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故障检修与技术维护 |
康明斯柴油发电机燃油系统的保养方法 |
摘要：由于柴油机用的燃油本身含有胶质、杂质、灰尘、水分等，日积月累地在油箱、进油管等处形成油泥等沉积物，同时柴油中的烯烃等不稳定成分在高温下发生氧化和聚合反映，形成胶质和树脂状的粘稠物，这些粘稠物停留在喷油嘴、进气阀等部位，燃烧时沉积物就会变成坚硬的积碳。而积碳和沉积物会致使柴油机进气阀门关闭不严，汽缸压力下降，导致柴油发电机油耗升高，严重时会大大缩短柴油发电机的使用寿命。因此，为了防止积碳的产生，康明斯公司建议各用户需要对柴油发电机组的燃油系统做经常性的维护保养工作。
一、正确维护保养的好处
标准配置发电机组的燃油系统包括的主要器件有油箱、供油泵、燃油过滤器、手动油泵、喷油泵、喷油嘴及相关输油管等。只能使用符合下列标准规定品质的燃油。在加油和对燃油系统作业时必须严格保持清洁。在对燃油系统作业时，必须确认柴油发电机已经冷却下来。燃油溅到炽热表面或电器元件上可能会引起火灾。
1、不要长时间低负荷运行
在柴油机长时间低负荷运转时，由于汽缸内温度低，燃料燃烧不充分，燃烧室和喷油嘴上容易形成积碳，造成喷油嘴工作条件恶化。尤其在冬季寒冷的气候条件下更为严重。由于燃烧室有积碳，使得散热缓慢，严重时会造成喷油嘴的喷孔阻塞或出现滴油现象。燃油长时间附着在喷油嘴头部燃烧，产生的局部高温将使喷油嘴和隔热护套烧熔。
2、燃油不清洁造成的影响
燃油中有小颗粒杂质，会使喷油嘴处的针阀和针阀体磨损，严重时针阀卡在针阀体内。针阀卡滞后，燃油不能定时、定量和迅速地喷入燃烧室，会出现滴油或射油现象，此时燃油雾化不好，燃烧速度降低，喷油嘴处燃烧时间延长，最终导致喷油嘴和隔热护套烧熔。发生这类故障的同时，会出现柴油机排黑烟和抖动现象。
3、注意事项
喷油嘴出现故障的主要原因是油料及滤清器的问题，如燃用劣质柴油、滤清器滤芯长期使用不清洗、不更换造成的。建议您使用合乎国标的柴油，按要求对您的柴油发电机进行保养，并定期清洗柴油箱。
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图1 柴油发电机不保养的危害 |
图2 柴油发电机维修保养 |
二、 燃油箱检查与清洗
1、燃油箱设置要求
（1）燃油箱应设置通气孔，如图3所示。一般中1.5mm的通气孔已足够使燃油箱通气。通气孔的作用是为了保证柴油发电机工作期间，维护燃油箱内正常的工作压力。通气孔必须加以保护，以防止灰尘和水进入燃油箱。
（2）燃油箱的吸油管口应大致设在离燃油箱底部25mm处，并设置网眼型过滤器，以防止吸入燃油箱内沉淀的水和杂质。
（3）回油管口应伸入燃油箱内燃油平面以下，高度与吸油管口相当，两者的距离应大于300mm，以防止柴油发电机停机后，回油管内燃油流空而进入空气，导致起动困难。
2、燃油箱及油管连接状况的检查
燃油箱应无破损、无泄漏，输油管道和回油管道与柴发机组连接良好，如图4所示。燃油箱与油管接头无破损、渗漏，紧固可靠。
① 检查燃油箱外观是否存在变形、裂纹、锈蚀、漏油等损伤。
② 检查燃油箱装配螺栓和螺母，如果发现螺栓螺母有松动，要按规定扭矩上紧。
3、燃油箱的清洗
用了一段时间后，燃油箱里会存有各种杂质，因此要定期进行清洗。
（1）清洁燃油箱外部。
清洁燃油箱外部，检查燃油箱、油管、接头有无凹瘪和渗漏，并拧紧燃油箱支架及固定螺栓。如果发现有凹瘪和渗漏现象，应拆下损坏部件进行修理。
（2）燃油箱清洗作业。
① 打开燃油箱口，取出滤网筒，吸出燃油箱内部分燃油，箱内留有约 30 L 的燃油。
② 将清洗干净的压缩空气管（最好是塑料管）从加油管口插入燃油箱底部，以 2 ～ 3 kg/cm2 的气压吹动燃油箱底部的燃油，使之翻腾而进行清洗。
③ 清洗时，可用干净的布块稍微堵住插入油管的加油管口，并不断变换气管下端的位置 和方向。
④ 移动时，注意避免碰击油面高度传感器的浮漂。
⑤ 吹洗 20 min 后，立即放出燃油箱内的燃油，使悬浮在油中的杂质随燃油一起流出。如 果流出的燃油较脏，应用上述方法再清洗一遍燃油箱。
⑥ 装复并拧紧放油螺塞。
⑦ 将加油管口的滤网筒清洗干净，装入加油口管内。
⑧ 向燃油箱内加入清洁的燃油，盖好燃油箱盖，并将燃油箱外部擦拭干净。
注意：从燃油箱内放出的燃油应经过 72 h 的沉淀后，才能使用。
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图3 方形柴发日用燃油箱结构图 |
图4 柴油发动机供油系统油路布置图 |
三、油路要求和泄漏、排空检查
现代柴油机分为直喷机型和电喷机型，其燃油系统的油路是不同的，分别如图5、图6所示。
1、低压油路
（1）考虑∶足够的压力防穴蚀，足够的流量冷却;
（2）进油压力∶3～6bar，输油泵流量∶7～9L/min
（3）泄漏燃油管路压力∶<0.3bar，发现回油管有大量回油，表明单体泵密封不正常，应停机检查。
（4） 管路材料应能与柴油相容，能承受足够的真空而不损坏或蹋瘪，管路和部件的布置应防止发生气阻（气体只能向上走），气温低于-10℃应安装温控加热器，进油温度必须小于柴油发电机技术参数表的限值，油温高将导致功率下降∶油温每改变 5℃，功率变化1.5%，以及润滑性能恶化，增加磨损。
（5）燃油系统必须具有很好的密封性，各管路及接头处不允许泄漏或进气;
（6）供油管和回油管要用管箍在等间隔（约300~400mm）的位置上固定，以防止由于振动与其它零件干涉。
2、泄漏和排空检查
（1）检查柴油油量是否足够，不足时及时添加。
（2）检查日用油缸到发电机组的油管阀门是否已打开，有无渗漏现象。
（3）打开外置油箱和油水分离器放残阀将柴油中的杂质及水份放掉。
（4）当油路中进入空气将无法启动发电机组，必须采用手动油泵对发电机组油路中的空气进行排除。
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图5 直喷柴油机燃油系统组成图 |
图6 电控柴油机燃油系统组成图 |
四、燃油滤清器的维护
1、燃油滤清器位置与要求
燃油滤清器一般装在输油泵之后，为了防止燃油箱和燃油管路内的杂质和沉淀物进入输油泵，可在机体或者燃油箱上必须安装油水分离器（外置型）。
（1）油水分离器必须安装在易于日常检查和维护的位置上。
（2）油水分离器的额定流量应不小于柴油发电机燃油滤清器的流量。
（3）油水分离器的滤清效率应不小于80%（对于10μ的颗粒），但不能用细滤器作预滤清器，因容易阻塞而导致阻力过高。
注意：不推荐在中型柴油发电机上用纸质细滤清器作预滤清器，因压力波动而易损坏。
2、燃油滤清器检查和更换
检查柴油过滤器的工作时间是否已超过法定更换时间，如采用的柴油较脏，必须缩短柴油过滤器的更换时间，柴油滤芯在磨合期（50小时）过后必须更换，以后每250小时或半年更换一次。以下为拆装步骤：
（1）从燃油滤清器上拆下进油管和出油管，注意防止柴油流出污染环境；
（2）关闭油箱开关，取下柴油滤芯，清洗滤油器座；
（3）将柴油滤清器固定在底板上。滤清器上的箭头为柴油流向；
（4）检查密封垫正好在新滤清器封口上，清洁接触面，将指定柴油满新滤清器，以免因空气产生背压。并在密封垫上边涂抹少许，将新滤清器装回原位，切勿拧得过紧；
（5）连接进油管和出油管（确保安装到位），用卡箍将油管与滤清器连接稳妥；
（6）打开油箱开关，注意排尽燃油路中空气，否则柴油机难起动或起动后又停车；
（7）启动发动机，检查滤清器的油管接头处有无泄漏。
五、喷油器的清洗与检验
定期使用高品质喷油嘴系统清洁剂和专用设备清洗喷油嘴。可清除喷油嘴的积碳，消除柴油发电机抖动、迟滞、雾化不良好等问题。使油气混合比更精确。恢复动力、节省燃油、降低尾气排放。
1、超声波清洗
喷油器出现积炭或堵塞，一般使用超声波喷油器清洗机进行清洗。清洗步骤如下：
① 将喷油器放入汽油或清洗油中， 仔细清除外部油污后用软布擦拭干净。 检查喷油嘴上的橡胶圈是否损坏，如有损坏，应及时更换。
② 在超声波清洗槽倒入专用喷油 器测试剂两瓶，约 1 850 mL。
③ 在超声波清洗槽内放入清洗支架，在支架上放好喷油器，清洗剂要浸过支架表面。
④ 打开设备电源开关。
⑤ 按下超声波键。
⑥ 设置清洗时间（设备默认 10 min）。
2、喷油器反冲洗
把反冲洗接头与喷油嘴连接，并放在测试架上，然后把供油的压力调至 20 ～ 400 kPa，按清洗键，清洗完毕后，关闭油泵（按油泵键），并拆下喷油嘴连接接头。
3、喷油器测试
柴油机喷油器测试用的检测仪如图7所示，试验步骤如图8所示。
① 检测喷油嘴的滴漏。
根据喷油嘴的型号选择连接头，并连接好，然后检查密封O形环组（发现坏的要更换）， 将喷油嘴安装在测试架上，按油泵键，将压力调至被检车出厂规定压力（最好高 10%），观察喷油嘴是否滴油，如发现1分钟滴漏大于一滴（或按技术标准），则要更换喷油嘴。
② 检测喷油嘴的喷油角度和雾化状。
按清洗键，喷油嘴常喷，观测喷油角度和喷油雾化，喷油角度要一致，雾化要均匀，无射流现象，否则要更换。
③ 检测喷油嘴的喷油量。
关闭回油开关；按油泵键，然后按清洗键15s，观测试管的喷油量应为34～38 mL（或 按技术标准），否则更换。
④ 检测喷油嘴油量的均匀度。
按预置键，按油泵键，把压力调至被检测系统油压规定压力，按测试键，记数完毕后，即显示“0000”，观测每个喷油嘴喷在试管上的油量，均匀度不超过 9% 的，则视为合格（或按技术标准），超过 9% 的要更换。
⑤ 自动检测清洗分析。
使用自动检测清洗分析时，先按油泵键启动油泵，并把压力调至被检车系统油压规定的范围（最好高 10%），然后按自动键，这时自动进行检测清洗，在自动检测清洗分析过程中， 按复位键，系统将恢复到初始状态。
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图7 柴油机喷油器检测仪试验示例 |
图8 柴油机喷油器试验步骤框图 |
总结：
柴油发电机组的使用寿命和工作可靠性不仅取决与本身的结构完善程度和产品质量的好坏，而且取决于正确的操作使用、维护保养及检修。正确的操作使用和维护保养可使柴油发电机组在使用过程中降低各零部件的磨损，避免因疏于保养而引发的故障，从而延长发电机组的使用寿命。发电机组的维护保养主要是从发电机组的三大部件进行，即柴油发电机、发电机、控制屏，其中，柴油机的保养是从其五大系统进行，即燃油系统、冷却系统、润滑系统、电气启动系统、进排风系统。
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