故障檢修與技術(shù)維護

引起康明斯柴油發(fā)電機異常響聲的原因解析

 

一、故障現象

柴油發(fā)電機正常運轉時(shí)，其聲音是有節奏的，并符合一定的規律。即在不同的工況時(shí)，其聲音的大小和頻率分布是一定的。當發(fā)生噪聲異常時(shí)，有以下幾種情況∶

① 敲擊聲

這種聲音鈍啞沉悶，且常伴有柴油發(fā)電機振動(dòng)加劇。

② 鐺鐺聲∶

這種聲音清脆，有節奏。

③ 嚓嚓聲∶

這種聲音連續，刺耳。

④ 喝喝聲∶

這種聲音連續嘶叫，或有節奏的拍拍聲。

二、原因分析

當柴油發(fā)電機出噪聲異常時(shí)，實(shí)際是發(fā)生了故障的外觀(guān)反映。此時(shí)將導致柴油發(fā)電機可靠性和壽命下降，甚至更大的惡性事故。柴油發(fā)電機發(fā)生聲音異常一般有燃燒過(guò)程惡化造成的燃燒噪聲異常；進(jìn)排氣系統漏氣造成的空氣動(dòng)力噪聲異常；零件磨損過(guò)大和機械零部件損壞、松動(dòng)，造成的機械噪聲異常。

 

1、燃燒噪聲

① 柴油發(fā)電機的燃燒噪聲由柴油發(fā)電機燃燒過(guò)程決定。反映在柴油發(fā)電機的工作過(guò)程變化，就是柴油發(fā)電機的爆發(fā)壓力和壓力升高率及最高爆發(fā)壓力出現的時(shí)刻的變化，而引起噪聲變大。當柴油發(fā)電機供油提前角過(guò)大時(shí)，灌燃期延長(cháng)，在此期間內積存大量燃油，燃油始燃量增大，—目燃燒，便顯得燃燒特別粗爆，產(chǎn)生了高的燃燒噪聲，呈鐺鐺的敲缸聲。

② 因為噪聲與負荷呈正比，負荷越大，噪聲越大。所以如果某個(gè)面供油量過(guò)大。該缸作功大，燃燒噪聲大。

③ 當某缸噴油壓力過(guò)高時(shí)，由于油霧穿透度增加和空氣混合不良，滯燃期增大，燃燒粗爆，使噪聲增加。

④ 當柴油質(zhì)量不好，十六烷值太低或殘炭量大，使柴油發(fā)電機的滯燃期增大，燃燒粗爆，引起噪聲增大。也是鐺鐺的敲缸聲。

⑤ 當油嘴霧化不良、漏油.、滴油時(shí)，此時(shí)柴油發(fā)電機燃燒時(shí)刻、滯燃期、始燃量均發(fā)生不規律的變化，使燃燒噪聲的節奏響度都發(fā)生變化。特別噪聲的頻譜發(fā)生明顯變化。

2、空氣動(dòng)力學(xué)噪聲

康明斯系列柴油發(fā)電機來(lái)說(shuō)，由于空氣經(jīng)復合式空氣濾清器進(jìn)入增壓器，而燃燒后的廢氣經(jīng)廢氣渦輪排出機外。所以進(jìn)排氣噪聲基本是連續的。當發(fā)生下列情況時(shí)，便會(huì )有不正常的噪聲出現。

① 渦輪前的排氣管發(fā)蘭漏氣，如墊片破裂等，因高溫高壓廢氣的沖出會(huì )出現與工作循相同節奏的"怕、怕聲"。

② 氣缸墊片破裂，高溫高壓燃氣突然沖出造成的與工作循環(huán)相同節奏聲。此時(shí)即使停缸也會(huì )出現因壓縮氣體沖出造成的"吡、吡"聲。

③ 當進(jìn)氣管發(fā)蘭墊件漏氣時(shí)，一定壓力沖出沖出造成的的"嘶、嘶"聲。

④ 當氣門(mén)密封不嚴或氣門(mén)桿卡住，造成工作中氣體從缸內倒灌進(jìn)氣管，而造成"鐺、銷(xiāo)"的響聲，此時(shí)往往還有進(jìn)氣管發(fā)熱現象。

⑤ 當活塞環(huán)和缸套密封不嚴造成漏氣時(shí)，在壓縮過(guò)程和燃燒沖程氣體回竄曲軸箱，出現呈一種空洞的"喝、喝"聲。此時(shí)往往伴隨曲軸箱廢氣增大。注油器墊片壓不緊或漏裝時(shí)，也會(huì )造成 "吡、吡"聲。

 

氣缸密封性的壓力測試

 

 

3、機械零件磨損噪聲

 

柴油發(fā)電機零件磨損，造成摩擦付配合間隙增大，使摩擦付之間的撞擊聲增加。由于軸與軸承間有潤滑油，此聲音不像金屬直接撞擊而造成的那種清脆的聲音，而是呈一種鈍啞的撞擊聲。

① 主軸承和主軸間隙過(guò)大造成的撞擊聲比較沉重.鈍啞，連桿軸承和連桿軸間隙過(guò)大造成的桶擊聲比其輕血響，音調清脆。血連桿小頭和活寒肖 因間隙過(guò)大造成的敲擊聲。意調最高，更清晰。

② 活塞和缸套間因間隙過(guò)大造成撞擊聲。由于發(fā)生在活塞擺動(dòng)平面，且在燃燒膨脹沖程，活塞換向過(guò)程中，所以在機體側呈"鐺、鐺"聲。

③ 氣門(mén)間隙過(guò)大，造成氣門(mén)桿和搖臂及氣門(mén)和氣門(mén)座之間的撞擊聲增大，呈明顯的"鐺、鐺"聲。

④ 齒輪的嚙合間增大，就造成齒輪嚙合噪聲增大，呈連續的"沙、沙"聲。

 

4、運動(dòng)件松脫卡住損壞的噪聲

 

柴油發(fā)電機運動(dòng)件松脫卡住損壞引起的噪聲，是突發(fā)性的，因此噪聲異常也比較明顯。

① 氣門(mén)碰活塞。

由于配氣定時(shí)的變化，或者氣門(mén)桿卡滯、.缸蓋余隙太小造成的氣門(mén)碰活塞聲非常清脆，呈有規律的"鐺、鐺"聲。

② 氣門(mén)彈簧斷裂。

既造成配氣定時(shí)的錯亂，使氣門(mén)碰活塞，出現礎碰撞聲。 又有斷裂彈簧的運動(dòng)中的"拍拉、拍拉"聲。

③ 搖臂軸和軸承因供油不足、燒損而造成的聲音異常。

是一種由干摩擦而發(fā)出的有節奏的連續的不沉重的清晰的"吱、吱"聲。

④ 齒輪斷齒造成的噪聲。

則是不連續的"沙、沙"聲，呈有規律的"嚓咔、嚓咔"聲。

⑤ 缸內進(jìn)入異物。

在活塞和缸蓋間呈不規律的撞擊，所以聲音雜亂。

⑥飛輪螺栓松動(dòng)或風(fēng)屬松動(dòng)。

造成飛輪或風(fēng)扇運轉中動(dòng).運轉不平衡.從而出現一種沉悶的甚至呈"嚓、嚓"的撞擊擺動(dòng)聲。

⑦ 油泵柱塞彈簧斷裂。

出現彈簧運動(dòng)中"拍啦、拍啦"聲。

⑧ 油泵柱塞卡住。

則出現一種因運動(dòng)不暢和干摩擦造成"吱、吱"的異聲。

⑨ 連接件松脫和旋轉運動(dòng)件相碰出現的金屬摩擦聲。

是一種明顯的異聲，往往伴隨摩擦火花出現。

⑩ 油調壓閥卡滯。

造成回油無(wú)規律，從而造成管路振蕩聲，

? 出油閥彈簧斷裂。

會(huì )出現悶機聲和斷裂聲，伴隨著(zhù)冒黑煙和機器無(wú)力。

 

康明斯六缸柴油發(fā)動(dòng)機

 

 

四、診斷方法

 

診斷聲音異常時(shí)，首先用聽(tīng)診法或聲振儀器法判斷聲音異常部位，然后結合工況變化法或部分停缸法，詳細判斷造成聲音異常的部位和原因。

① 聽(tīng)診法

即用一根金屬棒放在柴油發(fā)電機的有關(guān)部位，根據聲音的大小、高低、輕重、性質(zhì)，結合經(jīng)驗，予以判斷。這種方法多用于缸蓋、缸套、軸承，齒輪系處的診斷。

② 工況變化法

有些聲音異常與工況有明顯關(guān)系。此時(shí)可將轉速由低到高，負荷由小到大，進(jìn)行變化，從而判斷聲音異常變化情況。這種方法多用于判斷燃油、燃燒系統故障引起的聲音異常的判斷。

③ 聲振儀器診斷法

用振動(dòng)儀、噪聲儀測試有關(guān)部位的噪聲和振動(dòng)信號，并對其進(jìn)行數字處理、分析，并和標準故障進(jìn)行比較判斷。此種方法目前正在研究中，但卻是最有前途最準確的方法。

④ 部分停止法

由于引起聲音異常，往往是某些缸工作不正常引起。所以當停止該缸工作。如異聲消除，則可準確地予以診斷。

進(jìn)排氣管、氣缸墊片破裂漏氣，氣門(mén)碰活塞，彈簧斷裂.金屬摩擦聲.等聲音異常，容易判斷。其它故障，多是各種方法綜合運用，并憑經(jīng)驗進(jìn)行判斷。

 

五、排除措施

 

針對異聲診斷的部位和原因，有的放矢的予以排除。

① 對零件損壞、松脫、卡滯造成異聲的故障，應分別予以修理和更換。如緊固飛輪、風(fēng)扇固定螺釘，使其運轉平穩；更換損壞之齒輪；修理和更換氣門(mén)和活塞，保證運動(dòng)正常、間隙正常；更換斷裂之氣門(mén)彈簧、.柱塞彈簧。修理或更換搖臂軸和軸套、柱塞付∶修復或更換噴油嘴，更換破裂之進(jìn)排氣管墊件、氣缸墊片等。

② 對因間隙過(guò)大，造成異聲的故障，應分別進(jìn)行修復或更換。如修復和更換軸承和曲軸，使其間隙符合要求；修復和更換活塞、.缸套、活塞環(huán)，使其配合間隙符合要求。調整氣門(mén)間隙，使其符合要求；調整供油提前角，使之符合要求等。③ 如系柴油不符合要求，則更換符合要求的柴油。

 

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