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故障检查与技术维护 |
东风康明斯柴油发电机的气缸压力测量方法 |
摘要：气缸密封性与气缸体、气缸盖、气缸垫、活塞、活塞环和进排气门等零件的技术状况有关。在柴油发电机使用过程中，由于这些零件磨损、烧蚀、结焦或积碳，导致气缸密封性下降，使柴油发电机功率下降，燃油消耗率增加，使用寿命大大缩短。气缸密封性是表征柴油发电机技术状况的重要参数。在不解体的条件下，检测气缸密封性的常用方法有∶测量气缸压缩压力、气量或气缸漏气率、测量进气管负压测量曲轴箱窜气量、测量气缸漏等。在就机检测时，只要进行其中的一项或两项，就能确定气缸密封性的好坏。
一、检测的目的与工具
气缸压力的高低、正常与否影响着发动机的经济性与排放行，正常的气缸压力有利于增强柴油发电机的动力性与燃油经济性。汽缸压缩终了时的压力与发动机压缩比、曲轴转速、发动机温度、进气阻力、机油黏度及汽缸密封性等因素有关。在其他因素基本不变时，检测汽缸压缩压力大小，可以判断汽缸的密封性。目前检测气缸压力的方法一般有三种：基于启动电流检测、基于启动电压降检测和气缸压力表检测。本次试验采用气缸压力表检测方法。
1、测量气缸压力的目的
气缸的压缩压力对发动机性能影响极大，若气缸压力达不到要求，发动机的一切性能指标也都不会达到规范。气缸压力降低，会导致发动机动力性和经济性下降、运行无力、油耗增加、启动困难等故障。通过检测气缸压力，可以诊断气缸、活塞组的密封情况；活塞环、气门、缸及气门缸垫等密封是否良好，以及气门间隙调整是否适当等。
2、测量工具
气缸压力表是检测气缸压缩压力的一种专用压力表，它一般由压力表头、导管、单向阀和接头等组成。
（1）压力表头的驱动元件是一根扁平的弯成圆圈状的管子，一端为固定端，另一端为活动端；活动端通过杠杆、齿轮机构与指针相连。当压力进入弯管时弯管伸直，于是通进杠杆、齿轮机构带动指针动作，在表盘上指示出压力的大小。
（2）气缸压力表的接头有两种：一种为锥形或阶梯形的橡胶接头，可以压紧在喷油器孔上；另一种为螺纹管接头，可以拧紧在喷油器孔内。接头通过导管与压力表头相连通。
（3）气缸压力表连接导管也有两种：一种为金属硬导管，适用于橡胶接头；另一种为软导管适用于螺纹管接头。
（4）气缸压力表还装有能通大气的单向阀。当单向阀处于关闭位置时，可保持压力畏指针位置以便于读数。当按下单向阀按扭使其处于开启位置时，可使压力表指针回零。
3、检测前的准备
在进行气缸压力测试之前，需要进行一些准备工作。
（1）检查排气的颜色和曲轴箱的漏气量，检查柴油发电机润滑油的消耗情况。
（2）检查进气系统是否有异常情况,包括空气滤清器的检查。
（3）确认各进、排气阀的间隙是正确的。
（4）确认蓄电池充电正常。
（5）启动柴油发电机，直至冷却液温度达到50度或以上（先热机，让柴油发电机运转到正常的温度，冷却液的温度维持在85~95度之间）。
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图1 柴油机气缸压力曲线图 |
图2 柴油机气缸压力表测试组件结构图 |
二、测试方法
测试气缸压力的方法分为干测法和湿测法两种。
1、干测法
干测法是指在没有添加任何油的情况下进行气缸压力测试。这是一种简单但不太准确的方法。使用干测法时，需要将气缸压力测试工具插入气缸头的孔中。然后，请启动发动机，应该看到气缸压力表的指针开始上升。等到指针停止移动时，可以读取气缸压力表的读数。
2、湿测法
湿测法是指在添加了少量润滑油后进行气缸压力测试。这种方法比干测法更准确，因为它可以消除气缸和活塞之间的摩擦。使用湿测法时，需要将一小滴润滑油滴入气缸头的孔中。然后，请启动发动机并等待3至5秒钟。接下来，请用干测法的方法读取气缸压力表的读数。
测试步骤如下：
（1）断开曲轴箱通风器，拆卸气阀室罩盖，如有干涉请进一步拆卸摇臂室。如图3所示。
（2）卸柴油发电机制动器（如果配备），并用螺栓堵住制动器机油孔。如图4所示。
（3）拆卸高压油管及喷油器连接管。如图5所示。
（4）拆卸排气摇臂（如果需要），断开喷油器线束，拆卸喷油器。如图6所示。
（5）将气缸压力测试工具堵头安装进喷油器孔，并连接气缸压力测试表。如图7所示。
① 拖动柴油发电机，使柴油发电机曲轴转动，直至气缸压力表读数没有变化，读取压力值。
注意：任何一缸的最小压力不应低于最大压力气缸的70％，任何气缸压力读数不应低于690kPa。例如，如果任何一缸的最高压力为1035kPa则其它缸的最低容许压力为725kPa。
② 每个汽缸都重复测量3次,然后计算出平均值。
注意：每次拖动柴油发电机不允许超过15秒。
③ 若气缸压力不满足技术规范，则气缸内部可能存在密封性问题；应对其进行密封性试验，如图8所示。
④ 测试完毕请按住压力表下方的泄压阀进行卸压，并恢复柴油发电机状态。
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图3 拆卸气阀室罩盖 |
图4 螺栓堵住制动器机油孔 |
图5 拆卸高压油管及喷油器连接管 |
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图6 拆卸排气摇臂 |
图7 气缸压力测量 |
图8 密封性测量示意图 |
三、测试结果分析
一旦完成了气缸压力测试，就需要分析结果。正常的气缸压力范围如表1所列，具体取决于柴油发电机的制造商和型号。如果测试结果显示气缸压力低于正常范围，则可能意味着您的发动机存在问题。这些问题可能包括磨损的活塞环、气缸磨损或气缸头泄漏。如果测试结果显示气缸压力高于正常范围，则可能是由于积碳或气缸头的问题。在这种情况下，可能需要进行更深入的检查，以确定具体的故障原因。
1、测试结果判断与处理
（1） 当压力测量正常时，各缸压力迅速、均匀的提高，接近规定压力。
（2） 如果第一个冲程压力太低，在以后几个冲程中有升高的趋势，但未达到规定压力，再加入机油后压力明显升高，则有可能是活塞环泄漏。
（3） 如果第一个冲程压力太低，在以后几个冲程中无升高的趋势，再加入机油后压力也无明显升高，则有可能是气门关闭不严。
（4） 如果相邻两气缸的压力低于正常水平并且喷射机油进气缸不能增加压力，可能原因是气缸衬垫泄漏。
（5）如果发现压力低于标准值的汽缸，可以尝试更换活塞环、修复气门密封等方法来解决问题。
（6）如果整个发动机的压力都低于标准值，可能需要进行大修或更换发动机。
表1 东风康明斯柴油机缸压技术参数
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缸压参考标准（单位：PSI）
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东风康明斯发动机型号
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新机（1000小时内）
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旧机（1000小时以上）
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4BTA3.9/6BTA5.9系列
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350
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300
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6CTA8.3系列
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425
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380
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6LTAA8.9系列
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425
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380
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6ZTAA13系列
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425
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380
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2、测试缸压的注意事项：
（1）蓄电池的充电状态及起动机的技术状况良好；
（2）柴油发电机的冷却温度应在规定的范围内；
（3）柴油发电机的润滑条件良好；
（4）测量每缸压力时，压缩行程应不少于4次；
（5）测试时，应注意远离柴油发电机的外部运转零件以及灼热的部位；
（6）在拆装柴油发电机火花塞时，应注意防止异物进入柴油发电机内部。
（7）在进行气缸压缩压力测试时，确保汽缸内没有残留的燃油或润滑油。
（8）在测试期间，请确保所有相关部件都牢固连接，以防止气体泄漏。
（9）根据康明斯柴油机制造商的建议和使用情况，定期检测气缸压缩压力，并及时处理问题。
总结：
以上就是柴油机气缸压力测量的步骤。通过这些步骤，我们可以了解发动机的健康状况，并及时采取措施修复或更换有问题的部件，以保证发动机的正常运行。请在进行任何维修工作之前，请咨询康明斯专业技术人员并遵循相关安全操作规程。通过使用气缸压力测试工具，可以轻松地测量发动机的性能。这对于确保柴油发电机正常运行至关重要，并且可以帮助您及时发现可能的故障。无论您是专业技术人员还是用户，了解气缸压力测量方法都是重要的知识。
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