康明斯动力设备（深圳）有限公司

 

故障检查与技术维护

康明斯柴油发电机的常见故障原因和排除方法

 

摘要：作为一个合格的康明斯设备使用操作者和维修工，必须了解柴油机类型、组成、功用及故障诊断方法，并执行发动机操作、设备运用、消防等安全操作规程。当柴油发电机在使用过程出现故障，除了能正确选择使用维修仪器和设备，对故障进行检测和记录，确认故障原因。还应当具备独立查阅维修资料收集信息，讨论和制定出相应的故障诊断流程。

 

一、频率不稳的原因和排除方法

 

      “游车”是柴油发电机转速不稳的俗称。即柴油发电机运转时，转速在较大的范围内周期性地忽高忽低地变化；转速变化不及时，柴油发电机无力等表现。

1、发动机“游车”原因

      柴油发电机转速不稳的实质是调速功能变差。主要是由于喷油泵和调速器内部运动件阻力过大或配合间隙过大，使调速器的灵敏度下降，循环供油量的改变滞后于转速的变化，其原因如下：

① 喷油泵油量调节拉杆（即齿条）移动不灵活。

② 喷油泵凸轮轴轴向间隙过大。

③ 喷油泵供油调节拉杆上固定的拔叉与调节臂配合间隙过大（油量调节齿杆与齿圈的间隙过大）。

④ 供油调节拉杆与拔叉（齿圈与柱塞旋转套筒）松动或变形、妨碍了循环供油量的及时调节。

⑤ 调速器内部机油太脏、太少或过稠。

⑥ 调速器内运动件配合过紧，阻力大。

⑦ 调速器内运动件各连接处磨损过多而松旷。

⑧ 调速器弹簧变形或折断。

⑨ 调速器飞锤收张距离不一致。

2、发动机“游车”诊断与处理方法

① 首先检查调速器内机油是否过少、过脏或过粘。如果机油数量不足或过脏、过粘，应检查出故障原因并排除。

② 若机油数量、质量符合要求，可拆下喷油泵检视窗盖板，用手捏住油量调节拉杆（或齿杆），使拉杆（或齿杆）前后移动来检查其松紧度（适用于Ａ型泵）。

      如果油量调节拉杆移动阻力较大，说明是拉杆（或齿杆）与支承孔配合过紧或弯曲变形或拉伤或锈蚀或被异物卡滞，运动不灵活。应拆下调速器盖，将油量调节拉杆（即齿杆）与调速器脱开，然后再进一步确认油量调节拉杆移动阻力大小。若阻力仍然较大，说明前述检查正确，应进行分解排除；若能在小范围内前后移动自如，说明拉杆（即齿杆）弯曲变形、齿圈变形，应换件修理或矫正。如果拉杆与调速器脱开后运动自如，则说明故障在调速器内。

③ 如果用手捏住油量调节拉杆来回移动灵便，说明配合件间隙过大或固定螺钉有松动。如果前后移动拉杆（或齿杆）的同时，用一手捏住拔叉（或齿圈），感觉有相对移动，说明螺钉松动，应紧固。齿杆与齿圈的齿隙过大，也可造成“游车”。

④ 若上述检查结果正常，则是调速器各连接点松旷，如飞锤销孔座架连接处，拉杆（或齿杆）与调速杠杆连接处等。

⑤ 检查调速器弹簧是否变形，各飞锤收张距离是否一致，如图1所示。否则应调整到对应飞锤收张距离相等为止。

⑥ 最后检查凸轮轴轴向间隙，如图2所示。

 

图1  机械式调速器飞锤收张距离 1.调速器轴 2.飞锤支架 3.飞锤销 4.飞锤 5.滑套 6.摆杆 7.摆杆销 8.调速弹簧9.喷油泵齿条 10.操纵手柄 11.扇形齿板 12.最高转速限止螺钉 13.最低转速限止螺钉

图2  凸轮轴轴向间隙测量示意图

 

二、“飞车”时的应急措施及处理方法

 

      “飞车”是指柴油发电机的转速失去控制而突然增高，超过允许的最高转速，同时伴有巨大声响的现象。柴油发电机超速时，若不及时采取措施进行控制，在短时间内可导致柴油发电机损坏，甚至发生人身伤亡事故，造成难以挽回的损失。其中，机械调速器如图3所示，电子调速器如图4所示。

1、 原因

      柴油发电机之所以产生“飞车”，是由于柱塞的转动失去控制，滞留在较大或最大供油位置，或柴油发电机的转速因负荷减轻，使每循环喷油量随柱塞运动速度加快而增多，增多的喷油量又促使转速进一步升高，如此恶性循环，直至超过最高允许转速达到无法控制的地步。具体原因如下：

① 油量调节拉杆（即齿条）卡死在某一位置。

② 油量调节拉杆与调速器连接杆件脱开。

③ 调速器弹簧折断受卡。

④ 调速器飞锤连接销卡住或脱出。

⑤ 调速器飞锤锈死。

⑥ 调速器滑动轴与套生锈或被异物卡住。

⑦ 调速器与喷油泵松脱。

⑧ 调速器内的机油粘度过大，使飞锤难以张开。

⑨ 调速器的推力盘轴向滑动受阻。

⑩ 调速器的飞锤架与导向板滑动受阻。

2、应急措施

      柴油发电机产生“飞车”后，应根据当时具体情况，迅速设法强迫柴油发电机熄火，具体方法有以下几种：

① 采用电熄火，强制断油。

② 堵塞进气口，阻止空气进入气缸。

③ 松开高压油管接头，不使燃油进缸。

④ 松开喷油泵低压进油管接头，断开低压油腔供油。

3、诊断与处理方法

      一旦出现柴油发电机“飞车”，应就地采取相应的紧急措施使柴油发电机熄火，而后再排除故障。

① 冷起动后柴油发电机产生“飞车”，抬起油门，转速仍居高不下，应拉动熄火拉钮使其熄火。首先应检查调速器内机油是否过粘，造成飞锤不易张开，失去调节转速的功能。

② 停放时间较长的汽车起动后“飞车”，应拆开喷油泵检视窗盖或喷油泵前端油量调节拉杆（齿杆）端面护帽，用手移动拉杆，观察是否灵活，如果涩滞，说明拉杆（齿杆）与套锈蚀，或润滑不良，应予以除锈润滑。

③ 若喷油泵是在进行拆装保养装车后出现的“飞车”，则需检查拉杆（齿杆）是否因保管不善造成弯曲变形卡滞。若是，则应拆下矫正或更换新件。

④ 在检查拉杆（齿杆）时，若拉杆运动自如，但向后推动不能自动前移，说明拉杆与调速器连接杆件脱开，应拆开调速器检视窗盖进行检查排除。

⑤ 如果上述检查均正常，则故障在调速器内，应拆开调速器后盖，完全分解检查。检修完毕后应进行试验台调试，确信无疑后再装机。

 

图3  康明斯PT泵VS调速器结构图

图4  发电机电子调速器示意图

 

 

三、“抖动”的原因和处理方法

 

      柴油发电机在工作中出现抖动，除去柴油发电机械喷油不正时、各缸工作不正常和各部机件磨损松旷等因素外，主要是支承不当引起的。

1、原因

① 柴油发电机悬置断裂。

② 柴油发电机悬置固定螺栓松动。

③ 柴油发电机悬置缓冲垫块失效或脱落。

④ 柴油发电机悬置位置不当，使传动部分不同轴心。

2、诊断与处理方法

① 诊断柴油发电机的抖动可结合声响来判断。对于原地起动的柴油发电机，如果没有明显的异响而抖动，说明是支承不牢固引起的，应仔细检查悬置是否断裂，固定螺栓是否松动，缓冲垫块是否损坏或脱落，并及时修理。

② 如果起动柴油发电机并没有抖动，而带载后产生抖动，则说明是传动部分同轴度偏差过大，应检查悬置是否移位。检查的方法是：在架起驱动桥的同时，拧松柴油发电机固定螺栓，起动柴油发电机运转，观察柴油发电机悬置有无摆动现象，若有摆动，则肯定是传动部分同轴度偏差过大，应予调整。

③ 如果柴油发电机原地起动后有异响，且排气烟色不正，则应按喷油不正时、各缸供油不均和个别缸不工作进行排除。

④ 对于使用已久的或在恶劣环境下工作的柴油发电机，若异响较明显，应视各机件的松旷程度，予以检修处理。

⑤ 对于刚维修不久的发电机组，则应考虑是否属动平衡失效而造成的发电机组抖动。

 

四、不能熄火的原因和处理方法

 

      不能熄火的根本原因是缸内的燃油供应不能随驾驶员的操作而中断，也即因为喷油泵的供油不能被切断，燃油切断阀的工作原理如图5、图6所示。

1、原因

① 油泵不能断油。

② 燃油泄漏到进气歧管中。

③ 柱塞弹簧折断发卡或油量调节拉杆卡滞。

④ 断油电磁阀故障或控制线路故障，柴油发电机不能断油。

2、诊断与修理方法

① 调整熄火拉线的长度，使熄火拉线拉到底时，高压泵处于断油状态。

② 检查燃油滤清器座处是否有裂纹，是否有燃油泄漏到进气歧管。

③ 因柱塞弹簧折断发卡或油量调节拉（齿）杆卡滞引起的不能熄火，应按“飞车”处理方法予以排除。

④ VE型转子式分配喷油泵在燃油系中装有电磁式断油阀，关闭电源钥匙，电磁式断油阀应切断供油。若关闭钥匙后不能熄火，应查看电源是否被切断，如果断电，说明电磁阀有卡滞或阀门不密封，应予以调整、修理。

 

图5  断油电磁阀工作状态

图6  康明斯PT燃油泵切断阀工作原理（接通状态）

 

总结：

      如柴油机发生排机油故障，怀疑是呼吸气管吸油过多引起的，就暂将呼吸气管拔掉，观察是否还有机油排出；若仍有机油排出，说明不是呼吸管有故障，而是其它部位的故障。分析故障时，对某一部件有怀疑时，可用标准部件替换，比较换件前后工作情况，是否有变化。如果有变化，说明被替换下来的部件有问题，否则没问题。当怀疑某部位有问题但又不能肯定时，可使该部位的工作条件或技术状态改变，来判断故障。如压缩力不足，向气缸套部注入几滴机油，来改变压缩性能。以上就是康明斯公司能提供给您的解决常见故障的方法。

 

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