故障檢修與技術維護

引起康明斯柴油發電機異常響聲的原因解析

 

一、故障現象

柴油發電機正常運轉時，其聲音是有節奏的，并符合一定的規律。即在不同的工況時，其聲音的大小和頻率分布是一定的。當發生噪聲異常時，有以下幾種情況∶

① 敲擊聲

這種聲音鈍啞沉悶，且常伴有柴油發電機振動加劇。

② 鐺鐺聲∶

這種聲音清脆，有節奏。

③ 嚓嚓聲∶

這種聲音連續，刺耳。

④ 喝喝聲∶

這種聲音連續嘶叫，或有節奏的拍拍聲。

二、原因分析

當柴油發電機出噪聲異常時，實際是發生了故障的外觀反映。此時將導致柴油發電機可靠性和壽命下降，甚至更大的惡性事故。柴油發電機發生聲音異常一般有燃燒過程惡化造成的燃燒噪聲異常；進排氣系統漏氣造成的空氣動力噪聲異常；零件磨損過大和機械零部件損壞、松動，造成的機械噪聲異常。

 

1、燃燒噪聲

① 柴油發電機的燃燒噪聲由柴油發電機燃燒過程決定。反映在柴油發電機的工作過程變化，就是柴油發電機的爆發壓力和壓力升高率及最高爆發壓力出現的時刻的變化，而引起噪聲變大。當柴油發電機供油提前角過大時，灌燃期延長，在此期間內積存大量燃油，燃油始燃量增大，—目燃燒，便顯得燃燒特別粗爆，產生了高的燃燒噪聲，呈鐺鐺的敲缸聲。

② 因為噪聲與負荷呈正比，負荷越大，噪聲越大。所以如果某個面供油量過大。該缸作功大，燃燒噪聲大。

③ 當某缸噴油壓力過高時，由于油霧穿透度增加和空氣混合不良，滯燃期增大，燃燒粗爆，使噪聲增加。

④ 當柴油質量不好，十六烷值太低或殘炭量大，使柴油發電機的滯燃期增大，燃燒粗爆，引起噪聲增大。也是鐺鐺的敲缸聲。

⑤ 當油嘴霧化不良、漏油.、滴油時，此時柴油發電機燃燒時刻、滯燃期、始燃量均發生不規律的變化，使燃燒噪聲的節奏響度都發生變化。特別噪聲的頻譜發生明顯變化。

2、空氣動力學噪聲

康明斯系列柴油發電機來說，由于空氣經復合式空氣濾清器進入增壓器，而燃燒后的廢氣經廢氣渦輪排出機外。所以進排氣噪聲基本是連續的。當發生下列情況時，便會有不正常的噪聲出現。

① 渦輪前的排氣管發蘭漏氣，如墊片破裂等，因高溫高壓廢氣的沖出會出現與工作循相同節奏的"怕、怕聲"。

② 氣缸墊片破裂，高溫高壓燃氣突然沖出造成的與工作循環相同節奏聲。此時即使停缸也會出現因壓縮氣體沖出造成的"吡、吡"聲。

③ 當進氣管發蘭墊件漏氣時，一定壓力沖出沖出造成的的"嘶、嘶"聲。

④ 當氣門密封不嚴或氣門桿卡住，造成工作中氣體從缸內倒灌進氣管，而造成"鐺、銷"的響聲，此時往往還有進氣管發熱現象。

⑤ 當活塞環和缸套密封不嚴造成漏氣時，在壓縮過程和燃燒沖程氣體回竄曲軸箱，出現呈一種空洞的"喝、喝"聲。此時往往伴隨曲軸箱廢氣增大。注油器墊片壓不緊或漏裝時，也會造成 "吡、吡"聲。

 

氣缸密封性的壓力測試

 

 

3、機械零件磨損噪聲

 

柴油發電機零件磨損，造成摩擦付配合間隙增大，使摩擦付之間的撞擊聲增加。由于軸與軸承間有潤滑油，此聲音不像金屬直接撞擊而造成的那種清脆的聲音，而是呈一種鈍啞的撞擊聲。

① 主軸承和主軸間隙過大造成的撞擊聲比較沉重.鈍啞，連桿軸承和連桿軸間隙過大造成的桶擊聲比其輕血響，音調清脆。血連桿小頭和活寒肖 因間隙過大造成的敲擊聲。意調最高，更清晰。

② 活塞和缸套間因間隙過大造成撞擊聲。由于發生在活塞擺動平面，且在燃燒膨脹沖程，活塞換向過程中，所以在機體側呈"鐺、鐺"聲。

③ 氣門間隙過大，造成氣門桿和搖臂及氣門和氣門座之間的撞擊聲增大，呈明顯的"鐺、鐺"聲。

④ 齒輪的嚙合間增大，就造成齒輪嚙合噪聲增大，呈連續的"沙、沙"聲。

 

4、運動件松脫卡住損壞的噪聲

 

柴油發電機運動件松脫卡住損壞引起的噪聲，是突發性的，因此噪聲異常也比較明顯。

① 氣門碰活塞。

由于配氣定時的變化，或者氣門桿卡滯、.缸蓋余隙太小造成的氣門碰活塞聲非常清脆，呈有規律的"鐺、鐺"聲。

② 氣門彈簧斷裂。

既造成配氣定時的錯亂，使氣門碰活塞，出現礎碰撞聲。 又有斷裂彈簧的運動中的"拍拉、拍拉"聲。

③ 搖臂軸和軸承因供油不足、燒損而造成的聲音異常。

是一種由干摩擦而發出的有節奏的連續的不沉重的清晰的"吱、吱"聲。

④ 齒輪斷齒造成的噪聲。

則是不連續的"沙、沙"聲，呈有規律的"嚓咔、嚓咔"聲。

⑤ 缸內進入異物。

在活塞和缸蓋間呈不規律的撞擊，所以聲音雜亂。

⑥飛輪螺栓松動或風屬松動。

造成飛輪或風扇運轉中動.運轉不平衡.從而出現一種沉悶的甚至呈"嚓、嚓"的撞擊擺動聲。

⑦ 油泵柱塞彈簧斷裂。

出現彈簧運動中"拍啦、拍啦"聲。

⑧ 油泵柱塞卡住。

則出現一種因運動不暢和干摩擦造成"吱、吱"的異聲。

⑨ 連接件松脫和旋轉運動件相碰出現的金屬摩擦聲。

是一種明顯的異聲，往往伴隨摩擦火花出現。

⑩ 油調壓閥卡滯。

造成回油無規律，從而造成管路振蕩聲，

? 出油閥彈簧斷裂。

會出現悶機聲和斷裂聲，伴隨著冒黑煙和機器無力。

 

康明斯六缸柴油發動機

 

 

四、診斷方法

 

診斷聲音異常時，首先用聽診法或聲振儀器法判斷聲音異常部位，然后結合工況變化法或部分停缸法，詳細判斷造成聲音異常的部位和原因。

① 聽診法

即用一根金屬棒放在柴油發電機的有關部位，根據聲音的大小、高低、輕重、性質，結合經驗，予以判斷。這種方法多用于缸蓋、缸套、軸承，齒輪系處的診斷。

② 工況變化法

有些聲音異常與工況有明顯關系。此時可將轉速由低到高，負荷由小到大，進行變化，從而判斷聲音異常變化情況。這種方法多用于判斷燃油、燃燒系統故障引起的聲音異常的判斷。

③ 聲振儀器診斷法

用振動儀、噪聲儀測試有關部位的噪聲和振動信號，并對其進行數字處理、分析，并和標準故障進行比較判斷。此種方法目前正在研究中，但卻是最有前途最準確的方法。

④ 部分停止法

由于引起聲音異常，往往是某些缸工作不正常引起。所以當停止該缸工作。如異聲消除，則可準確地予以診斷。

進排氣管、氣缸墊片破裂漏氣，氣門碰活塞，彈簧斷裂.金屬摩擦聲.等聲音異常，容易判斷。其它故障，多是各種方法綜合運用，并憑經驗進行判斷。

 

五、排除措施

 

針對異聲診斷的部位和原因，有的放矢的予以排除。

① 對零件損壞、松脫、卡滯造成異聲的故障，應分別予以修理和更換。如緊固飛輪、風扇固定螺釘，使其運轉平穩；更換損壞之齒輪；修理和更換氣門和活塞，保證運動正常、間隙正常；更換斷裂之氣門彈簧、.柱塞彈簧。修理或更換搖臂軸和軸套、柱塞付∶修復或更換噴油嘴，更換破裂之進排氣管墊件、氣缸墊片等。

② 對因間隙過大，造成異聲的故障，應分別進行修復或更換。如修復和更換軸承和曲軸，使其間隙符合要求；修復和更換活塞、.缸套、活塞環，使其配合間隙符合要求。調整氣門間隙，使其符合要求；調整供油提前角，使之符合要求等。③ 如系柴油不符合要求，則更換符合要求的柴油。

 

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