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故障检查与技术维护

柴油发电机组汽缸漏气的测量步骤

 

摘要：柴油发电机组汽缸压力可表征整个汽缸组的密封性，即不仅表征汽缸活塞摩擦副，还表征进排气门、汽缸衬垫、汽缸盖及汽缸的密封性。柴油发电机组汽缸压缩压力降低是发动机性能衰退的重要标志，直接影响其动力性、经济性和可靠性。因此，测量柴油发电机组汽缸漏气是诊断发动机缸内密封性（活塞环、气门、缸套/缸垫）的重要手段。

 

一、汽缸压缩压力减少的主要原因

 

1、活塞环与缸套密封失效

（1）活塞环磨损/断裂：环端隙、侧隙过大，弹性下降，无法有效密封燃烧室。

（2）活塞环卡死：积碳或机油结焦导致环卡在环槽内，失去弹性。

（3）缸套磨损/拉伤：缸壁出现锥度、失圆或纵向拉痕（拉缸），破坏密封面。

（4）活塞磨损/损坏：活塞裙部磨损、活塞顶部烧蚀或裂纹。

2、气门系统密封不良

（1）气门与气门座磨损/烧蚀：密封锥面损坏，导致关闭不严。

（2）气门间隙异常：间隙过小，热态时气门关闭不严（尤其排气门）；间隙过大，虽较少直接导致漏气，但影响配气正时和充气效率。

（3）气门杆弯曲或卡滞：导致气门无法正常关闭。

（4）气门弹簧断裂或弹力不足：无法保证气门紧密关闭。

3、汽缸垫损坏（冲缸垫）

      由于高温、腐蚀或安装不当，从而导致缸垫密封失效，常见泄漏路径：

（1）相邻两缸之间窜气。

（2）燃烧室与冷却水道相通（冷却液异常消耗/冒泡）。

（3）燃烧室与机油油道相通（机油乳化）。

（4）燃烧室与外部相通（漏气声）。

4、其他原因

（1）汽缸盖或缸体变形/裂纹过热、铸造缺陷或过度紧固，导致结合面不平或产生裂纹，破坏密封。

（2）配气正时错误：正时齿轮/皮带/链条跳齿、磨损或安装错误：导致气门开闭时刻错误，可能使气门在压缩行程中开启。

（3）涡轮增压器密封泄漏：由于增压器轴封损坏，导致压缩空气通过增压器泄漏（较少见，但需排查）。

 

二、压缩压力降低的危害

 

1、动力性能严重下降

（1）功率不足：压缩终了压力和温度降低，导致燃油混合气燃烧速度慢、燃烧不完全，有效功减少。

（2）扭矩下降：带载能力减弱，发电机输出电压和频率可能不稳定。

2、启动困难（尤其冷启动）

压缩终了温度不足以点燃柴油（柴油机靠压缩点火），需多次启动或辅助加热。

3、燃油经济性恶化

（1）燃烧不完全：部分燃油未燃烧即被排出，油耗显著增加。

（2）热效率降低：能量转化率下降。

4、机油消耗异常增加（烧机油）

（1）窜气加剧：高压燃气窜入曲轴箱，将机油带入燃烧室烧掉（蓝烟）。

（2）机油稀释：未燃柴油沿缸壁流入油底壳，污染机油。

5、排放污染加剧

（1）黑烟（碳烟）：燃烧不完全导致颗粒物排放增加。

（2）蓝烟：烧机油产生。

（3）白烟/HC排放：冷启动时未燃燃油蒸汽排出。

6、发动机过热风险增加

（1）燃烧过程延长且后燃严重，缸内持续高温。

（2）若缸垫损坏致冷却液泄漏，散热效率下降。

7、机油劣化加速

      由于高温窜气污染，燃气中的酸性物质和碳烟污染机油，导致：

（1）机油粘度下降，润滑性能劣化。

（2）酸值升高，加剧腐蚀。

（3）油泥增多，堵塞油路。

8、关键部件加速损坏（恶性循环）

（1）拉缸风险：窜气破坏缸壁油膜，加剧活塞环与缸套磨损。

（2）轴承磨损：污染和稀释的机油导致润滑不良。

（3）积碳加剧：燃烧不完全产物在活塞顶、气门和喷油嘴堆积，进一步恶化密封。

9、运行不平稳与异常噪音

（1）各缸压力不均：导致发动机抖动、振动增大。

（2）漏气声：缸垫或气门处可能听到嘶嘶声。

 

三、汽缸压缩压力的测量工具和步骤

 

1、核心原理

      通过汽缸漏气测试仪，向静止在压缩上止点附近（此时进排气门关闭）的汽缸内注入压缩空气，测量该空气泄漏的速率或压力降，从而判断泄漏程度和可能的泄漏点。

2、所需工具

（1）汽缸漏气测试仪：实物如图1所示，包含压力调节阀（如图2所示）、压力表（通常有两个：入口压力表和泄漏率表/百分比表）、连接软管、适配接头（需匹配被测柴油机的喷油器孔）。

（2）压缩空气源（空压机）。

（3.）常用工具：扳手（拆卸火花塞或喷油器）、盘车工具（盘车杠或摇手柄）。

（4）听诊器或橡胶软管（辅助听漏）。

（5）发动机手册（用于查找上止点标记、标准泄漏率等）。

 

图1  柴油机汽缸漏气测试仪实物图

图2  汽缸漏气测试仪压力调节阀

 

3、测量步骤

     汽缸漏气量检测仪如图3所示。该仪器由调压阀、进气压力表、测量表、校正孔板、橡胶软管、快速接头和充气嘴等组成，此外还须配备外部气源、指示活塞位置的指针和活塞定位盘。外部气源的压力相当于汽缸压缩压力，一般为600～900kPa。压缩空气按箭头方向进入汽缸漏气量检测仪，其压力由进气压力表显示。随后，它经由调压阀、校正孔板、橡胶软管、快速接头和充气嘴进入汽缸，汽缸内的压力变化情况由测量表显示。测量流程如图4所示。

     要在用充电状态良好的蓄电池开动起动机时发动机转速的范围内，进行测定。压缩压力测定是检查活塞、环、缸套的磨损或阀座部的接触不良等时进行的。

注意：漏气测定，不能够检查出哪一个汽缸异常。但压缩压力却能检查出各汽缸有无异常。

（1）拆卸汽缸头盖

（2）调整阀间隙。

（3）拆卸喷咀座总成。

（4）将压缩压力(测定)表用接合器安装在喷咀座安装部，连接压缩压力测定（接合器，因发动机而不同）。

（5）将燃料控制杆固定于无喷射位置。

（6）用起动机带动发动机10-15s，测定压缩压力。

注意：测定完了之后，调整喷射器、阀间隙。

 

4、测试注意事项

（1）在规定转速的范围内，进行测定。

（2）接合器安装部，涂敷少量机油达到连接无漏泄。

（3）如阀间隙很大偏差，则开闭时间随之而变，就将得不到正确的判断值。

（4）如不将喷射器全部拆卸，会造成蓄能电池消耗。

（5）确认喷油泵不能够喷油。

（6）读出指针静定（5-10s）后的指示值。

（7）测定另一汽缸前，按动止回阀按钮，将压力计内气体放出。

 

图3  汽缸漏气测量仪结构示意图

图4  汽缸漏气量测量流程图

 

总结：

汽缸压缩压力下降是柴油机核心故障，需及时诊断。忽视此问题将导致动力损失、油耗飙升、排放超标，并引发连锁损伤，大幅缩短发电机组寿命。定期检测压缩压力是预防性维护的关键环节。通过严谨地执行本文所述步骤，可以有效地诊断柴油发电机组汽缸的密封状况，为后续维修决策提供重要依据。

 

 

 

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