故障檢查與技術(shù)維護(hù)

康明斯柴油發(fā)電機(jī)組帶載啟動(dòng)后頻率下降的原因分析

 

摘要：當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)啟動(dòng)后，但額定頻率只能到45Hz或更低現(xiàn)象。這種故障看起來是調(diào)速器或控制部分內(nèi)部有故障，但實(shí)際上有可能是由于燃油系統(tǒng)或機(jī)械故障而引起轉(zhuǎn)速達(dá)不到額定頻率50Hz。柴油發(fā)電機(jī)組在使用過程，其柴油機(jī)是動(dòng)力核心部分，如出現(xiàn)頻率下降情況，會(huì)導(dǎo)柴發(fā)整機(jī)故障。經(jīng)過康明斯公司實(shí)例驗(yàn)證后，在本文中闡迷了柴油機(jī)頻率掉速的情況分析了頻率掉速的原因和種類，并提出了修理方法，介紹了最終解決問題的方法。

 

一、頻率不足故障原因

 

      柴油發(fā)電機(jī)組頻率掉速會(huì)導(dǎo)致柴油機(jī)工作時(shí)達(dá)不到額定功率，即柴油機(jī)動(dòng)力不足，而使整個(gè)柴油發(fā)電機(jī)無法使用。在這種情況下，只有通過正確的判斷和維修，才能盡快的處理好問題，否則將影響其它工作的順利進(jìn)行，造成更大的經(jīng)濟(jì)損失。柴油機(jī)頻率掉速有多種原因，主要原因有：

1、燃油不足

      柴油機(jī)頻率低可能是由于燃油供給不足造成的。根據(jù)圖1燃油系統(tǒng)工作原理，柴油機(jī)需要通過噴油器將燃油噴入燃燒室，以產(chǎn)生爆炸反應(yīng)驅(qū)動(dòng)柴油機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。如果噴油器出現(xiàn)故障或者燃油供給管路堵塞，就會(huì)導(dǎo)致燃油供給不足，從而使柴油機(jī)轉(zhuǎn)速降低。

2、點(diǎn)火系統(tǒng)故障

      柴油機(jī)頻率低可能與點(diǎn)火系統(tǒng)有關(guān)。點(diǎn)火系統(tǒng)是點(diǎn)燃柴油的關(guān)鍵，如果點(diǎn)火系統(tǒng)出現(xiàn)故障，就會(huì)導(dǎo)致點(diǎn)火不充分或者點(diǎn)火時(shí)間不準(zhǔn)確，從而使柴油機(jī)轉(zhuǎn)速下降。

3、機(jī)械故障

      柴油機(jī)頻率低可能是由于機(jī)械故障引起的。比如，曲軸軸頸和軸承磨損、氣缸活塞密封不良、氣門間隙過大等問題都可能導(dǎo)致柴油機(jī)的機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)不暢，從而使轉(zhuǎn)速降低。

      以曲軸軸頸磨損為例，曲軸主軸頸與連桿軸頸的磨損是不均勻的，且磨損部位有一定的規(guī)律性。主軸頸和連桿軸頸徑向最大磨損部位相互對(duì)應(yīng)，即主軸頸的最大磨損部位在靠近連桿軸頸一側(cè)，連桿軸頸的最大磨損部位在靠近主軸頸一側(cè)，如圖2所示。連桿軸頸的徑向不均勻磨損，是由于作用在軸頸上的力，沿圓周方向分布不均勻所引起的。連桿軸頸的內(nèi)側(cè)磨損最大。主軸頸徑向的不均勻磨損，主要是受連桿、連桿軸頸和曲柄臂離心力的影響，使靠近連桿軸頸一側(cè)的軸頸與軸承間發(fā)生的相對(duì)磨損較大。由于連桿軸頸的負(fù)荷較大，潤(rùn)滑條件又差，所以連桿軸頸的磨損比主軸頸的磨損大。

4、環(huán)境因素

      環(huán)境因素也會(huì)對(duì)柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速產(chǎn)生影響。比如，氣溫過低時(shí)，柴油的粘度會(huì)增加，使得燃油噴射不暢，從而使柴油機(jī)轉(zhuǎn)速下降。

 

圖1  柴油機(jī)燃油供給系統(tǒng)示意圖

圖2  柴油機(jī)曲軸軸頸磨損示意圖

 

二、頻率排除方法

 

      以下就上述不同的狀況分別介紹柴油機(jī)頻率下降故障現(xiàn)象及故障排除方法。

1、柴油機(jī)轉(zhuǎn)速不平穩(wěn)，排氣管排黑煙

      這種情況下柴油機(jī)主要表現(xiàn)為動(dòng)力不足，運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定并排出黑煙加載時(shí)出現(xiàn)敲擊聲。在這種情況下診斷：

（1）逐缸斷油試驗(yàn)

      在柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，可逐缸斷油試驗(yàn)。當(dāng)某缸斷油時(shí)，若柴油機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)明顯降低、黑煙減少、敲擊聲變?nèi)趸蛳?，說明該缸供油量過多。若柴油機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)無變化或變化甚小，說明該缸供油量少。若柴油機(jī)轉(zhuǎn)速變化小而黑煙消失，說明該缸噴油器噴霧質(zhì)量差。找出有故障的單缸后，再進(jìn)一步查明故障原因，例如：該缸噴油泵柱塞副情況、扇形齒輪固定螺釘有無松動(dòng)、柱塞彈簧有無斷裂等。若均正常，可拆檢它的噴油器。必要時(shí)，可換裝新噴油器進(jìn)行對(duì)比，若用新噴油器時(shí)故障消失。說明原噴油器有故障。

（2）噴油正時(shí)調(diào)整

      上述方法仍不能排除故障時(shí)，對(duì)于噴油泵柱塞挺桿具有調(diào)整螺釘?shù)模瑧?yīng)檢查各缸噴油正時(shí)是否一致，必要時(shí)進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整到黑煙和敲擊聲均減輕為止。

（3）氣缸壓力測(cè)試

      若以上各項(xiàng)均無問題，應(yīng)對(duì)有故障的單缸測(cè)試氣缸壓縮壓力，以判斷是否因氣缸、活塞、活塞環(huán)等磨損漏氣或氣門密封不良。柴油機(jī)氣缸壓力試驗(yàn)流程如圖3所示。

      修理時(shí)應(yīng)注意檢查調(diào)整噴油器。據(jù)使用經(jīng)驗(yàn)，只要認(rèn)真做好柴油的使用管理，噴油泵及噴油器很少發(fā)生故障。如個(gè)別缸噴油器霧化不良，燃燒不好，應(yīng)予以校驗(yàn)。仍不能解決的話，可以更換柱塞副，在校驗(yàn)臺(tái)上調(diào)整噴油泵。

2、柴油機(jī)轉(zhuǎn)速不平穩(wěn)，排氣管排大量白煙

      此種現(xiàn)象柴油機(jī)頻率掉速，運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn)并排出大量白煙，或者柴油機(jī)剛啟動(dòng)時(shí)排白煙，溫度升高后變成黑煙。

（1）校對(duì)噴油提前角

      柴油機(jī)動(dòng)力不足時(shí)，排氣管排灰白色煙霧，一般是噴油時(shí)間過遲。此種情況不僅是高速動(dòng)轉(zhuǎn)不勻、加載不靈敏而且溫度過高。如果是新裝配的柴油機(jī)，是因裝配調(diào)整不當(dāng).如果突然有上述現(xiàn)象，多系噴油泵驅(qū)動(dòng)軸聯(lián)軸節(jié)固定螺栓松動(dòng)或柴油機(jī)裝配不當(dāng)。調(diào)整噴油提前角，噴油提前角發(fā)生變化.多數(shù)為高壓油泵連接盤固定螺絲松動(dòng)造成。應(yīng)重新校對(duì)噴油提前角。調(diào)整好噴油提前角后，應(yīng)緊固高壓油泵連接盤螺栓，防止松動(dòng)。

（2）氣缸進(jìn)水排除

      若排氣管排水蒸氣煙霧時(shí)，將手靠近消聲器口處，當(dāng)白煙掠過手面留有水珠，則應(yīng)先檢查柴油；若柴油內(nèi)無水，說明氣缸進(jìn)水，采用單缸斷油試驗(yàn)檢查噴油器噴嘴上有無水跡。若有水則應(yīng)查明進(jìn)水原因，是氣缸破裂還是氣缸墊沖壞。發(fā)現(xiàn)管線中有水，應(yīng)先排掉水，方法是打開高壓油泵、柴油濾清器上的放空螺釘，用手油泵泵油排空，直到將水和水油混合部分排掉為止。

（3）調(diào)整氣門間隙

      柴油機(jī)剛啟動(dòng)時(shí)排白煙.溫度升高后冒黑煙，說明氣缸壓力不足。若氣門關(guān)閉不嚴(yán)，應(yīng)注意調(diào)整氣門間隙。發(fā)生此類故障時(shí)，隨著柴油機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，會(huì)出現(xiàn)“嗒、嗒”的聲音，轉(zhuǎn)速高時(shí)，聲音大，冷機(jī)尤為嚴(yán)重。氣門間隙出現(xiàn)變化時(shí).應(yīng)注意檢查氣門彈簧是否斷裂。如單缸氣門間隙變化可采用單缸校對(duì)法：盤動(dòng)飛輪，待校對(duì)氣門那個(gè)缸的活塞到達(dá)上死點(diǎn)時(shí)(高壓油泵的出油管拆卸后，即將噴油的時(shí)刻),進(jìn)、排氣門全部關(guān)閉，再用塞尺校對(duì)。

3、柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，無高速排煙較少

      這種現(xiàn)象柴油機(jī)動(dòng)力不足，但運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)排煙較少，急加載時(shí)，轉(zhuǎn)速下降，排氣管有少量黑煙。此種現(xiàn)象可以斷定，是因達(dá)不到最大供油量而使柴油機(jī)轉(zhuǎn)速下降。

（1）應(yīng)先將供油系中的空氣排除。

（2）檢查供油量：

① 首先檢查調(diào)整調(diào)速器高速限制螺釘和最大供油量限制螺釘。旋進(jìn)高速限制螺釘則高速降低；反之，則高速增高。旋進(jìn)最大油量限制螺釘則供油量增加；反之則減少。當(dāng)將兩個(gè)調(diào)整螺釘向增加的方向旋進(jìn)時(shí)，柴油機(jī)感到有力.說明此處即為故障所在。應(yīng)調(diào)整供油量，直到急加載時(shí)排氣管冒黑煙為宜。

② 若不屬上述情況，即應(yīng)檢查噴油泵、調(diào)速器等高壓油路部分。拆下噴油泵邊蓋，查看油量調(diào)節(jié)齒桿能否達(dá)到最高速位置，噴油泵挺桿或柱塞是否粘滯，柱塞、挺桿滾輪、凸輪是否磨損過甚，柱塞彈簧有無折斷，出油閥是否密封等。若均正常，應(yīng)檢查噴油器有無泄漏，調(diào)速器彈簧彈力是否符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。

③ 斷定故障不在高壓油路，即應(yīng)檢查低壓油路。主要檢查項(xiàng)目是油箱通氣孔及管道有無堵塞、輸油泵濾網(wǎng)有無堵塞、柴油濾清器有無堵塞、輸油泵油閥有無滲漏或粘住、整個(gè)油道有無滲漏等。清洗低壓油路，解除油路中的堵塞故障。低壓油路中容易堵塞的部位是柴油粗濾器。由于柴油不干凈，或是在清洗油箱、粗濾器時(shí)用棉紗頭、毛巾，易造成粗濾器堵塞。如柴油發(fā)電機(jī)組急于執(zhí)行供電任務(wù)，可將粗濾器濾芯去掉。待完成供電任務(wù)，再徹底清洗或更換柴油濾清器。

      以上供油量檢查方法是人工檢修流程，缺點(diǎn)是需要維修工有足夠的經(jīng)驗(yàn)，并且也不夠精確。以下介紹一種自動(dòng)供油量檢測(cè)裝置，結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示。

 

圖3  柴油機(jī)氣缸壓力測(cè)試連接圖

圖4  機(jī)械式噴油泵噴油量檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)圖

 

總結(jié)：

      柴油發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速與頻率有著密切比例和相互影響的關(guān)系，頻率過低將會(huì)影響柴油發(fā)電機(jī)組的正常作業(yè)，無功功率負(fù)荷將增大，從而導(dǎo)致發(fā)電質(zhì)量無法滿足用戶要求。由于柴油機(jī)頻率低的原因可能有多種多樣，包括燃油供給不足、點(diǎn)火系統(tǒng)故障、機(jī)械故障以及環(huán)境因素等。在遇到柴油機(jī)頻率低的情況時(shí)，我們可以根據(jù)具體情況再結(jié)合以上方法進(jìn)行排查和修復(fù)，以保證柴油發(fā)電機(jī)組的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

----------------
以上信息來源于互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)新聞，特此聲明！
若有違反相關(guān)法律或者侵犯版權(quán)，請(qǐng)通知我們！
溫馨提示：未經(jīng)我方許可，請(qǐng)勿隨意轉(zhuǎn)載信息！
如果希望了解更多有關(guān)柴油發(fā)電機(jī)組技術(shù)數(shù)據(jù)與產(chǎn)品資料，請(qǐng)電話聯(lián)系銷售宣傳部門或訪問我們官網(wǎng)：http://