故障檢查與技術維護

康明斯柴油發電機的常見故障原因和排除方法

 

摘要：作為一個合格的康明斯設備使用操作者和維修工，必須了解柴油機類型、組成、功用及故障診斷方法，并執行發動機操作、設備運用、消防等安全操作規程。當柴油發電機在使用過程出現故障，除了能正確選擇使用維修儀器和設備，對故障進行檢測和記錄，確認故障原因。還應當具備獨立查閱維修資料收集信息，討論和制定出相應的故障診斷流程。

 

一、頻率不穩的原因和排除方法

 

      “游車”是柴油發電機轉速不穩的俗稱。即柴油發電機運轉時，轉速在較大的范圍內周期性地忽高忽低地變化；轉速變化不及時，柴油發電機無力等表現。

1、發動機“游車”原因

      柴油發電機轉速不穩的實質是調速功能變差。主要是由于噴油泵和調速器內部運動件阻力過大或配合間隙過大，使調速器的靈敏度下降，循環供油量的改變滯后于轉速的變化，其原因如下：

① 噴油泵油量調節拉桿（即齒條）移動不靈活。

② 噴油泵凸輪軸軸向間隙過大。

③ 噴油泵供油調節拉桿上固定的拔叉與調節臂配合間隙過大（油量調節齒桿與齒圈的間隙過大）。

④ 供油調節拉桿與拔叉（齒圈與柱塞旋轉套筒）松動或變形、妨礙了循環供油量的及時調節。

⑤ 調速器內部機油太臟、太少或過稠。

⑥ 調速器內運動件配合過緊，阻力大。

⑦ 調速器內運動件各連接處磨損過多而松曠。

⑧ 調速器彈簧變形或折斷。

⑨ 調速器飛錘收張距離不一致。

2、發動機“游車”診斷與處理方法

① 首先檢查調速器內機油是否過少、過臟或過粘。如果機油數量不足或過臟、過粘，應檢查出故障原因并排除。

② 若機油數量、質量符合要求，可拆下噴油泵檢視窗蓋板，用手捏住油量調節拉桿（或齒桿），使拉桿（或齒桿）前后移動來檢查其松緊度（適用于Ａ型泵）。

      如果油量調節拉桿移動阻力較大，說明是拉桿（或齒桿）與支承孔配合過緊或彎曲變形或拉傷或銹蝕或被異物卡滯，運動不靈活。應拆下調速器蓋，將油量調節拉桿（即齒桿）與調速器脫開，然后再進一步確認油量調節拉桿移動阻力大小。若阻力仍然較大，說明前述檢查正確，應進行分解排除；若能在小范圍內前后移動自如，說明拉桿（即齒桿）彎曲變形、齒圈變形，應換件修理或矯正。如果拉桿與調速器脫開后運動自如，則說明故障在調速器內。

③ 如果用手捏住油量調節拉桿來回移動靈便，說明配合件間隙過大或固定螺釘有松動。如果前后移動拉桿（或齒桿）的同時，用一手捏住拔叉（或齒圈），感覺有相對移動，說明螺釘松動，應緊固。齒桿與齒圈的齒隙過大，也可造成“游車”。

④ 若上述檢查結果正常，則是調速器各連接點松曠，如飛錘銷孔座架連接處，拉桿（或齒桿）與調速杠桿連接處等。

⑤ 檢查調速器彈簧是否變形，各飛錘收張距離是否一致，如圖1所示。否則應調整到對應飛錘收張距離相等為止。

⑥ 最后檢查凸輪軸軸向間隙，如圖2所示。

 

圖1  機械式調速器飛錘收張距離 1.調速器軸 2.飛錘支架 3.飛錘銷 4.飛錘 5.滑套 6.擺桿 7.擺桿銷 8.調速彈簧9.噴油泵齒條 10.操縱手柄 11.扇形齒板 12.最高轉速限止螺釘 13.最低轉速限止螺釘

圖2  凸輪軸軸向間隙測量示意圖

 

二、“飛車”時的應急措施及處理方法

 

      “飛車”是指柴油發電機的轉速失去控制而突然增高，超過允許的最高轉速，同時伴有巨大聲響的現象。柴油發電機超速時，若不及時采取措施進行控制，在短時間內可導致柴油發電機損壞，甚至發生人身傷亡事故，造成難以挽回的損失。其中，機械調速器如圖3所示，電子調速器如圖4所示。

1、 原因

      柴油發電機之所以產生“飛車”，是由于柱塞的轉動失去控制，滯留在較大或最大供油位置，或柴油發電機的轉速因負荷減輕，使每循環噴油量隨柱塞運動速度加快而增多，增多的噴油量又促使轉速進一步升高，如此惡性循環，直至超過最高允許轉速達到無法控制的地步。具體原因如下：

① 油量調節拉桿（即齒條）卡死在某一位置。

② 油量調節拉桿與調速器連接桿件脫開。

③ 調速器彈簧折斷受卡。

④ 調速器飛錘連接銷卡住或脫出。

⑤ 調速器飛錘銹死。

⑥ 調速器滑動軸與套生銹或被異物卡住。

⑦ 調速器與噴油泵松脫。

⑧ 調速器內的機油粘度過大，使飛錘難以張開。

⑨ 調速器的推力盤軸向滑動受阻。

⑩ 調速器的飛錘架與導向板滑動受阻。

2、應急措施

      柴油發電機產生“飛車”后，應根據當時具體情況，迅速設法強迫柴油發電機熄火，具體方法有以下幾種：

① 采用電熄火，強制斷油。

② 堵塞進氣口，阻止空氣進入氣缸。

③ 松開高壓油管接頭，不使燃油進缸。

④ 松開噴油泵低壓進油管接頭，斷開低壓油腔供油。

3、診斷與處理方法

      一旦出現柴油發電機“飛車”，應就地采取相應的緊急措施使柴油發電機熄火，而后再排除故障。

① 冷起動后柴油發電機產生“飛車”，抬起油門，轉速仍居高不下，應拉動熄火拉鈕使其熄火。首先應檢查調速器內機油是否過粘，造成飛錘不易張開，失去調節轉速的功能。

② 停放時間較長的汽車起動后“飛車”，應拆開噴油泵檢視窗蓋或噴油泵前端油量調節拉桿（齒桿）端面護帽，用手移動拉桿，觀察是否靈活，如果澀滯，說明拉桿（齒桿）與套銹蝕，或潤滑不良，應予以除銹潤滑。

③ 若噴油泵是在進行拆裝保養裝車后出現的“飛車”，則需檢查拉桿（齒桿）是否因保管不善造成彎曲變形卡滯。若是，則應拆下矯正或更換新件。

④ 在檢查拉桿（齒桿）時，若拉桿運動自如，但向后推動不能自動前移，說明拉桿與調速器連接桿件脫開，應拆開調速器檢視窗蓋進行檢查排除。

⑤ 如果上述檢查均正常，則故障在調速器內，應拆開調速器后蓋，完全分解檢查。檢修完畢后應進行試驗臺調試，確信無疑后再裝機。

 

圖3  康明斯PT泵VS調速器結構圖

圖4  發電機電子調速器示意圖

 

 

三、“抖動”的原因和處理方法

 

      柴油發電機在工作中出現抖動，除去柴油發電機械噴油不正時、各缸工作不正常和各部機件磨損松曠等因素外，主要是支承不當引起的。

1、原因

① 柴油發電機懸置斷裂。

② 柴油發電機懸置固定螺栓松動。

③ 柴油發電機懸置緩沖墊塊失效或脫落。

④ 柴油發電機懸置位置不當，使傳動部分不同軸心。

2、診斷與處理方法

① 診斷柴油發電機的抖動可結合聲響來判斷。對于原地起動的柴油發電機，如果沒有明顯的異響而抖動，說明是支承不牢固引起的，應仔細檢查懸置是否斷裂，固定螺栓是否松動，緩沖墊塊是否損壞或脫落，并及時修理。

② 如果起動柴油發電機并沒有抖動，而帶載后產生抖動，則說明是傳動部分同軸度偏差過大，應檢查懸置是否移位。檢查的方法是：在架起驅動橋的同時，擰松柴油發電機固定螺栓，起動柴油發電機運轉，觀察柴油發電機懸置有無擺動現象，若有擺動，則肯定是傳動部分同軸度偏差過大，應予調整。

③ 如果柴油發電機原地起動后有異響，且排氣煙色不正，則應按噴油不正時、各缸供油不均和個別缸不工作進行排除。

④ 對于使用已久的或在惡劣環境下工作的柴油發電機，若異響較明顯，應視各機件的松曠程度，予以檢修處理。

⑤ 對于剛維修不久的發電機組，則應考慮是否屬動平衡失效而造成的發電機組抖動。

 

四、不能熄火的原因和處理方法

 

      不能熄火的根本原因是缸內的燃油供應不能隨駕駛員的操作而中斷，也即因為噴油泵的供油不能被切斷，燃油切斷閥的工作原理如圖5、圖6所示。

1、原因

① 油泵不能斷油。

② 燃油泄漏到進氣歧管中。

③ 柱塞彈簧折斷發卡或油量調節拉桿卡滯。

④ 斷油電磁閥故障或控制線路故障，柴油發電機不能斷油。

2、診斷與修理方法

① 調整熄火拉線的長度，使熄火拉線拉到底時，高壓泵處于斷油狀態。

② 檢查燃油濾清器座處是否有裂紋，是否有燃油泄漏到進氣歧管。

③ 因柱塞彈簧折斷發卡或油量調節拉（齒）桿卡滯引起的不能熄火，應按“飛車”處理方法予以排除。

④ VE型轉子式分配噴油泵在燃油系中裝有電磁式斷油閥，關閉電源鑰匙，電磁式斷油閥應切斷供油。若關閉鑰匙后不能熄火，應查看電源是否被切斷，如果斷電，說明電磁閥有卡滯或閥門不密封，應予以調整、修理。

 

圖5  斷油電磁閥工作狀態

圖6  康明斯PT燃油泵切斷閥工作原理（接通狀態）

 

總結：

      如柴油機發生排機油故障，懷疑是呼吸氣管吸油過多引起的，就暫將呼吸氣管拔掉，觀察是否還有機油排出；若仍有機油排出，說明不是呼吸管有故障，而是其它部位的故障。分析故障時，對某一部件有懷疑時，可用標準部件替換，比較換件前后工作情況，是否有變化。如果有變化，說明被替換下來的部件有問題，否則沒問題。當懷疑某部位有問題但又不能肯定時，可使該部位的工作條件或技術狀態改變，來判斷故障。如壓縮力不足，向氣缸套部注入幾滴機油，來改變壓縮性能。以上就是康明斯公司能提供給您的解決常見故障的方法。

 

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