技術(shù)維修與康明斯知識

柴油發(fā)電機(jī)出現(xiàn)動力不足故障的具體原因

 

摘要：動力不足是柴油發(fā)電機(jī)組常見的一種故障現(xiàn)象，動力不足的現(xiàn)象是柴油發(fā)電機(jī)無負(fù)荷運轉(zhuǎn)時基本正常，但帶負(fù)荷運轉(zhuǎn)時加載熄火，加載無力，加載后冒黑煙，轉(zhuǎn)速達(dá)不到額定轉(zhuǎn)速且電壓下降。隨著社會對柴油發(fā)電機(jī)組的性能要求越來越嚴(yán)，柴油發(fā)電機(jī)動力不足故障的檢測與診斷，是擺在維修和診斷面前的一個老課題。柴油發(fā)電機(jī)動力不足就是指它的動力性差，它產(chǎn)生的原因很多，涉及面也很廣?？得魉构驹诒疚闹幸罁?jù)柴油機(jī)動力不足常見的故障現(xiàn)象一一排查診斷，并結(jié)合經(jīng)驗分析，最終給出了排除故障的方法。

 

一、動力不足的常見故障原因

 

      柴油發(fā)電機(jī)組發(fā)生故障以后，要能夠及時地得到故障信息，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)動力不足。以下康明斯廠家對可能導(dǎo)致柴油發(fā)電機(jī)動力下降的原因進(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大，會破壞增壓器運轉(zhuǎn)中的動平衡，增壓器轉(zhuǎn)速就會降低。增壓器廢氣旁通閥如果出現(xiàn)機(jī)械性卡滯，也會使增壓器功率降低。

（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，因此可以通過數(shù)據(jù)流監(jiān)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(tǒng)阻塞

      排氣管或消聲器阻塞會造成排氣不暢通，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)動力降低。這是因為排氣阻力與排氣管設(shè)計、管徑、觸媒長度、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(rèn)排氣阻塞的有效手段，當(dāng)測得的背壓值高于標(biāo)準(zhǔn)時，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。

圖3  柴油機(jī)消聲器外形示意圖

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、缸套磨損過度或活塞與缸套拉傷嚴(yán)重；缸墊損壞；進(jìn)氣門或排氣門磨損、密封不嚴(yán)等均會導(dǎo)致缸壓下降。缸壓偏低，燃油燃燒不完全，柴油發(fā)電機(jī)功率就會下降。氣缸壓力可以通過氣缸壓力表來測量。氣缸密封不良所致的缸壓下降一般，會伴有柴油發(fā)電機(jī)下排氣增加。

（2）氣門間隙過大、過小

      氣門間隙失準(zhǔn)會改變氣門開閉時刻，致使柴油發(fā)電機(jī)動力性和經(jīng)濟(jì)性變壞。氣門間隙過小，還會導(dǎo)致熱車時氣門無法可靠關(guān)閉、缸壓下降，影響燃油燃燒。氣門間隙調(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)

      供油提前角過大或過小都會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、保障噴油正時外，一般還要對供油提前角進(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孔。要調(diào)整供油提前角時，先將所有固定螺栓松開，然后轉(zhuǎn)動油泵，將其重新固定，就可以對供油提前角進(jìn)行微調(diào)。順著泵軸旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動油泵時，供油會延遲；逆著泵軸旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動油泵時，供油會提前。供油過早的柴油發(fā)電機(jī)，加速時有敲擊聲，調(diào)整時應(yīng)順著泵軸旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動油泵，以推遲供油提前角。當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)供油過遲時，會出現(xiàn)加速無力、柴油發(fā)電機(jī)溫度過高等現(xiàn)象，調(diào)整時逆著泵軸旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動油泵，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，柴油流動阻力增大，致使低壓泵供油不暢。對于此類故障，應(yīng)拆卸檢查油管，發(fā)現(xiàn)油管彎折或損壞時應(yīng)更換。燃油系統(tǒng)油路走向如圖5所示。

（4）油路中有空氣

      油路中有空氣會造成供油斷續(xù)、壓力波動。處理方法：用手油泵排除低壓油路中的空氣時，若無法排盡，則應(yīng)檢查油路中是否有滲漏點、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(yán)，均會導(dǎo)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(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、咬死或霧化不良時會導(dǎo)致個別缸工作不良或不工作，直接導(dǎo)致柴油發(fā)電機(jī)動力下降，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斷缸測試來判斷。斷開某缸高壓油管，如果柴油發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速無明顯變化，則說明該缸工作不良。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、各缸供油時刻不一致、調(diào)速器故障等都會使柴油發(fā)電機(jī)動力下降。燃油泵的校驗需要在專用的試驗臺上進(jìn)行。通過更換柱塞偶件、出油閥偶件，對各缸供油一致性進(jìn)行調(diào)整，恢復(fù)燃油泵的性能。

 

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

圖6  柴油機(jī)燃油噴射霧化效果圖

 

二、動力不足故障的診斷與維修方法

 

      柴油機(jī)動力不足問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。針對不同的原因，需要采用不同的診斷方法和維修手段來解決問題。通過綜合分析、詳細(xì)檢查和科學(xué)維修，可以有效地解決柴油機(jī)動力不足問題，保證柴油機(jī)的正常運行。

1、診斷方法

（1）檢查燃油供給系統(tǒng)：

      通過檢查燃油泵、噴油嘴、燃油過濾器等部件的工作情況，確定是否存在燃油供給不足問題。

（2）檢查進(jìn)氣系統(tǒng)：

      通過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題。

（3）檢查機(jī)械故障：

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

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)動力不足，可以通過更換燃油泵、噴油嘴、燃油過濾器等部件來解決問題。

（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)動力不足，可以通過更換空氣濾清器和進(jìn)氣管路來解決問題。

（3）更換機(jī)械部件：

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

3、預(yù)防措施

      雖然對柴油機(jī)動力不足有了更深入的認(rèn)識，并學(xué)習(xí)了其解決方法，但事實上，避免柴油機(jī)動力不足問題的發(fā)生更好的做法。其中，建議采取以下措施來預(yù)防柴油機(jī)動力不足問題的出現(xiàn)。

（1）定期更換和保養(yǎng)零部件。

      如前所述，柴油機(jī)動力不足的常見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)動力不足問題的有效手段。而保養(yǎng)計劃需要參考特定的柴油機(jī)類型和工作情況來進(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(jī)動力不足問題同樣很重要，因此必須遵守柴油機(jī)的使用指南來操作。例如，短途行駛會導(dǎo)致柴油機(jī)性能下降，因此它需要定期進(jìn)行長途開車。

（3）定期進(jìn)行維修。

      維修既可以是解決柴油機(jī)動力不足問題，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。

      本文針對柴油機(jī)動力不足問題，分析了它的原因和診斷方法，并提出了解決該問題的實用方法。這些方法不僅可用于故障排除，還可用于預(yù)防未來故障的出現(xiàn)。因此，對于建立更好的機(jī)器使用規(guī)范和生產(chǎn)效率的保證來說是非常重要的。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)動力不足的故障是很復(fù)雜的，在診斷故障時需要掌握系統(tǒng)的檢修步驟和方法。此外，若在對電控柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)行故障診斷時，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)生的故障以及對整個系統(tǒng)的影響；運用科學(xué)的故障診斷方法對系統(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诓裼桶l(fā)電機(jī)動力不足的故障診斷中，應(yīng)對柴油發(fā)電機(jī)動力不足的原因要有清楚的認(rèn)識，并針對其故障現(xiàn)象來對癥下藥，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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