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故障检修与技术维护 |
维修柴油发电机案例之低压油路进空气 |
摘要：柴油发电机组的燃油系统不允许空气进入，因为一旦空气进入油路，会导致发电机组启动困难，无法正常运行。当发现柴油油路有空⽓当然是立马把这些空⽓排出去，柴油油路排⽓看似简单，实际上还是有些技术含量。因此，建议用户在柴油发电机使用过程中，一旦出现燃油系统进空气现象，应向康明斯售后中心求助，并在机修人员的指导下进行柴油机油路排空作业流程。
一、燃油系统进空气的原因排查
1、空气进入油路的原因
柴油机的燃油供给系统分为低压油路和⾼压油路，如图1所示。⼀般柴油发动机在维修完燃油供给系统后，或者不⼩⼼把油箱中的柴油烧没了，或者来油管泄漏了，外界的空⽓就会进⼊到燃油供给系统中。
由于空气具有很大的可压缩性和弹性，当油箱至柴油机输油泵段油管存在漏点，产生漏气时，空气将会渗入，从而降低这段管路内的真空度，使油箱内燃油的吸力减弱，甚至发生断流，导致发动机无法启动。在混入空气较少的状况下，油流仍可维持，并由输油泵送往喷油泵，但发动机就可能会启动困难，或者启动后维持不久又自行熄火。
当油路中混入的空气量稍多一些时，就会导致数缸断油或喷油量显著削减，使柴油机根本无法启动。
2、原因排查
（1）检查燃油箱中的燃油量。如果油箱中没有油或者油量小于油箱容量的1/6，油箱中的燃油会随着机组运行的波动而来回摆动。一旦油位暴露在出油口，空气将被吸入油路。因此，有必要及时补充燃料。
（2）检查接头密封垫片是否变形或损坏。
（3）检查燃油软管是否老化或损坏；油管与接头的连接是否松动等。
（4）检查输油泵挺杆是否磨损，手油泵活塞的密封橡胶圈和橡胶垫是否损坏。
如果采取上述措施后仍然会有空气存在，则表明空气现在已经进入高压油路。此时应进行排空措施。
3、燃油系统漏点查找
柴油机的燃油供应系统有低压油路与高压油路之分。低压油路指从油箱至喷油泵低压油腔一段油路，高压油路指从高压泵中的柱塞腔至喷油嘴一段油路。在柱塞泵的供应系统中，高压油路不会有空气渗入，有漏点存在，只会导致燃油的泄漏，想方法堵住漏点即可。因此，⼀般我们在排⽓是只要排出低压油路中的空⽓就可以了，⾼压油路中的空⽓会⾃动排出。
低压油路中大都采纳软胶管，软管简单同零件产生摩擦，造成漏油和进气。漏油比较简单查找，而管路中某处破损进气则不易查找。以下是推断低压油路漏点查找的方法。
（1）将油路中的空气排净，将发动机发动之后，找出漏柴油之处，即为漏点所在。
（2）将发动机喷油泵放气螺丝松开，用手动油泵泵油，若发觉放气螺丝处开头排出大量气泡的油流，并且在反复手泵后，气泡仍不见消逝，即可确定在油箱至输油泵段负压油路有漏点存在。应取下该段管路，然后通入压力气体，并置于水中，找出冒气泡之处，即为漏点所在。
（3）在油箱外一段的硬质油管和采用高压进油管接口部位（如图2所示）一般较少发生故障，在经过上述检查仍找不出漏点的状况，可最终检查这两个地方。
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图1 柴油机燃油系统油路示意图 |
图2 柴油机燃油高压进油管（活接头） |
二、排出空气的方法
1、常规方法
用起子或扳手拧开喷油泵两侧上端的任一排气螺丝数圈，用手用力压手动油泵至排出的柴油连续，通畅无气泡，发出"吱吱'的声音为止。然后拧死放气螺钉，将手动油泵压回至原位。手油泵通常位于输油泵上，结构如图3所示，工作原理如图4所示。
2、自然排空法
柴油机在熄火后，由于连续燃料喷射和气缸压力作用，会出现排空气现象。在长时间不使用或维修柴油机时，可以通过自然排空法将气排出。
3、导气法
用手动泵，通过操作手动泵杆的方式，将柴油泵和喷油器的高压油管内的气体排空。
4、造气灯燃烧法
将柴油泵和喷油器的高压油管断开，接上一种专用的“造气灯”，点燃“造气灯”，燃烧所产生的热量和氧气将高压油管内的气体燃烧掉，实现排空气的目的。
5、手摇法
利用柴油泵部分结构上的手摇杆，通过手动操作，将高压油管内的气体排空。
需要注意的是，在排空气之前，要确保燃油系统内没有压力，最好将燃油泵和喷油器的高压油管连接处打开，并放置一段时间，确保燃油系统内的压力释放完毕，再进行排空气的操作，以免因气体压力过高而造成伤害。
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图3 活塞式输油泵结构图（带手油泵） |
图4 柴油机输油泵原理图（带手油泵） |
三、柴发自动熄火的故障案例
1、故障现象
一台150KW东风康明斯发电机组，柴油机正常起动后不久，排气管排气会变声，且间断地冒白烟，转速下降，工作无力，严重时导致柴油发电机自行熄火。
2、故障查找分析
检查油箱的油量，发现油箱中油位正常。打开低压油路中的放气螺塞，用手油泵供油，发现供油系统中有空气。排除空气后，柴油机顺利起动，但工作不久，柴油机又渐渐自动熄火，同时发现，燃油回油管三通接头处有泡沫状柴油溢出。拆下接头紧固螺母后，发现接头内密封圈有裂纹，但更换此接头后起动柴油机，故障现象仍然相同。再次打开柴油滤清器上的放气螺塞时，有大量泡沫渗出，表明供油系统再次进了空气。
仔细检查油箱至输油泵进油口处，用手油泵泵油时，发现油水分离器上的旋塞处有“滋滋”的漏气现象、拆除油水分离器上的旋塞检查，发现旋塞橡胶密封垫破裂。在日常维护中，由于油水分离器旋塞被反复拧动，造成密封垫损坏漏气，空气进入燃油系统，在油路中形成气阻，使喷油泵供油中断，柴油机便自动熄火。这种现象称为低压油路吸入空气，其常见原因如下：
（1）燃油箱内柴油用尽，油箱盖通气孔堵塞，箱内形成真空，空气被吸入。
（2）输油泵上的手油泵与泵体之音的密封垫圈破裂或不平，空气由此窜入。
（3）手油泵活塞或皮碗严重磨损，空气从手油泵上部通过活塞或皮碗与泵筒之音的间隙进入低压油路。
（4）低压管路中的油管接头密封垫圈不平、损坏或空心螺钉未拧紧，窜入空气。
（5）燃油供给系统的低压油管破裂，导致空气窜入。检验方法是，将低压油管拆下，擦净接头，并用手指堵死油管一端，另一端用嘴抽气。如果油管没有破裂，油管内已基本形成真空而将舌尖吸住；如果总是吸不住舌尖，证明油管破裂。
（6）机械杂质使回油阀关闭不严，柴油通过回油阀排出，造成喷油泵油道内压力过代，喷油量减小，油路内有放不尽的空气。
3、故障排除
更换损坏的油水分离器，排除供油系统的空气后，柴油机工作正常。柴油发电机燃油供给系统的油路大致分成几段，油箱——油水分离器——输油泵——燃油细滤器——高压油泵，我们在排气时需要分段操作。具体的油路排气操作过程如下：
（1）拧松油水分离器的出油管接头螺丝，然后按压油水分离器上的手油泵，直到出油管流出的出柴油没有气泡为止，然后拧紧这个螺丝；
（2）拧松输油泵进油管接头螺丝，然后按压油水分离器上的手油泵，直到这个油管接头流出的出柴油没有气泡为止，然后拧紧这个螺丝；
（3）拧松输油泵出管接头螺丝，然后按输油泵上的手油泵，直到这个油管接头流出的出柴油没有气泡为止，然后拧紧这个螺丝；在这个过程中需要注意的是：有时候按压这个手油泵没有反应，感觉就像是空的一样。这种情况可能是输油泵膜片正好处于泵油位置，手油泵也是不起作用的。此时只要把柴油发电机转一圈就好了。
（4）拧松燃油细滤器出油口接头螺丝或放气螺丝，然后按压输油泵上的手油泵，直到这个油管接头流出的出柴油没有气泡为止，然后拧紧这个螺丝；由于燃油细滤器很大，这个过程需要较长的时间；
（5）拧松高压油泵上的排气（回油）螺丝，继续按压输油泵上的手油泵，直到排气螺丝处流出的出柴油完全没有气泡为止，然后拧紧排气螺丝；继续按压输油泵上的手油泵，直到在高压油泵上的回油阀发出“吱吱”的回油声为止。
经过这样一番操作之后，低压油路中的空气基本就被排除干净了。此时的手油泵按压时阻力很大，每按压一次都需要很大的力气。然后我们继续按压几次手油泵，启动柴油发电机，一般就可以顺利发动了。
总结：
低压油路它作为柴油发电机组的燃油系统重要构件之一，在高强化的发动机上如何采用有效地措施保证低压油路系统可靠有效的工作是关键问题。因此，柴油发电机组燃油系统中的空气必须排出，以保证发电机组的正常运行。日常复查时也要多注意柴油发电机组各密封的密封状态及相关零部件的磨损情况，谨防空气进入柴油发电机组燃油系统。另外，不同型号、不同品牌的柴油机，可能存在不同的柴油机油路排气方法，请根据具体柴油机的操作手册进行操作。
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