新聞主題	柴油發(fā)電機常見(jiàn)故障維修案例四則

 

摘要：柴油機實(shí)際工作過(guò)程中，經(jīng)常會(huì )出現各式各樣的問(wèn)題和故障，這些故障和問(wèn)題給使用者造成許多麻煩。柴油機出現故障或問(wèn)題后，如何正確及時(shí)地判斷出現故障和問(wèn)題的位置，是排除柴油機故障的關(guān)鍵。當柴油發(fā)電機工作異常，說(shuō)明柴油發(fā)電機產(chǎn)生了故障，必須找出異常工作現象產(chǎn)生的原因，排除后才可繼續使用?？得魉构靖鶕嗄陙?lái)對柴油機故障排除經(jīng)驗，對冷卻液溫度高、機油油面升高、機油消耗量大、排氣管冒白煙四種柴油發(fā)電機常見(jiàn)異常工作現象進(jìn)行了分析，配備相應故障特征圖片，并總結出柴油機運行中常見(jiàn)故障相應的檢查方法，以供大家參考。

 

一、機油油面升高的故障處理案例

 

1、故障現象

      一臺康明斯發(fā)電機組工作一段時(shí)間后，機油油面不降反而上升，油面呈黃色泡沫狀或機油被稀釋?zhuān)卜Q(chēng)之為乳化現象（見(jiàn)圖1）。油面增高的現象表明在工作中有外表的液體侵入，而且進(jìn)入量大于消耗量，所以導致油底殼內油面增高，表明油底殼中已滲入了水、柴油或機油，它們會(huì )降低潤滑效果，甚至會(huì )引起發(fā)動(dòng)機“飛車(chē)”，還會(huì )加速零件的磨損或引起燒瓦、抱軸等故障。

2、故障原因

（1）冷卻水滲漏到油底殼

① 氣缸蓋通往搖臂潤滑油路螺栓松動(dòng)

      柴油機氣缸蓋通往搖臂潤滑油路螺栓松動(dòng)，當發(fā)動(dòng)機停止工作時(shí)，潤滑油無(wú)壓力，冷卻水沿此處流入潤滑系統，使油底殼油面增高。

② 氣缸套阻水圈老化、損壞

      由于柴油機工作中嚴重缺水或其他原因使柴油機過(guò)熱，會(huì )使阻水圈受熱老化變質(zhì)，從而出現滲水；安裝阻水圈過(guò)高，強行壓入被剪破，造成漏水；機體配合凸肩有拉毛、毛刺，安裝時(shí)因切破阻水圈而造成漏水。

③ 氣缸墊燒損

      氣缸墊燒損時(shí)，水箱冒氣泡，冷卻水表面有黑色的油花，冷卻水會(huì )從氣缸墊燒損部位漏出，經(jīng)氣門(mén)推桿孔進(jìn)入油底殼。

④ 氣缸套、氣缸蓋、機體產(chǎn)生裂紋

      造成柴油機氣缸套、氣缸蓋、機體產(chǎn)生裂紋的原因是柴油機在缺水、過(guò)熱的情況下驟加冷水；冬季停車(chē)后未放或未放凈冷卻水；水垢過(guò)厚受熱不均等，有時(shí)鑄件上有氣孔、砂眼，冷卻水會(huì )直接滲入油底殼使油面增高。

⑤ 氣缸蓋水道孔悶頭松動(dòng)或損壞

      使用的冷卻水如不清潔，水套水垢結積過(guò)厚，悶頭被腐蝕損壞，此時(shí)水從悶頭漏出，經(jīng)氣門(mén)室推桿孔進(jìn)入油底殼，拆下氣缸蓋罩可觀(guān)察到。

⑥ 齒輪室紙墊在水道處損壞

      柴油機齒輪室紙墊在水道處損壞，水經(jīng)齒輪室漏入油底殼。

（2）柴油滲漏到油底殼

① 氣門(mén)搖臂固定螺栓松動(dòng)

      如氣門(mén)搖臂固定螺栓松動(dòng)，使某一缸氣門(mén)不能打開(kāi)，噴入氣缸內的柴油不能燃燒，沿氣缸套流入油底殼，使油底殼油面增高，此時(shí)發(fā)動(dòng)機工作“缺腿”。

② 柱塞套定位螺釘松動(dòng)或漏裝小銅墊

      柴油從噴油泵內腔經(jīng)固定螺釘處漏出，從齒輪室流入油底殼。

③ 噴油器工作不正常

      發(fā)動(dòng)機個(gè)別氣缸不工作，多屬?lài)娪推鞴ぷ鞑涣?，這樣噴進(jìn)燃燒室的柴油未燃燒就通過(guò)活塞、活塞環(huán)、氣缸壁之間的間隙流到油底殼，而使油面增高。

④ 噴油泵的泵殼底座支承面有崩邊崩角、微小裂紋或夾有臟物

      在這種情況下，當柱塞裝入后，柱塞套凸肩下平面不能與泵殼底座支承面密封，柴油從貼合面縫隙漏出，經(jīng)齒輪室至油底殼。

3、檢查與排除

      機油質(zhì)量檢測方法如圖2所示。

（1）如油面呈黃色泡沫狀，則表示水進(jìn)入油底殼，可以慢慢旋松油底殼放油螺塞，放出一部分油液，觀(guān)察是否含水。進(jìn)水的原因有：

① 汽缸墊損壞、汽缸蓋不平或有裂縫，使水道與氣門(mén)推桿室相通，水漏入油底殼。

② 缸套下部的水封圈損壞或缸套、缸體有鑄孔而滲漏，使水漏入油底殼，如油底殼有水則應拆下缸蓋等進(jìn)行排除。

（2）如機油變稀，則表示有燃油進(jìn)入油底殼。油底殼進(jìn)燃油的原因有：

① 柴油發(fā)電機的噴油泵漏油，使柴油經(jīng)齒輪室直接流入油底殼。

② 活塞環(huán)粘住或磨損嚴重，致使未燃燒的燃油沿缸壁流入油底殼。

③ 噴油嘴嚴重磨損后滴油或噴油壓力過(guò)低、燃油霧化不良等，使部分燃油不能燃燒，而沿缸壁流入油底殼。如機油交稀，則必須檢查噴油器和噴油泵。如燃燒系正常，則要結合曲軸箱中廢氣量的情況，如漏入曲軸箱的廢氣量大，而且機油溫度偏高，則表示活塞環(huán)密封有問(wèn)題，必要時(shí)需拆缸蓋和油底殼等，抽出活塞檢查活塞環(huán)。

 

圖1  柴油發(fā)電機油底殼內機油乳化

圖2  機油質(zhì)量檢查與分析

 

二、排氣管排白煙的故障處理案例

 

1、故障現象

      一康明斯OEM生產(chǎn)廠(chǎng)家對柴油發(fā)電機進(jìn)行試車(chē)，發(fā)現大部分柴油發(fā)電機的尾氣都排出濃濃的白煙（見(jiàn)圖3）。白煙是指排氣煙色為白色，它與無(wú)色不同，白色是水蒸氣的白色，表示排煙中含有水分或含未燃燒的燃油成分。白煙呈液珠狀態(tài)，和藍煙相比較直徑稍大，一般大于1μm。在光的折射下呈白色，柴油機的白煙是未燃烴(含燃油和潤滑油)、水蒸氣以及不完全燃燒的中間產(chǎn)物(如含氧碳氫)，除水蒸氣外，它們也都屬于微粒范疇。

2、故障原因

      柴油機在剛起動(dòng)時(shí)或冷機狀態(tài)時(shí)，排氣管冒白煙，是因為柴油機氣缸內溫度低油氣蒸發(fā)而形成，冬季尤為明顯。柴油機在寒冷天氣運行時(shí)，柴油機溫度低，排氣管溫度也低，有水蒸氣排氣凝結成水氣形成白色排煙，是正?，F象。若當柴油機溫度正常，排氣管溫度也正常時(shí)，仍然排出白色煙霧，說(shuō)明柴油機工作不正常，診斷方法如圖4所示。

（1）氣缸套有裂紋或氣缸墊損壞，隨著(zhù)冷卻水溫度和壓力的升高，冷卻水進(jìn)入氣缸。排氣時(shí)形成容易形成水霧或水蒸氣。

（2）噴油器霧化不良，噴油壓力過(guò)低，有滴油現象。在氣缸中燃油混合氣不均勻，燃燒不完全，產(chǎn)生大量的未燃烴，排氣時(shí)容易形成水霧或水蒸氣。

（3）供油提前角過(guò)小?；钊闲兄翚飧醉斍皣娙霘飧椎娜加瓦^(guò)少，形成較稀的可燃混合氣，過(guò)遲的噴油減少了預混燃料量，預混合量減少。預混合氣減少，降低了燃燒速度，燃燒結束較晚，燃燒形成大量的水氣煙霧。

（4）燃油中有水份和空氣。水和空氣隨著(zhù)燃油噴射入氣缸形成不均勻燃油混合氣，燃燒不完全，產(chǎn)生大量的未燃烴排出機外。

（5）活塞、氣缸套等磨損嚴重引起壓縮力不足，造成燃燒不完全。

（6）柴油機剛啟動(dòng)時(shí)，個(gè)別氣缸內不燃燒(特別是冬天)，未燃燒的燃油混合氣隨其它工作缸的廢氣排出形成水氣煙霧。

3、檢查與排除

      該廠(chǎng)請來(lái)特約維修站的人員，經(jīng)初步診斷為噴油器針閥卡滯。更換掉有問(wèn)題的噴油器后，大部分康明斯發(fā)電機組正常了，但仍有部分康明斯發(fā)電機組尾氣仍然為濃烈的白煙。經(jīng)過(guò)進(jìn)一步查找，發(fā)現排氣管尾氣中有水珠。于是判定，冒白煙的原因是柴油里有水。加注了不帶水的柴油之后重新試車(chē)，所有的康明斯發(fā)電機組均不再冒白煙了。后來(lái)知道每年秋冬換季時(shí)，有的加油站的柴油里含有水。冷車(chē)啟動(dòng)時(shí)，水弄濕了柴油濾清器濾網(wǎng)，使柴油中的雜質(zhì)通過(guò)濾清器進(jìn)入噴油器。由于噴油器針閥為偶件，工作間隙非常小，雜質(zhì)造成噴油器針閥卡滯，破壞柴油的霧化，就出現了康明斯發(fā)電機組排氣管冒濃烈的白煙。經(jīng)過(guò)加裝油水分離器，此類(lèi)故障沒(méi)有再發(fā)生。

圖3  柴油發(fā)電機冒白煙現象

圖4  柴油機冒白煙診斷方法框圖

 

三、溫度過(guò)熱的故障處理案例

 

1、故障現象

      一臺康明斯發(fā)電機組運轉過(guò)程中，水溫表指針始終指示在紅刻線(xiàn)的位置或水溫警報指示燈點(diǎn)亮，使用檢測儀讀取康明斯發(fā)電機組的實(shí)際水溫與儀表指示一致，并伴隨有冷卻液沸騰現象，康明斯發(fā)電機組功率明顯下降。柴油發(fā)電機冷卻液溫度不在規定范圍（83℃左右），會(huì )有很多負面影響。比如：溫度過(guò)低會(huì )引起缸套、活塞摩擦副早期磨損；潤滑油對強制潤滑部位不能達到理想的潤滑效果；噴入燃燒室的油霧不能很好地和空氣混合，使燃燒不完全、爆發(fā)力減弱、油耗上升，同時(shí)加劇氣門(mén)、活塞頂及環(huán)槽處的積炭。溫度高不僅會(huì )引起缸套活塞摩擦副早期磨損，溫度太高還會(huì )造成拉缸；溫度高會(huì )使潤滑油粘度下降，油膜被破壞，不管是強制潤滑還是飛濺潤滑，其效果都顯著(zhù)下降。從另一個(gè)角度分析，柴油機溫度過(guò)高會(huì )造成工作的熱效率降低，動(dòng)力嚴重不足。因此，控制柴油機冷卻水溫度在給定區間，顯得十分重要。 

2、故障原因

（1）柴油機水溫高的原因可能是因為冷卻水不足。在長(cháng)時(shí)間使用后，冷卻系統中的水分會(huì )逐漸減少，如果不及時(shí)添加水，就會(huì )導致水溫升高。此外，冷卻水中的雜質(zhì)和沉淀物也會(huì )影響冷卻效果，因此在更換冷卻水時(shí)，需要將清洗冷卻系統。

（2）柴油機水溫高也可能是因為散熱系統出現故障。散熱系統中的散熱器、風(fēng)扇、水泵等部件如果損壞或者失效，就會(huì )使冷卻效果降低，導致水溫升高。此時(shí)需要及時(shí)更換或修理故障部件。

（3）柴油機水溫高還有可能是因為潤滑系統出現問(wèn)題。機油在引擎中起到潤滑和散熱的作用，如果機油不足或者機油泵失效，就會(huì )使引擎過(guò)熱。因此，定期更換機油和檢查潤滑系統也是保持柴油機正常運行的重要步驟。

3、檢查與排除

      運行中，發(fā)現康明斯發(fā)電機組過(guò)熱時(shí)，應先考慮可能是超負荷低速擋運行時(shí)間過(guò)長(cháng)，此時(shí)應停車(chē)休息，待康明斯發(fā)電機組降溫后再運行。檢查康明斯發(fā)電機組有無(wú)漏水之處，再檢查風(fēng)扇皮帶是否過(guò)松，檢查水泵泵水情況。如上述檢查未發(fā)現故障，用手指從水箱的加水口蓋處觸碰冷卻水，感到水溫溫熱，說(shuō)明節溫器主閥門(mén)關(guān)閉不嚴，使冷卻水過(guò)早大循環(huán)?？蓪⒐潨仄魅〕?，啟動(dòng)康明斯發(fā)電機組。若水溫恢復正常，說(shuō)明節溫器確已失效，要及時(shí)換裝新節溫器。用手觸摸汽缸體，感到冷熱不均，可能是分水管不起分水作用或汽缸體內污垢過(guò)多。

四、機油消耗量大的故障處理案例

 

1、故障現象

      從機油標尺刻度判斷（查看方法見(jiàn)圖5），近期柴油發(fā)電機都出現機油消耗量特別大，康明斯規定為不超過(guò)0.5%，高于此值皆屬于機油消耗率過(guò)大，而柴油發(fā)電機各接合面無(wú)機油滲漏現象，排氣管也不冒藍煙。機油在柴油機內的有效循環(huán)是保證柴油機效率和壽命的關(guān)鍵。機油消耗分為兩種：一種是機油泄露在柴油機的外部，一種是機油泄露在柴油機的內部(泄露在燃燒室并燒損，即所謂“燒機油”)。下文所述及的主要是機油內部消耗，即所謂“燒機油”。機油消耗量大會(huì )加劇氣缸與活塞組件的磨損。同時(shí)還會(huì )使氣缸內的積碳增多，影響柴油機功率輸出。還有，機油的價(jià)格遠高于燃油，當然也希望使用中消耗量盡可能少，而且要求在兩個(gè)保養周期之間不要添加機油。國標要求機油和燃油消耗比在0.3%以?xún)取?/span>

2、故障原因

      柴油發(fā)電機技術(shù)狀態(tài)正常，機油的實(shí)際消耗量并不多，柴油發(fā)電機機油消耗率為柴油的0.5%～2%。機油消耗過(guò)多，不僅浪費能源，增加環(huán)境污染，還會(huì )使柴油發(fā)電機因缺少機油發(fā)生機械事故。

（1）機油加注量過(guò)多導致燒機油。不是柴油機油底殼內的機油加注量越多越好，機油加注量過(guò)多一方面會(huì )導致機油的攪動(dòng)加劇而引起機油溫度偏高，另一方面機油飛濺到氣缸壁面的機油量過(guò)多導致活塞環(huán)的刮油負擔加重，而同時(shí)由于氣環(huán)的泵油作用致使泵入燃燒室的機油過(guò)多，導致機油的過(guò)量燒損。

（2）“拉缸”導致燒機油。如果柴油機出現“拉缸”故障，氣缸套與活塞受到機械刮傷，直接影響到氣缸的密封，不僅會(huì )導致柴油機燃燒室漏氣量增加，功率下降，柴油機敲缸，而且還會(huì )出現過(guò)量機油泵入燃燒室導致機油的過(guò)量燒損。柴油機氣缸漏氣量檢測方法如圖6所示。

（3）活塞與氣缸壁間的間隙過(guò)大，將導致留存于氣缸壁上的機油量增多，造成機油的過(guò)量燒損。

（4）活塞環(huán)磨損嚴重，或其彈力不足。由于柴油機長(cháng)時(shí)間在高溫、高速及超負荷下工作，活塞環(huán)嚴重磨損使泵油現象加重，活塞環(huán)彈力不足使得活塞環(huán)與氣缸壁間的間隙過(guò)大，導致機油竄入燃燒室出現燒機油。

（5）活塞環(huán)抱死，或其開(kāi)口轉到同一處?；钊h(huán)邊間隙過(guò)小，活塞環(huán)會(huì )因受熱膨脹而卡死在環(huán)槽中，使活塞環(huán)失去彈性，不起密封和刮油作用?；钊h(huán)在安裝時(shí)要求開(kāi)口必須相互錯開(kāi)，如果是三道氣環(huán)，則須相互錯開(kāi)120°，而如果是兩道氣環(huán)，要求開(kāi)口錯開(kāi)180°，而且避開(kāi)活塞銷(xiāo)孔方向。如果活塞環(huán)在安裝時(shí)錯口不符合規定，則在運動(dòng)過(guò)程中就有可能出現幾道活塞環(huán)對口，從而導致活塞環(huán)只有布油的功能而刮油功能失效造成燒機油。

（6）活塞環(huán)裝反。目前活塞第二道氣環(huán)廣泛采用扭曲環(huán)或錐形環(huán)，它們在安裝時(shí)都有正反面之分，如果裝錯，則活塞環(huán)在環(huán)槽內上下竄動(dòng)時(shí)會(huì )導致泵油加劇，機油泵入燃燒室造成燒機油。

（7）活塞環(huán)粘環(huán)。由于燃料和機油不完全燃燒產(chǎn)生的膠質(zhì)和碳的顆粒沉積在環(huán)槽內，導致活塞環(huán)和環(huán)槽完全粘死，使活塞環(huán)的刮油功能失效。

（8）活塞環(huán)的“三隙”過(guò)大?；钊h(huán)的“三隙”是指端間隙、側隙及背隙，如果“三隙”過(guò)大，則不能形成有效的密封面，活塞環(huán)的泵油作用加劇，造成燒機油。

（9）氣門(mén)導管磨損嚴重且氣門(mén)導管油封損壞。氣門(mén)導管磨損，氣缸蓋上的機油通過(guò)氣門(mén)導管及氣門(mén)桿間的間隙漏入燃燒室導致燒機油。若氣門(mén)導管的油封損壞，導致氣門(mén)桿與氣門(mén)導管之間吸入過(guò)多的機油漏入燃燒室導致燒機油。

（10）機油粘度過(guò)低。機油粘度過(guò)低，在高溫、高壓下，不易形成足夠厚度的油膜，加上氣門(mén)桿與氣門(mén)導管間的間隙較大，機油很容易滲漏入燃燒室導致燒機油。

3、檢查與排除

      這幾臺柴油發(fā)電機既無(wú)藍煙（說(shuō)明不燒機油），又不漏油，曲軸箱的機油哪里去了？我帶著(zhù)這個(gè)問(wèn)題對幾臺柴油發(fā)電機進(jìn)行觀(guān)察。這幾臺柴油發(fā)電機的散熱片大多被泥土、雜草等物粘糊著(zhù)，有一臺上面還蓋著(zhù)麻袋，有一臺沒(méi)裝導風(fēng)防護罩，有的供油時(shí)間過(guò)遲，造成柴油發(fā)電機散熱不良，機體溫度過(guò)高，使曲軸箱的機油長(cháng)時(shí)間受高溫作用，一部分機油被蒸發(fā)成油蒸氣，通過(guò)氣門(mén)罩蓋上的通氣孔向外噴出。清除散熱片上的雜物，裝上導風(fēng)防護罩后，柴油發(fā)電機溫度明顯下降，機油消耗量也減少了。由此可見(jiàn)，風(fēng)冷式柴油發(fā)電機冷卻不良引起的機溫過(guò)高，也是導致機油消耗量大的一個(gè)原因。

 

圖5  柴油機機油標尺刻度查看方法

圖6  柴油機氣缸漏氣量檢測方法

 

總結：

      故障現象是一定的故障原因在一定工作條件下的表現，不同的工作條件，柴油機故障都會(huì )有不同的表現。這些表現一般都具有可聽(tīng)、可嗅、可見(jiàn)、可摸或可測量的性質(zhì)。柴油發(fā)電機故障千變萬(wàn)化，很難有一個(gè)固定的故障檢查與排除方法。但是，從某種意義上講，柴油機故障也有一定的規律性，只要我們注意經(jīng)驗的積累和現場(chǎng)用心的觀(guān)察，任何疑難故障都是可以排除的。

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