柴油機在運行中出現機械故障，輕則造成基礎件損壞，重則導致重大機械事故的發生。通常情況下，柴油機發生故障前，其轉速、聲音、排氣、水溫、機油壓力等方面會表現出某種異常跡象，即故障預兆特徵。所以操作人員應根據預兆的特徵迅速做出正確判斷，果斷採取措施，避免事故發生。
1、“飛車”故障預兆特徵
“飛車”前，柴油機一般都會出現冒藍煙、燒機油或轉速不穩現象。
處理措施：一是關油門停止供油，並踏下制動器；二是堵塞進氣管，切斷空氣的進入；三是迅速鬆開高壓油管停止供油；四是車用柴油機行走中可用高擋重負荷（制動），使發動機因扭氣不足而熄火。
2、粘缸故障預兆特徵
粘缸一般在柴油機嚴重缺水的情況下發生，粘缸前發動機運轉無力，水溫表指示超過100℃，往機體上滴幾滴冷水，有“嘶嘶”的響聲，並冒白煙，水滴很快蒸發。
處理措施：怠速運轉一段時間或熄火搖轉曲軸幫助冷卻，使水溫降至40℃左右，再緩慢加入冷卻水。注意不要立即加冷卻水，否則會導致機件因局部溫度突然下降過快而變形或產生裂紋。
3、搗缸故障預兆特徵
搗缸屬破壞性較大的機械故障，除氣門落缸後，連桿軸承配合間引起搗缸外，大多是由於連桿螺栓松退引起的，連桿螺栓松退或拉伸隙增大，這時在曲軸箱部位可聽到“嗒嗒”的敲擊聲，敲擊聲由小變大，最後連桿螺栓完全脫落或折斷，連桿及軸承蓋甩出，打破機體及有關零件。
處理措施：立即停機檢修，更換新件。
4、燒瓦故障預兆特徵
柴油機工作中轉速突然降低，負荷加重，發動機冒黑煙，機油壓力下降，曲軸箱內發生“唧唧”的幹摩擦聲。
處理措施：立即停機，拆蓋檢查連桿軸瓦，查明原因，維修更換。
5、
斷軸故障預兆特徵當柴油機曲軸軸頸軸肩處因疲勞產生隱性裂紋時，故障徵兆尚不明顯，隨著裂紋的擴大加重，發動機曲軸箱內發生沉悶的敲擊聲，轉速變化時敲擊聲加重，發動機冒黑煙，不久，敲擊聲逐漸增大，發動機產生抖動，曲軸斷裂，隨即熄火。
處理措施：發現預兆立即停機檢查，發現裂紋應及時更換曲軸。
6、拉缸故障的前兆特徵
排氣管嚴重冒黑煙而突然熄火，曲軸不能轉動。此時不能再啟動柴油機進行工作，而應查明原因並加以排除。
處理措施：
（1）早期發現拉缸時應首先加大氣缸滑油注油量。如過熱現象沒有改變，可採取單缸停油、降低轉速、加快活塞冷卻等措施，直到過熱消除為止。
（2）當發現拉缸時，必須迅速降低轉速，然後停車。繼續增加活塞冷卻，同時進行盤車。
（3）如因活塞咬死而不能盤車時，可待活塞冷卻一段時間後，再行盤車使之活動。
（4）當活塞咬死的情況比較嚴重時，可向氣缸內注入煤油，待活塞冷卻後撬動飛輪或盤車。
（5）吊缸檢查時，應將活塞與缸套表面上的拉缸痕跡用油石仔細磨平。損壞的活塞環必須換新。若活塞和缸套損壞嚴重，應予以換新。
（6）活塞裝復時，必須仔細檢查氣缸上的各注油孔注油是否正常。若活塞和氣缸套均換新，則在裝復後應進行磨合，磨合時應從低負荷開始逐漸地加負荷並連續運轉。
（7）如拉缸事故不能修復或不允許修復時，可採取封缸方法繼續運行。
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