船舶柴油发电机各种原因导致冒黑烟故障的分析报告
信息来源：www.sgfdj.com 发布日期：2020-06-29 浏览次数：
在整个机舱设备中，船舶柴油发电机是仅次于主机的大型动力设备。它为全船提供电力输出，因此船东对柴油发电机的调试报验要求特别高。建造过程中，船东和建造组提出各种难题和非常高的品质要求。在船舶系泊试验期间，船东发现发电机起动初期冒浓烟，要求船厂给予解释。因此，本文就船舶柴油发电机冒黑烟做详细分析，为高质量完成柴油发电机调试总结经验。
船舶柴油发电机由柴油发电机和发电机组成。发电机由定子、转子、励磁线圈、控制面板等组成。柴油发电机由油底壳、曲轴、连杆、活塞、机架、缸套、高压油泵、调速器、缸头设备等组成。发电机燃油经过高压油泵加压，通过喷油器喷入气缸，气缸在压缩至近上止点处爆燃带动活塞做功，活塞推动连杆曲轴转动，然后通过曲轴传递到发电机转子，转子切割磁感线产生电流输出。期间控制面板的电压控制单元AVR和发电机的调速器共同作用，保证发电机的电压、电流、频率稳定。
船舶柴油发电机由柴油发电机和发电机组成。发电机由定子、转子、励磁线圈、控制面板等组成。柴油发电机由油底壳、曲轴、连杆、活塞、机架、缸套、高压油泵、调速器、缸头设备等组成。发电机燃油经过高压油泵加压，通过喷油器喷入气缸，气缸在压缩至近上止点处爆燃带动活塞做功，活塞推动连杆曲轴转动，然后通过曲轴传递到发电机转子，转子切割磁感线产生电流输出。期间控制面板的电压控制单元AVR和发电机的调速器共同作用，保证发电机的电压、电流、频率稳定。
柴油发电机导致冒黑烟故障的通常有以下原因：
1.调速器导致冒黑烟调速器通过调节油门保持发电机转速稳定，确保发电机频率稳定在60Hz（国外50Hz）。但是在起动初期，发电机调速器的电动马达快速动作，导致油门杆动作，虽然调速器内部存在PID调节，但是也无法克服巨大的油门变化需求，所以会产生燃油供应过量问题，导致柴油发电机冒黑烟。正常情况只要不超过额定转速的110%视为正常，并且无设备报警信号产生。拆开调速器，首先检查重锤是否运行正常，然后检查内部弹簧是否牢固。当我们与厂家探讨需要更换调速器时，服务工程师提出更换内部滑油的建议。因为滑油种类必须是液压传动滑油，否则阻尼系数增加，进而导致动作灵敏度降低。从调速器油位指示观察孔可以看到液位，并且有用油要求。
2.附属设备导致冒黑烟当发电机处于高负荷运行时，机舱风机必须至少1台抽风1台送风，设备缸套水预加热单元必须提前进行预加热操作，设备滑油必须定期抽检并做分油器净化处理。增压器滤器必须更换滤网处理，并进行压缩空气扫灰。
3.高压油泵导致冒黑烟发电机的高压油泵供给高压燃油，通过调节油泵柱塞上的回油孔与柱塞之间的位置来调节燃油的供油量。在柴油发电机胎架实验时，通过调节各调节旋钮使每个气缸发火均匀。通过手动调节各柱塞斜切口的初始点的位置来改变初始供油量，进而尽可能避免供油过量的情况。
4.活塞环导致冒黑烟活塞环主要由刮油环、密封环、承磨环组成。活塞环有泵油和刮油的区别。如果安装方向错误，滑油被送入气缸燃烧，导致冒黑烟。在拆检过程中，我们未发现有活塞环安装错误或者损坏。
5.排气阀导致冒黑烟排气阀气门间隙过大或者有固体杂质损坏阀与阀座的接触面。通常情况下当活塞到达上止点时，排气阀关闭，喷油器发火，燃油在气缸内燃烧做功，第四冲程排气阀打开排出废气。如果气门间隙调节不到位，燃烧的气体通过间隙逃出气缸，甚至燃气无法达到燃烧温度。
通过上述详细分析筛选，我们发现柴油发电机冒黑烟是可以避免的。在将来的船舶建造过程中要做好柴油发电机的仓储、运输、安装及调试的精细化检查工作，落实专项外检QC小组的责任，确保各方面万无一失。通过对柴油发电机冒黑烟问题的研究，可以避免同样问题再次出现，提高报验质量。因此，我们在注重造船数量和速度的同时，也要加强质量控制。从技术层面上深入分析各种生产问题，特别是发电机、主机等大型设备的技术工艺研究。
1.调速器导致冒黑烟调速器通过调节油门保持发电机转速稳定，确保发电机频率稳定在60Hz（国外50Hz）。但是在起动初期，发电机调速器的电动马达快速动作，导致油门杆动作，虽然调速器内部存在PID调节，但是也无法克服巨大的油门变化需求，所以会产生燃油供应过量问题，导致柴油发电机冒黑烟。正常情况只要不超过额定转速的110%视为正常，并且无设备报警信号产生。拆开调速器，首先检查重锤是否运行正常，然后检查内部弹簧是否牢固。当我们与厂家探讨需要更换调速器时，服务工程师提出更换内部滑油的建议。因为滑油种类必须是液压传动滑油，否则阻尼系数增加，进而导致动作灵敏度降低。从调速器油位指示观察孔可以看到液位，并且有用油要求。
2.附属设备导致冒黑烟当发电机处于高负荷运行时，机舱风机必须至少1台抽风1台送风，设备缸套水预加热单元必须提前进行预加热操作，设备滑油必须定期抽检并做分油器净化处理。增压器滤器必须更换滤网处理，并进行压缩空气扫灰。
3.高压油泵导致冒黑烟发电机的高压油泵供给高压燃油，通过调节油泵柱塞上的回油孔与柱塞之间的位置来调节燃油的供油量。在柴油发电机胎架实验时，通过调节各调节旋钮使每个气缸发火均匀。通过手动调节各柱塞斜切口的初始点的位置来改变初始供油量，进而尽可能避免供油过量的情况。
4.活塞环导致冒黑烟活塞环主要由刮油环、密封环、承磨环组成。活塞环有泵油和刮油的区别。如果安装方向错误，滑油被送入气缸燃烧，导致冒黑烟。在拆检过程中，我们未发现有活塞环安装错误或者损坏。
5.排气阀导致冒黑烟排气阀气门间隙过大或者有固体杂质损坏阀与阀座的接触面。通常情况下当活塞到达上止点时，排气阀关闭，喷油器发火，燃油在气缸内燃烧做功，第四冲程排气阀打开排出废气。如果气门间隙调节不到位，燃烧的气体通过间隙逃出气缸，甚至燃气无法达到燃烧温度。
通过上述详细分析筛选，我们发现柴油发电机冒黑烟是可以避免的。在将来的船舶建造过程中要做好柴油发电机的仓储、运输、安装及调试的精细化检查工作，落实专项外检QC小组的责任，确保各方面万无一失。通过对柴油发电机冒黑烟问题的研究，可以避免同样问题再次出现，提高报验质量。因此，我们在注重造船数量和速度的同时，也要加强质量控制。从技术层面上深入分析各种生产问题，特别是发电机、主机等大型设备的技术工艺研究。
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展望未来
■ 三款大马力柴油机平台将导入中国本地化生产
■ 计划新建大马力制造基地和研发中心
■ 大力进军柴油发电机组租赁领域
■ 引进先进的50-72升排量全电控柴油机平台
■ 进一步提升康明斯在中国的产能与实力
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