柴油發電機作業無力的原因和檢查方法
發布時間：2022-02-05 18:00:39 ▏閱讀：次
摘要：出現柴油發電機工作無力故障主要是由于柴油發動機凸輪軸軸頸與軸承磨損間隙增大造成的，凸輪軸軸頸與軸承磨損間隙增大時，將會影響進排氣門的正常關閉，導致柴油發電機組工作無力。本文主要介紹影響柴油發電機功率不足的幾個主要的原因，是讓我們更好地去使用和管理好柴油發電機，正確地使用柴油發電機是保證機器長期安全運輸和工作順利的重要措施，實用性很強。
一、概述
柴油發電機的正確使用是保證機器長期安全運輸和工作順利的重要措施，康明斯發電機廠家對的柴油發電機都提出了一定的使用管理方法和操作規程，以便管理人員按照這些規定維護，管理好柴油發電機。由于柴油發電機機型不一，性能各異，用途也不同，它們的使用和管理方法除了一些基本點相同外，尚有各自的獨特要求，要以對技術精益求精的精神，對各種具體情況進行具體的分析，不斷提高管理水平，確保發電機組的安全運轉。
二、柴油發電機功率不足的主要原因
1、空氣濾清器不潔凈
空氣從大氣中進入柴油發電機氣缸前要經過空氣濾清器。空氣濾清器不清潔會造成阻力增加，空氣流量減少，充氣效率下降，致使發動機動力不足，應按要求清洗必要時更換濾芯。
2、排氣管堵塞
排氣管堵塞會造成排氣不暢通，排氣背壓過大，燃油效率下降，動力下降。應檢查是否由于排氣管內積炭太多使排氣道阻力增加，應定期對排氣道清潔，刮除灰塵、油垢、清降積炭。
3、供油提前角過大或過小
噴入氣缸的柴油應在準確的時間內完成，通常在它上死點附近，因為這時氣體的溫度高，氧的濃度大，有利于燃燒的進行。如果噴油過早，氣缸內壓力溫度不夠，柴油不能立即燃燒，而在上死點前某瞬時急劇爆燃，使柴油發電機工作變得粗暴，產生“敲缸”現象。這種現象會造成燃燒不完全，油耗增加，甚至會導致活塞與氣缸蓋的損壞。通常噴油開始點是在曲軸到達上死點前一個角度，這個角度叫做“噴油提前角”。一般噴油提前角在5-35°范圍內，高速柴油發電機取大值。設置噴油提前角目的是為柴油發電機燃燒創造適當條件，使氣缸內最高爆炸壓力發生在上死點后5-10°這個最有利的時刻。供油提前角過大或過小會造成油泵噴油時間過早或過晚“噴油時間過早則燃油燃燒不充分，過晚則會冒白煙，燃油也會燃燒不充分”，使燃燒過程不是處于最佳狀態。
4、活塞與缸套磨損和拉傷（如圖1）
（1）氣缸套的磨耗
氣缸套磨損原因：
①活塞與活塞環沿氣缸套內壁作高速往復運動，往復摩擦，潤滑油燃燒產物中細小硬渣粒、磨損下來的金屬屑及新鮮空氣中帶來的灰塵顆粒粘附在摩擦表面上；
②柴油和潤滑油的燃燒產物中含有腐蝕性物質。高溫中硫分與水蒸汽會化合為硫酸等腐蝕性嚴重的物質；
③潤滑油品種規格使用不當、油量不足、活塞氣環硬度過高、彈力過強或者油環安裝不合理；
④活塞的側推力使氣缸在垂直于曲軸中心線方向的磨耗大，由于活塞在膨脹作功沖程中的側推力要比壓縮沖程中的側推力大得多，所以在氣缸套內壁膨脹沖程側推力方向的磨耗要比另一邊大一些。
（2）活塞在使用中經常發生的幾種損壞情況
活塞裙部的磨耗和擦傷：活塞裙部是活塞運轉的導向面，往復運動時受側推力作用而與氣缸套內壁產生摩擦磨耗。除磨耗外還經常出現活塞裙部擦傷現象，氣缸內壁上也會有擦傷痕跡。
活塞擦傷原因：
①活塞環斷頭、活塞環槽崩裂碎塊或活塞銷止動銷環脫出；
②連桿彎曲和活塞變形；
③氣缸套變形原因有冷卻系統工作失常和裝配工作的錯誤（如吊缸后換用的缸套堵水橡皮圈太粗，致使氣缸安裝后受擠壓而內徑變形會造成咬缸并拉壞活塞）；
④活塞頂部膨脹過大而咬缸。頂部與高溫燃氣接觸，該處金屬厚，溫差大而冷卻條件差。
活塞環槽間筋條崩落：環槽根部轉角處沒有制成園角，使用中尖角處就產生應力集中，開始時發生裂紋，逐步發展擴大成為裂縫使筋條崩裂。
活塞環槽平面磨耗：原因是氣缸套有較大的錐度，活塞環往復運動中時張時縮使活塞環上下平面與活塞環槽上下平面發生摩擦，磨耗間隙增大，滑油與燃氣容易進入間隙形成積炭，嚴重時會粘住活塞環失去彈性，柴油發電機功率降低。
活塞裂縫：裂縫多產生于頂部邊緣和活塞銷孔上部，主要原因是過大的熱應力。
活塞銷孔的磨耗：磨耗的方向是上下兩個部分，由于燃氣壓力的作用，上面的磨耗程度更厲害些，如橢圓度超過極限數值則必須換新活塞。
如果活塞與缸套拉傷嚴重或磨損過，以及活塞環結膠造成摩擦損失增大，造成發動機自身的機械損失增大，壓縮比減小，著火困難或燃燒不充分，下充氣增大，漏氣嚴重，此時，應修理或更換缸套、活塞和活塞環。
圖1 活塞缸套磨損
5、燃油系統有故障
柴油發電機的功率發揮、運轉平穩、油量消耗、機件磨損等在很大程度上取決于燃油系統（圖2）的工作。要使柴油能在氣缸中很好地自然作功，必須具備以下的條件：
①適當的數量：柴油的完全燃燒需定量空氣，氣缸容積不變，柴油過多燃燒不完全；柴油過少排煙損失增加。
②準確的時間。
③良好的霧化狀態：噴入氣缸的柴油應霧化良好，微細油粒分布均勻，油矩應該有足夠穿透力并與燃燒室形狀相適應，使油霧能均勻地散布在燃燒室空間，擴大柴油與空氣的接觸面積，有利于柴油充分燃燒。
④合乎要求的質量：柴油發電機都對自己使用的柴油牌號、性能有一定的要求，應使用符合質量要求的柴油。
柴油符合了上述四個條件后，要使它能在氣缸中良好的燃燒作功而設置的柴油發電機燃油系統出現下面三種情況都應進行修理、調整或更新：
①燃油濾清器或者管路內進入空氣或阻塞，造成油路不暢通，動力不足，甚至著火困難；
②噴油偶件損壞造成漏油、咬死或霧化不良，動力不足；
③噴油泵供油不足造成動力不足。
圖2 供油系統工作圖
6、冷卻和潤滑系統有故障
（1）在冷卻方面
柴油發電機工作中氣缸蓋、氣缸、活塞等部件處于高溫之下，如不采取冷卻措施，這些部件材料強度會嚴重下降，這部分被冷卻系統（圖3）帶走的熱量對柴油發電機來說是一種損失，但是為保證柴油發電機在工作中受高溫的機件有必要的強度，這項損失不可避免，柴油發電機被冷卻系統帶走的熱量約占燃燒總發熱量的25～38%。冷卻愈強損失愈大，過分冷卻會使燃料燃燒預燃期延長，影響燃料正常燃燒，使滑油粘度變大，摩擦所消耗功增加，這些因素直接使柴油發電機的功率和經濟性降低。
圖3 冷卻系統工作圖
（2）在潤滑方面
柴油發電機在運轉中必須對各部件摩擦表面進行潤滑，方式有人工、飛濺與壓力循環潤滑三種。壓力循環潤滑優點很多得到廣泛采用。潤滑油泵由柴油發電機帶動后使滑油在壓力下不斷地流到各需要潤滑的部位。潤滑中還可加強冷卻效果，潤滑系統工作情況可在壓力計、溫度表讀數上及時地反映。
所以柴油發電機過熱，是由于冷卻或潤滑系統有故障所致，此種情況下會導致水溫和油溫過高，易出現拉缸或活塞環卡死現象，當柴油發電機排氣溫度增加時，應檢查冷卻器和散熱器，清除水垢。
7、缸蓋組有故障
氣缸蓋位于氣缸體的頂部，用螺栓與氣缸體牢固地聯結在一起，之間有壓緊的氣缸墊，以保持氣缸的密封。柴油發電機的氣缸蓋有以下功用：把氣缸套緊緊壓牢，以便活塞移動工作；封閉氣缸套頂端，使氣缸形成一個密閉的燃燒空間；在氣缸蓋上安裝各種附件，如噴油器、氣閥、安全閥、起動閥、檢爆閥等；為氣體進出氣缸提供通道，為冷卻缸蓋的冷卻水提供空間。由此可見，氣缸蓋是一個構造比較復雜的部件，有以下其中一個部件或環節出現問題，應立即進行維修處理或換新部件：
①排氣漏氣引起進氣量不足或進氣中混有廢氣，導致燃油燃燒不充分，功率下降，應修磨氣門與氣門座的配合面提高其密封性，必要時換新；
②氣缸蓋與機體接合面漏氣會使缸體內的氣進入水道或油道，造成冷卻系統進入發動機體內。由于氣缸墊損壞，變速時會有一股氣流從缸墊沖出，發動機運轉時墊片處會有水泡出現；
③氣門間隙不正確會造成漏氣，致使動力下降，著火困難；
④氣門彈簧損壞會造成氣門回位困難、漏氣，燃氣壓縮比減少；
⑤噴油器安裝孔漏氣或銅墊損壞會造成缺缸。
8、連桿軸瓦與曲軸連桿軸頸表面咬毛
連桿軸瓦與曲軸連桿軸頸表面咬毛情況出現會伴有不正常聲音及機油壓力下降等現象，這是由于機油油道堵死、機油泵損壞、機油濾芯堵死沒有機油等原因造成。此時可拆卸柴油發電機側蓋，檢查連桿大頭側面間隙，看連桿大頭是否能前后移動，不能移動則表示已咬毛，應檢修或更換連桿軸瓦。
對于增壓柴油發電機，除以上原因會使功率下降外，如果增壓器軸承磨損，壓力機及渦輪的進氣管路被污物阻塞或漏氣，也都可使柴油發電機的功率下降。
三、柴油發電機工作無力故障檢查方法
1、在凸輪軸一側各軸承所在的部位進行聽診(先采用低轉速昕診)。
2、 如果沒有敲擊聲，再周期性地提高轉速，到中油門聽診.當軸承間隙過大時，表現出一種比較尖銳而且清晰的敲擊聲調。
3、當軸向間隙過大時，用聽診器(或改錐)觸在軸向間隙調整螺絲處，可聽到清晰的響聲。
4、檢查柴油濾清器以及柴油管路局部是否存在堵塞的現象，因而造成發電機組在啟動的時候供油量不足；
5、檢查油箱開關是不是全部處于打開的狀態；隨后檢查發電機組的油泵泵油的剩余量，若剩余量不足建議及時的加注油液；
6、檢查噴油嘴是否存在故障；
7、對氣泵內壓力依次打開濾清器和噴油泵放氣螺栓，排除空氣，旋緊各油管接頭。
柴油發電機性能工況的好壞直接影響到發電機組是否能安全航行，工程是否順利完成，提出柴油發電機功率不足的幾點原因，是讓我們更好地去使用和管理好柴油發電機，如果能讓維修人員都能掌握好柴油發電機的維修保養技能，可以大大提高柴油發電機的使用壽命，提高經濟效率和工作效率很有實用價值。
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