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年第 期叉车不能正常启动的案例分析薛文灵(柳州市第二职业技术学校,广西 柳州 )摘要:中国技能大赛 “临工杯”全国第四届工程机械维修工职业技能竞赛,叉车项目组使用 年上市的C P C D Q K全柴 C C 合力叉车和 年上市的C P C D A柳工叉车设置的不能正常启动项目,所有参赛的选手都不能在规定时间完成,放弃比赛,究其原因是对叉车不能正常启动认识不足.叉车不能正常启动,主要是两方面原因:发动机自身原因,导致不能启动;叉车外部原因造成发动机启动后失火.关键词:叉车,柴油发动机,故障诊断,技能大赛;年推出的叉车中图分类号:U 文献标识码:A文章编号:X()C a s eA n a l y s i so f I n t e r n a lC o m b u s t i o nD i e s e lF o r k l i f tT r u c kF a i l i n g t oS t a r tN o r m a l l yX u eW e n l i n g(L i uZ h o uN o W o c a t i o n aS c h o o l,G u a n g x iL i u z h o u )A b s t r a c t:T h e S D L GC u p t hN a t i o n a lC o n s t r u c t i o nM a c h i n e r yM a i n t e n a n c eW o r k e rS k i l l sC o m p e t i t i o n i nC h i n af e a t u r e da f o r k l i f t p r o j e c t g r o u p t h a t u t i l i z e daC P C D Q Kf u l l y p o w e r e dd i e s e l C C H E L I F O R K L I F Tf o r k l i f tt r u c k s l a u n c h e d i n a n dC P C D AL i u g o n gF o r k l i f tT r u c kf o r k l i f t t r u c k s l a u n c h e d i n H o w e v e r,t h e f o r k l i f tw a su n a b l e t os t a r t p r o p e r l y,a n da l l p a r t i c i p a t i n gc o n t e s t a n t sw e r eu n a b l e t oc o m p l e t e t h e t a s kw i t h i n t h e a l l o t t e d t i m e,u l t i m a t e l yg i v i n gu po n t h e c o m p e t i t i o n T h er e a s o n i s t h e l a c ko fu n d e r s t a n d i n go f t h e f o r k l i f t c a nn o t s t a r tn o r m a l l y T h e f o r k l i f t d o e sn o t s t a r tp r o p e r l y,w h i c hs t e m s f r o mt w om a i nf a c t o r s:E n g i n e r e l a t e d i s s u e sp r e v e n t i n gs t a r t i n g;a n d E x t e r n a l f a c t o r s c a u s i n ge n g i n em i s f i r e s a f t e r s t a r t i n g K e yw o r d s:F o r k l i f t;D i e s e lm o t o r;F a u l td i a g n o s i s;S k i l l sc o m p e t i t i o n;F o r k l i f t t r u c k s l a u n c h e d i n 基金项目:新职业教育专业目录背景下,守正创新推进“三教”改革的探索与实践(L Z J C )作者简介:薛文灵(),男,汉族,福建漳州市人,高级讲师,大学本科,研究方向:专业建设、校企合作、三教改革和车辆维修技术.中国技能大赛 “临工杯”全国第四届工程机械维修工职业技能竞赛是中国出台实施非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法(中国第三、四阶段)(G B )规定非道路车辆全面使用第三阶段柴油机后,根据新标准和新技术开展的一次技能竞赛,竞赛采 用 年 上 市 的C P C D Q K全 柴 C C 合力平衡重式叉车和 年上市的C P C D A柳工平衡重式叉车作为叉车竞赛组别决赛设备车型.竞赛实操和理论两部分,其中实操试题又分五部分,分别是动力系统、底盘及机架系统、液压系统、电气与电子系统以及相关工作装置.在实操竞赛中共设置个不干涉维修故障,都包含发动机不启动试题,参赛人员需先排除发动机不启动维修故障,然后才能进行其它故障排故,因此发动机不启动成为能否获奖的分水岭.柴油发动机不能正常启动柴油发动机作为内燃叉车的一种动力装置,是叉车的心脏,其工作的状况直接关系着叉车的寿命、动力、效率和稳定性,对叉车发动机故障的检测与维修是叉车售后服务岗位的典型工作任务.C P C D Q K合力内燃柴油叉车发动机配备的是全柴 C C 柴油机,采用共轨博士喷射系统,启动时需要在启动发动机旋转圈以上才能让发动机顺利启动.它整体结构具有统一性,能有效保证整体资源的有效转化利用,但是同时也因此也增加了设备的不能正常启动风险.现在我们来分析叉车柴油机自身原因不能正常启动的原因,主要有以下四点:能带动发动机转动的起动机;达到自燃条件的雾化柴油;足够用于燃烧的带氧空气;气缸温度和压力达标.起动机叉车的柴油机启动,是通过借助利用电动起动机产生的旋转外力,带动柴油发动机曲轴进行快速旋转,从而推动柴油发动机曲柄连杆机构带动活塞进行往复运动,并对燃烧室内的空气进行压缩,当压缩到达一定程度后,气缸内的压力和温度逐渐升高到接近能让雾状柴油能发生自燃时,通过柴油喷油嘴将柴油按照一定的量以雾状向气缸内喷洒柴油,喷洒的雾状柴油迅速和空气中的氧气进行混合并自燃,剧烈的燃烧产生类爆炸力从而促使活塞换向运动,交叉反复控制活塞持续做往复高速直线运动,推动曲轴做旋转运动,使得柴油机开始工作.但是柴油机在启动过程中还会受到电气系统的影响,例如:在叉车柴油机在启动电气方面的困难进行分析,找出影响柴油机在电气方面的启动问题.在叉车的使用中是使用钥匙启动,当启动电路连接后,起动机驱动齿轮受电磁开关组件产生的磁力拨动拨叉,控制起动机驱动齿轮弹出与飞轮啮合,同时保持线圈获电做高速运动从而使得柴油机得以启动.如果起动机驱动线圈无法工作,会导致发动机不启动;蓄电池提供的电量不足会导致驱动齿轮旋转速度不足,会导致起动机难以持续推动发动机自行运转;电磁开关不工作会导致驱动齿轮无法弹出,或者驱动齿轮弹出后无法和飞轮有内燃机与配件w w w n r j p j c n效啮合会造成起动机不能将发动机启动.故障排除方法:通过断开电路状态下检查启动线路的通路情况,如有断路就分段检查保险丝、继电器、线路连接点等,如果启动线路故障,修复线路故障;通过通断电方式,测量电磁执行机构的吸动线圈和驱动机构的保持线圈两端电压测量方式检测起动机的完好性,老师傅也通过聆听起动机启动声音和观察发动机运动来判断起动机的完好性,如果起动机故障,更换或者修复起动机.柴油柴油叉车作业时,需要有一定数量的雾化良好柴油在适合的时间向柴油机燃烧室内输送,而燃油需要从柴油箱吸取,过集滤器和机油滤清器过滤,经喷油泵压缩、油管运输、喷油器喷出,如果某一部位出现故障,就会导致柴油机启动困难.例如柴油喷射受电气控制,喷射时间、喷射量、喷射压力等方面存在的问题,会而导致柴油机不启动.柴油机在燃油故障方面启动还受到国三柴油机电控控制系统的影响,控制系统出现问题,就会造成柴油机的启动困难.柴油机油箱没有柴油或油箱出油口堵塞;非正规柴油,柴油中含水较多或杂质太多,造成柴油机难以启动;柴油嘴喷孔因积碳堵塞或者喷油器喷油压力过低、燃油雾化不良或喷油嘴咬死;柴油机供给系因接头松动、油管破裂、喷油器咬死等原因导致混入空气,形成气阻;柴油滤清器脏污、阻塞等导致燃油流动不畅;电控喷油泵供油时间不恰当;熄火拉线发生机械性卡滞,而将油量调节拉杆限制在供油量的最小位置造成喷油泵不供油;当柱塞副因长期使用磨损加大而导致配合间隙增大时,其密封性遭到破坏使供油量和压力随着密封性能变差的程度相应减小.故障排除方法:检查柴油型号,并在油箱内加入足量的柴油,并把打开自动吸油泵,检查柴油是否正常流动;检查各个柴油管路和接头是否紧固,有渗漏情况;如果柴油不能正常流动,根据堵塞情况,清除油管中堵塞的异物;如果是喷油器故障,直接更换喷油器,或者拆解,清洗针阀并对磨损严重的部件进行更换修复;如果是喷油嘴故障,直接更换故障喷油嘴,或者拆开并进行清洗、检修和重新调整.空气柴油叉车的启动除了要有推动设备起动机、燃料柴油,还需要氧气(即空气),空气通过配气机构按时打开和关闭气门,在正确的时刻将氧浓度较高的新鲜空气吸收进入气缸和把氧浓度较低的废气按时排出.如果某一部位出现故障,就会导致柴油机启动困难.例如:高原地区空气缺氧造成燃烧不充分容易熄火,粉尘大的厂区空气滤清器容易堵塞造成进气不足容易熄火,铸造等高温燃烧作业厂区造成缺氧容易熄火,湿度大的厂区空气中含水量大造成燃烧速度缓慢容易熄火.气门推杆折断和顶弯,造成气门开度过小,气门间隙过大造成气门关闭不严,凸轮轴或气门挺柱磨损造成气门开度过小等等都会造成气门开度过小或进气时间不足从而影响空气进入气缸的数量.故障排除方法:调整空燃比,及时清理进气滤清器和管路;检查发动机漏气,调整气门间隙是否准确,康明斯柴油机进气门间隙是 mm,排气门间隙是 mm;浙江新柴柴油 机 进 气 门 间 隙 是 mm,排 气 门 间 隙 是 mm;检查调速齿轮和装配时齿轮记号对错,凸轮轴齿轮装反等;检查气凸轮轴上进、排气凸轮磨损情况.温度和压力要使雾化的柴油燃烧,燃烧室内的温度要达到一定燃烧值(柴油的自燃点温度 到 摄氏度),而足够的温度来源于燃烧室内的高压,从而促使雾化柴油和空气的氧气混合后能迅速产生自燃.当压缩比太低,压力不足时,产生的高压就不足发动机就难以启动.特别是在环境温度较低的情况下,如果气缸压缩比减小,压缩力出现不足,就会出现不启动的现象.所谓压缩比,即气缸总容积与燃烧室容积的比值.当发动机活塞位于上止点时,活塞顶与气缸盖之间的空间叫做燃烧室,其容积叫做燃烧室容积;活塞位于下止点时,活塞顶与气缸盖之间的容积叫做气缸总容积;活塞上、下止点之间的容积叫做气缸工作容积.可以说压缩比主要由发动机设计时决定.但是一方面因为有的柴油机使用时间较长,各部分零件磨损维修,这时压缩比就会产生变化,例如:更换新汽缸垫太厚,燃烧室内容积增大,压缩比将降低;更换新气门,燃烧室内容积减小,压缩比将增加.气门与气门座接触面密封不严,造成柴油机气缸漏气,使压缩行程终了时气缸内的压力达不到要求;曲轴齿轮或者凸轮轴齿轮故障影响进气的时间或者进气量造成气缸内压力达不到启动条件;工作厂区温度过低造成气缸内温度太低不能压燃柴油混合气造成启动困难.故障排除方法:按照规定值的要求检查调整气门间隙;检查更换新的气门弹簧;检查清除积碳,检查更换气门座圈;检查更换磨损的缸套、活塞、活塞环;检查清除活塞环积碳;检查拧紧气缸盖螺母,更换气缸垫;检查调整减压间隙.柴油机外部因素造成不能正常启动 电启动系统故障柴油叉车的起动系统如图所示,主要包括电锁、起动继电器、起动马达和连接电线.在电锁扳扭到S T A R档时,蓄电池正极电锁空档开关起动继电器线圈电瓶负极,此时继电器触点闭合接通;起动继电器触点闭合形成回路后,蓄电池的正极起动继电器触点起动马达磁力开关线圈接线柱蓄电池的负极,此时线圈产生磁力,通过传动叉拔动马达驱动齿轮和飞轮齿圈啮合,同时磁力开关的触点闭合;磁力开关触点闭合后蓄电池正极起动电机磁力开关触点蓄电池负极,此时,起动马达转子和定子通电后旋转工作,带动发动机转动.常见的故障有:启动机外部故障,控制装置故障,启动机内部故障,环境温度过低的故障.故障排除方法:检查电路接线是否有短路或者接触不良,蓄电池亏电而电压低(电量不足),电磁开关触点损毁或与常闭,电磁开关线圈有问题,电动继电器损坏,启动电机是否损坏.另外环境温度过低,蓄电池电容量随之降低,导致启动扭矩过低;且会因柴油机机油、齿轮油随温度低而黏度增大、流动性变差,增大了叉车柴油机启动的阻力矩;再加上低温条件下,叉车柴油机汽缸内的进气温度也低,压缩终了时的柴油混合气温度达不到被压燃所需的 年第 期温度和压力,从而造成启动困难.图柴油叉车电启动系统 润滑系统柴油发动机润滑系统的作用是及时向机械的各部件润滑表面提供适量的柴油润滑油(柴机油),使得柴油机内部各部件在运动是零件表面减少在运动时的摩擦,当柴油机润滑系统的润滑工作不正常时,即润滑系统不能及时向各柴油发动机内部零配件运动表面提供柴机油,将造成各零部件运动表面摩擦加大,导致出现发动机内部零部件磨损严重,使各零部件相互运动零件转动困难,从而直接导致柴油机出现内部负载,甚至造成“拉缸”现象,从而造成不能启动的现象.所以说,柴油机润滑系统工作良好与否,直接关系着叉车柴油机能否正常启动.润滑系统包含柴机油滤清器、集滤器、机油泵、油管等,容易造成润滑系统工作不顺畅的主要因素有:集滤器局部堵塞,机油供油管路的局部堵塞;柴机油滤清器内部堵塞;机油油路中混有不溶解的空气;机油油泵故障导致机油供油压力不足.故障排除方法:检查柴机油压力是否异常,如果异常就分段检查各油段的柴机油压力,同时观察油路中有无漏油、漏气现象,通过清洗油管、集滤器,更换滤清器和修复机油泵来修复润滑系统.叉车负载过大造成发动机启动困难叉车外部原因造成发动机启动困难最常见的就是没有放手刹而造成负载过大启动困难,而中国技能大赛全国第四届工程机械维修工职业技能竞赛,叉车项目组使用的C P C D Q K全柴 C C 合力叉车设置的不能正常启动项目就是利用这个原理进行设置.叉车负载过大造成发动机启动困难的原因很多,例如:飞轮传递的负载压力过大造成启动困难;发电机负载过大造成启动困难;液压系统负载过大造成启动困难.故障排除方法:检查刹车系统(包括手刹),离合器分离保证飞轮无负载,启动检查;松开发电机皮带,启动检查;拆卸液压泵,启动检查.实践证明,通过认真检查,及时调整并排除出现的故障,就能让柴油机正常启动.内燃柴油叉车不能正常启动排故 柴油发动机启动前检查维修不能启动的柴油发动机时,在启动前一般需要注意观察以下几个方面信息,便于判断发动机的情况:正确佩戴安全劳保用品,检查手刹,使用三角木固定叉车.检查机油量和冷却水量是否充足,蓄电池是否异常,电源连接线是否松动;检查方向档位手柄和速度档位手柄是否挂在空档位置;插入钥匙,连接电路,检查燃油 量 和 灯 光 等 车 辆信息;注意聆听发动机声响,感受保险盒中继电器是否吸合,电动吸油泵是否工作(一般国三以上发动机都配有),观察灯光亮度是否有异常.柴油发动机启动时检查维修不能启动的柴油发动机时,在启动期间必须注意观察以下几个方面信息,便于判断发动机的情况:聆听起动机声响,初步判断起动机是否吸合,是否转动工作;聆 听 起 动 机 与 飞 轮 啮 合 情 况,曲 轴 转 动 工 作 等情况;查看仪表盘亮暗变化,初判断蓄电池电量;查看冷却风扇皮带转动速度,燃油管和接头,进气软管,尾气排烟等情况;细闻叉车尾气是否有柴油味或柴油不完全燃烧味,是否有烧橡胶气味.感受叉车的车辆震动变化,初判断故障原因.电启动故障案例分析以检查灯光和马达声为例分析柴油叉车不能启动故障:当叉车通电后,检查灯光不亮,启动时马达没有任何反应,则表示发动机可能蓄电池连接线脱落,或者主控制电路断路;启动时起动机有转动但马达声音哑暗且不启动,则表示灯光线路损坏,和蓄电池严重亏电等故障;启动时起动机有转动但马达声音爽亮且不启动,则表示灯光线路损坏,可能存在油气系统有故障;起动机启动后快速熄火,则表示发动机可能存在固定负载,可以加大油门进行验证,如果加大油门后可以缩短熄火时间,可能存在负载故障.叉车通电后,检查灯光暗淡,启动时没有任何反应,表示有可能蓄电池亏电,导致起动机不转,或者起动机故障等原因;启动时起动机有转动但马达声音哑暗且不启动,则初步判定是蓄电池亏电;启动时起动机有转动,但马达声音爽亮且不启动,则表示系统可能存在漏电或者线路断丝等故障,还存在油气系统故障.叉车通电后,检查灯光正常,启动时没有任何反应,可能起动机损坏;启动时起动机有转动,但马达声音哑暗且不启动,则表示发动机存在故障;启动时起动机有转动但,马达声音爽亮且不启动,则表示可能是油气系统有故障.另外,还需要再结合排烟的颜色,车子的抖动和仪器检测的故障码来快速分析故障原因.燃烧故障案例分析以排烟不正常为例分析柴油叉车不能启动故障:电起动系统工作正常,可以通过声音来判断外,还可以通过尾气的排放来判断,但是如果常温时连续冒出白烟,又无法启动,就可能出现燃烧类故障.曲轴每次均能正常转动,表明电起动系统工作正常.可以通过尾气浓烈的柴油味来判断是否属于因低温使气缸压缩产生的热量被冰冷的机体及循环的冷却水吸收掉,导致压缩终了时气缸内的温内燃机与配件w w w n r j p j c n度低于柴油的燃点,喷入气缸的雾状柴油无法燃烧从而形成燃油蒸汽形同白烟般的外观排出.或者直接用手挡在排气管口外片刻,用手挡在排气管口,检查排气中的水分,如果有随同废气排出的水分沾在手上,形成水珠,则可以初步判断气缸进水.另外,然后打开散热器盖,起动发动机,观察冷却液中是否有气泡冒出;检查曲轴箱内机油液面 是 否 升 高,机 油 颜 色 是 否 变 白,然 后 确 定 故 障原因.负载故障案例分析在中国技能大赛全国第四届工程机械维修工职业技能竞赛过程中,柳工选手中有一个老师傅,通过猛加油门的方式启动发动机,并运行了约 秒,后被裁判以“连续超大油门加速有损车辆”为由制止,放开油门后就迅速熄火.本次比赛设置的案例就是利用维修竞赛紧张的时间和对液压系统安全阀设计的信任而设置的故障.在离合器断开,皮带正常运转,高速运转能启动发动机的情况下,可以通过解除液压系统负载来进行故障确认.新技术带来的新挑战 年 月 日,生态环境部发布非道路柴油移动机械污染物排放控制技术要求,自 年 月日起,所有生产、进口和销售的 k W以下(含 k W)非道路移动机械(包括叉车)及其装用的柴油机全面实施国四排放标准,所售装用额定净功率 k W及以上柴油机的“国四”标准机械应安装卫星导航精准定位系统和车载终端系统并联网.而组成内燃柴油叉车排放标准落地的手段主要包含排放后处理,例如:D P F技术;油电混动新技术等.后处理系统造成柴油发动机不启动随着 年有实施的国标准,D P F技术在中国的大规模商用已具备成熟的市场,叉车,特别是大功率叉车是电动叉车短时间内难以替代的,其通过后处理系统来解决排放是现阶段各大叉车主机厂的研究主要方向,现在已经有部分叉车已经开始使用,后处理柴油机氧化催化器/柴油机颗粒物滤清器系统(D P F).该系统是一个能降低排气中颗粒物(PM)排放污染物的装置,但是在该装置的捕集器在工作过程中,微粒会积存在过滤器内,当达到一定值时,就会出现发动机的动力性和经济性迅速下降,这时就需要及时除去沉积的微粒,来保证柴油机颗粒物滤清器系统继续正常工作,这就是D P F再生.D P F的再生,先是主动再生,然后是被动再生,如果仍然不能解决,则需要进行D P F的驻车主动再生,即需要在车辆静止并通过人为操作的方式进行的主动再生来消除堵塞.在消除堵塞前,如果司机强制作业,发动机电控系统就会直接将车辆锁死,也会造成不能正常启动故障.油电混动带来柴油发动机不启动现阶段油电混合叉车仍然处于研究和试验阶段,但是通过油电混动汽车的故障案例分析和油电混合叉车的试验可知:油电混动叉车有蓄电池叉车不行走的一般故障,例如:蓄电池插头么有插好,紧急停机按钮没有闭合,控制回路的保险烧坏或接触不良,蓄电池接线端的紧固件松动,叉车电锁损坏,加速踏板坏了,多路阀行程开关不工作,蓄电池多个单格损坏,挂挡手柄损坏,转向传感器损坏,主控硅损坏,电路集成块失效,电机损坏,电机上速度传感器坏,半轴断、手刹抱死等原因造成车辆无法行走;其次油电混动叉车因双系统干涉的问题会造成其他无法启动故障,例如:点火开关和电驱开关的互锁关系、油门和刹车信号电路的改装、智能控制系统的差异等.中国技能大赛全国第四届工程机械维修工叉车项目职业技能竞赛中,合力叉车不启动的故障点就设置在由多路阀到转向器的进油管接头堵塞后,出现液压泵负载过大导致不启动,加上其同时设置的空滤堵塞导致高速时怠速不稳故障的启动干涉下,所有选手均没能在规定的时间内及时诊断出来.主要原因是命题组利用参赛选手固化的比赛故障不会涉及大拆大装,和针对共轨柴油发动机的技术焦点等原因,不能在有限的时间内锁定柴油机是因外部因素才造成不能正常启动.参考文献:欧念飞柴油机启动困难电气原因分析J 内燃机与配件 年 期 曹小武浅析柴油机不能启动的原因及排除方法J 探索科学 解文峰高压共轨农用柴油机启动困难的常见原因及解决方法J 江苏农机化 张世秋油田用柴油发动机常见故障分析与维修分析J 内燃机与配件.林恩景柴油发动机不起动故障判断与分析J 重型汽车 张德录柴油机启动困难分析与排除J 农机使用与维修 刘兴杰 S 柴油机启动困难的原因及排除方法J 农机使用与维修 盛伟鹏,金林梦赟,杨炎林,赵会峰,王达非道路柴油机(k W)排放控制的发展方向与趋势J 内燃机与配件 孙浩铭,邱华荣,成龙伟,曹宇,张正军 D P F的工作原理及再生方式J 时代汽车