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柴油機運行中出現故障，應仔細分析股占產生原因，以便作出正確的判斷，為故障的排除幾事故的預防準備條件。通常采用看、聽、摸、聞及檢查等方法對故障進行分析和判斷。
“看”：靠視覺觀察柴油機的外觀現象和儀表的指示情況以及排氣煙色等是否出現異常情況。
“聽”：通過聽覺區分柴油機進行的正常爆發聲和非正常的機械摩擦或撞擊等異常響聲。
“摸”：采用手感的方法判斷和確定故障輕重程度及具體部位。
“聞”：通過嗅覺來確定及鑒別柴油機某些部位出現的異常。
“檢查“：對可能出現故障的零件進行拆卸、檢查，同時注意相關零件的損壞情況，作綜合分析并判斷故障的真實原因，然后針對故障的原因“對癥下藥”，進行排除和制定預防措施。
對柴油機啟動困難甚至無法啟動的故障，一般采取以下步驟：
1、檢查電源
可能的原因主要有：1）蓄電池存電不足，柴油機運轉無力或轉速低；2）起動吸鐵開關打滑，碳刷接觸不良；3）接觸線松動或被侵蝕；4）導線過長、過細，導致電阻過大，產生電壓降；5）起動機接線不正確。
2、檢查燃油供給
可能的原因主要有：1）燃油箱無油或管路不通，輸油泵不輸油，會出現輸油泵出油量少或出泡沫狀柴油現象；2）噴油泵泵端壓力過低，供油量少或不供油，空氣未排凈；3）燃油濾清器有水或受堵和有空氣未排凈，會出現白煙；4）噴油器失靈、磨損、柴油機有煙排出；5）燃油噴油泵噴油時間不對，可能為柱塞錯用或齒輪裝錯；6）燃油的牌號不符要求或質量不純，自燃點過高，燃油不能完全燃燒時排黑煙；7）停車手柄未復位。
3、考慮進氣量不足的可能
問題主要在于：1）進氣受堵，這主要為空濾器積塵過多或受潮所至；2）進排氣門間隙過大或過小，柴油機會有異常響聲；3）配氣定時不對，裝錯或消切后位移；4）排氣受堵，可能為進氣壓縮力不足方面。
4、考慮進氣壓縮力是否不足
問題主要在于：1）缸套嚴重磨損，失圓，活塞環結碳、結膠過多，失去彈力或卡死；2）氣門、座圈的密封面燒損或嚴重磨損。
5、考慮環境溫度是否過低
主要表現為：1）柴油起蠟，柴油結冰；2）機油粘度過高；3）外界氣溫在-5攝氏度以下，此時可作提高溫度方面的相應措施，如加開水作冷卻液、加熱機油、明火助燃等。
6、其他方面原因：
1）配套輸出機械帶負荷起動；2）配套上對柴油機有向前方向的軸向力；3）配套輸出機械與柴油機曲軸不同軸度超差；4）某一氣缸內進入大量的水或油；5）曲軸不能轉動，可能為抱軸、咬缸和其他不正常情況。
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