故障檢修與技術(shù)維護

柴油發(fā)電機起動(dòng)困難的原因診斷和故障后果

 

柴油發(fā)電機的故險均為整機性故隱，也稱(chēng)綜合性故院。它影響整機的性能指標和可靠性指標。其原因也是綜合性的，涉及到許多系統、部件?？得魉构驹诒疚闹攸c(diǎn)介紹柴油發(fā)電機起動(dòng)困難和無(wú)法啟動(dòng)的故障現象、原因以及診斷方法。

 

一、故障后果的分類(lèi)

 

柴油發(fā)動(dòng)機按故障后果的性質(zhì)分類(lèi)，以可靠性為中心的維修指導思想認為，故障后果比故障頻率更為重要，故障后果可以影響重要機件發(fā)揮正常的功能，可以造成更換故障件的費用支出，可以損壞整個(gè)系統設備，甚至造成人員傷亡。因此，故障后果決定了維修工作的先后次序和及時(shí)提出修改機件設計的建議。

 

1、安全性故障后果

 

安全性故障能造成機毀人亡，需采用預防維修方式，使故障風(fēng)險率減少到可以接受的水平；否則，有關(guān)機件項目就要重新設計。

 

2、使用性故障后果

 

使用性故障能干擾使用計劃，會(huì )因該機件工作能力的下降，造成其他間接的經(jīng)濟損失（例如使用中經(jīng)濟性下降等、。在費用效果分析的基礎上，可采取預防維修的方式來(lái)解決這些問(wèn)題。

 

3、非使用性故障后果

 

非使用性故障的后果對使用沒(méi)有直接的不利影響。例如采用冗余度設計的裝置，其中一個(gè)裝置出現故障后，只需在方便時(shí)更換或修理。因此，非使用性后果可采用事后維修方式。

 

4、隱蔽性故障后果

 

隱蔽性故障后果一般不會(huì )產(chǎn)生直接的不利影響。但是，當具有隱蔽性故障后果的計件與另一個(gè)或幾個(gè)計件的故障相關(guān)時(shí)，如果第一個(gè)機件的功能故障由于隱蔽原因未被發(fā)現，以致第二個(gè)機件又發(fā)生故障，從而造成多重故障，則將導致危險性故障，必須采取預防維護的方式減少這種風(fēng)險的因素。

 

二、起動(dòng)困難的原因分析與診斷

 

1、故障現象

 

以康明斯系列柴油發(fā)電機為例，高速大功率柴油發(fā)電機，有電馬達起動(dòng)與氣馬達起動(dòng)兩種方式。一般情況下，柴油發(fā)電機起動(dòng)是比較容易的。起動(dòng)時(shí)間不會(huì )超過(guò)10S。當發(fā)生起動(dòng)困難故障時(shí)，有以下幾種情況∶

① 起動(dòng)時(shí)，曲軸根本轉不動(dòng)或者轉動(dòng)很慢，即起動(dòng)轉速太低。

② 起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)轉速正常，但柴油發(fā)電機不著(zhù)火。

③ 起動(dòng)時(shí)，柴油發(fā)電機雖然發(fā)生了著(zhù)火，但柴油發(fā)電機運轉不正常，轉速不穩，甚至滅火。

 

2、起動(dòng)運轉的基本條件

 

一臺柴油發(fā)電機要正常起動(dòng)運轉，必須滿(mǎn)足以下 4個(gè)基本條件∶

① 柴油機起動(dòng)轉速。只有足夠的轉速，才夠產(chǎn)生足夠的轉動(dòng)慣性力，帶動(dòng)活塞連桿運動(dòng)。

② 一定數量的霧化良好的燃油按一定的規律，在一定的時(shí)刻噴入氣缸。

③ 一定數量的新鮮空氣按一定的規律在一定的時(shí)刻進(jìn)入氣缸，并將燃燒后的廢氣按一定的規律在一定的時(shí)刻排除氣缸。

④ 燃油和空氣在缸內良好的混合、燃燒。氣缸內的氣體具有一定的壓力和溫度，使燃油能夠自燃。

因此在分析原因時(shí)，就應當從柴油發(fā)電機起動(dòng)的基本條件出發(fā)進(jìn)行分析。而對于不同的故障現象，其原因也有所側重。

 

啟動(dòng)系統原理圖

 

3、原因分析

 

（1）起動(dòng)系統故障

 

機械因素和外部條件均會(huì )導致柴油發(fā)電機曲軸根本不轉動(dòng)或者轉動(dòng)速度太慢，起動(dòng)轉速太低，從而滿(mǎn)足不了柴油發(fā)電機起動(dòng)的第一個(gè)基本條件。這是因為∶

① 起動(dòng)馬達（電馬達或氣馬達）損壞或者有故障，均造成馬達不轉，或者起動(dòng)力矩太小，從而帶不動(dòng)曲軸旋轉或者旋轉很慢，達不到柴油發(fā)電機的最低起動(dòng)轉速要求。

② 電馬達起動(dòng)時(shí)，當蓄電池容量不夠，將導致起動(dòng)馬達轉動(dòng)力矩太??；電源導線(xiàn)截面太小或導線(xiàn)過(guò)長(cháng)、導線(xiàn)接頭接觸不良，都將導致電能損失過(guò)大，使電馬達的轉動(dòng)力矩太小，從而使柴油發(fā)電機曲軸轉動(dòng)很慢，達不到柴油發(fā)電機最低起動(dòng)轉速。

 

啟動(dòng)電瓶結構圖

 

③ 電馬達起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)開(kāi)關(guān)、繼電器等零部件損壞，將使電馬達根本不轉動(dòng)。

④ 氣馬達起動(dòng)時(shí)，當起動(dòng)管路漏氣管路太細，太長(cháng)，將造成氣馬達氣量不足，氣壓降低，從而使馬達轉速太慢。達不到最低起動(dòng)轉速。

⑤ 氣馬達起動(dòng)時(shí)，當貯氣罐容積太小，到氣馬達去的氣量不足和當氣源壓力不足，均使氣馬達轉速太慢。達不到柴油發(fā)電機最低起動(dòng)轉速。

⑥ 氣馬達起動(dòng)時(shí)，氣馬達的油控閥.氣控閥失靈或繼氣器打不開(kāi)，都造成氣馬達不轉動(dòng)。

⑦ 氣馬達起動(dòng)時(shí)，由于馬是和氣動(dòng)予供油泵是聯(lián)動(dòng)的，所以當予供油壓太低（低于98kPa）時(shí)，無(wú)法推動(dòng)柱塞下移，打不開(kāi)通往氣馬達的氣路，所以氣馬達不轉動(dòng)。

⑧ 環(huán)境溫度低，機油溫度低，將導致機油粘度大，摩擦功率大，柴油機曲軸轉動(dòng)慢，達不到最低起動(dòng)轉速。

 

電起動(dòng)機結構圖

 

（2）曲軸問(wèn)題

 

① 配氣相位錯亂，將導致氣門(mén)頂活塞，使活塞越不過(guò)上止點(diǎn)；氣門(mén)卡住，也造成活塞頂氣門(mén)而越不過(guò)上止點(diǎn)，從而使曲軸無(wú)法轉動(dòng)。

② 柴油發(fā)電機拉缸、抱缸或燒瓦，抱軸，以及運動(dòng)件卡住，均會(huì )造成柴油發(fā)電機摩擦功太大，以致起動(dòng)馬達的力矩克服不了這種摩擦功，從而帶不動(dòng)曲軸旋轉或者轉動(dòng)太慢。

③ 柴油機帶負荷起動(dòng)，起動(dòng)馬達的力矩遠遠帶不動(dòng)這么大的負荷，從而使起動(dòng)轉速大低或者曲軸根本不轉動(dòng)。

④ 水泵內冷卻水結冰，將水泵葉輪卡住，使柴油發(fā)電機曲軸無(wú)法轉動(dòng)。

⑤ 缸內有異物，將使活塞在上止點(diǎn)時(shí)受很大反力而無(wú)法運動(dòng)；或者活塞缸蓋間結炭太厚，使活塞在上止點(diǎn)時(shí)無(wú)法運動(dòng)，因而曲軸無(wú)法轉動(dòng)。

 

（3）燃油系統、燃燒系統、及配氣系統故障及外部條件

 

這些因素將造成柴油發(fā)電機起動(dòng)時(shí)，盡管起動(dòng)轉速正常，但柴油發(fā)電機不著(zhù)火燃燒。

① 油箱（罐）無(wú)油，閥門(mén)未打開(kāi)，柴油濾三通閥未打開(kāi)，超速裝置未復位，油箱（罐）位置太低，油壓低停機裝置操縱桿未復位或柴油濾太臟，都將造成柴油供應不足，噴油泵無(wú)法向缸內噴入足夠的霧化良好的燃油，滿(mǎn)足不了柴油發(fā)電機起動(dòng)的第二個(gè)基本條件。

② 燃油管系中有氣，將造成因氣阻使缸內供油不足或不穩，而滿(mǎn)足不了著(zhù)火起動(dòng)的第二個(gè)條件。

③ 噴油器不霧化，油頭間出缸蓋平面太大、太小，噴油提前角太大或太小，噴油泵工作不正常，燃油牌號不對，燃油內有水份，均將造成燃油霧化不良及和空氣混合不良，滿(mǎn)足不了柴油發(fā)電機起動(dòng)的第三個(gè)基本條件。

④ 防爆裝置閥門(mén)忘記打開(kāi)，將使空氣無(wú)法進(jìn)入氣缸；空濾器臟污，配氣定時(shí)不對，進(jìn)氣管臟污，排氣管和排氣消聲器臟污，中冷器污堵等都將造成柴油發(fā)電機進(jìn)氣量不足或排氣不暢，滿(mǎn)足不了柴油發(fā)電機起動(dòng)的第三和第四個(gè)基本條件，所以造成起動(dòng)困難。

⑤ 柴油發(fā)電機活塞環(huán)、氣門(mén)、缸套等漏氣，則使氣缸壓縮壓力不足，壓縮溫度降低；缸蓋活塞余隙太大，則使柴油發(fā)電機壓縮比降低，導致缸內壓縮壓力不足，壓縮溫度降低，滿(mǎn)足不了柒油機起動(dòng)的第五個(gè)基本條件，造成起動(dòng)困難。

⑥ 柴油發(fā)電機水溫過(guò)低，柴油溫度過(guò)低，進(jìn)氣溫度過(guò)低，均造成缸內溫度低，影響燃燒，滿(mǎn)足不了柴油發(fā)電機起動(dòng)的第五個(gè)條件。

 

4、診斷和排除方法

 

由于診斷時(shí)柴油發(fā)電機不是處于運轉狀態(tài)，所以只能用比較法和析檢法。根據起動(dòng)困難所表現出的現象，分析的原因和診斷的部位，有針對性地進(jìn)行排除。

① 如是起動(dòng)系統故障導致起動(dòng)困難，電起動(dòng)馬達起動(dòng)者，則應分別修復或更換起動(dòng)馬達、蓄電池、起動(dòng)開(kāi)關(guān)、繼電器（電起動(dòng)）。

 

起動(dòng)機接線(xiàn)圖

 

② 如是機械系統故障引起起動(dòng)困難，則應排除影響柴油機曲軸轉動(dòng)的因素。如重新裝配柴油機，保證各部間隙正確和運動(dòng)件運動(dòng)自如。

③ 如是外部因素引起起動(dòng)困難，則應在起動(dòng)前預熱機油，加灌開(kāi)水以及脫開(kāi)和工作機械的聯(lián)接。

④ 如是操作因素引起起動(dòng)困難，則應嚴格按操作規程正確操作。如檢查和打開(kāi)有關(guān)閥門(mén)、拉桿，加足燃油，排凈燃油系統空氣等。

⑤ 如是燃油系統故障引起起動(dòng)困難，則應檢查和修復或更換有關(guān)零部件，如噴油泵、噴油器，清洗柴油濾清器，調整供油提前角等。

⑥ 如系進(jìn)排氣系統故障引起起動(dòng)困難，則應檢查和調整配氣定時(shí)，洗清中冷器、空氣濾清器、排氣消聲器等，以及更換活塞環(huán)、研磨氣門(mén)等。

 

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