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柴油發(fā)電機故障排除與診斷原則 |
摘要:柴油發(fā)電機組是一個(gè)精密而又復雜的系統,其故障診斷也較為困難,而造成柴油發(fā)電機組不工作或不正常的原因可能是電子控制系統,也可能是電子控制系統以外的其他部分的問(wèn)題。故障檢查的難易程度也不一樣,如果能夠遵循故障診斷的一些基本原則,就可用簡(jiǎn)單的方法準確而迅速地找出故障所在。隨著(zhù)康明斯柴油發(fā)電機組應用數量不斷增加使用,本文以維修人員的角度對康明斯柴油機故障排除的原則和方法進(jìn)行了總結和分析。
一、診斷原則
康明斯發(fā)電機組的各個(gè)電控系統,各部件,各零件之間是密切相關(guān)的,所以對于一個(gè)故障不能孤立地看待,要從整體分析故障可能發(fā)生的原因、把握以下的原則,才能在維修中少走彎路。
1、先外后內
在進(jìn)行故障排除時(shí),應先對發(fā)電機組表面部件和電子控制系統外部方便檢測的部位先檢查,這樣可以避免本來(lái)是一個(gè)表面部件的原因,卻對發(fā)電機組大拆大卸,如發(fā)電機組不能發(fā)電,產(chǎn)生的原因有整流板損壞、勵磁回路斷路、剩磁消失、電壓調節器損壞、接線(xiàn)錯誤、旋轉整流器損壞、發(fā)電機損壞等,這種故障在檢査時(shí)應先觀(guān)察有無(wú)剩磁電壓,如有剩磁電壓直接短接S2與1E2觀(guān)察其是否能夠發(fā)電正常,如還是不能正常發(fā)電,檢測S1、S2和E1、E2阻值是否正?;蛘哌M(jìn)行充磁,如若不正常在進(jìn)行發(fā)電機內部的檢測,拆除發(fā)電機的側蓋板或后蓋進(jìn)行檢查。接線(xiàn)是否錯誤或有斷點(diǎn)。
2、先簡(jiǎn)后繁
能以簡(jiǎn)單方法檢查的可能故障部位先予以檢查。比如,直觀(guān)檢查最為簡(jiǎn)單,可以用看、摸、聽(tīng)等直觀(guān)檢查方法,將一些較為顯露的故障迅速的找出來(lái)。在下面基本方法中將介紹直觀(guān)檢查法。當直觀(guān)檢查未找出故障,需借助儀器儀表或其他專(zhuān)用工具儀表來(lái)檢查時(shí),也應先對較容易的予以先檢查。
3、先熟后生
由于結構很使用環(huán)境等原因,柴油發(fā)電機組的某一故障現象可能是以某些總成或部件的故障最為常見(jiàn),應先對這些常見(jiàn)故障部位進(jìn)行檢查。若未找出故障,再對其他不常見(jiàn)的可能故障部位予以檢查。這樣做往往可以迅速的找到故障,省時(shí)省力。
4、代碼優(yōu)先
電子控制系統一般都有故障自診斷功能,當電子控制系統出現某種故障時(shí),故障自診斷系統就會(huì )立刻監測到故障,并通過(guò)“監測發(fā)動(dòng)機”等警告燈向操作人員報警或提示。與此同時(shí),以代碼的方式儲存該故障的信息。對于有些故障,故障自診斷系統檢查前,應先按制造廠(chǎng)提供的方法,讀取故障代碼,并檢查和排除代碼所指的故障部位。待故障代碼所指的故障消除后,如果發(fā)動(dòng)機故障現象還未消除,或者開(kāi)始就無(wú)故障代碼輸出,則再對發(fā)動(dòng)機可能的故障部位進(jìn)行檢查。
5、先思后行
對發(fā)電機的故障現象進(jìn)行故障分析,在了解可能的故障原因有那些的基礎上再進(jìn)行故障檢查。這樣,可避免故障檢查的盲目性。既不會(huì )對與故障現象無(wú)關(guān)的部位做無(wú)效檢查,又可避免對一些有關(guān)部位漏檢而不能迅速排除故障。
6、先備后用
電子控制系統的一些部件性能好壞,電氣線(xiàn)路正常與否,常以其電壓或電阻值等參數來(lái)判斷。如果沒(méi)有這些數據資料,系統的故障檢判將會(huì )很困難,往往只能采取新件替換的方法,這些方法有時(shí)會(huì )造成維修費用猛增且費工費時(shí)。所謂先備后用是指在檢修該型柴油發(fā)電機組時(shí),應準備好維修柴油發(fā)電機組型的有關(guān)檢修數據資料。除了維修數據資料外,另一個(gè)有效的途徑是利用無(wú)故障柴油發(fā)電機組對其系統的有關(guān)參數進(jìn)行測量,并記錄下來(lái),作為日后檢修同型柴油發(fā)電機組的檢測比較參數。如果平時(shí)注意做好這項工作,會(huì )給系統故障檢查帶來(lái)方便。
7、先分析后動(dòng)手
在了解清楚故障現象后,對收集的信息進(jìn)行全面的分析,然后根據發(fā)電機組的構造,工作原理及相互的關(guān)系綜合分析故障可能存在的原因及范圍??得魉拱l(fā)電機組的某一種故障現象可由一個(gè)或多個(gè)部位引起,如不著(zhù)車(chē),即可以是電路故障如:轉速傳感器損壞、無(wú)轉速信號輸入、執行器阻值不對、也可以是調壓板無(wú)工作電壓或電壓低、啟動(dòng)供油量低、怠速轉速低等。機械故障如:燃料不充足、油管的有漏氣漏油、調速器卡死等現象,所以應在對故障進(jìn)行詳細地分析的基礎之上準確判斷故障范圍,再進(jìn)行檢查。避免不經(jīng)分析盲目地亂拆亂卸,這樣會(huì )延長(cháng)故障排除的時(shí)間。
8、資料信息的完善與積累
由于康明斯發(fā)電機組的電子控制系統一些部件的性能好壞,電氣線(xiàn)路的正常與否,常以電壓或電阻值等參數來(lái)判斷,如果沒(méi)有這些參數資料,往往只能以新件替換,這樣會(huì )使維修費用增加,而且費工費時(shí),人為延長(cháng)故障時(shí)間,因此在檢修前應熟悉并掌握有關(guān)檢修的參數,對于說(shuō)明書(shū)上找不到的參數,可以檢測同型號完好的發(fā)電機組參數進(jìn)行比較。在平時(shí)的工作中也應該積累和完善這些參數資料。
柴油發(fā)電機維修工程現場(chǎng)圖 |
圖2 柴油發(fā)電機維修流程圖 |
二、常用維修方法
排除故障要有全面性柴油發(fā)電機組的各系統、各部件、各零件之間是密切相關(guān)的,一個(gè)部件或一個(gè)系統發(fā)生故障,一般會(huì )涉及到其他部件或系統。所以,對一個(gè)故障現象不能孤立地看待,要從整體分析故障發(fā)生的原因并及時(shí)地排除故障。查找柴油發(fā)電機組故障時(shí)應盡可能減少拆卸,在排除柴油發(fā)電機組出現的故障時(shí),要在正確分析和判斷的基礎上進(jìn)行拆卸,不可以盲目拆卸零部件,在拆卸前應先了解和掌握該型號柴油發(fā)電機組的結構、工作原理及故障特點(diǎn)等,只有在科學(xué)、認真分析的基礎上才可以進(jìn)行拆卸。
1、觀(guān)察法
通過(guò)觀(guān)察柴油發(fā)電機的排煙等故障特征,判斷故障情況.
2、聽(tīng)診法
根據柴油發(fā)電機異常聲音憑聽(tīng)覺(jué)判斷故障部位性質(zhì)及程度。
圖3 柴油發(fā)電機煙色觀(guān)察 |
圖4 柴油發(fā)電機故障聽(tīng)診法 |
3、斷缸法
停止某缸工作,借以判斷故障是否出現在該缸,斷缸法一般是向懷疑出現故障的氣缸停止供油,比較斷缸前后發(fā)動(dòng)機的狀態(tài)變化,為進(jìn)一步查找故障部位或原因縮小范圍。
(1)目的
通過(guò)確認氣缸的燃燒被逐個(gè)停止時(shí),發(fā)動(dòng)機轉速的變化進(jìn)行斷缸檢查,判斷故障是影響特定的氣缸還是影響所有氣缸。
(2)檢查方法
為了要檢查發(fā)動(dòng)機轉速和振動(dòng),緩慢放松和旋緊噴油嘴的連接螺母,以控制噴入氣缸中的油量,檢查發(fā)動(dòng)機轉速和振動(dòng)。
4、比較排除法
對某些總成或零部件,采用更換的辦法確定是否存在故障。
5、故障診斷燈
當柴油機出現故障時(shí),可以通過(guò)整機儀表盤(pán)上的閃碼燈讀出閃碼,參照閃碼表初步判斷錯誤原因。閃嗎讀取操作說(shuō)明;在點(diǎn)火鑰匙開(kāi)關(guān)接通或發(fā)動(dòng)機運轉狀態(tài)下均可進(jìn)行,點(diǎn)火鑰匙開(kāi)關(guān)處于接通位置按下-—-松開(kāi)故障診斷請求開(kāi)關(guān)閃碼燈將報出閃碼每一次操作只閃爍一個(gè)閃碼直至循環(huán)第一個(gè)為止,閃碼由三位組成,閃爍方式、閃碼閃爍時(shí)間和間隔時(shí)間可以由發(fā)動(dòng)機廠(chǎng)自行定義。
6、使用專(zhuān)用工具
用于檢測發(fā)電機組故障的便攜式智能故障自檢儀 ,用戶(hù)可以利用它迅速地讀取柴油發(fā)電機組電控系統中的故障,并通過(guò)液晶顯示屏顯示故障信息,迅速查明發(fā)生故障的部位及原因 。故障診斷儀可以進(jìn)行較近一步的判斷。
柴油發(fā)動(dòng)機斷缸法示意圖 |
圖3 手持式燃油泵故障診斷儀框圖 |
三、故障分析目的及排除簡(jiǎn)表
1、故障分析與處理的目的
(1)預防故障的發(fā)生和防止事故的擴大。
例:噴油器的油嘴出現了裂紋,此時(shí)及時(shí)拔出噴油器進(jìn)行檢查和更換,就能避免因噴油器的油嘴裂紋發(fā)展到斷裂,繼而掉入缸內,打壞活塞頂面、氣缸蓋底面,甚至發(fā)生水錘的惡性事故。
(2)正確進(jìn)行應急處理,減少機破和臨修事故。
例:如某機務(wù)段,在柴油機啟機時(shí),就發(fā)現柴油機末端油壓不到0.05MPa,因此剛一啟機,就因停機油壓繼電器起作用而發(fā)生停機,反復多次均如此,此時(shí)有關(guān)人員采取了不正確的處理辦法,在故障原因未明的情況下,用手按DLS閥芯,強迫柴油機運轉,結果由于柴油機摩擦副內因機油壓力嚴重不足,發(fā)生了抱軸事故,一股氣體沖開(kāi)了曲軸箱的安全孔蓋。同時(shí),曲軸箱濾網(wǎng)上出現大量的鋁合金碎片。拆開(kāi)柴油機后發(fā)現還有幾個(gè)氣缸發(fā)生拉缸,并有好幾個(gè)氣缸已有抱缸的跡象,大部分軸瓦已抱在曲軸頸上,有好幾根連桿大頭被燒成蘭色,連桿螺釘已燒死在螺釘孔內,機體主軸承孔也發(fā)生變形,損失可謂大矣。
2、故障排除簡(jiǎn)表
表1 柴油發(fā)電機故障排除查詢(xún)表
序號 |
常見(jiàn)故障 |
可能出現的原因 |
排除方法 |
1 |
油壓報警并停機 |
壓力傳感器壞 |
更換壓力傳感器 |
潤滑油品質(zhì)差 |
更換潤滑油 |
||
機油濾清器臟 |
更換濾清器 |
||
減壓閥故障 |
修理或更換 |
||
機油泵故障 |
更換 |
||
機油量不足 |
添加機油 |
||
2 |
高水溫報警并停機 |
泠卻水不足 |
添加 |
水溫傳感器壞 |
更換傳感器 |
||
節溫器故障 |
更換節溫器 |
||
風(fēng)扇故障 |
更換風(fēng)扇 |
||
進(jìn)、排風(fēng)不暢 |
改造機房 |
||
散熱器氣流不暢 |
清除散熱器上雜物 |
||
風(fēng)扇皮帶松弛 |
調整 |
||
3 |
燃油低報警 |
燃油箱油位低 |
添加燃油 |
油位傳感器壞 |
更換同型號傳感器 |
||
4 |
充電失敗告警 |
控制系統無(wú)勵磁輸出 |
修理或更換 |
充電機壞 |
更換充電機 |
||
5 |
發(fā)動(dòng)機不能轉動(dòng) |
急停按鈕鎖定 |
復位 |
啟動(dòng)開(kāi)關(guān)失效 |
維修或更換 |
||
運動(dòng)部件卡死 |
修理 |
||
6 |
發(fā)動(dòng)機不能啟動(dòng) |
油管有空氣 |
排氣 |
油箱無(wú)油 |
添加燃油 |
||
蓄電池電量不足 |
進(jìn)行充電 |
||
起動(dòng)轉速過(guò)低 |
檢查電池電壓 檢查或更換起動(dòng)馬達 |
||
空氣濾清器堵塞 |
清洗或更換 |
||
高壓油泵故障 |
修理或更換 |
||
燃油質(zhì)量差 |
更換燃油 |
||
發(fā)電機溫度低 |
進(jìn)行預熱 |
||
7 |
冒白煙或藍煙 |
機油過(guò)多 |
排放至不超過(guò)油尺上限 |
機油粘度過(guò)低 |
更換機油 |
||
節溫閥故障(水溫過(guò)低) |
更換 |
||
噴油嘴故障 |
清洗或更換 |
||
噴油正時(shí)不正確 |
修理或更換 |
||
缸壓不足(氣缸、活塞環(huán)磨損) |
修理或更換 |
||
潤滑油品質(zhì)差 |
更換 |
||
8 |
冒黑煙或灰煙 |
燃油品質(zhì)差 |
更換燃油 |
高壓油泵故障 |
修理或更換 |
||
噴油正時(shí)不正確 |
調整 |
||
空氣濾清器堵塞 |
清洗或更換 |
||
氣門(mén)間隙不正確 |
調整 |
||
發(fā)動(dòng)機過(guò)載 |
降低負載 |
||
缸壓不足(氣缸、活塞環(huán)磨損) |
修理或更換 |
||
噴油嘴故障 |
清洗或更換 |
||
9 |
燃油消耗過(guò)高 |
燃油質(zhì)量差 |
更換燃油 |
高壓油泵故障 |
修理或更換 |
||
噴油嘴故障 |
清洗或更換 |
||
噴油正時(shí)不正確 |
調整 |
||
空氣過(guò)濾堵塞 |
清洗或更換 |
||
缸壓不足(氣缸、活塞環(huán)磨損) |
修理或更換 |
||
10 |
機油消耗過(guò)高 |
機油過(guò)多 |
排放至不超過(guò)油尺上限 |
機油粘度太低 |
更換機油 |
||
潤滑系統泄漏 |
堅固或更換 |
||
氣缸與活塞環(huán)磨損,氣門(mén)座密封圈磨損 |
修理或更換 |
||
11 |
無(wú)電壓輸出 |
電壓調節器接線(xiàn)松脫 |
檢查并處理 |
調節器E+、E-無(wú)勵磁輸出 |
進(jìn)行充磁 |
||
二極管或壓敏電阻故障 |
檢查并更換 |
總結:
對于不同的故障現象要靈活運用不同的方法。要根據康明斯發(fā)電機組的原理、結構入手,通過(guò)對發(fā)電機組故障判斷原則和主要方法的分析,使維修人員能夠盡快縮短査找障的時(shí)間,及時(shí)準確地排除故障。
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