柴油发电机压力异常包括机油压力、进气压力、排气压力、气缸压力等运行参数未能保持正常工况阈值参数,威胁到柴油机运行安全的异常故障现象。
1、油压异常现象
当出现进排压力异常时,表现机油压力表指示的数值远低于技术要求(如图1所示),或者是滤清器前后压力相差很大,超过150KPa。
2、进排气压力异常现象
(1)当出现进排压力异常时,表现为中冷器前(后)的气体压力太低,在全负荷时,低于150KPa(正常值170--180KPa)或无右排缸压力差别太大,超过30KPa;
(2)涡轮前排气压力太高,全负荷时,大于160KPa(正常值140—150KPa),或左右排缸压力差别太大,超过30KPa;
(3)涡轮后排气压力太高,大于3KPa,即所谓背压太高。
3、气缸压力太低现象
所谓气缸压力太低,指压缩过程中气缸压缩压力太低。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,曲线如图2所示。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。
图1油压表显示低于20PSI
图2柴油机气缸压力曲线
二、后果危害
柴油发电机在日常使用中,出现压力异常时比较普遍的问题,压力异常时若不及时处理,会导致柴油发电机润滑失效、功率下降、油耗升高和冒黑烟,严重情况下造成异常磨损和拉缸、拉瓦现象。
1、机油压力异常的后果
(1)机油压力过低,引起润滑不良,甚至润滑失效。造成零件异常磨损和轴承烧损事故,影响柴油发电机可靠性和使用寿命及正常工作。
(2)当机油滤清器前后压力差太大时,造成机油不经滤清,直接从旁通阀进入主油道,使不洁之机油进入摩擦付,造成异常磨损和拉缸、拉瓦现象。
2、进排气压力异常的后果
(1)进气歧管压力过高的故障现象会导致柴油机出现抖动、加速不够、油耗增加等问题,甚至还可能导致柴油机无法正常启动;而相反的,进气歧管压力过低就会影响柴油机的性能和燃油经济性,也会导致排放不达标。
(2)排气背压对发动机的动力性、经济性和排放性能有很大的影响。会使排气不畅,倒致气缸内气体无法正常排出,影响进气量,使发动机性能下降。
3、气缸压力异常的后果
(1)柴油机气缸压力过低,会造成柴油机动力下降,燃油或机油消耗量增加,排放超标,起动困难。
(2)柴油机气缸压力过高,会造成柴油机工作爆燃,起动困难。
(3)柴油机各缸压力不均,会造成柴油机运转粗暴或缺缸。
三、原因分析
1、机油压力异常原因
①当控制器出现图3标志,表示油底壳油量不足。从而使油泵流量减小,或者机油管路破裂均造成油压不足。
②机油滤清器脏污,阻力增大,使机油流通能力减小,造成油压过低同样机油泵故障或管路有气,产生气阻,均造成机油流量减小,引起油压过低。
③机油压力与机油粘度成比例关系。当机油内有水或柴油,或者油温太高,均使机油粘度下降,从而引起油压过低∶同样冷却系统有故障,如风扇转速过低,低温水泵泵量小,油冷器脏污均造成油温过高,而使油压过低。轴承间隙过大,泻油太多,保不住油压,也造成油压过低。
④调压阀弹簧断裂,使系统内压力失去平衡,造成回油量大,而使主油道内机油压力过低。同样当调压阀卡滞或调节不当,均使机油回油太多,引起主油道油压过低。
2、进排气压力异常原因
①空气滤清器污堵,进气真空度大,造成压气机后气压低。
②压气机污堵,既使压气机效率降低,又使空气流阻增大,造成增压压力降低。
③增压器任何故障,如喘振、叶轮和壳体间隙过大,喷嘴环面积变大,均导致增压压力降低。
④进气管漏气、中冷器污堵,均使进入气缸的进气压力不足。
⑤排气消声器污堵,柴油排气背压增大,增压的效率下降,造成压气机后压力降低。
⑥配气相位错乱,影响柴油发电机的性能和排气脉波的效率。使增压器作功能力下降,造成进气压力不足。
3、气缸压力过低原因
影响柴油发电机气缸压缩压力的因素。
①缸套活塞环的密封及气门的密封直接影响缸内压缩压力。密封不严,将导致气体从活塞环窜入曲轴箱和从气门座处漏掉。
②压缩比过低,造成气体压缩程度不足,引起压缩压力过低而进气压力过低时,尽管压缩程度足够,也因压缩始点压力低,导致压缩终点压力低。
图3当出现此图标志即代表机油压力低
四、诊断方法和排除措施
对于压力异常的诊断主要靠仪器仪表法诊断。并用拆检法找出造成压力异常的原因和部位。对压力异常的不同表现形式和不同的原因,应分别采取措施。
1、油压异常解决方法
(1)首先应对造成供油不足的润滑系统方面的因素予以排除。
①更换破裂之管路和修理管路连接面,使之不漏油。
②放掉管路中之空气,消除气障。
③向油底壳加足机油。
④通过化验,对油中有柴油、有水予以确认。当机油粘度下降(小于11min2/s)、闪点降低(小于200℃)和水分增加,都说明油中有柴油或水分。此时应当予以更换。
⑤清洗污堵机油滤清器滤芯。
⑥通过在试验台上试验,对供油量不足之机油泵进行修理调整,使其恢复流量。
⑦对卡滞或弹簧断裂之调压阀予以更换,修理调整。
(2)然后对冷却系统进行修理,使其提高冷却能力。
①清洗或修理机油冷却器。
②修理低温散热器和低温水泵。
③调整或修理风扇传动皮带和传动液力偶合器,使风扇达到规定的转速。
(3)对因轴承间隙过大或烧瓦引起油压降低,则应更换、修复轴承,使之达到技术要求。
2、进排气压力异常解决方法
对气压过低,则应主要从进排气系统的零部件上予以排除。
(1)首先排除漏气因素,更换进排气管漏气处法兰垫片或胶圈,密封处如图5所示。
(2)然后清洗讲排气系统流通部件,如清洗空气滤、中冷器、压气机及排气消声器等。
(3)检查和调整配气相位,原理动态图如图6所示。
(4)修复增压器,如调整叶轮和涡壳间隙,喷油环面积及涡轮端面间隙等。
3、缸压异常解决方法
对气缸压缩压力过低,主要从燃烧和进气系统予以排除。
(1)保证进气压力在规定范围内。
(2)更换活塞环,修复或更换缸套、活塞,使之密封良好。
(3)研磨气门,使气门与座密封良好。
(4)调整气缸垫片厚度,保持气缸盖与活塞间最小余隙在1~1.5mm之间。