空氣流量減少，充氣效率下降，致使發動機動力不足。
應根據要求清洗柴油空氣濾清器芯子或清除紙質濾芯上的灰塵，必要時更換濾芯。
   2、排氣管阻塞
排氣管阻塞會造成排氣不暢通，燃油效率下降。動力下降。應檢查是否由于排氣管內積炭太多而造成排氣導阻力增加。一般排氣背壓不宜超過3.3Kpa，平時應經常清降排氣管內的積炭。

3、供油提前角過大或過小
供油提前角過大或過小會造成油泵噴油時間過早或過晚（噴油時間過早則燃油燃燒不充分，過晚則會冒白煙，燃油也會燃燒不充分），使燃燒過程不是處于最佳狀態。此時應檢查噴油傳動軸接合器螺釘是否松動，如果松動，則應重新按照要求調整供油提前角，并擰緊螺釘。
  4、活塞與缸套拉傷
由于活塞與缸套拉傷嚴重或磨損過，以及活塞環結膠造成摩擦損失增大，造成發動機自身的機械損失增大，壓縮比減小，著火困難或燃燒不充分，下充氣增大，漏氣嚴重。此時，應更換缸套、活塞和活塞環。

  5、燃油系統有故障
（1）燃油濾清器或管路內進入空氣或阻塞，造成油路不暢通，動力不足，甚至著火困難。應清除進入管路的空氣，清洗柴油濾芯，必要時更換。
（2）噴油偶件損壞造成漏油、咬死或霧化不良，此時容易導致缺缸，發動機動力不足。應及時清洗、研磨或換新。
（3）噴油泵供油不足也會造成動力不足，應及時檢查、修理或更換偶件，并重新調整噴油泵供油量。

  6、冷卻和潤滑系統有故障
柴油機過熱，是由于冷卻或潤滑系統有故障所致，此種情況下會導致水溫和油溫過高，易出現拉缸或活塞環卡死現象。 當柴油機排氣溫度增加時，應檢查冷卻器和散熱器，清除水垢。

7、缸蓋組有故障
（1）由于排氣漏氣引起進氣量不足或進氣中混有廢氣，繼而導致燃油燃燒不充分，功率下降。應修磨氣門與氣門座的配合面，以提高其密封性，必要時換新。
（2）氣缸蓋與機體的接合面漏氣會使缸體內的氣進入水道或油道，造成冷卻液進入發動機體內，若發現不及時會導致“滑瓦”或冒黑煙，從而使發動機動力不足。由于氣缸墊損壞，變速時會有一股氣流從缸墊沖出，發動機運轉時墊片處會有水泡出現，此時應按規定扭矩擰緊氣缸蓋螺母或更換氣缸蓋墊片。
（3）氣門間隙不正確會造成漏氣，致使發動機動力下降，甚至著火困難。應重新調正氣門間隙。

（4）氣門彈簧損壞會造成氣門回位困難，氣門漏氣，燃氣壓縮比減少，從而造成發動機動力不足。應及時更換已損壞的氣門彈簧。

（5）噴油器安裝孔漏氣或銅墊損壞會造成缺缸，使發動機動力不足。應拆下檢修，并更換已損壞的零件。若進水溫度太低，會導致散熱損失增大，此時應調整進入溫度，使之符合規定的數值。

   8、卡特彼勒發動機連桿軸瓦與曲軸連桿軸頸表面咬毛
此種情況的出現會伴有不正常聲音及機油壓力下降等現象，這是由于機油油道堵死、機油泵損壞、機油濾芯堵死，或機油液壓過低甚至沒有機油等原因造成的。此時，可拆卸柴油機側蓋，檢查連桿大頭的側而間隙，看連桿大頭是否能前后移動，如不能移動，則表示已咬毛，應檢修或更換連桿軸瓦。

   此時，對于增壓柴油機，除以上原因會使功率下降外，如果增壓器軸承磨損、壓力機及渦輪的進氣管路被污物阻塞或漏氣，也都可使柴油機的功率下降。當增壓器出現上述情況時，應分別檢修或更換軸承，清洗進氣管路、外殼，揩凈葉輪，擰緊接合面螺母和卡箍等。                           空氣濾清器不清潔
空氣濾清器不清潔會造成阻力增加，空氣流量減少，充氣效率下降，致使發動機動力不足。應根據要求清洗空氣濾清器芯子或清除紙質濾芯上的灰塵，必要時更換濾芯。

卡特彼勒發動機：“燒瓦抱軸”的原因

  “燒瓦抱軸”是指發動機曲軸與支承其轉動的滑動軸承——曲軸瓦、連桿瓦之間由于潤滑不良而出現干摩擦和半干摩擦，形成高溫，軸頸與軸瓦相互燒結咬死，發動機無法轉動的現象。

卡特彼勒發動機造成發動機“燒瓦抱軸”的主要原因有

　　(1)曲軸的制造質量差。軸頸的表面粗糙度較差，圓柱度精度低，特別是大修時磨削過的曲軸其軸頸表面誤差大，安裝后軸頸與軸瓦的表面配合不好，接觸面過小，難以形成油膜，造成干摩擦。
　　(2)軸瓦的制造質量差。合金材質差，合金材料松動，軸瓦表面粗糙度超差，不能使軸與軸瓦之間形成有效的潤滑油膜。
　　(3)軸承蓋變形，軸瓦背面存在間隙，合金與軸瓦不能完全緊密貼合而松動脫落，遮堵油道，使供油中斷而造成干摩擦。

    (4)軸瓦安裝不正確，間隙調整不當，接觸面積過大或過小，都會使軸與軸瓦的接觸面難以形成潤滑油膜。
　　(5)軸瓦的緊固螺栓扭矩過小或螺栓防松措施失效，軸瓦松動，造成軸與軸瓦間隙改變，從而影響潤滑。
　　(6)機油泵磨損嚴重或機油泵吸油口濾網堵塞，供油壓力低，機油難以供應到規定的潤滑部位，造成軸瓦干摩擦。
　　(7)機油油道被雜質堵塞，使通往曲軸的機油受到阻隔，造成軸與軸瓦干摩擦。

(8)機油管路破損，機油循環供應系統壓力下降，機油難以達到規定的潤滑部位，造成干摩擦。
　　(9)冬季冷卻啟動時猛轟油門，機油在低溫黏稠狀態下未能泵至軸瓦，而軸瓦表面已行程瞬時高溫，造成金屬相互燒熔。
　　(10)發動機嚴重超負荷運轉，出現長時間低速大扭矩工況，因發動機轉速低時機有泵轉速也低，供油量不足，使軸與軸瓦間形成高溫而造成“燒挖抱軸”。
　　(11)發動機油底殼中機油加注量太少，軸瓦得不到有效潤滑而形成干摩擦。

    (12)因氣缸墊、機油散熱器等損壞而造成冷卻水滲入機油中，使機油乳化變質，黏度降低或完全喪失，軸與軸瓦表面不能形成有效的潤滑油膜，造成較嚴重的干摩擦。

 (13)燃油系統有故障。燃油霧化不好，燃燒不完全或不燃燒，使燃油沿缸壁流入油底殼而稀釋了潤滑油，導致其黏度顯著降低，也會造成“燒挖抱軸”。
   (14)嚴冬季節使用黏度過大、凝點過高的機油，或不加選擇的將一些含油增黏作用的添加劑大量的加入機油中,都可能造成機油在油道中流速過慢，不能及時泵送至軸瓦，致使軸與軸瓦之間造成干摩擦。
   (15)使用劣質機油，使軸頸不能有效的潤滑。 

             卡特皮勒3512B柴油機維修保養故障代碼表

代碼故障含義

101-03 曲軸箱壓力傳感器信號不正常

101-04 曲軸箱壓力傳感器信號不正常

101-13 曲軸箱壓力標定

110-03 水溫信號不正常

110-04 水溫信號不正常

127-08 動力傳動油壓不正常

168-00 電池電壓高

168-01 電池電壓低

168-02 電池間歇性斷電

172-08 空氣進氣溫度不正常

175-08 機油溫度不正常

177-08 功率系列溫度不正常

190-02 轉速感應塞無信號

190-03 轉速感應塞不正常

190-08 轉速感應塞不正常

248-02 卡特數據連接間斷或不正常

253-02 個性模塊不相配

294-12 電控模塊故障

261-13 需做定時標定

262-03 模擬傳感器電壓不正常

262-04 模擬傳感器電壓不正常

263-03 數字傳感器電壓不正常

263-04 數字傳感器電壓不正常

268-02 程序參數錯誤

271-03 現時報警

271-05 現時報警

271-06 現時報警

273-03 渦輪增壓器出口壓力不正常

273-04 渦輪增壓器出口壓力不正常

273-13 渦輪增壓器出口壓力傳感器需標定

274-03 大氣壓力信號不正常

274-04 大氣壓力信號不正常

274-13 大氣壓力傳感器需標定

275-03 右渦輪增壓器進氣壓力信號不正常

275-04 右渦輪增壓氣進氣壓力信號不正常

275-13 右渦輪增壓器進氣壓力傳感器需標定

276-03 左渦輪增壓器進氣壓力信號不正常

276-04 左渦輪增壓器進氣壓力信號不正常

276-13 左渦輪增壓器進氣壓力傳感器需標定

279-03 后冷器水溫信號不正常

279-04 后冷器水溫信號不正常

289-03 未過濾燃油壓力傳感器不正常

289-04 未過濾燃油壓力傳感器不正常

289-13 未過濾的燃油壓力傳感器需標定

336-02 啟動開關不正常

337-02 緊急停車開關按鈕不正常

338-05 預潤滑繼電器不正常

338-06 預潤滑繼電器不正常

342-02 備用轉速傳感器故障

342-03 備用轉速傳感器故障

342-08 備用轉速傳感器故障

444-03 啟動馬達繼電器故障

444-05 啟動馬達繼電器故障

444-06 啟動馬達繼電器故障

446-05 空氣關斷繼電器故障

446-06 空氣關斷繼電器故障

542-03 未過濾的機油壓力傳感器不正常

542-04 未過濾的機油壓力傳感器不正常

542-13 未過濾的機油壓力傳感器需標定

545-05 乙醚啟動繼電器不正常

545-06 乙醚啟動繼電器不正常

546-05 乙醚保持繼電器不正常

546-06 乙醚保持繼電器不正常

562-09 不能與顯示器模塊通訊

819-02 顯示數據間斷性不正常

821-03 顯示器供電不正常

821-04 顯示器供電不正常

827-08 左渦輪增壓器進排氣溫度不正常

828-08 右渦輪增壓器進排氣溫度不正常