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故障检查与技术维护 |
燃油渗入到柴油发电机油底壳的原因和维修方法 |
柴油发电机作为主要的动力源，其油底壳中进入柴油是较为常见和多发故障之一。当柴油进入油底壳后会造成机油稀释、闪点降低和粘度下降，致使柴油发电机各运动的润滑油膜不能有效形成，从而导致发电机的磨损加剧和使用寿命缩短。因此，该故障一经发现值机人员要立即停机检查处理，以避免故障扩大和异常损坏现象的发生。以下康明斯技术部将会分析方法和预防措施，为提高发电机的有效功率和延长发电机的使用寿命，有现实的应用指导意义。
常规油底壳实物图
一、油底壳进机油的检测方法
机油中是否含有柴油应该这样检查：确定少量的柴油进入发电机油底壳是不易被发现的。当值机人员发现机油平面涨高时，进入的柴油已经使机油平面上涨超出正常的平面高度，或机油尺的“H”刻度线以上。柴油进入较多时，还有从加机油口冒出机油的情况发生。此时机油已严重劣化。发电机的机油平面涨高通常是由于机油中进入冷却液、柴油和液力机械传动油。在现场一般通过以下方法鉴定机油中是否进入柴油：
1、嗅味法。
通过与新油相比气味确定油中是否含有柴油。若机油中混入液力机械传动油则气味呈酸性；若混入柴油则油的气味含有较弱的柴油味。
2、观察法。
将拔出的油尺垂直向下，若含有较多柴油则油尺上的机油呈线状迅速流下；若无柴油则油滴缓慢滴下且有拉丝现象出现。如果机油中混入的是冷却液，则由于机油中含有清净分散剂会有灰白色泡沫出现。
3、滤纸法。
滴油一滴于滤纸，查看油迹是否扩散。若油迹迅速扩大则说明机油中含有柴油。
4、触摸法。
用手捻摸机油，感觉机油的粘度是否正常。
油底壳结构图
二、故障现象
通常情况下在油底壳进柴油故障发生的同时，发电机还会有如下一些故障症状会伴随产生。
1、发电机怠速运转不平稳，转速忽高忽低；
2、发电机配气机构响声杂乱，冒烟呈灰白色；
3、发电机冒黑烟，运行作业时动力不足；
4、排气管垫处或排气管与增压器的连接密封处有柴油渗漏现象或痕迹。
排气管与增压器的连接密封处
三、故障分析
1、停机后油面不升高
（1） 启动柴油发电机时，曲轴不转或只转一很小角度（因为流入燃烧室内的柴油占据了燃烧室的全部或部分空间，使气缸不能压缩或压缩而不能过上止点）；
（2）柴油发电机运转时，机油油面不升高（漏入气缸内的柴油全部烧掉）；
2、停机后油面升高
泵断流阀或回油单向阀关闭不严，康明斯柴油发电机的柴油箱一般比柴油发电机本身的位置要高，而喷油器柱塞总有一个或几个处于上止点或上行程。
（1）在停机时间较长的情况下，如果泵断流阀关闭不严，柴油由泵经油管、缸盖进油道及喷油管的环状空间、垂直油道、计量量孔和喷油孔进入燃烧室，若雾化不好进而经过活塞环流人油底壳使油面升高。
（2）如果是回油单向阀关闭不严，则柴油会顺着回油道经过回油单向阀、缸盖内油道、喷油器的回油量孔进入燃烧室，进而经过活塞环流入油底壳，也同样使油底壳机油油面升高。
3、调速器柱塞磨损
柴油发电机运转时调速器中的柴油有较高的压力（0.8～1.2MPa)，加速了柴油的泄漏，因而机油油面升高较快，不运转时油面升高较慢。
VTG调速器柱塞磨损，使柴油漏到泵飞球腔内，由于泵的润滑油道与柴油发电机本身的润滑系统相通，进入飞球腔内的柴油会通过泵自身的机油道而流入到柴油发电机的油底壳，从而使机油油面升高。柴油发电机运转时，机油油面升高，不运转时，因机油、柴油压力均为零，不会互窜，因而机油油面高度不变。
4、缸盖产生裂纹或孔洞
康明斯柴油发电机的柴油是通过缸盖内的油道进入喷油器的，同时缸盖内还有机油油道，如果缸盖产生裂纹或孔洞，有可能使机油油道与柴油油道相连通，而缸盖柴油油道内的柴油压力(0.8～1.2MPa)比缸盖机油道内的机油压力（0.3～0.5MPa）大，柴油则通过裂纹或孔洞进人机油道，随机油一起流到油底壳从而使机油油面升高。
5、发电机怠速运转时转速忽高忽低
此时应在冷车情况下启动发电机，用手触摸试探各缸的排气歧管温度是否一致。对排气歧管温度明显较低的气缸拆下摇臂室盖，检查气门组件、气门推杆和喷油器。如果不能断定哪一缸存在问题，则要检查所有气缸的气门组件、气门推杆和喷油器。
四、油底壳进柴油的原因：
1、发电机冒黑烟与重负荷时动力不足
由柴油发电机工作原理可知，其混合气的形成及燃油物化质量和燃烧是否完全、纯净的空气供给是否充足有直接的关系。为使其有效工作，每燃烧一定量的燃油需要几百倍的空气。
（1）首先要检查发电机空气滤清器的清洁程度及其是否失效；
（2）进排气系统的密封是否良好，有无排气不畅和进排气管路漏气现象；
（3）涡轮增压器压气机叶轮和中冷器芯子外部散热片是否受到油污及灰尘的严重污染等。
根据上述检测办法，以确定发电机空气供给是否充足、混合气形成是否良好、燃烧是否完全。因为在进排气系统中，涡轮增压器将发电机排出的废气能量转化为压气机对空气的吸取和压缩能量，从而使发电机充量密度增加并能燃烧更多的燃油输出更大功率。而前述进排气系统存在的维护保养问题将使发电机因进气阻力增大、进气压力降低而出现混合气形成质量差、燃烧不完全不彻底现象。
2、发电机配气机构响声异常
配气机构是按照发电机各缸工作过程的需要，定时的开启和关闭进、排气门，以便发电机的进气换气和压缩、作功。当气门间隙不正确、气门和气门座圈密封变差；进、排气门推杆弯曲、折断或掉出随动臂球面垫块等情况出现时，都会使发电机出现空气供给不充足、气缸压缩压力降低，燃油雾化变差和燃烧不完全，甚至不燃烧现象。
（1）气门间隙过小易造成气门关闭不严而漏气，使气缸压缩压力和压缩终了温度较低，柴油的雾化质量变差；气门间隙过大则会缩短气门升程和开启时间，导致进气不足、排气不彻底，从而使柴油雾化变差，燃烧过程延长。未完全燃烧的可燃混和气中的油雾便会形成油滴渗漏入油底壳。
（2）当某一气门(进或排)因间隙调整过小、过大或推杆锁紧螺母松动退出，而造成推杆出现弯曲、折断情况，该气门就处于常闭状态。致使该缸无法正常进行换气，喷入的燃油无法进行正常的雾化和燃烧，油束便直接沿着缸壁流入油底壳。
燃油混入机油盘路径图
3、 连接密封处有柴油渗漏现象或痕迹
此时应先对各缸喷油器进行检查调整，查看其柱塞行程是否标准。当调整后故障仍不能排除时则需进一步拆卸各缸喷油器进行仔细检查。
（1）喷油器针阀和针阀体磨损严重、配合间隙变大；
（2）针阀锥面和喷油嘴内锥面磨损超限；
（3）喷油器喷孔烧蚀或扩大等都会使燃油雾化不良、燃烧不完全并形成油滴，在冲刷缸壁的同时渗漏进油底壳。而喷油器嘴头处粘附的积碳也会使燃烧和雾化质量变差。
（4）喷油器进、回油道的O型密封圈的损坏失效，会造成燃油在冷却杯和摇臂室处渗漏入气缸；
（5）喷油器柱塞行程调整不当、供油时间晚也会使未燃烧的柴油进入油底壳。
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