故障檢查與技術(shù)維護(hù)

康明斯柴油發(fā)電機(jī)的常見故障原因和排除方法

 

摘要：作為一個(gè)合格的康明斯設(shè)備使用操作者和維修工，必須了解柴油機(jī)類型、組成、功用及故障診斷方法，并執(zhí)行發(fā)動機(jī)操作、設(shè)備運(yùn)用、消防等安全操作規(guī)程。當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)在使用過程出現(xiàn)故障，除了能正確選擇使用維修儀器和設(shè)備，對故障進(jìn)行檢測和記錄，確認(rèn)故障原因。還應(yīng)當(dāng)具備獨(dú)立查閱維修資料收集信息，討論和制定出相應(yīng)的故障診斷流程。

 

一、頻率不穩(wěn)的原因和排除方法

 

      “游車”是柴油發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)的俗稱。即柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)速在較大的范圍內(nèi)周期性地忽高忽低地變化；轉(zhuǎn)速變化不及時(shí)，柴油發(fā)電機(jī)無力等表現(xiàn)。

1、發(fā)動機(jī)“游車”原因

      柴油發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)的實(shí)質(zhì)是調(diào)速功能變差。主要是由于噴油泵和調(diào)速器內(nèi)部運(yùn)動件阻力過大或配合間隙過大，使調(diào)速器的靈敏度下降，循環(huán)供油量的改變滯后于轉(zhuǎn)速的變化，其原因如下：

① 噴油泵油量調(diào)節(jié)拉桿（即齒條）移動不靈活。

② 噴油泵凸輪軸軸向間隙過大。

③ 噴油泵供油調(diào)節(jié)拉桿上固定的拔叉與調(diào)節(jié)臂配合間隙過大（油量調(diào)節(jié)齒桿與齒圈的間隙過大）。

④ 供油調(diào)節(jié)拉桿與拔叉（齒圈與柱塞旋轉(zhuǎn)套筒）松動或變形、妨礙了循環(huán)供油量的及時(shí)調(diào)節(jié)。

⑤ 調(diào)速器內(nèi)部機(jī)油太臟、太少或過稠。

⑥ 調(diào)速器內(nèi)運(yùn)動件配合過緊，阻力大。

⑦ 調(diào)速器內(nèi)運(yùn)動件各連接處磨損過多而松曠。

⑧ 調(diào)速器彈簧變形或折斷。

⑨ 調(diào)速器飛錘收張距離不一致。

2、發(fā)動機(jī)“游車”診斷與處理方法

① 首先檢查調(diào)速器內(nèi)機(jī)油是否過少、過臟或過粘。如果機(jī)油數(shù)量不足或過臟、過粘，應(yīng)檢查出故障原因并排除。

② 若機(jī)油數(shù)量、質(zhì)量符合要求，可拆下噴油泵檢視窗蓋板，用手捏住油量調(diào)節(jié)拉桿（或齒桿），使拉桿（或齒桿）前后移動來檢查其松緊度（適用于Ａ型泵）。

      如果油量調(diào)節(jié)拉桿移動阻力較大，說明是拉桿（或齒桿）與支承孔配合過緊或彎曲變形或拉傷或銹蝕或被異物卡滯，運(yùn)動不靈活。應(yīng)拆下調(diào)速器蓋，將油量調(diào)節(jié)拉桿（即齒桿）與調(diào)速器脫開，然后再進(jìn)一步確認(rèn)油量調(diào)節(jié)拉桿移動阻力大小。若阻力仍然較大，說明前述檢查正確，應(yīng)進(jìn)行分解排除；若能在小范圍內(nèi)前后移動自如，說明拉桿（即齒桿）彎曲變形、齒圈變形，應(yīng)換件修理或矯正。如果拉桿與調(diào)速器脫開后運(yùn)動自如，則說明故障在調(diào)速器內(nèi)。

③ 如果用手捏住油量調(diào)節(jié)拉桿來回移動靈便，說明配合件間隙過大或固定螺釘有松動。如果前后移動拉桿（或齒桿）的同時(shí)，用一手捏住拔叉（或齒圈），感覺有相對移動，說明螺釘松動，應(yīng)緊固。齒桿與齒圈的齒隙過大，也可造成“游車”。

④ 若上述檢查結(jié)果正常，則是調(diào)速器各連接點(diǎn)松曠，如飛錘銷孔座架連接處，拉桿（或齒桿）與調(diào)速杠桿連接處等。

⑤ 檢查調(diào)速器彈簧是否變形，各飛錘收張距離是否一致，如圖1所示。否則應(yīng)調(diào)整到對應(yīng)飛錘收張距離相等為止。

⑥ 最后檢查凸輪軸軸向間隙，如圖2所示。

 

圖1  機(jī)械式調(diào)速器飛錘收張距離 1.調(diào)速器軸 2.飛錘支架 3.飛錘銷 4.飛錘 5.滑套 6.擺桿 7.擺桿銷 8.調(diào)速彈簧9.噴油泵齒條 10.操縱手柄 11.扇形齒板 12.最高轉(zhuǎn)速限止螺釘 13.最低轉(zhuǎn)速限止螺釘

圖2  凸輪軸軸向間隙測量示意圖

 

二、“飛車”時(shí)的應(yīng)急措施及處理方法

 

      “飛車”是指柴油發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速失去控制而突然增高，超過允許的最高轉(zhuǎn)速，同時(shí)伴有巨大聲響的現(xiàn)象。柴油發(fā)電機(jī)超速時(shí)，若不及時(shí)采取措施進(jìn)行控制，在短時(shí)間內(nèi)可導(dǎo)致柴油發(fā)電機(jī)損壞，甚至發(fā)生人身傷亡事故，造成難以挽回的損失。其中，機(jī)械調(diào)速器如圖3所示，電子調(diào)速器如圖4所示。

1、 原因

      柴油發(fā)電機(jī)之所以產(chǎn)生“飛車”，是由于柱塞的轉(zhuǎn)動失去控制，滯留在較大或最大供油位置，或柴油發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速因負(fù)荷減輕，使每循環(huán)噴油量隨柱塞運(yùn)動速度加快而增多，增多的噴油量又促使轉(zhuǎn)速進(jìn)一步升高，如此惡性循環(huán)，直至超過最高允許轉(zhuǎn)速達(dá)到無法控制的地步。具體原因如下：

① 油量調(diào)節(jié)拉桿（即齒條）卡死在某一位置。

② 油量調(diào)節(jié)拉桿與調(diào)速器連接桿件脫開。

③ 調(diào)速器彈簧折斷受卡。

④ 調(diào)速器飛錘連接銷卡住或脫出。

⑤ 調(diào)速器飛錘銹死。

⑥ 調(diào)速器滑動軸與套生銹或被異物卡住。

⑦ 調(diào)速器與噴油泵松脫。

⑧ 調(diào)速器內(nèi)的機(jī)油粘度過大，使飛錘難以張開。

⑨ 調(diào)速器的推力盤軸向滑動受阻。

⑩ 調(diào)速器的飛錘架與導(dǎo)向板滑動受阻。

2、應(yīng)急措施

      柴油發(fā)電機(jī)產(chǎn)生“飛車”后，應(yīng)根據(jù)當(dāng)時(shí)具體情況，迅速設(shè)法強(qiáng)迫柴油發(fā)電機(jī)熄火，具體方法有以下幾種：

① 采用電熄火，強(qiáng)制斷油。

② 堵塞進(jìn)氣口，阻止空氣進(jìn)入氣缸。

③ 松開高壓油管接頭，不使燃油進(jìn)缸。

④ 松開噴油泵低壓進(jìn)油管接頭，斷開低壓油腔供油。

3、診斷與處理方法

      一旦出現(xiàn)柴油發(fā)電機(jī)“飛車”，應(yīng)就地采取相應(yīng)的緊急措施使柴油發(fā)電機(jī)熄火，而后再排除故障。

① 冷起動后柴油發(fā)電機(jī)產(chǎn)生“飛車”，抬起油門，轉(zhuǎn)速仍居高不下，應(yīng)拉動熄火拉鈕使其熄火。首先應(yīng)檢查調(diào)速器內(nèi)機(jī)油是否過粘，造成飛錘不易張開，失去調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的功能。

② 停放時(shí)間較長的汽車起動后“飛車”，應(yīng)拆開噴油泵檢視窗蓋或噴油泵前端油量調(diào)節(jié)拉桿（齒桿）端面護(hù)帽，用手移動拉桿，觀察是否靈活，如果澀滯，說明拉桿（齒桿）與套銹蝕，或潤滑不良，應(yīng)予以除銹潤滑。

③ 若噴油泵是在進(jìn)行拆裝保養(yǎng)裝車后出現(xiàn)的“飛車”，則需檢查拉桿（齒桿）是否因保管不善造成彎曲變形卡滯。若是，則應(yīng)拆下矯正或更換新件。

④ 在檢查拉桿（齒桿）時(shí)，若拉桿運(yùn)動自如，但向后推動不能自動前移，說明拉桿與調(diào)速器連接桿件脫開，應(yīng)拆開調(diào)速器檢視窗蓋進(jìn)行檢查排除。

⑤ 如果上述檢查均正常，則故障在調(diào)速器內(nèi)，應(yīng)拆開調(diào)速器后蓋，完全分解檢查。檢修完畢后應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)臺調(diào)試，確信無疑后再裝機(jī)。

 

圖3  康明斯PT泵VS調(diào)速器結(jié)構(gòu)圖

圖4  發(fā)電機(jī)電子調(diào)速器示意圖

 

 

三、“抖動”的原因和處理方法

 

      柴油發(fā)電機(jī)在工作中出現(xiàn)抖動，除去柴油發(fā)電機(jī)械噴油不正時(shí)、各缸工作不正常和各部機(jī)件磨損松曠等因素外，主要是支承不當(dāng)引起的。

1、原因

① 柴油發(fā)電機(jī)懸置斷裂。

② 柴油發(fā)電機(jī)懸置固定螺栓松動。

③ 柴油發(fā)電機(jī)懸置緩沖墊塊失效或脫落。

④ 柴油發(fā)電機(jī)懸置位置不當(dāng)，使傳動部分不同軸心。

2、診斷與處理方法

① 診斷柴油發(fā)電機(jī)的抖動可結(jié)合聲響來判斷。對于原地起動的柴油發(fā)電機(jī)，如果沒有明顯的異響而抖動，說明是支承不牢固引起的，應(yīng)仔細(xì)檢查懸置是否斷裂，固定螺栓是否松動，緩沖墊塊是否損壞或脫落，并及時(shí)修理。

② 如果起動柴油發(fā)電機(jī)并沒有抖動，而帶載后產(chǎn)生抖動，則說明是傳動部分同軸度偏差過大，應(yīng)檢查懸置是否移位。檢查的方法是：在架起驅(qū)動橋的同時(shí)，擰松柴油發(fā)電機(jī)固定螺栓，起動柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，觀察柴油發(fā)電機(jī)懸置有無擺動現(xiàn)象，若有擺動，則肯定是傳動部分同軸度偏差過大，應(yīng)予調(diào)整。

③ 如果柴油發(fā)電機(jī)原地起動后有異響，且排氣煙色不正，則應(yīng)按噴油不正時(shí)、各缸供油不均和個(gè)別缸不工作進(jìn)行排除。

④ 對于使用已久的或在惡劣環(huán)境下工作的柴油發(fā)電機(jī)，若異響較明顯，應(yīng)視各機(jī)件的松曠程度，予以檢修處理。

⑤ 對于剛維修不久的發(fā)電機(jī)組，則應(yīng)考慮是否屬動平衡失效而造成的發(fā)電機(jī)組抖動。

 

四、不能熄火的原因和處理方法

 

      不能熄火的根本原因是缸內(nèi)的燃油供應(yīng)不能隨駕駛員的操作而中斷，也即因?yàn)閲娪捅玫墓┯筒荒鼙磺袛?，燃油切斷閥的工作原理如圖5、圖6所示。

1、原因

① 油泵不能斷油。

② 燃油泄漏到進(jìn)氣歧管中。

③ 柱塞彈簧折斷發(fā)卡或油量調(diào)節(jié)拉桿卡滯。

④ 斷油電磁閥故障或控制線路故障，柴油發(fā)電機(jī)不能斷油。

2、診斷與修理方法

① 調(diào)整熄火拉線的長度，使熄火拉線拉到底時(shí)，高壓泵處于斷油狀態(tài)。

② 檢查燃油濾清器座處是否有裂紋，是否有燃油泄漏到進(jìn)氣歧管。

③ 因柱塞彈簧折斷發(fā)卡或油量調(diào)節(jié)拉（齒）桿卡滯引起的不能熄火，應(yīng)按“飛車”處理方法予以排除。

④ VE型轉(zhuǎn)子式分配噴油泵在燃油系中裝有電磁式斷油閥，關(guān)閉電源鑰匙，電磁式斷油閥應(yīng)切斷供油。若關(guān)閉鑰匙后不能熄火，應(yīng)查看電源是否被切斷，如果斷電，說明電磁閥有卡滯或閥門不密封，應(yīng)予以調(diào)整、修理。

 

圖5  斷油電磁閥工作狀態(tài)

圖6  康明斯PT燃油泵切斷閥工作原理（接通狀態(tài)）

 

總結(jié)：

      如柴油機(jī)發(fā)生排機(jī)油故障，懷疑是呼吸氣管吸油過多引起的，就暫將呼吸氣管拔掉，觀察是否還有機(jī)油排出；若仍有機(jī)油排出，說明不是呼吸管有故障，而是其它部位的故障。分析故障時(shí)，對某一部件有懷疑時(shí)，可用標(biāo)準(zhǔn)部件替換，比較換件前后工作情況，是否有變化。如果有變化，說明被替換下來的部件有問題，否則沒問題。當(dāng)懷疑某部位有問題但又不能肯定時(shí)，可使該部位的工作條件或技術(shù)狀態(tài)改變，來判斷故障。如壓縮力不足，向氣缸套部注入幾滴機(jī)油，來改變壓縮性能。以上就是康明斯公司能提供給您的解決常見故障的方法。

 

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