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分析柴油发电机动力不足的故障原因
发布时间:2024-03-22 11:11:28  ▏阅读:

 

技术维修与康明斯知识

柴油发电机出现动力不足故障的具体原因

 

摘要:动力不足是柴油发电机组常见的一种故障现象,动力不足的现象是柴油发电机无负荷运转时基本正常,但带负荷运转时加载熄火,加载无力,加载后冒黑烟,转速达不到额定转速且电压下降。随着社会对柴油发电机组的性能要求越来越严,柴油发电机动力不足故障的检测与诊断,是摆在维修和诊断面前的一个老课题。柴油发电机动力不足就是指它的动力性差,它产生的原因很多,涉及面也很广。康明斯公司在本文中依据柴油机动力不足常见的故障现象一一排查诊断,并结合经验分析,最终给出了排除故障的方法。

 

一、动力不足的常见故障原因

 

      柴油发电机组发生故障以后,要能够及时地得到故障信息,采取科学的措施进行维修,以便尽快恢复生产。动力不足故障是柴油发电机的典型故障之一。影响柴油发电机动力的因素是多方面的,如进排气系统、燃油系统和机械系统等,它们都可能导致柴油发电机动力不足。以下康明斯厂家对可能导致柴油发电机动力下降的原因进行分析。

1、进气系统故障

(1)空气滤清器堵塞

      空气滤清器堵塞造成进气阻力增加,进人气缸的空气量减少,致使柴油燃烧不完全,柴油发电机动力下降。不论空气滤清器采用湿式还是干式,都应经常清理空气滤清器滤芯,必要时更换滤芯,保证空气滤清器清洁。

(2)增压器故障

      增压器的技术状况与充气效率直接相关。通常情况下,通过检查增压器的轴向间隙(步骤如图1所示)和径向间隙(步骤如图2所示),即可判定增压器的技术状况。如果增压器轴向间隙和径向间隙过大,会破坏增压器运转中的动平衡,增压器转速就会降低。增压器废气旁通阀如果出现机械性卡滞,也会使增压器功率降低。

(3)进气管路漏气、中冷器漏气

      增压器后进气管漏气,会导致增压器工作失效、充气效率下降。电控柴油发电机装有进气压力传感器,因此可以通过数据流监测进气压力。

 

增压器轴向间隙检测图-柴油发电机组.png

图1  增压器轴向间隙检测

涡轮增压器径向间隙测量步骤图.png

图2  涡轮增压器径向间隙测量步骤图

 

2、排烟系统阻塞

      排气管或消声器阻塞会造成排气不畅通,排气阻力增大(即“回压”增加充气效率下降,从而导致柴油发电机动力降低。这是因为排气阻力与排气管设计、管径、触媒长度、弯角和消音筒大小等因素相关,这些因素直接影响排气效能。排气背压检测是确认排气阻塞的有效手段,当测得的背压值高于标准时,应检查排气管路及消声器是否通畅。消声器的外观示意图如图3所示,内胆结构示意图如图4所示。


消声器内部结构图-柴油发电机组.png

图3  柴油机消声器外形示意图

消声器内胆结构图-柴油发电机组.png

图4  柴油机消声器内胆结构图

 

3、机械故障

(1)气缸压力下降

      活塞、缸套磨损过度或活塞与缸套拉伤严重;缸垫损坏;进气门或排气门磨损、密封不严等均会导致缸压下降。缸压偏低,燃油燃烧不完全,柴油发电机功率就会下降。气缸压力可以通过气缸压力表来测量。气缸密封不良所致的缸压下降一般,会伴有柴油发电机下排气增加。

(2)气门间隙过大、过小

      气门间隙失准会改变气门开闭时刻,致使柴油发电机动力性和经济性变坏。气门间隙过小,还会导致热车时气门无法可靠关闭、缸压下降,影响燃油燃烧。气门间隙调整一般在冷机状态下进行。

4、燃油系统故障

(1)供油提前角失准

      供油提前角过大或过小都会使柴油燃烧条件变坏,柴油发电机输出功率降低。机械泵柴油发电机除要正确安装油泵、保障喷油正时外,一般还要对供油提前角进行微调。一些机械泵柴油发电机,用于固定油泵的螺栓孔为长孔。要调整供油提前角时,先将所有固定螺栓松开,然后转动油泵,将其重新固定,就可以对供油提前角进行微调。顺着泵轴旋转方向转动油泵时,供油会延迟;逆着泵轴旋转方向转动油泵时,供油会提前。供油过早的柴油发电机,加速时有敲击声,调整时应顺着泵轴旋转方向转动油泵,以推迟供油提前角。当柴油发电机供油过迟时,会出现加速无力、柴油发电机温度过高等现象,调整时逆着泵轴旋转方向转动油泵,以增大供油提前角。

(2)燃油滤清器及管路阻塞

      燃油滤清器阻塞造成柴油流动阻力增大、低压油路压力降低,进人燃油泵的油量随之减少,喷油量降低,造成柴油发电机输出动力不足。定期清理(更换)燃油滤清器滤芯,对保证燃油供给至关重要。燃油的品质也要符合要求,劣质燃油更容易使滤清器堵塞。

(3)低压油路阻塞

      低压油路阻塞,柴油流动阻力增大,致使低压泵供油不畅。对于此类故障,应拆卸检查油管,发现油管弯折或损坏时应更换。燃油系统油路走向如图5所示。

(4)油路中有空气

      油路中有空气会造成供油断续、压力波动。处理方法:用手油泵排除低压油路中的空气时,若无法排尽,则应检查油路中是否有渗漏点、燃油箱储油量是否不足。

(5)输油泵故障

      输油泵磨损,或油泵的进出油阀关闭不严,均会导致低压油路供油压力不足。使用油压表测量低压油路压力,可以确认输油泵故障。

(6)喷油器偶件磨损、咬死或雾化不良

      喷油器偶件磨损、咬死或雾化不良时会导致个别缸工作不良或不工作,直接导致柴油发电机动力下降,良好的雾化效果如图6所示。机械泵柴油发电机各缸工作状况可以通过断缸测试来判断。断开某缸高压油管,如果柴油发电机转速无明显变化,则说明该缸工作不良。确定故障缸后,应拆下喷油器进行检查。

7、燃油泵故障

      燃油泵供油量下降或供油量不均匀、各缸供油时刻不一致、调速器故障等都会使柴油发电机动力下降。燃油泵的校验需要在专用的试验台上进行。通过更换柱塞偶件、出油阀偶件,对各缸供油一致性进行调整,恢复燃油泵的性能。

 

柴油发电机燃油系统基本结构图.png

图5  柴油发电机燃油系统基本结构图

柴油机燃油喷射雾化效果图.png

图6  柴油机燃油喷射雾化效果图

 

二、动力不足故障的诊断与维修方法

 

      柴油机动力不足问题可能是燃油供给不足、空气供给不足、机械故障等多种因素的综合作用。针对不同的原因,需要采用不同的诊断方法和维修手段来解决问题。通过综合分析、详细检查和科学维修,可以有效地解决柴油机动力不足问题,保证柴油机的正常运行。

1、诊断方法

(1)检查燃油供给系统:

      通过检查燃油泵、喷油嘴、燃油过滤器等部件的工作情况,确定是否存在燃油供给不足问题。

(2)检查进气系统:

      通过检查空气滤清器和进气管路的情况,确定是否存在空气供给不足的问题。

(3)检查机械故障:

      通过检查气缸套、活塞、气门间隙、曲轴等机械部件的情况,确定是否存在机械故障导致的动力不足问题。

2维修方法

(1)更换燃油供给系统部件:

      如果确定燃油供给不足导致柴油机动力不足,可以通过更换燃油泵、喷油嘴、燃油过滤器等部件来解决问题。

(2)更换空气滤清器:

      如果确定空气供给不足导致柴油机动力不足,可以通过更换空气滤清器和进气管路来解决问题。

(3)更换机械部件:

      如果确定机械故障导致柴油机动力不足,就需要进行更换气缸套、活塞、气门间隙、曲轴等机械部件的维修工作。

3、预防措施

      虽然对柴油机动力不足有了更深入的认识,并学习了其解决方法,但事实上,避免柴油机动力不足问题的发生更好的做法。其中,建议采取以下措施来预防柴油机动力不足问题的出现。

(1)定期更换和保养零部件。

      如前所述,柴油机动力不足的常见原因是部件损坏和磨损,因此定期更换和保养零部件是预防柴油机动力不足问题的有效手段。而保养计划需要参考特定的柴油机类型和工作情况来进行安排。

(2)遵循正确的使用方法。

      正确的使用方法对于避免柴油机动力不足问题同样很重要,因此必须遵守柴油机的使用指南来操作。例如,短途行驶会导致柴油机性能下降,因此它需要定期进行长途开车。

(3)定期进行维修。

      维修既可以是解决柴油机动力不足问题,也可以是预防它。定期进行维修可以检查和调整柴油机以确保其正常工作和高效性能。

      本文针对柴油机动力不足问题,分析了它的原因和诊断方法,并提出了解决该问题的实用方法。这些方法不仅可用于故障排除,还可用于预防未来故障的出现。因此,对于建立更好的机器使用规范和生产效率的保证来说是非常重要的。最后,我们强调,确保正确使用和保养最关键的,它可以使设备的使用寿命更长并降低重大故障的发生,并维持稳定的生产水平。

 

总结:

      柴油发电机动力不足的故障是很复杂的,在诊断故障时需要掌握系统的检修步骤和方法。此外,若在对电控柴油发电机进行故障诊断时,首先需要系统全面地掌握电子控制系统的结构、原理和线路连接方式,明确电控系统中各部分可能产生的故障以及对整个系统的影响;运用科学的故障诊断方法对系统故障现象进行综合分析、判断,确定故障的性质和可能产生此类故障的原因;制定合理的诊断程序进行深入诊断和检查。总之,在柴油发电机动力不足的故障诊断中,应对柴油发电机动力不足的原因要有清楚的认识,并针对其故障现象来对症下药,综合从操作员、仪器设备等得到的信息、数据,进行综合分析,找出故障所在,专业人员利用专用工具进行全面维修。直到圆满解决动力不足的故障,使柴油发电机组恢复最佳性能和技术指标。


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