故障檢查與技術(shù)維護

康明斯柴油發(fā)電機的常見(jiàn)故障原因和排除方法

 

摘要：作為一個(gè)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(lèi)型、組成、功用及故障診斷方法，并執行發(fā)動(dòng)機操作、設備運用、消防等安全操作規程。當柴油發(fā)電機在使用過(guò)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(jìn)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(chē)”是柴油發(fā)電機轉速不穩的俗稱(chēng)。即柴油發(fā)電機運轉時(shí)，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(shí)，柴油發(fā)電機無(wú)力等表現。

1、發(fā)動(dòng)機“游車(chē)”原因

      柴油發(fā)電機轉速不穩的實(shí)質(zhì)是調速功能變差。主要是由于噴油泵和調速器內部運動(dòng)件阻力過(guò)大或配合間隙過(guò)大，使調速器的靈敏度下降，循環(huán)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(dòng)不靈活。

② 噴油泵凸輪軸軸向間隙過(guò)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(guò)大（油量調節齒桿與齒圈的間隙過(guò)大）。

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

⑤ 調速器內部機油太臟、太少或過(guò)稠。

⑥ 調速器內運動(dòng)件配合過(guò)緊，阻力大。

⑦ 調速器內運動(dòng)件各連接處磨損過(guò)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(fā)動(dòng)機“游車(chē)”診斷與處理方法

① 首先檢查調速器內機油是否過(guò)少、過(guò)臟或過(guò)粘。如果機油數量不足或過(guò)臟、過(guò)粘，應檢查出故障原因并排除。

② 若機油數量、質(zhì)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(dòng)來(lái)檢查其松緊度（適用于Ａ型泵）。

      如果油量調節拉桿移動(dòng)阻力較大，說(shuō)明是拉桿（或齒桿）與支承孔配合過(guò)緊或彎曲變形或拉傷或銹蝕或被異物卡滯，運動(dòng)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(kāi)，然后再進(jìn)一步確認油量調節拉桿移動(dòng)阻力大小。若阻力仍然較大，說(shuō)明前述檢查正確，應進(jìn)行分解排除；若能在小范圍內前后移動(dòng)自如，說(shuō)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(kāi)后運動(dòng)自如，則說(shuō)明故障在調速器內。

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

④ 若上述檢查結果正常，則是調速器各連接點(diǎn)松曠，如飛錘銷(xiāo)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(xiāo) 4.飛錘 5.滑套 6.擺桿 7.擺桿銷(xiāo) 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(chē)”時(shí)的應急措施及處理方法

 

      “飛車(chē)”是指柴油發(fā)電機的轉速失去控制而突然增高，超過(guò)允許的最高轉速，同時(shí)伴有巨大聲響的現象。柴油發(fā)電機超速時(shí)，若不及時(shí)采取措施進(jìn)行控制，在短時(shí)間內可導致柴油發(fā)電機損壞，甚至發(fā)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(fā)電機之所以產(chǎn)生“飛車(chē)”，是由于柱塞的轉動(dòng)失去控制，滯留在較大或最大供油位置，或柴油發(fā)電機的轉速因負荷減輕，使每循環(huán)噴油量隨柱塞運動(dòng)速度加快而增多，增多的噴油量又促使轉速進(jìn)一步升高，如此惡性循環(huán)，直至超過(guò)最高允許轉速達到無(wú)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(kāi)。

③ 調速器彈簧折斷受卡。

④ 調速器飛錘連接銷(xiāo)卡住或脫出。

⑤ 調速器飛錘銹死。

⑥ 調速器滑動(dòng)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(guò)大，使飛錘難以張開(kāi)。

⑨ 調速器的推力盤(pán)軸向滑動(dòng)受阻。

⑩ 調速器的飛錘架與導向板滑動(dòng)受阻。

2、應急措施

      柴油發(fā)電機產(chǎn)生“飛車(chē)”后，應根據當時(shí)具體情況，迅速設法強迫柴油發(fā)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(jìn)氣口，阻止空氣進(jìn)入氣缸。

③ 松開(kāi)高壓油管接頭，不使燃油進(jìn)缸。

④ 松開(kāi)噴油泵低壓進(jìn)油管接頭，斷開(kāi)低壓油腔供油。

3、診斷與處理方法

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

① 冷起動(dòng)后柴油發(fā)電機產(chǎn)生“飛車(chē)”，抬起油門(mén)，轉速仍居高不下，應拉動(dòng)熄火拉鈕使其熄火。首先應檢查調速器內機油是否過(guò)粘，造成飛錘不易張開(kāi)，失去調節轉速的功能。

② 停放時(shí)間較長(cháng)的汽車(chē)起動(dòng)后“飛車(chē)”，應拆開(kāi)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(dòng)拉桿，觀(guān)察是否靈活，如果澀滯，說(shuō)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(jìn)行拆裝保養裝車(chē)后出現的“飛車(chē)”，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(shí)，若拉桿運動(dòng)自如，但向后推動(dòng)不能自動(dòng)前移，說(shuō)明拉桿與調速器連接桿件脫開(kāi)，應拆開(kāi)調速器檢視窗蓋進(jìn)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(kāi)調速器后蓋，完全分解檢查。檢修完畢后應進(jìn)行試驗臺調試，確信無(wú)疑后再裝機。

 

圖3  康明斯PT泵VS調速器結構圖

圖4  發(fā)電機電子調速器示意圖

 

 

三、“抖動(dòng)”的原因和處理方法

 

      柴油發(fā)電機在工作中出現抖動(dòng)，除去柴油發(fā)電機械噴油不正時(shí)、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(fā)電機懸置斷裂。

② 柴油發(fā)電機懸置固定螺栓松動(dòng)。

③ 柴油發(fā)電機懸置緩沖墊塊失效或脫落。

④ 柴油發(fā)電機懸置位置不當，使傳動(dòng)部分不同軸心。

2、診斷與處理方法

① 診斷柴油發(fā)電機的抖動(dòng)可結合聲響來(lái)判斷。對于原地起動(dòng)的柴油發(fā)電機，如果沒(méi)有明顯的異響而抖動(dòng)，說(shuō)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(dòng)，緩沖墊塊是否損壞或脫落，并及時(shí)修理。

② 如果起動(dòng)柴油發(fā)電機并沒(méi)有抖動(dòng)，而帶載后產(chǎn)生抖動(dòng)，則說(shuō)明是傳動(dòng)部分同軸度偏差過(guò)大，應檢查懸置是否移位。檢查的方法是：在架起驅動(dòng)橋的同時(shí)，擰松柴油發(fā)電機固定螺栓，起動(dòng)柴油發(fā)電機運轉，觀(guān)察柴油發(fā)電機懸置有無(wú)擺動(dòng)現象，若有擺動(dòng)，則肯定是傳動(dòng)部分同軸度偏差過(guò)大，應予調整。

③ 如果柴油發(fā)電機原地起動(dòng)后有異響，且排氣煙色不正，則應按噴油不正時(shí)、各缸供油不均和個(gè)別缸不工作進(jìn)行排除。

④ 對于使用已久的或在惡劣環(huán)境下工作的柴油發(fā)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(fā)電機組，則應考慮是否屬動(dòng)平衡失效而造成的發(fā)電機組抖動(dòng)。

 

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(jìn)氣歧管中。

③ 柱塞彈簧折斷發(fā)卡或油量調節拉桿卡滯。

④ 斷油電磁閥故障或控制線(xiàn)路故障，柴油發(fā)電機不能斷油。

2、診斷與修理方法

① 調整熄火拉線(xiàn)的長(cháng)度，使熄火拉線(xiàn)拉到底時(shí)，高壓泵處于斷油狀態(tài)。

② 檢查燃油濾清器座處是否有裂紋，是否有燃油泄漏到進(jìn)氣歧管。

③ 因柱塞彈簧折斷發(fā)卡或油量調節拉（齒）桿卡滯引起的不能熄火，應按“飛車(chē)”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(guān)閉電源鑰匙，電磁式斷油閥應切斷供油。若關(guān)閉鑰匙后不能熄火，應查看電源是否被切斷，如果斷電，說(shuō)明電磁閥有卡滯或閥門(mén)不密封，應予以調整、修理。

 

圖5  斷油電磁閥工作狀態(tài)

圖6  康明斯PT燃油泵切斷閥工作原理（接通狀態(tài)）

 

總結：

      如柴油機發(fā)生排機油故障，懷疑是呼吸氣管吸油過(guò)多引起的，就暫將呼吸氣管拔掉，觀(guān)察是否還有機油排出；若仍有機油排出，說(shuō)明不是呼吸管有故障，而是其它部位的故障。分析故障時(shí)，對某一部件有懷疑時(shí)，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(shuō)明被替換下來(lái)的部件有問(wèn)題，否則沒(méi)問(wèn)題。當懷疑某部位有問(wèn)題但又不能肯定時(shí)，可使該部位的工作條件或技術(shù)狀態(tài)改變，來(lái)判斷故障。如壓縮力不足，向氣缸套部注入幾滴機油，來(lái)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(jiàn)故障的方法。

 

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