康明斯柴油发电机供油故障维修讲解
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故障检修与技术维护 |
康明斯柴油发电机供油故障维修讲解 |
摘要：供油系统的功用是根据柴油机的工作要求，定时、定量、定压地将雾化好的柴油按一定的喷油规律喷入发动机燃烧室，并使其与空气迅速良好的混合与燃烧。供油系统的很多零配件的制造精度都很高，否则，难以保证发动机的使用寿命和使用效果。供油系统如果发生故障，将对发动机动力性、经济性、排气净化性和工作可靠性产生直接影响。柴油机供油系统的故障的原因是多种多样的，它们的外部表现也是错综复杂的，某一故障原因都会产生多种故障现象。因此，要想保证柴油机供油系统正常功能的发挥，就应该对供油系统的常见故障有个充分的认识和了解，并对引起这一故障的主要原因进行简要的分析，从而迅速、准确的诊断故障，排除故障，使发动机能正常的工作。
一、柴油机的异响噪声
柴油发动机如果某一部位出了故障，如机件松旷、配合间隙失调、燃烧不正常等，其在工作中最初的表现是异响噪声。柴油机噪声大体上来源于三个方面：燃烧噪声、供油系统噪声和发动机机械噪声。由于异响噪声往往难以用语言文字和音调来准确描述，只能在对其正常运转响声熟悉的基础上，判断各种异响噪声。
（1）燃烧粗暴
燃料品质不良，十六烷值太低；喷油雾化情况恶化，较多燃料在开始发火的瞬间投入燃烧，使气缸内压力升高过快：喷油阀针卡死在常开位置上，使之喷油过早、雾化过差，由此易造成强烈的燃烧噪声异响。
（2）着火敲击声
多属喷油提前角不对、提前器失灵，供油量过大，导致发动机在运转过程中，伴随着排气管的大量排烟而产生敲击异响。油门加得越急，响声越大。转速升高后响声减弱，迅速收回油门使发动机作短时间惯性运转异响消失，但降至怠速时异响又恢复。
（3）供油系统故障引起的异响
喷油提前角过小，出油阀弹簧断损，喷油器针阀不密封等，均会引起排气管“放炮”。缺缸、柴油中含水或空气，会导致发动机工作声音不连续。喷油器针阀卡死在关闭位置时，会导致喷油泵顶油异响。柱塞卡死在上端位置时，导致齿条咬合噪音。飞车时，喷油泵调速杆失调，致使柴油机失控吼叫。
（4）机件异响
发动机在运转中，响声逐渐产生且越来越大，或者在运转中突然产生异响。这种响声一般是随转速的升高而增大，即使在加速后猛收油门时，响声仍然存在。
其原因有：
① 活塞配缸间隙过大引起的敲缸；
② 正时齿轮磨损超限后引起的撞击声；
③ 轴瓦烧蚀、轴颈磨损配合松旷后的轴瓦响；
④ 还有机油泵齿轮磨损后的传动齿轮噪音，以及活塞销配合松旷异响等。
（5）柴油机振动异响
主要是由于本身的支承不牢所致。发动机每一个工作循环出现一次异响，多数与凸轮轴相关联的零部件有关（如气门、正时齿轮等）。发动机每转一圈异响出现一次，与曲轴连杆机构的机件有关。如果有规律地连续发生异响，多出现在旋转部件上（如飞轮、正时齿轮等）。间歇而无规律的异响，大都来自发动机附件故障。
二、柴油机的油、气渗漏
1、柴油机漏油
柴油发电机燃油系统的低压油路由油箱、输油泵、柴油滤清器、喷油泵及其联接管路等组成。其中油箱至输油泵段油路的压力低于大气压力，也称为负压油路。该油路所包括的零部件多，管接头也不少，使用中极易出现漏、渗现象。除此之外，柴油漏入油底壳，不仅浪费燃油，.而且也影响发动机的正常运转，因此必须及时检修。
（1）柴油漏入油底壳。
使用中经常会发现油底壳中混入柴油，引起机油增多。这种内漏是柴油机的一种常见故障现象。
作为动力来源的柴油不能在燃烧室内充分燃烧做功，而是通过缸壁等各种渠道流入油底壳。显然内漏柴油不仅减弱了发动机动力性能，而且严重影响和破坏了机油钻度和压力，加剧了发动机各部件的磨损。
柴油机内漏的主要原因是在其工作中柴油燃烧不良，通过活塞与缸壁之间的间隙流入油底壳。而柴油燃烧不好的原因，一是柴油喷射压力不足，喷雾状况不良；二是气缸密封不良，压缩行程气体压力太低，不能使柴油和空气的混合物达到压燃着火的程度所致。
（2）低压油路漏油。
在低压油路中，仅有从输油泵至喷油泵段油路有可能漏油，而从油箱至输油泵段油路压力低于大气压力，因此有可能漏气，但不会漏油。
低压油路外漏的主要原因多为：
① 输油泵顶杆严重磨损；
② 油管破损；
③ 接头紧固不良；
④ 喷油泵柱塞套定位螺钉密封不良；
⑤ 出油阀紧座上的低压阻油胶圈老化；
⑥ 柱塞与泵体的接面不平整等。
漏油多是从低压油路的油管或零部件的内部向外渗，可通过观察油迹确定渗漏部位。
（3）柴油机柴油渗漏的检查
① 检查喷油嘴安装胶圈是否密封；
② 更换气缸垫；
③ 检查调整供油正时；
④ 检查气门和气门座密封情况；
⑤ 调整气门间隙；
⑥ 检查喷油嘴喷雾情况，必要时调校高压油泵及喷油嘴；
⑦ 检查活塞配缸问隙，必要时更换活塞、活塞环或缸套；
⑧ 检查低压油路各部件或油管，发现外渗，查明原因后予以修复。
2、柴油机漏气
低压油路进入空气的现象判定：柴油机的燃油是靠输油泵从油箱吸出，输送到喷油泵的，如果油路渗气，输油泵将无法输送燃油。空气是有弹性且可压缩的，当柴油机供油系统油路中存在空气时，随着喷油泵柱塞的往复运动，气泡就产生体积的改变。当柱塞在压缩行程时，气泡被压缩，使油压不能升高到规定的喷油压力。当柱塞在吸油行程时，气泡又膨胀恢复原体积，使油路内不能产生吸力，故有空气就会造成供油不足、甚至中断。
运行中发动机逐渐熄火，熄火后重新发动不着火。打开高压油泵放气螺钉，用手油泵泵油，排除油路中的空气，然后起动发动机可以着火，但在片刻后又出现熄火现象，即可判定油路中进入空气。
除了由于油箱内油位低到接近吸油口而使空气进入油管外，此段油路的渗气点多出在输油泵油管接头处，一般为铜垫圈损坏或安装不妥。
柴油机工作时，从输油泵至喷油泵段油路压力高于大气压力，即使油路有渗点，也只能漏油，不能渗气，因此不会影响发动机的正常运转。但当发动机熄火后，一由于油从漏点渗出，使高于大气压力的油压不能维持，甚至引起空气倒灌，造成再次起动困难。为确认该段是否渗气，可用一油管从输油泵跳过柴油滤清器直接接至喷油泵，然后在排气后起动发动机进行观察，若故障消失，即可确定该段油路存在渗点。如果故障仍存在，则可能是喷油泵柱塞套简定位螺钉、放气螺钉等处渗油所致。低压油路渗气故障的排除：遇到低压油路渗气时，首先检查柴油滤清器、喷油泵等处放气螺钉是否拧紧，再检查油路各个管路接头，特别是软管部分，打开放气螺钉，用手油泵排除油路中的空气，紧固各管接头，清除密封不严之处。在更换滤芯或清洗油水分离器时，低压油路也会进入大量的空气，因此必须进行拌气作业。当输油泵泵出来全是没有气泡的柴油时，可以拧紧放气螺栓。然后起动发动机，检查各部还有无漏气之处，必要时予以修复，直至无渗漏现象为止。
三、柴油机异常性排烟
柴油发电机在有负荷的情况下，运转不均匀，排气管排出黑烟或白烟。
（1）排黑烟
排黑烟一般是由于：喷油泵供油量过多或各缸供油不均匀：喷油时间过早：空气滤清器堵塞，造成进气量不足；喷油器喷雾质量不佳或喷油器滴油；活塞环磨损过度或各环口间隙对口：调速器失常：最大油量限止螺钉调整不当等。
首先拆下空气滤清器，观察排气烟色。若排烟情况好转，故障系空气滤清器脏污严重造成的。再检查供油时间是否过早，在发动机运转时，可进行逐缸断油试验。当某缸断油时，首先拆下空气滤清器观察排气烟色，若排烟情况好转，故障系空气滤清器脏污造成的。再检查供油时间是否过早，在发动机运转时可进行逐缸断油试验。当某缸断油时，发动机转速降低，黑烟明显减少，敲击声变弱或消失，说明该缸供油盘过多。若发动机转速变化小而黑烟消失，说明该缸喷油器喷雾质皿差。找出有故障的缸后，拆检喷油器。必要时，可换装新喷油器进行对比。用上述方法仍不能排除故障时，对于喷油泵柱塞挺杆具有调整螺钉的，应检查各缸喷油是否一致，必要时进行调整。检查喷油泵供油量过大和供油不均匀度是否符合标准时，应在试验台上进行。
（2）排白烟
排白烟多是由于喷雾不良，使燃油得不到燃烧而呈白烟排出。
造成柴油机排白烟的原因主要有：起动预热装置失效，发动机温度过低；喷油正时不准；进气通道堵塞，供气不足；喷油泵供油量过多或过少；喷油器喷油雾化不良，混合气形成质量差；气缸压力过低，柴油自燃条件差；喷油泵各分泵喷油不一致；喷雾不良，喷油器滴油；燃料系统中有水或空气等。
排白烟可用逐缸断油法来检查，找出有故障的喷油器，调整其喷油压力。排气冒白烟而且发动机无力，容易过热，则说明喷油过迟，应调校喷油正时。检查低温起动预热装置是否完好，如果完好仍不能起动，应检查和调整喷油正时及供油多少。再检查喷油雾化情况，喷油器针阀有无滞住，气缸压力是否过低。
四、柴油机自行熄火
（1）柴油机自行熄火故障的诊断
柴油发电机自行熄火故障特征是：运行中逐渐无力，最后缓慢地自行熄火。其主要原因是供油中断、燃油供不上。原因多为：油箱中无油；油箱通气孔堵塞；输油泵不工作；油路中有空气；溢流阀损坏等。遇此情况首先检查油箱内是否有油，油箱通气孔是否畅通，然后拧松喷油泵放气螺钉，用手油泵泵油，检查油路中是否进空气、油路是否畅通，必要时找出漏气或堵塞部位。最后检查输油泵及溢流阀土作是否正常，必要时更换总成。
如若柴油机运转突然熄火而且再也无法起动，这多属相关机件损伤后，喷油泵驱动轴半圆键被剪断，或联轴器的胶木传动件损坏，致使喷油器不能工作；喷油泵操作拉杆及其连接销松脱、喷油泵驱动轴与主动盘的固定螺栓松脱后，不能带动喷油泵工作；柴油机抱缸或烧瓦抱轴以及喷油泵驱动条折断等所致。遇此现象，首先起动发动机检查联轴节部位是否完好，再检查喷油泵驱动轴半圆键有无损坏，必要时予以修复。若其曲轴不转，则可能为活塞抱缸、烧瓦抱轴及驱动链条折断等。查明原因后修复。
（2）预防柴油油机自行熄火故障措施
使用中尽可能加注优质规格燃油，定期检查油路，并用高压空气疏通，排净低压油路中的空气后再起动。发现油管破裂，应及时焊修或更换新件。维护中清洗出油阀，更换断损出油阀弹簧、检查油泵弹簧、喷油器针阀、调速弹簧等发现异常及时修复，以消除柴油机自行熄火故障隐患，确保安全运行。
五、柴油机周期性“游车”
1、故障现象及危害
柴油发电机的，“游车”也称“发喘”，是柴油机转速不稳的一种表现。
（1）其现象是：柴油机在怠速或中速运转时，呈现出周期性、有规律的忽快忽慢的变化，而且加减油门时变化不及时，发动机无力；同时发动机在工作中声音有节奏地时高时低，转速大幅度地波动，声音清晰可辨。
（2）柴油机出现周期性“游车”，如不及时排除，会越来越严重，不但会使柴油机的经济性能下降，还会致使柴油机工作不平稳，加剧机件磨损和迅速疲劳，从而影响柴油机的使用可靠性，严重时，柴油机将无法正常工作。
2、故障原因
柴油机周期性游车，实质上是柴油机正常的调速功能被破坏，通常是由喷油泵到调速器内运动零件的运动阻力过大，使调速器的灵敏度下降，或其内部零件配合间隙过大，使供油量改变滞后于转速变化过多所致。其故障原因有：润滑油不清洁或润滑不良；有异物进入配合副表面，引起调速拉杆发涩或阻力增大；调速器内部机件或工作面磨损严重，导致调速器阻力过大；调速器的调整不当，机件配合过紧；供油拉杆移动不灵活；调速器内加注机油过多，由于油液的阻尼作用致使离心块伸缩受到阻碍而灵敏度下降；调速器各连接点磨损超限，配合松旷，间隙增大；喷油定时不准，雾化不良，喷嘴的喷油压力不均匀等。
3、故障诊断方法
（1）柴油机周期性游车的故障诊断方法主要有：如在怠速时稍有“游车”，可继续使用，若较严重，则应卸下调速器上盖，观察泵杆前后的移动量。
（2）拆下喷油泵侧盖，用手指夹着泵杆使之前后移动，检查其松紧度，若杆不移动，应予修理，使之移动灵活自如。若泵杆只能在极小范围内移动，一般是由柱塞转动不灵活或泵杆与各连接处过紧所致，应修理消除。若泵杆能灵活地移动，用另一手把住泵杆拉臂使之不动，一手夹着泵杆移动，当感到有松旷量时，可能是调速机构各连接处松旷，应进一步检查消除。
（3）如若泵杆在移动中有较紧之处，故障可能在柱塞，可松开柱塞限位螺钉，如泵杆移动灵活则是由于螺钉头顶住了柱塞外套，可将螺钉卸下，加上一定厚度的垫片，然后紧固牢靠。若松动柱塞外套限位螺钉后仍无好转，可将出油阀紧座松开，如有好转则由于出油阀紧座的扭力过大；仍无好转时应将柱塞外套卸下，查看其配合处有无脏物，必要时清洗干净后装复。引检查调速器内的机油是否过多；检查燃油是否泄漏；油路中是否有空气；调整调速器飞锤行程及调速弹簧的预紧度，必要时调整喷油定时和喷油压力，以达到规范的要求。
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展望未来
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