2.1　启动故障的快速诊断

柴油机启动故障主要包括：启动困难、不能启动和启动性能时好时坏三个方面。启动困难或不能启动的故障是柴油机的日常使用过程中极易碰到的故障。因此，了解并掌握柴油机启动故障的影响因素和诊断方法是十分必要和必需的。

柴油机类型不同，影响启动性能的因素和不能启动的表现方式也有所不同。但总体来说，除了一些特殊因素外，导致出现柴油机启动故障的基本原因是相同和相似的，其影响因素与可能的原因见表2-1。

2.1.1　启动困难故障的快速诊断

大多数情况下，柴油机的启动困难故障一般为软性故障（非机械部件损坏引发的故障，而机械部件损坏引发的故障相对容易判断）。因此，当柴油机出现启动困难故障后，首先需要判断是油路系统因素还是电路系统因素所致。

第一步：首先确保燃油系统没有空气和不存在漏气点。

第二步：判断启动机的运转是否正常。如果启动机运转不正常，则说明故障可能是启动系统自身因素（如电量不足或其他因素）所致；一般而言，启动系统自身因素导致的柴油机启动困难故障相对容易判断和解决。而如果启动机运转正常且启动转速也正常，则问题一般不在启动系统，可采取下列措施进一步确定故障点。

①在启动机带动柴油机旋转的同时，使用手油泵不停地泵油，如果此时柴油机可以启动，说明故障原因是低压油路系统供油不足。此时，可以进一步在低压油路系统中查找原因（主要是观察低压油路系统是否有渗漏、堵塞或预压不足等因素）。

如果使用手油泵不断地泵油，柴油机的启动性能没有任何改善，则问题一般不在低压油路系统；此时应对柴油机的高压油路系统（高压泵、喷油器、共轨及其传感器）、柴油机的电控系统及气缸等部位进行相应的检测。

②如果柴油机的燃油系统、启动系统均正常，但柴油机仍然存在启动困难现象，且启动后柴油机运行过程中出现动力不足、烧机油、冒黑烟等异常现象，则故障一般在气缸内部或配气机构或进、排气系统中。主要原因是气缸磨损严重，气门间隙错误，气门机构磨损，气门机械损坏，或进、排气系统堵塞。此类故障的排除需要专业处理。

③下列现象也可能导致柴油机启动困难：

a.进气管存在堵塞（未完全堵死）导致进气不畅。

b.排气消声器及排气后处理装置等存在堵塞（未完全堵死）导致排气不畅。

c.电控柴油机的相位传感器（曲轴转速传感器和凸轮轴位置传感器之一）故障可能导致柴油机启动困难（部分机型可能不能启动）。

d.电控柴油机个别喷油器线束故障、接插件故障或其他传感器故障都可能导致柴油机出现启动困难故障。

2.1.2　不能启动故障的快速诊断

柴油机不能启动时一般有两种现象：一为燃油没有进入气缸；二为燃油进入气缸但柴油机不能启动。前者一般为燃油系统故障（包括高低压系统故障、喷油器故障和电控系统故障等）；后者一般为气缸系统故障（如气缸漏气严重、气门磨损故障、喷油时间故障、电控系统和启动系统故障等）。

因此，当柴油机出现不能启动的故障现象时，首先检查柴油机的启动系统（图2-1）是否存在问题。

如果启动系统没有问题，就需要判断燃油是否进入气缸，也即判断供油系统是否正常。

第一步：可以使用直接观察法判断喷油器是否喷油。具体做法是：取出某缸喷油器，然后用启动机带动柴油机转动，观察喷油器是否喷油；如果喷油器喷油正常，则说明喷油系统正常（可以同时多观察几个缸），故障不在燃油系统；如果喷油器不喷油，则可以拧松喷油器端的高压油管（共轨柴油机慎用），如有燃油喷出，则说明喷油器有问题（机械问题或电路问题）；如果拧松高压油管后无油喷出，则说明燃油系统（包括高压和低压油路系统）有问题，应进一步检查燃油系统。

第二步：如果因燃油系统存在问题而导致柴油机不能启动，应检查下列部位：

①低压油路系统是否存在空气（低压油路系统有空气，可能导致柴油机不能启动）。

②燃油系统（主要是相关滤清器）是否存在堵塞现象或低压油路预压是否不足。

③高压油路存在泄漏或高压不足。

④对于共轨柴油机而言，轨压是否不能建立或建立过慢，轨压传感器或轨压限压阀是否存在问题。

第三步：如果燃油系统供油正常而柴油机不能启动，则应重点检查下列部位：

①气缸磨损情况。如果气缸严重磨损，柴油机运行过程中会严重冒黑烟且动力不足，大负荷运行时易自动熄火。

②喷油正时是否错误。无论喷油时间过早还是过晚，柴油机都可能无法启动。

③配气机构是否存在异常。气门间隙错误较大时或气门严重不密封，也可能导致柴油机不能启动。

④进气系统堵塞。如果进气管被堵死，柴油机就不能启动。

⑤排气系统堵塞。如果排气系统完全堵死（如消声器损坏、排气后处理装置损坏），柴油机不能排气，柴油机也就不可能启动。

⑥车辆或设备上的停机按钮是否关闭（未开启）及系统电压是否过高或过低等。

⑦对于启动机受ECU控制的车辆或设备，启动时，电控单元（ECU）首先检查空挡信号（也即变速器的挡位是否在泊车或空挡位置），然后输出一个电流驱动启动继电器，继电器接通后电瓶带动启动机启动。因此，当电控柴油机出现启动故障后，应重点检查以下几点：

a.检查挡位是否挂在空挡位置。

b.检查车下停车开关的位置，应处于断开（非开启）状态。

c.检查空挡开关及接线是否完好，使用紧急启动（点火开关持续按下3s以上）。

d.检查电瓶电压是否过低，以致不能带动启动机。

e.起动机继电器及接线是否完好。

f.检查启动机是否已烧坏。

g.点火开关及启动开关是否已损坏。

2.1.3　冷机启动困难故障的快速诊断

柴油机冬季运行时，如果没有对柴油机冷却系统进行适当的保暖，则可能出现每天早上第一次启动时较为困难的现象。一般而言，这不是故障，只要对柴油机及其冷却系统进行适当的预热或使用柴油机自带的冷启动预热装置（如火焰预热塞）预热，即可顺利启动。因此，柴油机冬季使用时，首先需要做好下列工作。

（1）柴油机冬季启动要求

①做好入冬前的换季保养、全面清洗柴油供应系统，根据不同气温换用适合本地区特点的低温轻柴油；清洗润滑系统，换用低温用的柴油机油，并加注防冻液、防锈液；提高蓄电池电解液密度，注意蓄电池保温。

②启动前水箱加注80℃左右的热水（指未加防冻液的车辆）；也可用热水浇喷油泵及高压油管（但要注意保护电气线束及接插件，避免因进水而造成损坏或故障）。

③先摇转曲轴数圈，使机油进入配合表面机体各部件得到充分润滑。

④冷却系未加防冻液的车辆，尤其在严寒低温下，要边放水边加热水，直至机体温度合适为止。

⑤每天用车结束后，必须给柴油机、湿储气筒、柴油预滤器放水。

⑥当气温低到0℃以下时，可把预热开关旋到预热挡，预热20～30s后启动。

⑦采用预热装置。对于预热室和涡流室柴油机，常在燃烧室中装置电热塞，利用蓄电池供给电能，使电阻丝加热，引燃柴油喷雾。有些柴油车还装置了缸体加热器和油底壳加热器，在预热进气法中，用装在进气管中的电热装置加热进气是最理想办法，可有效提高柴油机的冷启动性能。

⑧对安装有低温启动装置（火焰预热塞如图2-2所示）的柴油机（如康明斯EQB系列柴油机、依维柯8140系列柴油机等），可以采用火焰预热塞预先预热冷启动柴油机。

在环境温度达到-25℃以下时，将吸入气缸中的空气通过火焰（在进气管）进行预热。该火焰是在启动机驱动柴油机时，由于输油泵输送到电火焰预热器中的柴油在柴油机进气歧管中燃烧而形成的，接通电火焰预热器15s后，将点火开关转到“START”位置，使启动机接通，电火焰预热器开关应保持在接通位置，启动机持续工作时间不应超过30s，启动后关闭电火焰预热器开关。

（2）柴油机冷机启动困难故障的快速诊断

如果柴油机出现冷机启动困难且采用冷启动预热装置后也没有改善启动性能，则柴油机可能存在故障。导致柴油机冷机启动困难的主要原因有：

①机油选择可能不符合环境温度要求，黏度过大导致启动困难。

②燃油选用不符合环境温度要求（如环境温度为-10℃时，使用0号柴油），燃油因析蜡而失去流动性，导致柴油机启动困难或不能启动。

③该机的冷却的预热装置可能失效，使得启动预热失效，导致柴油机启动困难。

④如果冷启动预热装置有效，柴油机仍然启动困难，则可能的原因是燃油系统存在堵塞、气缸压缩压力过低或燃油系统存在导致柴油机启动困难的其他因素。

以上因素都可能导致柴油机冷启动困难或不能启动。因此，当柴油机出现冷机启动困难的故障后，首先确保该机使用的机油和柴油满足该柴油机使用环境的要求，然后再逐项查找原因。

2.1.4　热机启动困难故障的快速诊断

所谓柴油机热机启动困难，一般理解为：柴油机冷态启动正常，但该机工作一段时间，正常停机并再次启动时，柴油机不易启动或启动不着；但停机一定时间（20min左右）后，柴油机又可以正常启动且热机再次停车后仍然不能立即启动。

柴油机冷机启动困难，不难理解，但柴油机热机后启动困难，就是不太容易理解的事情了。事实上，柴油机在实际使用中，经常发生热机启动困难的故障，汇总一下，导致柴油机热机启动困难的主要原因有以下几点。

①柴油机有时出现在热状态下反而比冷状态更难启动的现象，造成这种反常现象的根本原因是柴油机容易过热，而冷却系统无法及时散热，从而导致零部件受热膨胀卡住。这种反常现象大多发生在新机或者大修后的柴油机上。新机或大修后的柴油机装配间隙、活塞环间隙、活塞与缸套的配合间隙以及各轴的轴向间隙过小，零部件受热后缺少膨胀的余地，因而卡住，使运转阻力和摩擦生热增大，以致摇摆曲轴非常吃力。

②当活塞环被卡死，气门杆与气门导管之间间隙过小或者积炭、结焦，引起气门尤其是排气门卡滞，造成燃烧室密封不良，混合气压缩不足，也是热车难以启动的重要原因。这种柴油机往往装配质量不好，零件材质不佳。

因此，应严格按柴油机磨合期的规定，对新机或大修后的柴油机耐心进行磨合操作，杜绝超速和超负荷；加强冷却系的保养，定期清除水垢；正确调整供油时间和各部配合间隙；采用质量合格的润滑油，适当缩短换油和保养机油滤清器的间距，以避免出现拉缸、烧瓦等严重事故。

③如果柴油机发生机体（曲轴箱）变形，曲轴弯曲、活塞轻微拉缸等内部故障时，也会导致柴油机热机启动困难。

④一些用电量较大的大型工程机械，当充电发电机充电不足或有故障、启动机某些电器元件受热损坏、某些其他零部件异常损坏时，都可能导致柴油机热机启动困难。

⑤机械式喷油泵的柱塞偶件严重磨损，受热后间隙变大，燃油泄漏量增加，启动时转速较低，高压油建压困难，所以，柴油机启动困难或不能启动。油泵冷却后，相关间隙有所恢复，所以柴油机又可以顺利启动。

此类故障（喷油泵柱塞磨损）一般伴随有动力不足、热机易自动熄火等现象。但大多数情况下，柴油机排气烟色基本正常。

⑥个别喷油器的针阀偶件损坏，导致燃油回油气体过多，对于喷油器回油管接入柴油粗滤（或油水分离器）的柴油机而言，可能导致该机热机启动困难或不能启动。

2.1.5　启动故障案例

表2-2所列为柴油机启动故障的典型案例，可供参考。