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操作使用與維護(hù)保養(yǎng) |
柴油發(fā)電機(jī)組帶載運(yùn)行出現(xiàn)功率不足的現(xiàn)象 |
摘要：動(dòng)力性能好是康明斯柴油發(fā)電機(jī)組的優(yōu)點(diǎn)之一。若柴油發(fā)電機(jī)組出現(xiàn)了功率不足現(xiàn)象，則會(huì)造成柴油發(fā)電機(jī)組的動(dòng)力性能下降、經(jīng)濟(jì)性能降低、排放性能變差，也無法體現(xiàn)出柴油發(fā)電機(jī)組的動(dòng)力性好和燃油經(jīng)濟(jì)性能好的優(yōu)點(diǎn)。本文分析柴油發(fā)電機(jī)組的發(fā)動(dòng)機(jī)功率不足的故障現(xiàn)象、故障原因，為排除柴油發(fā)電機(jī)組功率不足故障提供理論依據(jù)。
一、功率不足的主要原因
柴油發(fā)電機(jī)組是非常常見的備用供電設(shè)備，因其具有燃油效率高而且成本低的優(yōu)點(diǎn)，從而被各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域廣泛用于重點(diǎn)部位部件的電力供應(yīng)。您在使用過程中是否遇到過發(fā)電機(jī)組輸出功率不足的現(xiàn)象呢？導(dǎo)致發(fā)電機(jī)組輸出功率不足的原因主要有以下幾個(gè)方面：
1、超出額定功率
一旦發(fā)電機(jī)組處于過載狀態(tài)，那么控制柜上的儀表數(shù)值會(huì)相應(yīng)作出反應(yīng)，此時(shí)的電壓和負(fù)載電流已經(jīng)超出額定值，為了保證發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行，操作人員必須將不必要的負(fù)荷及時(shí)進(jìn)行切斷處理。發(fā)電機(jī)組如果長(zhǎng)期處于過載運(yùn)行的狀態(tài)，既會(huì)對(duì)柴油發(fā)電機(jī)的供電性能造成影響也會(huì)影響柴油發(fā)電機(jī)的使用壽命，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)劤芍卮蟀踩鹿省?/span>
2、冷卻液溫度過高
冷卻液溫度對(duì)發(fā)電機(jī)的功率輸出具有很大的影響作用，冷卻液溫度要求如圖1所示。柴油發(fā)電機(jī)冷卻液溫度應(yīng)該盡量低于70℃，一旦超過這個(gè)度數(shù)會(huì)造成單位提及的熱容量減少，而導(dǎo)致輸出功率降低或者不足，影響冷卻系統(tǒng)的部件。除此以外，機(jī)房溫度過高、排氣管阻塞等問題也會(huì)影響發(fā)電機(jī)組輸出功率。
3、空氣濾清器不清潔
空氣濾清器過臟會(huì)造成阻力增加，空氣流量減少，影響空氣和柴油的比例，混合氣就不能完全燃燒，浪費(fèi)柴油致使發(fā)動(dòng)機(jī)功率不足。應(yīng)根據(jù)要求清洗柴油空氣濾清器芯子或清除紙質(zhì)濾芯上的灰塵，必要時(shí)更換濾芯。
4、排氣管堵塞
排氣管阻塞會(huì)造成排氣不暢通，新一輪工作循環(huán)的吸環(huán)節(jié)也會(huì)受阻，燃油效率下降。柴油發(fā)電機(jī)動(dòng)力下降。應(yīng)檢查是否由于排氣管內(nèi)積炭太多而造成排氣導(dǎo)阻力增加。一般排氣背壓不宜超3.3kPa，平時(shí)應(yīng)經(jīng)常清降排氣管內(nèi)的積炭。
一般情況下，排煙管的出口端均從煙囪的頂部穿出，且在穿出煙囪頂板處采用帶有防雨罩的甲板彈性導(dǎo)管來解決排煙管固定及防雨問題。但在某些安裝條件或要求下，如煙囪頂部需要布置對(duì)外消防炮等設(shè)備時(shí)，排煙管只能從煙囪的側(cè)壁穿出，而在現(xiàn)有的排煙管側(cè)壁穿艙結(jié)構(gòu)中，排煙管采用腹板焊接的方式固定焊接于煙囪側(cè)壁上，這雖然能夠保證排煙管的水密性，防止雨水進(jìn)入煙囪內(nèi)部，但卻導(dǎo)致排煙管沒有了熱脹冷縮的變形空間，排煙管較為容易損壞；同時(shí)，排煙管內(nèi)部的熱量將直接傳遞至煙囪側(cè)壁上，容易引起煙囪上的油漆受熱脫落，既導(dǎo)致煙囪容易發(fā)生腐蝕而影響使用壽命，也影響了煙囪的美觀性。
5、供油提前角過大或過小
供由提前角過大或過小會(huì)造成油泵噴油時(shí)間過早或過晚，使燃燒過程不是處于最佳狀態(tài)，從而使柴油機(jī)燃油耗增加，排溫增高，噪聲大。使柴油機(jī)可靠性降低此時(shí)應(yīng)檢查噴油傳動(dòng)軸接合器釘是否松動(dòng)，如果松動(dòng)，則應(yīng)重新按照要求調(diào)整供油提前角，并擰緊螺釘。
柴油機(jī)的最佳供油提前角是指在一定的轉(zhuǎn)速和供油條件下，能夠?qū)崿F(xiàn)最大功率、最小油耗和最佳排氣凈化的供油提前角。這個(gè)角度的存在是為了更好的霧化燃油，作用相當(dāng)大。轉(zhuǎn)速高、供油量大時(shí)，最佳供油提前角要大。例如，在常用的供油量和轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，采用直接噴射燃燒室的柴油機(jī)最佳噴油提前角為28°～35°；采用分隔式燃燒室的柴油機(jī)最佳噴油提前角為15°～20°。柴油機(jī)供油提前角度數(shù)示意圖如圖2所示。
6、活塞缸套拉傷
由于活塞與缸套拉傷嚴(yán)重或磨損過，以及活塞環(huán)結(jié)膠造成摩擦損失增大，造成發(fā)動(dòng)機(jī)自身的機(jī)械損失增大，壓縮比減小，著火困難或燃燒不充分，下充氣增大，漏氣嚴(yán)重。此時(shí)，應(yīng)更換缸套、活塞和活塞環(huán)。
7、燃油系統(tǒng)有故障
燃油濾清器或管路內(nèi)進(jìn)入空氣或阻塞，造成油路不暢通，功率不足、甚至著火困難應(yīng)清除進(jìn)入管路的空氣，清洗柴油濾芯，必要時(shí)更換。噴油偶件損壞造成漏油、咬死或霧化不良，此時(shí)容易導(dǎo)致缺缸、發(fā)動(dòng)機(jī)功率不足。應(yīng)及時(shí)清洗、研磨或換新。噴油泵供油不足也會(huì)造成功率不足，應(yīng)及時(shí)檢查、修理或更換偶件并重新調(diào)整噴油泵供油量。
8、日常管理
保持柴油發(fā)電機(jī)組運(yùn)行環(huán)境的整潔，降低安全隱患工作人員應(yīng)該提升自身的專業(yè)技能，熟悉發(fā)電機(jī)組的基本操作和性能，一旦出現(xiàn)問題能夠及時(shí)準(zhǔn)確的作出判斷保證柴油發(fā)電機(jī)組機(jī)油和柴油儲(chǔ)備充足，一旦發(fā)生斷電現(xiàn)象不會(huì)影響柴油發(fā)電機(jī)組的正常運(yùn)行操作人員在發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)應(yīng)該對(duì)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行檢查，確保沒有異常情況的發(fā)生冬季應(yīng)該及時(shí)更換防凍油料和冷卻液，避免發(fā)生結(jié)冰現(xiàn)象。
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圖2 柴油機(jī)供油提前角度數(shù)示意圖 |
圖1 柴油機(jī)冷卻液溫度過高示意圖 
二、功率不足原因分析和檢修思路
1、功率不足原因分析
柴油機(jī)功率不足，一個(gè)是“油”、一個(gè)是“氣”，再有就是柴油機(jī)本身的問題。所謂“油”的問題就是供油不足和燃燒不充分，如圖4所示。而這類問題又有“堵”和“漏”兩個(gè)方面。
（1）所謂“堵”往往發(fā)生在長(zhǎng)期不保養(yǎng)。
柴油濾清器被臟物部分堵塞，供油阻力增加供油不暢，在小負(fù)荷少油量的情況下供油夠用，在大負(fù)荷大油量的情況下供油量不足造成柴油機(jī)動(dòng)力下降。而導(dǎo)致柴油機(jī)功率不足。為了保證供油系統(tǒng)暢通，必須按規(guī)定進(jìn)行保養(yǎng)。
（2）所謂“漏”就是從油箱至供油泵的低壓油路漏氣。
同樣，在小負(fù)荷少油量的情況下供油夠用，在大油量的情況下由于漏氣而低壓油路吸入空氣，使供油量不足造成柴油機(jī)功率不足的故障。“漏”往往出現(xiàn)在修理保養(yǎng)之后，在保養(yǎng)中拆卸柴油濾清器及管線，組裝時(shí)如果接頭封閉不嚴(yán)或?yàn)V清器安裝密封圈封閉不嚴(yán)就會(huì)造成“漏氣”的故障。
2、功率不足的故障檢修思路
（1）看現(xiàn)象、查油路
如果柴油機(jī)空載運(yùn)行正常，而且柴油機(jī)運(yùn)行過程中沒有其他異常現(xiàn)象，但在大負(fù)荷情況下柴油機(jī)轉(zhuǎn)速嚴(yán)重下降，去掉負(fù)荷后變正常，這種現(xiàn)象一般是油路問題，如果柴油機(jī)停機(jī)一段時(shí)間后啟動(dòng)困難，而且運(yùn)行過程中功率不足，應(yīng)該檢查回油溢流閥密封不嚴(yán)或損害。
（2）看積碳、查工況
柴油機(jī)排氣口積碳呈現(xiàn)黑灰色表面像覆蓋著一層白霜，積碳層極薄，說明柴油機(jī)工況良好，積碳色澤黑亮而不濕，說明柴油機(jī)輕微燒機(jī)油。某一氣缸排氣口的積碳較厚，說明該氣缸的噴油器工作不良或密封性差，應(yīng)更換或修理。
（3）看冷卻液溫度
如果柴油機(jī)工作時(shí)冷卻系統(tǒng)冷卻溫度過高，則說明柴油機(jī)冷卻水垢太厚或冷卻系統(tǒng)有關(guān)部件（節(jié)溫器、水泵、風(fēng)扇）效率低或失效。
（4）看狀態(tài)、查噴油
噴油器噴油嘴的噴油狀態(tài)應(yīng)是不射偏，霧化良好，射程合適，噴油良好不能說明油路沒有問題，因此還要檢查油門拉桿和接頭等發(fā)卡是否有松動(dòng)。
（5）看正時(shí)、查早晚
噴油過遲，柴油機(jī)啟動(dòng)困難，燃燒不完全，排氣冒黑煙，功率不足。噴油太早，柴油機(jī)工作時(shí)有敲擊聲易損壞零件，同時(shí)也影響柴油機(jī)功率。
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圖3 柴油發(fā)電機(jī)功率不足的診斷與分析 |
圖4 柴油發(fā)電機(jī)功率下降的原因（燃燒不充分） |
三、故障診斷原則
在柴油發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)出現(xiàn)功率不足故障的時(shí)候，不要手忙腳亂，不要盲目地對(duì)機(jī)器進(jìn)行拆裝檢查，應(yīng)該始終保持頭腦清醒，根據(jù)“聲音、出現(xiàn)時(shí)機(jī)、轉(zhuǎn)速、功率”等方面異常現(xiàn)象現(xiàn)象，進(jìn)行綜合判斷分析，先推斷出有可能導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷有可能出現(xiàn)故障的部位，然后再有目的地對(duì)機(jī)器進(jìn)行檢查。
1、要整體分析故障
徹底全面地清除故障我們?cè)诜治龉收显虻臅r(shí)候，要綜合各種跡象進(jìn)行全面系統(tǒng)地分析，不能完全憑經(jīng)驗(yàn)，不能“頭疼治頭、腳疼治腳”。機(jī)械設(shè)備各個(gè)零部件之間是具有密切關(guān)系的，當(dāng)一個(gè)零部件出現(xiàn)故障的時(shí)候，一定會(huì)引起其他零部件不同成都地?fù)p壞，因此，要想徹底地、全面地排除故障，不留后患，就要對(duì)與發(fā)生故障的關(guān)鍵部位結(jié)合緊密的零部件進(jìn)行全面細(xì)致的檢查和維修。
2、要盡量減少拆裝工作量
不要在設(shè)備出現(xiàn)故障的時(shí)候，盲目地把設(shè)備拆分地七零八落，實(shí)際上，并不是拆分地越細(xì)就對(duì)排除故障越有利。我們?cè)诓鹦兑郧?，要依?jù)實(shí)際情況，首先初步判斷出發(fā)生故障的部位，然后再根據(jù)機(jī)械的整體結(jié)構(gòu)和故障排除時(shí)的必要性進(jìn)行有目的地拆卸，這樣可以減少拆分的工作量，為盡快恢復(fù)生產(chǎn)節(jié)省時(shí)間。
3、多感官相結(jié)合細(xì)心查找故障
設(shè)備發(fā)生故障的時(shí)候，大多是在條件不比較簡(jiǎn)單的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，很多時(shí)候沒有專門的檢查設(shè)備，但是，由于生產(chǎn)任務(wù)比較緊，對(duì)于出現(xiàn)的故障又要盡快排除，我們就要綜合利用看、聽、摸、嗅等多種感官，認(rèn)真進(jìn)行故障查找。
（1）我們要觀察柴油發(fā)電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中排氣管的排煙情況是否有異常，柴油發(fā)電機(jī)組的機(jī)油顏色是否正常，油路系統(tǒng)是否有漏油的痕跡，冷卻系統(tǒng)以及潤(rùn)滑系統(tǒng)是否存在漏水、漏油的現(xiàn)象，各種儀表指示是不是正常，各部件的螺母有沒有松動(dòng)現(xiàn)象，機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，震動(dòng)是否強(qiáng)烈。
（2）在聽的方面，我們主要是聽柴油發(fā)電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中是否有異常響聲，依據(jù)響聲的部位和性質(zhì)推斷出現(xiàn)故障的位置。重點(diǎn)注意設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中活塞、連桿、曲軸的沖擊聲、進(jìn)、排氣閥及柴油發(fā)電機(jī)定時(shí)傳動(dòng)齒輪等是否有異常響聲。如果單缸?；穑矔?huì)引起聲音異常。
（3）我們所說的“摸”就是在故障發(fā)生是用手試摸的辦法來感知油管的脈動(dòng)和發(fā)電機(jī)組的震抖，或者感知機(jī)油管和機(jī)油殼的溫度，根據(jù)溫度的變化來判斷發(fā)生故障的原因和位置。
（4）我們通過味道也可以判斷是否發(fā)生故障，如果有焦味，說明發(fā)電機(jī)的工作是不正常的。柴油發(fā)電機(jī)在燒機(jī)油的情況下，會(huì)出現(xiàn)有焦味的現(xiàn)象。
實(shí)際柴油發(fā)電機(jī)維修過程中，要根據(jù)不同故障以及故障的特點(diǎn)，靈活運(yùn)用多種手段進(jìn)行診斷，對(duì)各方面的因素進(jìn)行綜合分析，最后找出事故原因，并制定有針對(duì)性的排除措施。
總結(jié)：
動(dòng)力性能優(yōu)良是康明斯柴油發(fā)電機(jī)組的優(yōu)勢(shì)之一。柴油機(jī)功率不足或沒勁的原因可以歸結(jié)為供油問題、進(jìn)氣量問題、氣缸壓力問題、控制系統(tǒng)問題或其他因素等。因此，柴油機(jī)功率不足的原因是多方面的，針對(duì)不同的問題原因，應(yīng)采取不同的診斷方法進(jìn)行排查和修復(fù)是解決柴油機(jī)功率不足問題的關(guān)鍵。在實(shí)際操作中，需要根據(jù)具體情況選擇合適的診斷方法，以便快速準(zhǔn)確地找到問題所在并加以解決。
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