技術(shù)維修與康明斯知識

柴油發(fā)電機出現動(dòng)力不足故障的具體原因

 

摘要：動(dòng)力不足是柴油發(fā)電機組常見(jiàn)的一種故障現象，動(dòng)力不足的現象是柴油發(fā)電機無(wú)負荷運轉時(shí)基本正常，但帶負荷運轉時(shí)加載熄火，加載無(wú)力，加載后冒黑煙，轉速達不到額定轉速且電壓下降。隨著(zhù)社會(huì )對柴油發(fā)電機組的性能要求越來(lái)越嚴，柴油發(fā)電機動(dòng)力不足故障的檢測與診斷，是擺在維修和診斷面前的一個(gè)老課題。柴油發(fā)電機動(dòng)力不足就是指它的動(dòng)力性差，它產(chǎn)生的原因很多，涉及面也很廣?？得魉构驹诒疚闹幸罁裼蜋C動(dòng)力不足常見(jiàn)的故障現象一一排查診斷，并結合經(jīng)驗分析，最終給出了排除故障的方法。

 

一、動(dòng)力不足的常見(jiàn)故障原因

 

      柴油發(fā)電機組發(fā)生故障以后，要能夠及時(shí)地得到故障信息，采取科學(xué)的措施進(jìn)行維修，以便盡快恢復生產(chǎn)。動(dòng)力不足故障是柴油發(fā)電機的典型故障之一。影響柴油發(fā)電機動(dòng)力的因素是多方面的，如進(jìn)排氣系統、燃油系統和機械系統等，它們都可能導致柴油發(fā)電機動(dòng)力不足。以下康明斯廠(chǎng)家對可能導致柴油發(fā)電機動(dòng)力下降的原因進(jìn)行分析。

1、進(jìn)氣系統故障

（1）空氣濾清器堵塞

      空氣濾清器堵塞造成進(jìn)氣阻力增加，進(jìn)人氣缸的空氣量減少，致使柴油燃燒不完全，柴油發(fā)電機動(dòng)力下降。不論空氣濾清器采用濕式還是干式，都應經(jīng)常清理空氣濾清器濾芯，必要時(shí)更換濾芯，保證空氣濾清器清潔。

（2）增壓器故障

      增壓器的技術(shù)狀況與充氣效率直接相關(guān)。通常情況下，通過(guò)檢查增壓器的軸向間隙（步驟如圖1所示）和徑向間隙（步驟如圖2所示），即可判定增壓器的技術(shù)狀況。如果增壓器軸向間隙和徑向間隙過(guò)大，會(huì )破壞增壓器運轉中的動(dòng)平衡，增壓器轉速就會(huì )降低。增壓器廢氣旁通閥如果出現機械性卡滯，也會(huì )使增壓器功率降低。

（3）進(jìn)氣管路漏氣、中冷器漏氣

      增壓器后進(jìn)氣管漏氣，會(huì )導致增壓器工作失效、充氣效率下降。電控柴油發(fā)電機裝有進(jìn)氣壓力傳感器，因此可以通過(guò)數據流監測進(jìn)氣壓力。

 

圖1  增壓器軸向間隙檢測

圖2  渦輪增壓器徑向間隙測量步驟圖

 

2、排煙系統阻塞

      排氣管或消聲器阻塞會(huì )造成排氣不暢通，排氣阻力增大（即“回壓”增加），充氣效率下降，從而導致柴油發(fā)電機動(dòng)力降低。這是因為排氣阻力與排氣管設計、管徑、觸媒長(cháng)度、彎角和消音筒大小等因素相關(guān)，這些因素直接影響排氣效能。排氣背壓檢測是確認排氣阻塞的有效手段，當測得的背壓值高于標準時(shí)，應檢查排氣管路及消聲器是否通暢。消聲器的外觀(guān)示意圖如圖3所示，內膽結構示意圖如圖4所示。

圖3  柴油機消聲器外形示意圖

圖4  柴油機消聲器內膽結構圖

 

3、機械故障

（1）氣缸壓力下降

      活塞、缸套磨損過(guò)度或活塞與缸套拉傷嚴重；缸墊損壞；進(jìn)氣門(mén)或排氣門(mén)磨損、密封不嚴等均會(huì )導致缸壓下降。缸壓偏低，燃油燃燒不完全，柴油發(fā)電機功率就會(huì )下降。氣缸壓力可以通過(guò)氣缸壓力表來(lái)測量。氣缸密封不良所致的缸壓下降一般，會(huì )伴有柴油發(fā)電機下排氣增加。

（2）氣門(mén)間隙過(guò)大、過(guò)小

      氣門(mén)間隙失準會(huì )改變氣門(mén)開(kāi)閉時(shí)刻，致使柴油發(fā)電機動(dòng)力性和經(jīng)濟性變壞。氣門(mén)間隙過(guò)小，還會(huì )導致熱車(chē)時(shí)氣門(mén)無(wú)法可靠關(guān)閉、缸壓下降，影響燃油燃燒。氣門(mén)間隙調整一般在冷機狀態(tài)下進(jìn)行。

4、燃油系統故障

（1）供油提前角失準

      供油提前角過(guò)大或過(guò)小都會(huì )使柴油燃燒條件變壞，柴油發(fā)電機輸出功率降低。機械泵柴油發(fā)電機除要正確安裝油泵、保障噴油正時(shí)外，一般還要對供油提前角進(jìn)行微調。一些機械泵柴油發(fā)電機，用于固定油泵的螺栓孔為長(cháng)孔。要調整供油提前角時(shí)，先將所有固定螺栓松開(kāi)，然后轉動(dòng)油泵，將其重新固定，就可以對供油提前角進(jìn)行微調。順著(zhù)泵軸旋轉方向轉動(dòng)油泵時(shí)，供油會(huì )延遲；逆著(zhù)泵軸旋轉方向轉動(dòng)油泵時(shí)，供油會(huì )提前。供油過(guò)早的柴油發(fā)電機，加速時(shí)有敲擊聲，調整時(shí)應順著(zhù)泵軸旋轉方向轉動(dòng)油泵，以推遲供油提前角。當柴油發(fā)電機供油過(guò)遲時(shí)，會(huì )出現加速無(wú)力、柴油發(fā)電機溫度過(guò)高等現象，調整時(shí)逆著(zhù)泵軸旋轉方向轉動(dòng)油泵，以增大供油提前角。

（2）燃油濾清器及管路阻塞

      燃油濾清器阻塞造成柴油流動(dòng)阻力增大、低壓油路壓力降低，進(jìn)人燃油泵的油量隨之減少，噴油量降低，造成柴油發(fā)電機輸出動(dòng)力不足。定期清理（更換）燃油濾清器濾芯，對保證燃油供給至關(guān)重要。燃油的品質(zhì)也要符合要求，劣質(zhì)燃油更容易使濾清器堵塞。

（3）低壓油路阻塞

      低壓油路阻塞，柴油流動(dòng)阻力增大，致使低壓泵供油不暢。對于此類(lèi)故障，應拆卸檢查油管，發(fā)現油管彎折或損壞時(shí)應更換。燃油系統油路走向如圖5所示。

（4）油路中有空氣

      油路中有空氣會(huì )造成供油斷續、壓力波動(dòng)。處理方法：用手油泵排除低壓油路中的空氣時(shí)，若無(wú)法排盡，則應檢查油路中是否有滲漏點(diǎn)、燃油箱儲油量是否不足。

（5）輸油泵故障

      輸油泵磨損，或油泵的進(jìn)出油閥關(guān)閉不嚴，均會(huì )導致低壓油路供油壓力不足。使用油壓表測量低壓油路壓力，可以確認輸油泵故障。

（6）噴油器偶件磨損、咬死或霧化不良

      噴油器偶件磨損、咬死或霧化不良時(shí)會(huì )導致個(gè)別缸工作不良或不工作，直接導致柴油發(fā)電機動(dòng)力下降，良好的霧化效果如圖6所示。機械泵柴油發(fā)電機各缸工作狀況可以通過(guò)斷缸測試來(lái)判斷。斷開(kāi)某缸高壓油管，如果柴油發(fā)電機轉速無(wú)明顯變化，則說(shuō)明該缸工作不良。確定故障缸后，應拆下噴油器進(jìn)行檢查。

7、燃油泵故障

      燃油泵供油量下降或供油量不均勻、各缸供油時(shí)刻不一致、調速器故障等都會(huì )使柴油發(fā)電機動(dòng)力下降。燃油泵的校驗需要在專(zhuān)用的試驗臺上進(jìn)行。通過(guò)更換柱塞偶件、出油閥偶件，對各缸供油一致性進(jìn)行調整，恢復燃油泵的性能。

 

圖5  柴油發(fā)電機燃油系統基本結構圖

圖6  柴油機燃油噴射霧化效果圖

 

二、動(dòng)力不足故障的診斷與維修方法

 

      柴油機動(dòng)力不足問(wèn)題可能是燃油供給不足、空氣供給不足、機械故障等多種因素的綜合作用。針對不同的原因，需要采用不同的診斷方法和維修手段來(lái)解決問(wèn)題。通過(guò)綜合分析、詳細檢查和科學(xué)維修，可以有效地解決柴油機動(dòng)力不足問(wèn)題，保證柴油機的正常運行。

1、診斷方法

（1）檢查燃油供給系統：

      通過(guò)檢查燃油泵、噴油嘴、燃油過(guò)濾器等部件的工作情況，確定是否存在燃油供給不足問(wèn)題。

（2）檢查進(jìn)氣系統：

      通過(guò)檢查空氣濾清器和進(jìn)氣管路的情況，確定是否存在空氣供給不足的問(wèn)題。

（3）檢查機械故障：

      通過(guò)檢查氣缸套、活塞、氣門(mén)間隙、曲軸等機械部件的情況，確定是否存在機械故障導致的動(dòng)力不足問(wèn)題。

2、維修方法

（1）更換燃油供給系統部件：

      如果確定燃油供給不足導致柴油機動(dòng)力不足，可以通過(guò)更換燃油泵、噴油嘴、燃油過(guò)濾器等部件來(lái)解決問(wèn)題。

（2）更換空氣濾清器：

      如果確定空氣供給不足導致柴油機動(dòng)力不足，可以通過(guò)更換空氣濾清器和進(jìn)氣管路來(lái)解決問(wèn)題。

（3）更換機械部件：

      如果確定機械故障導致柴油機動(dòng)力不足，就需要進(jìn)行更換氣缸套、活塞、氣門(mén)間隙、曲軸等機械部件的維修工作。

3、預防措施

      雖然對柴油機動(dòng)力不足有了更深入的認識，并學(xué)習了其解決方法，但事實(shí)上，避免柴油機動(dòng)力不足問(wèn)題的發(fā)生更好的做法。其中，建議采取以下措施來(lái)預防柴油機動(dòng)力不足問(wèn)題的出現。

（1）定期更換和保養零部件。

      如前所述，柴油機動(dòng)力不足的常見(jiàn)原因是部件損壞和磨損，因此定期更換和保養零部件是預防柴油機動(dòng)力不足問(wèn)題的有效手段。而保養計劃需要參考特定的柴油機類(lèi)型和工作情況來(lái)進(jìn)行安排。

（2）遵循正確的使用方法。

      正確的使用方法對于避免柴油機動(dòng)力不足問(wèn)題同樣很重要，因此必須遵守柴油機的使用指南來(lái)操作。例如，短途行駛會(huì )導致柴油機性能下降，因此它需要定期進(jìn)行長(cháng)途開(kāi)車(chē)。

（3）定期進(jìn)行維修。

      維修既可以是解決柴油機動(dòng)力不足問(wèn)題，也可以是預防它。定期進(jìn)行維修可以檢查和調整柴油機以確保其正常工作和高效性能。

      本文針對柴油機動(dòng)力不足問(wèn)題，分析了它的原因和診斷方法，并提出了解決該問(wèn)題的實(shí)用方法。這些方法不僅可用于故障排除，還可用于預防未來(lái)故障的出現。因此，對于建立更好的機器使用規范和生產(chǎn)效率的保證來(lái)說(shuō)是非常重要的。最后，我們強調，確保正確使用和保養最關(guān)鍵的，它可以使設備的使用壽命更長(cháng)并降低重大故障的發(fā)生，并維持穩定的生產(chǎn)水平。

 

總結：

      柴油發(fā)電機動(dòng)力不足的故障是很復雜的，在診斷故障時(shí)需要掌握系統的檢修步驟和方法。此外，若在對電控柴油發(fā)電機進(jìn)行故障診斷時(shí)，首先需要系統全面地掌握電子控制系統的結構、原理和線(xiàn)路連接方式，明確電控系統中各部分可能產(chǎn)生的故障以及對整個(gè)系統的影響；運用科學(xué)的故障診斷方法對系統故障現象進(jìn)行綜合分析、判斷，確定故障的性質(zhì)和可能產(chǎn)生此類(lèi)故障的原因；制定合理的診斷程序進(jìn)行深入診斷和檢查?？傊?，在柴油發(fā)電機動(dòng)力不足的故障診斷中，應對柴油發(fā)電機動(dòng)力不足的原因要有清楚的認識，并針對其故障現象來(lái)對癥下藥，綜合從操作員、儀器設備等得到的信息、數據，進(jìn)行綜合分析，找出故障所在，專(zhuān)業(yè)人員利用專(zhuān)用工具進(jìn)行全面維修。直到圓滿(mǎn)解決動(dòng)力不足的故障，使柴油發(fā)電機組恢復最佳性能和技術(shù)指標。

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