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柴油发电机组原理及使用维护


柴油发电机组原理及使用维护
长沙电信公司

楚汉立

第一讲.柴油发电机组 柴油发电机组是电信网络不可少的重要组成 部分,是电信网络运行的基础和心脏,是确保电 信网络优化、高效、安全运行的重要保证。无论 是交换还是传输,数据还是计费等,都必须有电 源供给,当市电停电时,柴油发电机组运行不正 常,将影响通信局(站)通信设备的工作,

通信 质量就不能保证。 1.1 机组类别 柴油发电机组型号较多,电信动力系统常用的 都是转速为1500转/分的高速机型。 一、按以发电机输出功率的大小分类,机组能量从 10kW-1800kW的多种规格。

二、按安装方式分类 1、固定式机组:机组底座与基础用地脚螺钉固定安装在专 用机房内。 2、拖车式机组:把机组安装在拖车上,也叫移动电站。 三、按结构形式、控制方式和保护功能分类 1、基本型机组 由柴油机、封闭式水箱、油箱、消声器、同步交流发 电机、电压调节装置、控制箱(屏)、联轴器、底盘等组 成。机组具有电压和转速自动调节功能,通常作为主电源 或备用电源。 2、自启动机组 在基本型机组的基础上增加自动控制系统,具有自动 化功能。当市电突然停电时,机组能自动启动、自动转换 开关、自动运行、自动送电、市电来电时自动停机及自动 保护(装有超转速、高水温、低油压保护装置)等。

3、无人值守柴油发电机组 该机组由性能完善的柴油机、三相无刷同步发电机、 燃油、机油、冷却水自动补给装置及自动控制屏组成。 自动控制屏由可编程自动控制器PLC控制,它除具有 自启动、自切换、自运行、自投入、自停机等功能外,并 配有各种自动报警和自动保护装置。此外,它通过RS232通信接口与监控系统连接,进心集中监控,实现遥控 遥信、遥测,做到无人值守。 4、低噪声自启动机组 具有先进的低噪声指标,能满足对环境污染要求严格 场合的需要。

1.2 柴油发电机组的构成、原理及构造 柴油发电机组是由内燃机和同步发电机组合而成的, 内燃机的最大功率受零部件的机械负荷和热负荷的限制, 称为额定功率;交流同步发电机的额定功率是指在额定转 速下,长期连续运转时,输出的额定功率。通常把柴油机 输出额定功率与同步交流发电机输出的额定功率之比,称 为匹配比。 一、柴油发电机组的构成 1、 柴油机:主要提供原动力,又飞轮端输出机械能。 2、三相交流无刷同步发电机:将原动机输出的机械能转化 为电能。

3、控制屏:实现市电、油机发电的转换,发电机组 转速、电压闭环控制等。 4、联轴器:将柴油机功率输出轴与发电机轴联在一 起。 5、消声器:安装在排烟管上,减小噪音。 6、波纹管:安装在排烟管与机身之间,起缓冲减震 作用。 7、公共底座:起固定机组的作用。有的底座还加工 有自带燃油箱。

柴油发电机组的构成框图

柴油发电机组图片

二、柴油机的原理及构造 (一)、概述 燃料直接在发动机内部进行燃烧的热机叫做内燃机。 如柴油机、汽油机、天然气机等。 内燃机是利用燃料燃烧后产生的热能来做功的。柴油 发动机是一种内燃机。 汽油发动机是利用高压电火花点燃混合气燃烧做功的, 而柴油机是压燃式发动机。柴油机转动时,气缸中空气被 压缩升温(600—700C),此时喷入雾化良好的柴油,即 可自行点燃作功。柴油机的压缩比一般为15:1-22:1。

活塞式内燃机工作原理 内燃机的工作过程,就是 按照一定的规律,不断地将燃 料和空气送入气缸,并在气缸 内着火燃烧,放出热能。燃气 在吸收热能后产生高温高压, 推动着活塞作功,将热能转化 为机械能。
1.气缸体 2.喷油器 3.进气门 4.排气门 5.活塞 6.连杆 7.曲轴

(二)、四冲程循环原理 1、进气: 进气阀在近上止点时开启。活塞向下运 行,并起一个正排量泵的作用,通过进气阀吸入 新鲜空气. 2、压缩: 在活塞经过下止点后,进气阀关闭.活塞 向上运行,压缩空气. 3、作功: 接近上止点,燃油被喷射并着火,燃烧气 体膨胀推动活塞向下. 4、排气: 在作功行程快结束时,排气阀打开.当活塞 上升时,活塞再起正排量泵的作用把燃烧废气推出 气缸.在活塞通过上止点后排气阀关闭. 每次作功循环需曲轴旋转二周,完成进气、 压缩、作功、排气四个过程.四个冲程中的二个冲 程活塞起泵的作用.

四冲程柴油机工作过程示意图。图中四个图 形分别表示四个冲程在开始与终了时的活塞位置。

(三)、构造 两大机构:曲轴连杆机构、配气机构。 五大系统:燃料供给系统、润滑系统、冷却系统、起 动系统和进、排气系统。 1、曲轴连杆机构 气缸内燃烧气体的压力推动曲轴连杆机构,并将活塞 的直线运动变为曲轴的旋转动力。主要部件有:曲轴箱、 气缸、气缸盖、活塞、连杆、曲轴、飞轮等。 (1)、气缸:燃料燃烧的地方。柴油机的气缸大多采用湿 式气缸套,便于维修更换,气缸外部是水套,冷却水的运 动可使气缸温度保持在正常水平。 (2)、活塞:完成燃烧及动力转换的重要运动部件。活塞 上装有活塞环,压缩环(气环)用以密封气缸;油环可防 止机油窜入燃烧室。

曲轴连杆机构示意图一

6缸柴油机曲轴连杆机构示意图二

? 维护保养提示: ? 注意曲轴前后端盖油封是否有明显渗油现象; ? 对使用接近大修期的应注意倾听曲轴部位是否有沉重的夯 击声或曲轴前后窜动现象。

2、配气机构
适时向气缸内提供新鲜空气,并适时的排出气缸 中燃料燃烧后的废气。它由进气门、排气门、凸轮轴 及其传动零件组成。

? 配气机构的配气定时,是由前齿轮箱的正时齿轮确定的。 ? 正时齿轮(凸轮轴齿轮和曲轴正时齿轮)是发动机的一套精 度齿轮,用于控制发动机的配气定时和喷油时间。 ? 维护保养提示: 运行中注意倾听气门部位是否有杂乱异响,怀疑气门 间隙不正常时,应请有经验的专业人员检查调整。

前齿轮箱安装示意图

3、燃油系统 燃料供给系统是按照内燃机工作时所要求的 时间,供给气缸适量的燃料。燃油系统必须具备 计量(测定)、正时、加压、雾化、分配、控制 起始喷油六项功能。 它由燃油箱、燃油滤清器、油泵、喷油器等 组成。 燃油消耗率。机组标定功率在120<Ne<600kW范 围内,燃油消耗率≤260G/KW.H

? 柴油机燃油系统的识别
燃油系统是柴油机的心脏,是识别柴油机类 型的标志。主要有以下几种类型: (1).直列柱塞式喷油泵燃油系统 特点是利用柱塞在柱塞套中的往复运动进行 吸油和压油,各汽缸供油量的调节靠改变柱塞供 油的有效行程来实现。这种泵的结构较紧凑,工 作可靠,调试和维修方便,因而得以广泛应用。 目前我国柴油机中广泛使用的是Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号和 A、B、P、z型直列式柱塞喷油泵。

柴油机燃料系统示意图

直列柱塞式喷油泵图示

高压油泵燃油系统所用的喷油器图示

? 转子分配式喷油泵(VE泵)系统 ? 特点是依靠转子的转动实现燃油的增压(泵油)及分配。 这种泵的特点是体积小、重量轻、成本低和使用方便等, 一般应用在车用柴油机上。

转子分配式喷油泵图示

? 康明斯PT燃油泵系统 PT泵供油的特点是根据压力一时间的变化关系来调节供油 量,供油量的调节是在柴油泵中进行的,高压柴油的产生和定 时喷射是在喷油器中完成的。下图为PT泵电喷燃油系统组成图。

康明斯PT燃油泵和喷油器图示
PT燃油泵

喷油器

PT泵

PT燃油泵内部结构图

? 泵-喷嘴燃油系统
特点是将喷油泵和喷油器合成一体,高压柴油的产生和油量的调节 在喷油泵—喷油器中完成。这种泵在二冲程柴油机上有所应用。

柴油机的调速原理 内燃机的转速调节装置。它的功用是使内燃 机随负荷的变化自动调节供油量,保持在规定的 转速范围内稳定运转,并防止发生超速或怠速熄 火现象。 柴油机在带动工作机械运转时,由于负荷常 常变化,从而引起转速变化,调速器的感应元件 将这种变化转换成机械量,用以调节供油设备, 改变供油量,促使柴油机转速重新稳定。 最常用的调速器感应元件是一对绕轴旋转的 重块(又称飞块或飞球)。它靠随转速变化的离 心力和位移来直接地或间接地操纵机器,如机械 调速器和液压调速器。此外,还有气动的或电子 控制的调速器。

A.离心式机械调速器

调速器轴由内燃机曲轴驱动旋转。飞块架与调速器轴固接在一起, 飞块与飞块架通过铰链连接。装在调速器轴上的滑套可沿轴向滑动, 并推动调速器杆摆动。调速器杆推动喷油器齿条移动,从而改变供油 量。 当内燃机在某一工况下工作时,飞块的离心力通过飞块内端作用 在滑套上,其轴向力与调速弹簧作用力平衡,则调速器杆停留在这个 平衡位置上,内燃机获得某一定的供油量并稳定在某一转速下。 当负荷增加时,内燃机转速降低,飞块离心力减小,这时作用于 滑套上的弹簧作用力大于离心力的作用力,因而使滑套向右移动,推 动调速器杆向右摆动,推动喷油器齿条使供油量增加。于是内燃机转 速增高,飞块离心力又增大,滑套又左移,停在一个新的平衡位置上。 反之,如负荷减小而内燃机转速增高时,离心力推动滑套左移,使供 油量减小,内燃机转速和离心力都下降,滑套又稳定在一个新的平衡 位置上。 调速过程是一个反复振荡的过程,最终总是稳定在一个新的平衡 点上。

B.电子调速器

维护保养提示: ? 经常检查燃油箱储油量,保证油量充足; ? 经常检查燃油系统的密封性,发现渗漏及时处理; ? 按本机规定的维护保养周期更换或清洗燃油滤清器;滤清 器具有排污或水装置的不要忽略了它的作用; ? 对泵喷嘴系列、PT泵燃油系统要注意观察回油量是否正 常,回油管路不能安装阀门,若必须安装的则决不允许关 闭阀门,以防运行时引起燃油系统异常或爆裂。 ? 定期检查柱塞式高压油泵-调速器壳体油标尺(若有的话) 的机油面,缺油时会引起机组运行时大幅游车,当发现缺 油严重时,应请有经验的维护人员添加机油。 ? PT泵燃油系统当油箱高于PT泵平面时,应安装浮子油箱, 以防燃油电磁阀关闭不严时,燃油渗入汽缸造成机组严重 故障。

4、润滑系统 润滑系统是向柴油机各运动机件的摩擦表面,不断提 供适量的润滑油。它由机油泵、机油滤清器、机油散热器 等组成。 润滑油的五个作用:润滑作用、冷却作用、清洗作用、 密封作用、吸收冲击载荷。 柴油发电机机油消耗率。机组标定功率>40KW,机组 消耗率≤3.0G/KW.H 维护保养提示: 油底壳的机油平面要保持在油标尺上刻度或接近上刻度。 经常检查润滑系统是否密封良好,发现渗漏要及时处理。 润滑油和机油滤清器必需按本机要求的保养周期更换或 清洗。

5、冷却系统: 柴油机工作时,温度很高(燃烧时温度可达 1500~2000摄氏度),所以通常都装有冷却系统。适当冷 却在高温下工作的机件,使柴油机保持正常的工作温度。 它由水泵、散热器、水套、水管、节温器、风扇等组成。 维护保养提示: 确保冷却水量符合规定要求;冷却系统未安装保温装 置的,必须按比例添加防冻液。 经常注意检查冷却系统有无渗漏现象; 定期清洁散热器; 定期检查风扇皮带张紧度;磨损严重的皮带要及时更换。 及时更换老化渗漏的橡胶管道。 不要忽视定期给风扇轴承加注润滑脂(即黄油)。

6、启动系统:
以外力转动内燃机曲轴,使内燃机由静止状态转入工作状态的 装置。电启动系统由蓄电池、启动马达、硅直流发电机及启动电路 等组成。 启动系统是保证柴油发电机组能及时正常启动供电的重要部分。

电启动系统原理图

维护保养提示: ? 保证电池容量充足。注意气温突降时电池容量情况(如必 要时可启动机组检验)。 ? 注意电液液面及比重是否合符要求(如电解液面过高,充 电时会满出表面,可能引起极柱间慢性放电消耗电池容 量); ? 定期检查电池与启动马达的主连接线、启动电路各连接部 位的连接是否牢固。 ? 对自带有蓄电池充电器的机组,如果是采用的铅酸电池, 有必要定期外接稳流充电机补充电,充电前应关闭或断开 控制系统,以免高电压损坏机组控制电路。 ? 任何情况拆除启动电池连接时都应关断机组控制器,以防 松开连接过程中电路的频繁动作烧坏控制板。

7、进、排气系统 保证清洁、冷却的空气进入气缸。排除燃烧后的废气, 降低发动机的噪音。 由空气滤清器、进排气道、进排气支管、总管及排 气管消音器组成。对增压中冷型机组,还包括废气涡轮增 压器和中冷器。

? 柴油机的增压技术 采用增压技术改善燃烧过程,增压后, 柴油机的功率能提高1-3倍。 增压器是用来提高发动机的进气充气 密度,以提高平均有效压力来提高功率和 改善经济性的器件,主要用于柴油发动机。 柴油机普遍采用的是废弃涡轮增压器, 转速一般在30000~120000r/min。

? 增压柴油机的中冷技术及中冷器 空气增压后密度会提高,必然会使空气温度同时增高。 发动机涡轮增压器的出风口温度也会随着压力增大而升高, 温度提高反过来会限制空气密度的提高,要进一步提高空 气密度就要降低增压空气的温度。据实验显示,在相同的 空燃比条件下,增压空气温度每下降10摄氏度,柴油机功 率能提高3%-5%,还能降低排放中的氮氧化合物 (NOx),改善发动机的低速性能。因此,也就产生了中 间冷却技术。 柴油机中间冷却技术分两种类型,一种是利用柴油机 的循环冷却水对中冷器进行冷却,另一种是利用散热器冷 却,也就是用外界空气冷却。 中冷器:实际上是个安装在增压器进气后端进气道中的空气 冷却器,它可将增压空气的温度冷却到50至60摄氏度,使 进气效率大幅提升。 。

增压、中冷柴油机的进、排气系统示意图

柴油机的废气涡轮增压器图片

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维护保养提示: 按维护保养周期更换空气滤清器。 运行时注意观察进排气系统有无气阻或漏气现象。 增压器对润滑要求很高,其润滑管路单独配有机 油滤清器的,要注意按维护保养周期更换。 ? 对使用时间较长又有排烟较大功率不足的增压机 组,有条件的话应该对增压器涡轮机侧及排气管 道的积碳进行清除,以提升柴油机功率。

三、 同步交流发电机
1、同步交流发电机简介 同步发电机一般由自动电压调节器(AVR),励磁发 电机,旋转整流器,主发电机几个部分组成。同步发电 机的构造原理图如下所示。
交流副励磁机 交流主励磁机 同步发电机

自动电压调节器

通常三相同步发电机的定子是电枢,转子是 磁极,当转子的励磁绕组通入直流电流后既建立 恒定的磁场,转子转动时,定子导体由于与此磁 场相对运动而感应交流电势,此电势频率为 F=PN/60(HZ) 当电机的磁极对数(P)、转速(N)一定时, 发电机的交流电势的频率(F)是一定的。

2、正弦交流电动势的产生 发 电 机 的 原 理图

发 电 机 的 原 理 a)发电机工作原理 b)交流电动势波 型

3.同步交流发电机的构造 同步交流发电机通常由定子、转子、端盖、机壳及其他 辅助装置组成。见后图。 (1)定子:同步交流发电机固定不动的部分称为定子。定子可以 是电枢,也可以是磁极。电枢通常由电枢铁心(或定子铁心) 和电枢绕组等组成。 (2)电枢铁心:电枢铁心用导磁良好且彼此绝缘的薄钢板叠压而 成,既构成发电机的部分磁路,又可以减小铁心的涡流损耗。 (3)电枢绕组:由高强度漆包线绕制而成,构成完整的单相或三 相电枢绕组,用以产生交流电动势,给负载输出电能。 (4)转子:发电机的旋转部分称为转子。转子可以是发电机 磁极,也可以是发电机的电枢。一般同步发电机将主同步交 流发电机的一对磁极、无刷励磁发电机的电枢、风扇、硅整 流器等部分机件全部固定在转轴上。

同步交流发电机的构造 1 后端盖 2 集电还 3 后框架 4 励磁机磁场绕组 5 定子组件 6 轴承 7 励磁机电机绕组 8 整流器 9 转子组件 10 风扇

(5)附件: a风扇叶片。 b硅整流器 。无刷励磁发电机的转轴上安装有硅整流器,把 相关的交流电变成直流电,为励磁绕组提供励磁功率。 c集电环。励磁绕组的两断分别固定在两个集电环上。集电 环外沿与电刷为滑动接触,电刷分别接直流励磁电源的正 负极。因此,尽管发电机的转子不停地旋转,但励磁绕组 中的励磁电流的方向始终不会改变。磁极的极性也不会改 变。 d机壳和端盖。机壳和端盖起支撑定子和转子的作用,也起 支撑其他辅助装置的作用。当然也能起到保护定子和转子 的作用。 发电机转子的外沿与定子的内沿之间必须保持0.5MM 左右的均匀间隙,既要减小磁阻,又要保证转子在转动过 程中不与定子铁心发生摩擦。

(3)、交流同步发电机工作原理 直流励磁机供给的直流电流通过电刷和滑环输入励磁 绕组(也叫转子组),以产生磁场。在定子槽里放着三个 结构相同的绕组AX、BY、CZ(A、B、C为绕组始端,X、 Y、Z为绕组末端)。三个绕组的空间位置互差120°电角 度。 当原动机拖动电机转子和励磁机旋转时,励磁机输出 的直流电流流入转子绕组,产生旋转磁场,磁场切割三相 绕组,产生三个频率相同、幅值相等、相角差为120°的 电动势。 电动势的大小: E=BLv 式中 E——导体中的感应电动势; B——磁通密度; L--导体在磁场中的有效长度, V导体垂直于磁场方向的运动速度。

? 旋转式发电机的正弦交流电动势的有效值E应按 下式计算 E=KnΦ 式中 Φ----发电机每极的磁通; . n——发电机的转速(r/min); K——发电机的结构常数。 上式表明,同步交流发电机可通过调节磁通 量的大小,达到调整其输出电压的目的。实用中 就是通过改变同步发电机的励磁电流来调节交流 主发电机的输出电压的。

4.发电机AVR(自动电压调节器)的控制原理

同步发电机维护提示: ? 供电运行中经常用手试探发电机表面温度。即算 是大负荷情况下,机温也不应该烫手。 ? 注意检查发电机主轴承是否有加注黄油嘴,若有 应按期加注高速润滑脂。 ? 国产老机组励磁机采用碳刷的,应常观察是它与 滑环间是否有火花。 ? 注意发电机是否振动过大,若感到明显振动,可 能是它与柴油机的连接存在同心度偏差过大问题 或是转子绕组有松动的可能,应仔细分析检查。

四、柴油发电机组控制系统概述

1.普通智能型发电机组控制器 (1)EASYPANEL EP-20控制器

(2)MEC20控制器

MEC20控制器
报警 液晶显示窗口 递增按钮 自动运行 递减按钮 故障关闭
ALARM SHUTDOWN

MICROPROCESSOR ENGINE CONTROLLER MEC 20
READY SPEED SIGNAL
SILENCE RESET

速度信号

下一个 确认 按钮 自动

向前/退出按钮

PREVIOUS

DECREMENT

INCREMENT

NEXT

关闭
EXIT LAMP TEST ENTER

加载 检测 紧急 停机

运行
RUN OFF AUTO LOAD TEST EMERGENCY STOP

MEC20_03.VSD

06-10-20 03:30 下午

2.实现市电/油机自动切换 的控制装置
(一)自动转换开关(ATS)

(1)接触器组成的自动转换装置

(2)断路器组成的ATS

(3)整体式的ATS

(二)由控制器组成的市电/油机 自动切换示意图

控制系统维护提示: ? 经常检查转速、水温、油压及相关传感器是否过 度脏污或油污。 ? 定期检查控制系统各接线端的连接是否紧固,插 口接头是否松动。

五、柴油发电机组的操作使用步骤
1、启动前检查 (1)检查机组上及周围有无杂物; (2)检查冷却水量、机油油面、燃油箱油量是否正常; (3)检查燃油阀门是否打开; (4)检查电启动机组的电路连接是否正常; (5)对低压燃油系统有渗漏现象的,应检查燃油系统是否 有空气并排除。 2、启动柴油机 (1)每次启动时间不应超过10秒,启动间隔1分钟。四 次不能启动应停机检查。 (2)起动后,断开启动电路,转入正常运行,注意观 察机油压力。若30秒内油压仍未达到正常值,应停机检查。

3、柴油机的运行 (1)水温45摄氏度、油温50摄氏度以上、机油压力正常,发 电机电压和频率正常,才能加负载。 (2)运行中应经常巡视水温、油温、油压和发电机电压、 频率,应符合规定要求。 (3)倾听声响、观察排烟。防止超负荷运行。 (4)对无自动保护功能的普通型机组,运行中应特别注意 低油压、高水温、超速和突发的异常声响等问题,发现后 应及时停机处理,排除故障后再开机。 4、柴油机的停机 停机前先卸负载,坚持空车运行3-5分钟再停机的原 则。对于手动调速的机组,在开机和停机时都应逐渐加或 减速。

第二讲 柴油发电机组故障判断的原则、主要 方法及经验交流
柴油发电机组在使用过程中有时会出现这样 或那样的故障,其现象多种多样,造成故障的原 因也十分复杂。一种故障可以表现为一种或多种 异常现象;一种异常现象也可能是由一种或多种 故障原因造成的。 电信部门在供电时柴油发电机组发生故障, 要求快速、准确地排除,及时地使机组恢复正常 供电。所以动力维护人员不但要熟悉柴油机结构 原理和操作,还要掌握查找判断故障的一般原则 和方法。只有这样,在遇到突发性问题时,才能 以正确的分析和处理方法消除故障。

一.柴油机发生故障后的异常现象 柴油机发生了故障,通常会出现以下几种异常现象: 1.运转时声音异常。如不正常的敲击声、放炮声、吹嘘声、 排气声、周期性的摩擦声等。 2.运转异常。如柴油机不易启动,工作时出现剧烈震动, 功率不足,转速不稳定等。 3.外观异常。如柴油机排烟管冒黑烟、蓝烟、白烟,各系 统出现漏油、漏水、漏气等。 4.温度异常。机油及冷却水温度过高,排气温度过高,轴 承过热等。 5.压力异常。机油、冷却水及燃油压力过低,压缩压力下 降等。 6.气味异常。柴油机运行时,发出臭味、焦味、烟味等气 味。

二.柴油机故障判断和排除的原则 供电过程中柴油机出现故障,应该保持头脑 冷静,有步骤有目的地进行检查与分析,切不可 手忙脚乱盲目检查,胡乱拆卸,应根据故障的异 常征兆、迹象、响声、出现时机、变化规律来寻 找故障产生部位,首先从原理与结构层面进行细 致的分析推理,做出正确判断来寻找产生故障原 因。 判断柴油机故障的一般原则是:结合结构、 联系原理、弄清现象、结合实际、从简到繁、由 表及里、按系分段、查找原因。

1.判断故障要从整体分析、排除故障要有全面性 柴油机的各系统、各部件、各零件之间是密切相关的,一个部件 或一个系统或一个零件发生故障,必然会涉及到其他系统的部件或零 件。所以,对一个故障现象不能孤立地看待,要从整体分析故障发生 的原因并及时地排除故障。 2.查找柴油机故障时应避免盲目拆卸 在排除故障时,不要盲目拆卸柴油机的部件。特别是国外机组或 无备件的情况下更要避免盲目大拆大卸,使原本可能恢复的故障变得 无法收场。同时,拆卸后重装会影响柴油机机件之间磨合良好的配合 面或密封面,破坏柴油机机件装配的精确度,使柴油机的性能下降。 现代柴油机的结构越来越复杂,有些部件是在特殊环境下装配出来, 又经过使用磨合,不合要求的拆装,会使柴油机的技术状况变坏,甚 至会出现新的故障。对判断准确又必须拆卸才能解决问题的,也要建 立在对柴油机理论和各零部件的结构原理熟悉的基础上。 3.查找故障要细心,结合看、听、摸、嗅全方位进行检查 在不具备先进检测设备的情况下,一般采用直接感觉诊断法来进 行故障诊断,概括起来可分为:看、听、摸、嗅。

? 看:柴油机在运转过程中的外部特征,如排气管的排烟情况是否有异 常;排气管道是否发红;机油颜色是否正常,油面是否升高;从油底 壳放出的机油是否含有水分;燃油系统、冷却系统和润滑系统是否有 漏水、漏油现象;柴油机的各种仪表指示是否有异常;各运动部件的 螺母是否有松动;柴油机运行时是否有振动、摆动等。 ? 听:主要是听柴油机在运转过程中的异常响声,根据异响的性质、部 位来判断故障所在。如柴油在燃烧室燃烧时的爆炸声是否均匀;柴油 机在运转过程中活塞、连杆、曲轴的冲击声是否有异常;进、排气阀 及柴油机前齿轮箱内或风扇轴承、皮带传动部分有无异常响声等。 ? 摸:用手摸试。如高压油管的脉动,机组的震抖;机油管或机油壳的 温度与机油温度表的指示是否相同等。开机后可快速用手探试各缸排 气支管的温度,是否一致,若某缸明显过低,则可认为该缸工作不良 或不工作,但要注意避免烫伤。 ? 嗅:凭借故障部位发出的气味来诊断。柴油机在工作过程中有无焦味; 柴油机是否有烧机油的气味等。 上述方法要根据不同故障的特点,具体灵活应用,通过思考、分 析、推理对故障进行客观分析,找出故障原因并加以排除。

三、判断柴油机故障的主要方法 1.断缸法 当怀疑故障是由某个或几个汽缸所引起时,可停止柴 油机的单个气缸工作或逐个停止几个甚至全部缸的喷油, 观察柴油机和停止喷油前后的工作变化。用此种方法检查 各气缸的工作情况,特别是检查各气缸的排烟颜色最有效。 如柴油机冒黑烟,分析认为是某个气缸喷油器雾化不良所 造成,此时可将该缸停止工作,若黑烟消失,则可认为判 断正确。若断开该缸供油,柴油机转速无任何下降,则该 缸可判断为不工作。 2.比较法 比较法在有条件的情况下,是种快速有效地方法,使 用很普遍。如果对某个部件或哪一个系统有怀疑,更换一 个质量好的部件或某一个正常的系统,观察故障是否消除, 如果故障现象消失,证明故障就发生于此。

3.试探法 即对已知的故障原因,可用改变局部范围内的技术状 态,观察柴油机工作性能是否改变,以此来判别故障的原 因。如柴油机出现机油压力近期逐渐降低的现象,分析是 机油滤清器阻塞造成,可清洗或更换机油滤清器,若机油 压力恢复正常,可说明分析正确。 4.仪表检查法 仪表检查法是运用仪表对柴油机进行测试,找出故障 隐患。启动系统和控制系统的电路故障常用到该法。例如, 某柴油机起动时转速较低(如同老牛拉破车),但仍能勉 强爆发起动,这时可用万用表监测起动时的电池电压跌落 数值,对24V启动电池而言,若起动过程的电压降至18V 以下,则说明电池容量不足。

四、电信部门柴油发电机组实用中的常见故障交流
1.启动困难或无法启动 蓄电池容量不足或线路连接松动; 燃油系统进空气或油箱已空; 转速磁力传感器损坏或锁紧螺丝松动。 自动保护机组故障未复位 康明斯NT855系列PT燃油电磁阀关闭不严,燃油进入汽缸形 成液阻,出现这种情况前,该机应该还存在停机困难问题。 2.启动不久即停机 燃油系统有空气; 燃油阀门未打开或已油箱已空; 磁力传感器损坏或松动; 具有自动保护功能的机组,油压低、水温高或超速保护动作。

3.转速不稳定(游车) 国外机组转速超出稳定要求的情况较少见,空载不稳偶有发生, 大多是增益发生变化或需要调整。 国产机组常见的是直列式柱塞泵各缸供油不平衡; 机械调速器则常见为油腔内缺油造成严重不稳定; 小幅游车常见于使用年限较久的机组,调速器零件有一定磨损, 也可检查调速齿杆连接在拉力方向是否松动。 4.柴油机拉缸 冷却水量不足或运行中意外泄露造成缺水; 小型机组活塞缸套组件以飞溅式润滑为主的柴油机,机油油面过 低; 机温过低加负载。 拉缸后有两种结果: 轻微拉缸能启动,排烟蓝,可通过耐心地自磨合修复到接近正常。 标志是经过自磨合,蓝烟大幅减轻,带载能力接近拉缸前水平。 严重拉缸则无法启动,启动过程中打开加机油口可见大量油气排出, 需更换缸套及活塞组件。

5.带载能力下降(进行性的)或带载运行中突然停机(具有自动保护功能的先看 面板指示再作分析处理) 空气滤清器或燃油滤清器脏污; 燃油系统有手动输油泵的,燃油输入滤网阻塞供油不畅。 6.机油压力低 除了一般故障表列出的外,要注意油底壳内机油过稠、过脏,油泥导致机 油集滤器严重堵塞的问题。 7.关于排烟问题 观察柴油机排烟情况是判断机组性能和故障的重要手段。如果把自动化机 组的控制器比作西医的话,那么“看、听、摸、嗅”就是中医当之无愧。 机房降噪使观察排烟受到重大影响。 8.关于超速问题 ? 自动化自组超速保护后腰正确复位。 ? 普通型机组超速时处理要冷静果断。 ? 飞车紧急停机流程:正常停机(失效)——断油路(往停油方向拉控制杆。 失效)——用合适工具堵塞进气口。这一流程争取在半分钟内完成。不要跑 去关断旋转式供油阀门,除非是一字阀就在附近可顺手关断阀门再进入流程 外。 ? 对飞车后的柴油机,停机后必须全面检查分析,找到问题并解决处理好后方 能重新试机运行。

五.哪些现象不是故障或可能影响柴油机性能 1.普通型机组在低速时汽缸产生有节奏地“噹、 噹。。。”清脆敲击声,提速后渐渐减轻,机温 低启动时尤为明显。 2.普通型机组加速过程中在某一转速发生明显振动, 避开这一转速消失。此为谐振点,应及时避开。 3.带载运行时排气管接口及周围有油烟蒸发,特别 是增压型机组尤为明显,甚至有油滴出,烟雾腾 腾。这是由于机组长期空载试机,机温较低排气 道会积累有未烧尽的燃油。随着带载工作时间的 推移会逐渐消失。大功率机组空载试机一般约五 分钟即可,不要超过10分钟。空载试机时间过长 会引致排气歧管渗油和气缸中积碳。

4.有的柴油机型在带载工作时排气管会出现不同程 度的微红,特别是当负荷率在70%以上或装有减 震波纹管再或晚上尤为明显,但这时只要水温在 正常范围,排烟良好,声响均匀,转速稳定,即 可认为该机状态良好。 5.国外柴油机特别是康明斯柴油机,使用中若空载 时出现明显有节奏地游车现象,带载后正常。如 果查不出任何故障,通常为电子调速器增益 (GAIN)过高或变化所致,适当降低增益一般会 好转。增益的调节范围是0-100。调整时最好用无 磁性合适的工具,记住原来刻度,开空车在原刻 度附近略微试调,直至空车恰好不震荡为止,再 验证调整情况即可。


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