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技術(shù)維修與康明斯知識(shí) |
柴油發(fā)電機(jī)出現(xiàn)動(dòng)力不足故障的具體原因 |
摘要：動(dòng)力不足是柴油發(fā)電機(jī)組常見的一種故障現(xiàn)象，動(dòng)力不足的現(xiàn)象是柴油發(fā)電機(jī)無(wú)負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)基本正常，但帶負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)加載熄火，加載無(wú)力，加載后冒黑煙，轉(zhuǎn)速達(dá)不到額定轉(zhuǎn)速且電壓下降。隨著社會(huì)對(duì)柴油發(fā)電機(jī)組的性能要求越來(lái)越嚴(yán)，柴油發(fā)電機(jī)動(dòng)力不足故障的檢測(cè)與診斷，是擺在維修和診斷面前的一個(gè)老課題。柴油發(fā)電機(jī)動(dòng)力不足就是指它的動(dòng)力性差，它產(chǎn)生的原因很多，涉及面也很廣。康明斯公司在本文中依據(jù)柴油機(jī)動(dòng)力不足常見的故障現(xiàn)象一一排查診斷，并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)分析，最終給出了排除故障的方法。
一、動(dòng)力不足的常見故障原因
柴油發(fā)電機(jī)組發(fā)生故障以后，要能夠及時(shí)地得到故障信息，采取科學(xué)的措施進(jìn)行維修，以便盡快恢復(fù)生產(chǎn)。動(dòng)力不足故障是柴油發(fā)電機(jī)的典型故障之一。影響柴油發(fā)電機(jī)動(dòng)力的因素是多方面的，如進(jìn)排氣系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)等，它們都可能導(dǎo)致柴油發(fā)電機(jī)動(dòng)力不足。以下康明斯廠家對(duì)可能導(dǎo)致柴油發(fā)電機(jī)動(dòng)力下降的原因進(jìn)行分析。
1、進(jìn)氣系統(tǒng)故障
（1）空氣濾清器堵塞
空氣濾清器堵塞造成進(jìn)氣阻力增加，進(jìn)人氣缸的空氣量減少，致使柴油燃燒不完全，柴油發(fā)電機(jī)動(dòng)力下降。
（2）增壓器故障
增壓器的技術(shù)狀況與充氣效率直接相關(guān)。通常情況下，通過檢查增壓器的軸向間隙（步驟如圖1所示）和徑向間隙（步驟如圖2所示），即可判定增壓器的技術(shù)狀況。如果增壓器軸向間隙和徑向間隙過大，會(huì)破壞增壓器運(yùn)轉(zhuǎn)中的動(dòng)平衡，增壓器轉(zhuǎn)速就會(huì)降低。增壓器廢氣旁通閥如果出現(xiàn)機(jī)械性卡滯，也會(huì)使增壓器功率降低。
（3）進(jìn)氣管路漏氣、中冷器漏氣
增壓器后進(jìn)氣管漏氣，會(huì)導(dǎo)致增壓器工作失效、充氣效率下降。電控柴油發(fā)電機(jī)裝有進(jìn)氣壓力傳感器，因此可以通過數(shù)據(jù)流監(jiān)測(cè)進(jìn)氣壓力。
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圖1 增壓器軸向間隙檢測(cè) |
圖2 渦輪增壓器徑向間隙測(cè)量步驟圖 |
2、排煙系統(tǒng)阻塞
排氣管或消聲器阻塞會(huì)造成排氣不暢通，排氣阻力增大（即“回壓”增加），充氣效率下降，從而導(dǎo)致柴油發(fā)電機(jī)動(dòng)力降低。這是因?yàn)榕艢庾枇εc排氣管設(shè)計(jì)、管徑、觸媒長(zhǎng)度、彎角和消音筒大小等因素相關(guān)，這些因素直接影響排氣效能。排氣背壓檢測(cè)是確認(rèn)排氣阻塞的有效手段，當(dāng)測(cè)得的背壓值高于標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)檢查排氣管路及消聲器是否通暢。消聲器的外觀示意圖如圖3所示，內(nèi)膽結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示。
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圖3 柴油機(jī)消聲器外形示意圖 |
圖4 柴油機(jī)消聲器內(nèi)膽結(jié)構(gòu)圖 |
3、機(jī)械故障
（1）氣缸壓力下降
活塞、缸套磨損過度或活塞與缸套拉傷嚴(yán)重；缸墊損壞；進(jìn)氣門或排氣門磨損、密封不嚴(yán)等均會(huì)導(dǎo)致缸壓下降。缸壓偏低，燃油燃燒不完全，柴油發(fā)電機(jī)功率就會(huì)下降。
（2）氣門間隙過大、過小
氣門間隙失準(zhǔn)會(huì)改變氣門開閉時(shí)刻，致使柴油發(fā)電機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性變壞。氣門間隙過小，還會(huì)導(dǎo)致熱車時(shí)氣門無(wú)法可靠關(guān)閉、缸壓下降，影響燃油燃燒。
4、燃油系統(tǒng)故障
（1）供油提前角失準(zhǔn)
供油提前角過大或過小都會(huì)使柴油燃燒條件變壞，柴油發(fā)電機(jī)輸出功率降低。機(jī)械泵柴油發(fā)電機(jī)除要正確安裝油泵、保障噴油正時(shí)外，一般還要對(duì)供油提前角進(jìn)行微調(diào)。
（2）燃油濾清器及管路阻塞
燃油濾清器阻塞造成柴油流動(dòng)阻力增大、低壓油路壓力降低，進(jìn)人燃油泵的油量隨之減少，噴油量降低，造成柴油發(fā)電機(jī)輸出動(dòng)力不足。
（3）低壓油路阻塞
低壓油路阻塞，柴油流動(dòng)阻力增大，致使低壓泵供油不暢。對(duì)于此類故障，應(yīng)拆卸檢查油管，發(fā)現(xiàn)油管彎折或損壞時(shí)應(yīng)更換。燃油系統(tǒng)油路走向如圖5所示。
（4）油路中有空氣
油路中有空氣會(huì)造成供油斷續(xù)、壓力波動(dòng)。
（5）輸油泵故障
輸油泵磨損，或油泵的進(jìn)出油閥關(guān)閉不嚴(yán)，均會(huì)導(dǎo)致低壓油路供油壓力不足。使用油壓表測(cè)量低壓油路壓力，可以確認(rèn)輸油泵故障。
（6）噴油器偶件磨損、咬死或霧化不良
噴油器偶件磨損、咬死或霧化不良時(shí)會(huì)導(dǎo)致個(gè)別缸工作不良或不工作，直接導(dǎo)致柴油發(fā)電機(jī)動(dòng)力下降，良好的霧化效果如圖6所示。機(jī)械泵柴油發(fā)電機(jī)各缸工作狀況可以通過斷缸測(cè)試來(lái)判斷。斷開某缸高壓油管，如果柴油發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速無(wú)明顯變化，則說(shuō)明該缸工作不良。確定故障缸后，應(yīng)拆下噴油器進(jìn)行檢查。
7、燃油泵故障
燃油泵供油量下降或供油量不均勻、各缸供油時(shí)刻不一致、調(diào)速器故障等都會(huì)使柴油發(fā)電機(jī)動(dòng)力下降。燃油泵的校驗(yàn)需要在專用的試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行。通過更換柱塞偶件、出油閥偶件，對(duì)各缸供油一致性進(jìn)行調(diào)整，恢復(fù)燃油泵的性能。
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圖5 柴油發(fā)電機(jī)燃油系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)圖 |
圖6 柴油機(jī)燃油噴射霧化效果圖 |
二、動(dòng)力不足故障的診斷與維修方法
柴油機(jī)動(dòng)力不足問題可能是燃油供給不足、空氣供給不足、機(jī)械故障等多種因素的綜合作用。針對(duì)不同的原因，需要采用不同的診斷方法和維修手段來(lái)解決問題。通過綜合分析、詳細(xì)檢查和科學(xué)維修，可以有效地解決柴油機(jī)動(dòng)力不足問題，保證柴油機(jī)的正常運(yùn)行。
1、診斷方法
（1）檢查燃油供給系統(tǒng)：
通過檢查燃油泵、噴油嘴、燃油過濾器等部件的工作情況，確定是否存在燃油供給不足問題。
（2）檢查進(jìn)氣系統(tǒng)：
通過檢查空氣濾清器和進(jìn)氣管路的情況，確定是否存在空氣供給不足的問題。
（3）檢查機(jī)械故障：
通過檢查氣缸套、活塞、氣門間隙、曲軸等機(jī)械部件的情況，確定是否存在機(jī)械故障導(dǎo)致的動(dòng)力不足問題。
2、維修方法
（1）更換燃油供給系統(tǒng)部件：
如果確定燃油供給不足導(dǎo)致柴油機(jī)動(dòng)力不足，可以通過更換燃油泵、噴油嘴、燃油過濾器等部件來(lái)解決問題。
（2）更換空氣濾清器：
如果確定空氣供給不足導(dǎo)致柴油機(jī)動(dòng)力不足，可以通過更換空氣濾清器和進(jìn)氣管路來(lái)解決問題。
（3）更換機(jī)械部件：
如果確定機(jī)械故障導(dǎo)致柴油機(jī)動(dòng)力不足，就需要進(jìn)行更換氣缸套、活塞、氣門間隙、曲軸等機(jī)械部件的維修工作。
3、預(yù)防措施
雖然對(duì)柴油機(jī)動(dòng)力不足有了更深入的認(rèn)識(shí)，并學(xué)習(xí)了其解決方法，但事實(shí)上，避免柴油機(jī)動(dòng)力不足問題的發(fā)生更好的做法。其中，建議采取以下措施來(lái)預(yù)防柴油機(jī)動(dòng)力不足問題的出現(xiàn)。
（1）定期更換和保養(yǎng)零部件。
如前所述，柴油機(jī)動(dòng)力不足的常見原因是部件損壞和磨損，因此定期更換和保養(yǎng)零部件是預(yù)防柴油機(jī)動(dòng)力不足問題的有效手段。而保養(yǎng)計(jì)劃需要參考特定的柴油機(jī)類型和工作情況來(lái)進(jìn)行安排。
（2）遵循正確的使用方法。
正確的使用方法對(duì)于避免柴油機(jī)動(dòng)力不足問題同樣很重要，因此必須遵守柴油機(jī)的使用指南來(lái)操作。例如，短途行駛會(huì)導(dǎo)致柴油機(jī)性能下降，因此它需要定期進(jìn)行長(zhǎng)途開車。
（3）定期進(jìn)行維修。
維修既可以是解決柴油機(jī)動(dòng)力不足問題，也可以是預(yù)防它。定期進(jìn)行維修可以檢查和調(diào)整柴油機(jī)以確保其正常工作和高效性能。
本文針對(duì)柴油機(jī)動(dòng)力不足問題，分析了它的原因和診斷方法，并提出了解決該問題的實(shí)用方法。這些方法不僅可用于故障排除，還可用于預(yù)防未來(lái)故障的出現(xiàn)。因此，對(duì)于建立更好的機(jī)器使用規(guī)范和生產(chǎn)效率的保證來(lái)說(shuō)是非常重要的。最后，我們強(qiáng)調(diào)，確保正確使用和保養(yǎng)最關(guān)鍵的，它可以使設(shè)備的使用壽命更長(zhǎng)并降低重大故障的發(fā)生，并維持穩(wěn)定的生產(chǎn)水平。
總結(jié)：
柴油發(fā)電機(jī)動(dòng)力不足的故障是很復(fù)雜的，在診斷故障時(shí)需要掌握系統(tǒng)的檢修步驟和方法。此外，若在對(duì)電控柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)行故障診斷時(shí)，首先需要系統(tǒng)全面地掌握電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、原理和線路連接方式，明確電控系統(tǒng)中各部分可能產(chǎn)生的故障以及對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響；運(yùn)用科學(xué)的故障診斷方法對(duì)系統(tǒng)故障現(xiàn)象進(jìn)行綜合分析、判斷，確定故障的性質(zhì)和可能產(chǎn)生此類故障的原因；制定合理的診斷程序進(jìn)行深入診斷和檢查。總之，在柴油發(fā)電機(jī)動(dòng)力不足的故障診斷中，應(yīng)對(duì)柴油發(fā)電機(jī)動(dòng)力不足的原因要有清楚的認(rèn)識(shí)，并針對(duì)其故障現(xiàn)象來(lái)對(duì)癥下藥，綜合從操作員、儀器設(shè)備等得到的信息、數(shù)據(jù)，進(jìn)行綜合分析，找出故障所在，專業(yè)人員利用專用工具進(jìn)行全面維修。直到圓滿解決動(dòng)力不足的故障，使柴油發(fā)電機(jī)組恢復(fù)最佳性能和技術(shù)指標(biāo)。
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