柴油机出现各种故障时，都会伴随着产生各种不同的异常现象，如排气冒白烟、黑烟、漏水、漏气；运转不稳；有敲击声；水温过高（开锅）；水中有油，油中有水；有橡胶烧焦异味；耗油、耗水过多等。这些现象是柴油机产生故障的信号。检查时可通过自身的感官：眼看、耳听、手摸、鼻闻等接收各种故障信号，通过分析，识别故障，作出正确判断，及时排出。
一、柴油机故障诊断的原则
搞清故障现象，联系构造和原理，全面分析原因；由简单到复杂，由外表到内部；按系统分段进行筛选；找出故障的原因所在，避免盲目拆卸。
二、柴油机故障实例分析与检查方法
1、燃油路密封不严检查方法
（1）低压油路密封不严：当松开喷油泵放气螺钉，用手油泵泵油，油中混有气泡，如果持续泵油气泡能排尽，说明输油泵出口到喷油泵之间某处密封不严。这段油路内油压高于大气压，其密封不严处在柴油机工作时只会漏油，不会进气。应查出漏油处，给予修理。当手油泵泵油，而喷油泵放气螺钉松开后没有油流出或油中气泡排不尽，说明油路内吸入了空气，而空气是从油箱至输油泵进口这段油路内密封不严处吸入的。这段油路内其压力低于大气压力，空气极容易从不严处进入，引起柴油机自行灭火。可查出密封不严处，给予排除。
柴油机工作无力甚至熄火，而且熄火后往往不好启动。经以上方法检查油路正常，这有可能是输油泵密封不良而引起泵油不良或不泵油，可对输油泵进行检查。方法是拧松喷油泵放气螺钉，并按下柴油机起动按钮，若放油螺钉处向外喷油，说明输油泵工作正常；若喷油不畅或不喷油，说明输油泵有故障，应予以检查排除。
（2）高压油路密封不严：某缸高压油路中有气体。气体是从柴油机气缸内沿喷油器开启时，经高压油管和出油阀进入喷油泵以及到低压油路。这种进气过程缓慢，一般柴油机工作一段时间才会灭火。再次排除油路空气后，工作一段时间又会灭火。造成这种故障的原因有两个，一是出油阀密封不良；二是喷油器密封破坏。具体用下列方法逐一判断检查：
①出油阀偶件密封性的检查：首先拆下喷油泵高压油管接头，将油门放在停车位置，用手油泵泵油，观察是否从出油阀紧座往外溢油，若有溢油说明出油阀密封不严；若没有柴油溢出，则说明出油阀密封良好。
②喷油器密封性检查：拆下高压油管喷油泵一端接头螺母，将高压油管接头插入盛有柴油的容器中，然后用起动机带动柴油机运转，若高压油管接头处有气泡排出，则说明喷油器密封不严，反之则说明喷油器密封良好。
2、单缸柴油机气门漏气的车上检查方法气门漏气会造成气缸压力不足，燃烧不良，冒黑烟，柴油机功率下降，烧坏气门。检查气门漏气的方法是：
（1）排气门漏气的检查方法：摇转曲轴，同时注意观察进气门的运转情况，在发现进气门将开启时，用手掌盖严排气管口，继续摇转曲轴直到进气门关闭为止，可反复几次，在此过程中，如手心有吸气感觉，说明排气门关闭不严而漏气，应进行修理。
（2）进气门漏气的检查方法：先拆下空气滤清器，摇转曲轴，当发现排气门开启时，用手按严进气管口到排气门将要关闭为止，也可反复进行多次，在此过程中，若手掌心有排气感觉，说明进气门关闭不严而漏气，应该进行修理。
3、水温过高（即开锅）故障检查方法
（1）可能产生的原因：冷却系统水量不足；风扇皮带过松或损坏；冷却系统中水垢过多，引起散热不良；水泵损坏；散热器上有油污；负荷过重；供油时间过晚；节温器失灵，冷却水不能进行大循环。
（2）查找故障原因的方法和步骤：根据柴油机故障诊断原则，先由简单、表面的原因入手，检查冷却系统是否缺水、风扇带松不松、散热器上有无污物、负荷是否过重。这些项目检查、调整后故障若没有排除，则可调整供油时间。拆下节温器后，若故障仍然存在，则进一步检查水泵，先打开水箱盖观察，若水箱内有翻动现象，说明水泵没有损坏，最后再用清洗液清洗冷却系统，使故障最终彻底排除。这样根据故障诊断原则，一步一步地查找，可避免盲目拆卸时造成不应有的损失。
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