康明斯發電機組工作異常現象分析
發布時間：2024-12-17 點擊：38
摘 要：通過對柴油發電機常見故障如汽缸墊燒損、缸套活塞組件磨損超限、噴油泵供油時間不正確故障現象與原因的分析，對故障排除方法進行了介紹，幫助康明斯用戶和經銷商提高對柴油發電機故障的認識。
一、汽缸墊燒損故障分析
汽缸墊燒損后，柴油發電機就失去密封作用，發生竄氣、漏氣、滲水、漏水、漏油等現象。
1、故障具體表現：
（1）若兩相鄰汽缸之間燒損時，會發生兩缸竄氣，兩缸的壓縮壓力都不足，柴油發電機轉速達不到標定轉速。
（2）若燒損部位使冷卻水道與汽缸竄通時，水箱中會冒氣泡，排氣管冒白煙，甚至排水。停車后，因水漏入油底殼，使油面上升。
（3）當燒壞部位在汽缸與缸蓋螺栓孔處，汽缸墊邊緣相通時，有漏氣聲。有時還漏水、漏油，在缸蓋螺栓及孔上有積碳。
（4）當燒損部位使汽缸與汽缸體上平面的潤滑油孔相通時，氣體竄入潤滑系，使機油溫度升高，氧化變質加快，主要表現在油底殼內有水，水箱中有機油等。
2、主要原因：
（1）汽缸蓋平面與機體平面不平整，汽缸墊壓不實。如平面翹曲，有腐蝕坑，各汽缸套凸出汽缸體平面，高度相差過大等。
（2）缸蓋螺栓松動或擰緊次序不正確，擰緊力矩不一致，局部壓不實。
（3）汽缸墊質量差，不平整，厚薄不勻，彈性差，或存放中變形等。
（4）發動機長期過熱。
3、排除方法：
（1）購買質量合格的汽缸墊。購回后，要掛在墻壁上。切勿亂放、重壓、折疊，以防止變形。
（2）安裝時，要將汽缸蓋平面、機體上平面、汽缸墊擦干凈。
（3）缸蓋平面、機體平面、汽缸套凸出高度應符合技術要求。
（4）在汽缸墊兩面可涂0.03～0.05 mm的專用石墨膏或缸墊密封膠，不可涂潤滑脂（黃油）。
（5）汽缸墊安裝正確，應使缸口處有卷邊的一面朝上（缸蓋方向）。注意不要堵住油孔、水孔。
（6）按規定扭矩和正確的順序，用扭力扳手，分2～3次扭緊缸蓋螺栓。對新的或大修后的柴油發電機，在工作10～15 h后，按要求扭矩重新扭緊一遍。
（7）防止柴油發電機過熱。造成柴油發電機過熱的主要原因：冷卻系散熱不良，結垢太多，供油提前角過小，噴油壓力低，霧化不良，發動機長期超負荷工作。
（8）正確啟動，不可采用加大油門的方式來提高機溫。在水溫大于60 ℃時，再投入作業。（9）在熄火時，不要轟油門，以免柴油發電機溫度和承受的負荷突然升高。（10）汽缸墊使用一定時間后，發現其失去彈性或損壞時需及時更換。
二、汽缸套、活塞、活塞環磨損超限
1、故障現象：
汽缸套、活塞、活塞環是柴油發電機壓縮系的主要零件，由于過度磨損，配合間隙增大，使密封性變壞，產生漏氣，壓縮壓力不足，啟動困難，柴油燃燒不完全，排氣冒黑煙，發動機功率不足等問題。機油也會竄入燃燒室，排氣冒藍煙，機油消耗增加，活塞、汽缸間產生敲擊聲。
2、檢查方法：
用壓力表測汽缸的壓縮壓力。將柴油發電機預熱到水溫65 ℃之后熄火，拆下噴油器，把壓力表總成裝上，用搖把（單缸柴油發電機）或電機帶動曲軸旋轉，使之達到200～300 r·min-1，觀察壓力表最大讀數。195型柴油發電機的標準壓縮壓力為1.8 mpa，允許值為1.4 mpa，若壓力表最大讀數小于允許值時，在排除氣門漏氣和燒缸墊的故障后，則說明活塞、缸套、活塞環磨損超限。也可用簡易法判別：從噴油器孔向汽缸中注入少量機油，若壓縮壓力有較顯著升高，則說明汽缸與活塞環或汽缸與活塞之間漏氣。
3、主要原因：
（1）柴油發電機使用時間較長（如2000 h左右）汽缸、活塞環和活塞磨損量較大，屬正常磨損。
（2）柴油發電機使用時間不長就出現磨損超限。主要原因：零件的材質不合格，零件耐磨性差。使用不正確，如長期低溫工作或起動后冷車即投入工作。經常超負荷工作。進氣中和機油中有磨料（灰塵、泥土、鐵屑等）。連桿變形，使其發生偏磨。潤滑不良（如潤滑油質量差、變質等）。
4、排除方法：
若汽缸磨損不大，或圓柱度在允許范圍，則可用更換活塞環的辦法來恢復零件的配合性能。若汽缸圓度、圓柱度超過極限值，則可鏜缸恢復缸筒的幾何形狀，并配加大尺寸的活塞。也可報廢處理，更換新的缸套，最好是汽缸與活塞成對更換。若連桿變形，則要校正或更換。
三、噴油泵供油時間不正確
噴油泵供油時間過早或過遲，都容易產生啟動困難，功率不足，柴油發電機過熱，油耗增加的現象。供油時間過早，還會有敲擊聲;供油時間過遲，在啟動或小負荷時，還會使煙色變白，在中、大負荷時，使煙色變黑，并伴有低沉的敲擊聲。如果兩缸之間的供油提前角不一樣，還會引起轉速不穩和單缸產生敲擊聲的問題。
1、供油時間不準的原因：
多是裝配噴油泵或正時齒輪不正確，一是記號對錯，二是噴油泵的位置不準確，沒有用定時管法仔細地找供油時間。由于正時齒輪的磨損，容易使齒側間隙增大，這樣會造成整個供油時間的推遲。另外還可能是由于正時齒輪記號打錯，或噴油泵軸鍵槽錯位，但這種問題相對較少。兩缸之間供油提前角不一致，多是因為在長期使用中，噴油泵供油凸輪磨損，以及柱塞拐臂及其撥叉的磨損不一致造成的。
2、排除方法：
如果轉速不穩或有敲擊聲，懷疑兩缸供油時間提前角不一致，可用單缸斷油法檢查。即松開一個缸的高壓油管，停止這缸的供油，令另一缸單獨工作，兩缸輪流進行，當故障消失時，停止工作的汽缸即是有故障的汽缸。檢查該缸的供油時間，并找正。檢查兩缸供油提前角不一致問題時，也可以直接用定時管法分別檢查兩缸的供油提前角，并加以找正。如果兩缸供油時間的正確性不能兼顧，則應查清原因，更換新件。
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一、汽缸墊燒損故障分析
汽缸墊燒損后，柴油發電機就失去密封作用，發生竄氣、漏氣、滲水、漏水、漏油等現象。
1、故障具體表現：
（1）若兩相鄰汽缸之間燒損時，會發生兩缸竄氣，兩缸的壓縮壓力都不足，柴油發電機轉速達不到標定轉速。
（2）若燒損部位使冷卻水道與汽缸竄通時，水箱中會冒氣泡，排氣管冒白煙，甚至排水。停車后，因水漏入油底殼，使油面上升。
（3）當燒壞部位在汽缸與缸蓋螺栓孔處，汽缸墊邊緣相通時，有漏氣聲。有時還漏水、漏油，在缸蓋螺栓及孔上有積碳。
（4）當燒損部位使汽缸與汽缸體上平面的潤滑油孔相通時，氣體竄入潤滑系，使機油溫度升高，氧化變質加快，主要表現在油底殼內有水，水箱中有機油等。
2、主要原因：
（1）汽缸蓋平面與機體平面不平整，汽缸墊壓不實。如平面翹曲，有腐蝕坑，各汽缸套凸出汽缸體平面，高度相差過大等。
（2）缸蓋螺栓松動或擰緊次序不正確，擰緊力矩不一致，局部壓不實。
（3）汽缸墊質量差，不平整，厚薄不勻，彈性差，或存放中變形等。
（4）發動機長期過熱。
3、排除方法：
（1）購買質量合格的汽缸墊。購回后，要掛在墻壁上。切勿亂放、重壓、折疊，以防止變形。
（2）安裝時，要將汽缸蓋平面、機體上平面、汽缸墊擦干凈。
（3）缸蓋平面、機體平面、汽缸套凸出高度應符合技術要求。
（4）在汽缸墊兩面可涂0.03～0.05 mm的專用石墨膏或缸墊密封膠，不可涂潤滑脂（黃油）。
（5）汽缸墊安裝正確，應使缸口處有卷邊的一面朝上（缸蓋方向）。注意不要堵住油孔、水孔。
（6）按規定扭矩和正確的順序，用扭力扳手，分2～3次扭緊缸蓋螺栓。對新的或大修后的柴油發電機，在工作10～15 h后，按要求扭矩重新扭緊一遍。
（7）防止柴油發電機過熱。造成柴油發電機過熱的主要原因：冷卻系散熱不良，結垢太多，供油提前角過小，噴油壓力低，霧化不良，發動機長期超負荷工作。
（8）正確啟動，不可采用加大油門的方式來提高機溫。在水溫大于60 ℃時，再投入作業。（9）在熄火時，不要轟油門，以免柴油發電機溫度和承受的負荷突然升高。（10）汽缸墊使用一定時間后，發現其失去彈性或損壞時需及時更換。
二、汽缸套、活塞、活塞環磨損超限
1、故障現象：
汽缸套、活塞、活塞環是柴油發電機壓縮系的主要零件，由于過度磨損，配合間隙增大，使密封性變壞，產生漏氣，壓縮壓力不足，啟動困難，柴油燃燒不完全，排氣冒黑煙，發動機功率不足等問題。機油也會竄入燃燒室，排氣冒藍煙，機油消耗增加，活塞、汽缸間產生敲擊聲。
2、檢查方法：
用壓力表測汽缸的壓縮壓力。將柴油發電機預熱到水溫65 ℃之后熄火，拆下噴油器，把壓力表總成裝上，用搖把（單缸柴油發電機）或電機帶動曲軸旋轉，使之達到200～300 r·min-1，觀察壓力表最大讀數。195型柴油發電機的標準壓縮壓力為1.8 mpa，允許值為1.4 mpa，若壓力表最大讀數小于允許值時，在排除氣門漏氣和燒缸墊的故障后，則說明活塞、缸套、活塞環磨損超限。也可用簡易法判別：從噴油器孔向汽缸中注入少量機油，若壓縮壓力有較顯著升高，則說明汽缸與活塞環或汽缸與活塞之間漏氣。
3、主要原因：
（1）柴油發電機使用時間較長（如2000 h左右）汽缸、活塞環和活塞磨損量較大，屬正常磨損。
（2）柴油發電機使用時間不長就出現磨損超限。主要原因：零件的材質不合格，零件耐磨性差。使用不正確，如長期低溫工作或起動后冷車即投入工作。經常超負荷工作。進氣中和機油中有磨料（灰塵、泥土、鐵屑等）。連桿變形，使其發生偏磨。潤滑不良（如潤滑油質量差、變質等）。
4、排除方法：
若汽缸磨損不大，或圓柱度在允許范圍，則可用更換活塞環的辦法來恢復零件的配合性能。若汽缸圓度、圓柱度超過極限值，則可鏜缸恢復缸筒的幾何形狀，并配加大尺寸的活塞。也可報廢處理，更換新的缸套，最好是汽缸與活塞成對更換。若連桿變形，則要校正或更換。
三、噴油泵供油時間不正確
噴油泵供油時間過早或過遲，都容易產生啟動困難，功率不足，柴油發電機過熱，油耗增加的現象。供油時間過早，還會有敲擊聲;供油時間過遲，在啟動或小負荷時，還會使煙色變白，在中、大負荷時，使煙色變黑，并伴有低沉的敲擊聲。如果兩缸之間的供油提前角不一樣，還會引起轉速不穩和單缸產生敲擊聲的問題。
1、供油時間不準的原因：
多是裝配噴油泵或正時齒輪不正確，一是記號對錯，二是噴油泵的位置不準確，沒有用定時管法仔細地找供油時間。由于正時齒輪的磨損，容易使齒側間隙增大，這樣會造成整個供油時間的推遲。另外還可能是由于正時齒輪記號打錯，或噴油泵軸鍵槽錯位，但這種問題相對較少。兩缸之間供油提前角不一致，多是因為在長期使用中，噴油泵供油凸輪磨損，以及柱塞拐臂及其撥叉的磨損不一致造成的。
2、排除方法：
如果轉速不穩或有敲擊聲，懷疑兩缸供油時間提前角不一致，可用單缸斷油法檢查。即松開一個缸的高壓油管，停止這缸的供油，令另一缸單獨工作，兩缸輪流進行，當故障消失時，停止工作的汽缸即是有故障的汽缸。檢查該缸的供油時間，并找正。檢查兩缸供油提前角不一致問題時，也可以直接用定時管法分別檢查兩缸的供油提前角，并加以找正。如果兩缸供油時間的正確性不能兼顧，則應查清原因，更換新件。
柴油發電機的連桿瓦異常及維修說明
面對市場上眾多的發電機品牌與型號，用戶如何才能選擇到適合的柴油發電機？
500kw柴油發電機組1小時耗油多少？如何降低成本？
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