技術維修與康明斯知識

柴油發電機出現動力不足故障的具體原因

 

摘要：動力不足是柴油發電機組常見的一種故障現象，動力不足的現象是柴油發電機無負荷運轉時基本正常，但帶負荷運轉時加載熄火，加載無力，加載后冒黑煙，轉速達不到額定轉速且電壓下降。隨著社會對柴油發電機組的性能要求越來越嚴，柴油發電機動力不足故障的檢測與診斷，是擺在維修和診斷面前的一個老課題。柴油發電機動力不足就是指它的動力性差，它產生的原因很多，涉及面也很廣。康明斯公司在本文中依據柴油機動力不足常見的故障現象一一排查診斷，并結合經驗分析，最終給出了排除故障的方法。

 

一、動力不足的常見故障原因

 

      柴油發電機組發生故障以后，要能夠及時地得到故障信息，采取科學的措施進行維修，以便盡快恢復生產。動力不足故障是柴油發電機的典型故障之一。影響柴油發電機動力的因素是多方面的，如進排氣系統、燃油系統和機械系統等，它們都可能導致柴油發電機動力不足。以下康明斯廠家對可能導致柴油發電機動力下降的原因進行分析。

1、進氣系統故障

（1）空氣濾清器堵塞

      空氣濾清器堵塞造成進氣阻力增加，進人氣缸的空氣量減少，致使柴油燃燒不完全，柴油發電機動力下降。不論空氣濾清器采用濕式還是干式，都應經常清理空氣濾清器濾芯，必要時更換濾芯，保證空氣濾清器清潔。

（2）增壓器故障

      增壓器的技術狀況與充氣效率直接相關。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狀況。如果增壓器軸向間隙和徑向間隙過大，會破壞增壓器運轉中的動平衡，增壓器轉速就會降低。增壓器廢氣旁通閥如果出現機械性卡滯，也會使增壓器功率降低。

（3）進氣管路漏氣、中冷器漏氣

      增壓器后進氣管漏氣，會導致增壓器工作失效、充氣效率下降。電控柴油發電機裝有進氣壓力傳感器，因此可以通過數據流監測進氣壓力。

 

圖1  增壓器軸向間隙檢測

圖2  渦輪增壓器徑向間隙測量步驟圖

 

2、排煙系統阻塞

      排氣管或消聲器阻塞會造成排氣不暢通，排氣阻力增大（即“回壓”增加），充氣效率下降，從而導致柴油發電機動力降低。這是因為排氣阻力與排氣管設計、管徑、觸媒長度、彎角和消音筒大小等因素相關，這些因素直接影響排氣效能。排氣背壓檢測是確認排氣阻塞的有效手段，當測得的背壓值高于標準時，應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，內膽結構示意圖如圖4所示。

圖3  柴油機消聲器外形示意圖

圖4  柴油機消聲器內膽結構圖

 

3、機械故障

（1）氣缸壓力下降

      活塞、缸套磨損過度或活塞與缸套拉傷嚴重；缸墊損壞；進氣門或排氣門磨損、密封不嚴等均會導致缸壓下降。缸壓偏低，燃油燃燒不完全，柴油發電機功率就會下降。氣缸壓力可以通過氣缸壓力表來測量。氣缸密封不良所致的缸壓下降一般，會伴有柴油發電機下排氣增加。

（2）氣門間隙過大、過小

      氣門間隙失準會改變氣門開閉時刻，致使柴油發電機動力性和經濟性變壞。氣門間隙過小，還會導致熱車時氣門無法可靠關閉、缸壓下降，影響燃油燃燒。氣門間隙調整一般在冷機狀態下進行。

4、燃油系統故障

（1）供油提前角失準

      供油提前角過大或過小都會使柴油燃燒條件變壞，柴油發電機輸出功率降低。機械泵柴油發電機除要正確安裝油泵、保障噴油正時外，一般還要對供油提前角進行微調。一些機械泵柴油發電機，用于固定油泵的螺栓孔為長孔。要調整供油提前角時，先將所有固定螺栓松開，然后轉動油泵，將其重新固定，就可以對供油提前角進行微調。順著泵軸旋轉方向轉動油泵時，供油會延遲；逆著泵軸旋轉方向轉動油泵時，供油會提前。供油過早的柴油發電機，加速時有敲擊聲，調整時應順著泵軸旋轉方向轉動油泵，以推遲供油提前角。當柴油發電機供油過遲時，會出現加速無力、柴油發電機溫度過高等現象，調整時逆著泵軸旋轉方向轉動油泵，以增大供油提前角。

（2）燃油濾清器及管路阻塞

      燃油濾清器阻塞造成柴油流動阻力增大、低壓油路壓力降低，進人燃油泵的油量隨之減少，噴油量降低，造成柴油發電機輸出動力不足。定期清理（更換）燃油濾清器濾芯，對保證燃油供給至關重要。燃油的品質也要符合要求，劣質燃油更容易使濾清器堵塞。

（3）低壓油路阻塞

      低壓油路阻塞，柴油流動阻力增大，致使低壓泵供油不暢。對于此類故障，應拆卸檢查油管，發現油管彎折或損壞時應更換。燃油系統油路走向如圖5所示。

（4）油路中有空氣

      油路中有空氣會造成供油斷續、壓力波動。處理方法：用手油泵排除低壓油路中的空氣時，若無法排盡，則應檢查油路中是否有滲漏點、燃油箱儲油量是否不足。

（5）輸油泵故障

      輸油泵磨損，或油泵的進出油閥關閉不嚴，均會導致低壓油路供油壓力不足。使用油壓表測量低壓油路壓力，可以確認輸油泵故障。

（6）噴油器偶件磨損、咬死或霧化不良

      噴油器偶件磨損、咬死或霧化不良時會導致個別缸工作不良或不工作，直接導致柴油發電機動力下降，良好的霧化效果如圖6所示。機械泵柴油發電機各缸工作狀況可以通過斷缸測試來判斷。斷開某缸高壓油管，如果柴油發電機轉速無明顯變化，則說明該缸工作不良。確定故障缸后，應拆下噴油器進行檢查。

7、燃油泵故障

      燃油泵供油量下降或供油量不均勻、各缸供油時刻不一致、調速器故障等都會使柴油發電機動力下降。燃油泵的校驗需要在專用的試驗臺上進行。通過更換柱塞偶件、出油閥偶件，對各缸供油一致性進行調整，恢復燃油泵的性能。

 

圖5  柴油發電機燃油系統基本結構圖

圖6  柴油機燃油噴射霧化效果圖

 

二、動力不足故障的診斷與維修方法

 

      柴油機動力不足問題可能是燃油供給不足、空氣供給不足、機械故障等多種因素的綜合作用。針對不同的原因，需要采用不同的診斷方法和維修手段來解決問題。通過綜合分析、詳細檢查和科學維修，可以有效地解決柴油機動力不足問題，保證柴油機的正常運行。

1、診斷方法

（1）檢查燃油供給系統：

      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）檢查進氣系統：

      通過檢查空氣濾清器和進氣管路的情況，確定是否存在空氣供給不足的問題。

（3）檢查機械故障：

      通過檢查氣缸套、活塞、氣門間隙、曲軸等機械部件的情況，確定是否存在機械故障導致的動力不足問題。

2、維修方法

（1）更換燃油供給系統部件：

      如果確定燃油供給不足導致柴油機動力不足，可以通過更換燃油泵、噴油嘴、燃油過濾器等部件來解決問題。

（2）更換空氣濾清器：

      如果確定空氣供給不足導致柴油機動力不足，可以通過更換空氣濾清器和進氣管路來解決問題。

（3）更換機械部件：

      如果確定機械故障導致柴油機動力不足，就需要進行更換氣缸套、活塞、氣門間隙、曲軸等機械部件的維修工作。

3、預防措施

      雖然對柴油機動力不足有了更深入的認識，并學習了其解決方法，但事實上，避免柴油機動力不足問題的發生更好的做法。其中，建議采取以下措施來預防柴油機動力不足問題的出現。

（1）定期更換和保養零部件。

      如前所述，柴油機動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零部件是預防柴油機動力不足問題的有效手段。而保養計劃需要參考特定的柴油機類型和工作情況來進行安排。

（2）遵循正確的使用方法。

      正確的使用方法對于避免柴油機動力不足問題同樣很重要，因此必須遵守柴油機的使用指南來操作。例如，短途行駛會導致柴油機性能下降，因此它需要定期進行長途開車。

（3）定期進行維修。

      維修既可以是解決柴油機動力不足問題，也可以是預防它。定期進行維修可以檢查和調整柴油機以確保其正常工作和高效性能。

      本文針對柴油機動力不足問題，分析了它的原因和診斷方法，并提出了解決該問題的實用方法。這些方法不僅可用于故障排除，還可用于預防未來故障的出現。因此，對于建立更好的機器使用規范和生產效率的保證來說是非常重要的。最后，我們強調，確保正確使用和保養最關鍵的，它可以使設備的使用壽命更長并降低重大故障的發生，并維持穩定的生產水平。

 

總結：

      柴油發電機動力不足的故障是很復雜的，在診斷故障時需要掌握系統的檢修步驟和方法。此外，若在對電控柴油發電機進行故障診斷時，首先需要系統全面地掌握電子控制系統的結構、原理和線路連接方式，明確電控系統中各部分可能產生的故障以及對整個系統的影響；運用科學的故障診斷方法對系統故障現象進行綜合分析、判斷，確定故障的性質和可能產生此類故障的原因；制定合理的診斷程序進行深入診斷和檢查。總之，在柴油發電機動力不足的故障診斷中，應對柴油發電機動力不足的原因要有清楚的認識，并針對其故障現象來對癥下藥，綜合從操作員、儀器設備等得到的信息、數據，進行綜合分析，找出故障所在，專業人員利用專用工具進行全面維修。直到圓滿解決動力不足的故障，使柴油發電機組恢復最佳性能和技術指標。

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