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康明斯動(dòng)力(深圳)有限公司

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分析柴油發(fā)電機(jī)動(dòng)力不足的故障原因
發(fā)布時(shí)間:2024-03-22 11:11:28  ▏閱讀:

 

技術(shù)維修與康明斯知識(shí)

柴油發(fā)電機(jī)出現(xiàn)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(jī)組常見(jiàn)的一種故障現(xiàn)象,動(dòng)力不足的現(xiàn)象是柴油發(fā)電機(jī)無(wú)負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)基本正常,但帶負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)加載熄火,加載無(wú)力,加載后冒黑煙,轉(zhuǎn)速達(dá)不到額定轉(zhuǎn)速且電壓下降。隨著社會(huì)對(duì)柴油發(fā)電機(jī)組的性能要求越來(lái)越嚴(yán),柴油發(fā)電機(jī)動(dòng)力不足故障的檢測(cè)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(jī)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。康明斯公司在本文中依據(jù)柴油機(jī)動(dòng)力不足常見(jiàn)的故障現(xiàn)象一一排查診斷,并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)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(jī)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(fù)生產(chǎn)。動(dòng)力不足故障是柴油發(fā)電機(jī)的典型故障之一。影響柴油發(fā)電機(jī)動(dòng)力的因素是多方面的,如進(jìn)排氣系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)等,它們都可能導(dǎo)致柴油發(fā)電機(jī)動(dòng)力不足。以下康明斯廠家對(duì)可能導(dǎo)致柴油發(fā)電機(jī)動(dòng)力下降的原因進(jìn)行分析。

1、進(jìn)氣系統(tǒng)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(jī)動(dòng)力下降。不論空氣濾清器采用濕式還是干式,都應(yīng)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(yùn)轉(zhuǎn)中的動(dòng)平衡,增壓器轉(zhuǎn)速就會(huì)降低。增壓器廢氣旁通閥如果出現(xiàn)機(jī)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(dǎo)致增壓器工作失效、充氣效率下降。電控柴油發(fā)電機(jī)裝有進(jìn)氣壓力傳感器,因此可以通過(guò)數(shù)據(jù)流監(jiān)測(cè)進(jìn)氣壓力。

 

增壓器軸向間隙檢測(cè)圖-柴油發(fā)電機(jī)組.png

圖1  增壓器軸向間隙檢測(cè)

渦輪增壓器徑向間隙測(cè)量步驟圖.png

圖2  渦輪增壓器徑向間隙測(cè)量步驟圖

 

2、排煙系統(tǒng)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(dǎo)致柴油發(fā)電機(jī)動(dòng)力降低。這是因?yàn)榕艢庾枇εc排氣管設(shè)計(jì)、管徑、觸媒長(zhǎng)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(cè)是確認(rèn)排氣阻塞的有效手段,當(dāng)測(cè)得的背壓值高于標(biāo)準(zhǔn)時(shí),應(yīng)檢查排氣管路及消聲器是否通暢。消聲器的外觀示意圖如圖3所示,內(nèi)膽結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示。


消聲器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖-柴油發(fā)電機(jī)組.png

圖3  柴油機(jī)消聲器外形示意圖

消聲器內(nèi)膽結(jié)構(gòu)圖-柴油發(fā)電機(jī)組.png

圖4  柴油機(jī)消聲器內(nèi)膽結(jié)構(gòu)圖

 

3、機(jī)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(yán)重;缸墊損壞;進(jìn)氣門(mén)或排氣門(mén)磨損、密封不嚴(yán)等均會(huì)導(dǎo)致缸壓下降。缸壓偏低,燃油燃燒不完全,柴油發(fā)電機(jī)功率就會(huì)下降。氣缸壓力可以通過(guò)氣缸壓力表來(lái)測(cè)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(jī)下排氣增加。

(2)氣門(mén)間隙過(guò)大、過(guò)小

      氣門(mén)間隙失準(zhǔn)會(huì)改變氣門(mén)開(kāi)閉時(shí)刻,致使柴油發(fā)電機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性變壞。氣門(mén)間隙過(guò)小,還會(huì)導(dǎo)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(diào)整一般在冷機(jī)狀態(tài)下進(jìn)行。

4、燃油系統(tǒng)故障

(1)供油提前角失準(zhǔn)

      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(jī)輸出功率降低。機(jī)械泵柴油發(fā)電機(jī)除要正確安裝油泵、保障噴油正時(shí)外,一般還要對(duì)供油提前角進(jìn)行微調(diào)。一些機(jī)械泵柴油發(fā)電機(jī),用于固定油泵的螺栓孔為長(zhǎng)孔。要調(diào)整供油提前角時(shí),先將所有固定螺栓松開(kāi),然后轉(zhuǎn)動(dòng)油泵,將其重新固定,就可以對(duì)供油提前角進(jìn)行微調(diào)。順著泵軸旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)油泵時(shí),供油會(huì)延遲;逆著泵軸旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)油泵時(shí),供油會(huì)提前。供油過(guò)早的柴油發(fā)電機(jī),加速時(shí)有敲擊聲,調(diào)整時(shí)應(yīng)順著泵軸旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)油泵,以推遲供油提前角。當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)供油過(guò)遲時(shí),會(huì)出現(xiàn)加速無(wú)力、柴油發(fā)電機(jī)溫度過(guò)高等現(xiàn)象,調(diào)整時(shí)逆著泵軸旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)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(jī)輸出動(dòng)力不足。定期清理(更換)燃油濾清器濾芯,對(duì)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(duì)于此類(lèi)故障,應(yīng)拆卸檢查油管,發(fā)現(xiàn)油管彎折或損壞時(shí)應(yīng)更換。燃油系統(tǒng)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(xù)、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(yīng)檢查油路中是否有滲漏點(diǎn)、燃油箱儲(chǔ)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(yán),均會(huì)導(dǎo)致低壓油路供油壓力不足。使用油壓表測(cè)量低壓油路壓力,可以確認(rèn)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(dǎo)致個(gè)別缸工作不良或不工作,直接導(dǎo)致柴油發(fā)電機(jī)動(dòng)力下降,良好的霧化效果如圖6所示。機(jī)械泵柴油發(fā)電機(jī)各缸工作狀況可以通過(guò)斷缸測(cè)試來(lái)判斷。斷開(kāi)某缸高壓油管,如果柴油發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速無(wú)明顯變化,則說(shuō)明該缸工作不良。確定故障缸后,應(yīng)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(diào)速器故障等都會(huì)使柴油發(fā)電機(jī)動(dòng)力下降。燃油泵的校驗(yàn)需要在專用的試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行。通過(guò)更換柱塞偶件、出油閥偶件,對(duì)各缸供油一致性進(jìn)行調(diào)整,恢復(fù)燃油泵的性能。

 

柴油發(fā)電機(jī)燃油系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)圖.png

圖5  柴油發(fā)電機(jī)燃油系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)圖

柴油機(jī)燃油噴射霧化效果圖.png

圖6  柴油機(jī)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(jī)動(dòng)力不足問(wèn)題可能是燃油供給不足、空氣供給不足、機(jī)械故障等多種因素的綜合作用。針對(duì)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(xì)檢查和科學(xué)維修,可以有效地解決柴油機(jī)動(dòng)力不足問(wèn)題,保證柴油機(jī)的正常運(yùn)行。

1、診斷方法

(1)檢查燃油供給系統(tǒng):

      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(tǒng):

      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(jī)械故障:

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

2、維修方法

(1)更換燃油供給系統(tǒng)部件:

      如果確定燃油供給不足導(dǎo)致柴油機(jī)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(dǎo)致柴油機(jī)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(jī)械部件:

      如果確定機(jī)械故障導(dǎo)致柴油機(jī)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(jī)械部件的維修工作。

3、預(yù)防措施

      雖然對(duì)柴油機(jī)動(dòng)力不足有了更深入的認(rèn)識(shí),并學(xué)習(xí)了其解決方法,但事實(shí)上,避免柴油機(jī)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(yù)防柴油機(jī)動(dòng)力不足問(wèn)題的出現(xiàn)。

(1)定期更換和保養(yǎng)零部件。

      如前所述,柴油機(jī)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(yǎng)零部件是預(yù)防柴油機(jī)動(dòng)力不足問(wèn)題的有效手段。而保養(yǎng)計(jì)劃需要參考特定的柴油機(jī)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(duì)于避免柴油機(jī)動(dòng)力不足問(wèn)題同樣很重要,因此必須遵守柴油機(jī)的使用指南來(lái)操作。例如,短途行駛會(huì)導(dǎo)致柴油機(jī)性能下降,因此它需要定期進(jìn)行長(zhǎng)途開(kāi)車(chē)。

(3)定期進(jìn)行維修。

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

      本文針對(duì)柴油機(jī)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(yù)防未來(lái)故障的出現(xiàn)。因此,對(duì)于建立更好的機(jī)器使用規(guī)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(qiáng)調(diào),確保正確使用和保養(yǎng)最關(guān)鍵的,它可以使設(shè)備的使用壽命更長(zhǎng)并降低重大故障的發(fā)生,并維持穩(wěn)定的生產(chǎn)水平。

 

總結(jié):

      柴油發(fā)電機(jī)動(dòng)力不足的故障是很復(fù)雜的,在診斷故障時(shí)需要掌握系統(tǒng)的檢修步驟和方法。此外,若在對(duì)電控柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)行故障診斷時(shí),首先需要系統(tǒng)全面地掌握電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、原理和線路連接方式,明確電控系統(tǒng)中各部分可能產(chǎn)生的故障以及對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響;運(yùn)用科學(xué)的故障診斷方法對(duì)系統(tǒng)故障現(xiàn)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(jī)動(dòng)力不足的故障診斷中,應(yīng)對(duì)柴油發(fā)電機(jī)動(dòng)力不足的原因要有清楚的認(rèn)識(shí),并針對(duì)其故障現(xiàn)象來(lái)對(duì)癥下藥,綜合從操作員、儀器設(shè)備等得到的信息、數(shù)據(jù),進(jìn)行綜合分析,找出故障所在,專業(yè)人員利用專用工具進(jìn)行全面維修。直到圓滿解決動(dòng)力不足的故障,使柴油發(fā)電機(jī)組恢復(fù)最佳性能和技術(shù)指標(biāo)。


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