济柴190发电机组功率不足分析与解决方案

第二节 柴油机功率不足
一、故障现象
所谓功率不足,就是通常说的柴油机“无力”,“没有劲”。正常情况下,柴油机的功率
一 般是有一定的储备,可以带动工作机械正常运转。当功率不足时,表现为柴油机带不动
与之配套的工作机械运动,并伴随着以下现象:
①柴油机冒黑烟。此时柴油机排气管排出大量黑烟。
②柴油机排气温度高。此时,排气管和涡轮增压器的涡轮呈暗红色。
③柴油机转速下降或者转速不稳,并呈现出工作无力的声音。
二. 原因分析
柴油机的功率指标是其技术状态的综合反映。技术状态良好,柴油机就能发出足够的功率。当功率不足时,往往是各系统故障的综合反映。
从柴油机工作原理得知,柴油机发出足够有效功率的基本条件是:
①有足够数量的雾化良好的燃油,按一定的规律、在一定的时刻喷入气缸。
②有足够数量的新鲜空气,按一定规律、在一定时刻进入气缸,并将燃烧后的废气按一定的规律、在一定时刻排出气缸。
③空气和燃油良好地混合,完全的燃烧。
④摩擦功率和附件消耗功率要尽量小,即机械效率要高。
因此,分析功率不足的原因时,可以从以上基本条件出发,针对不足故障现象,按系统分析原因。
综合起来,高速大功率柴油机功率不足的原因可用图2—3表示。
燃油滤清器污堵
燃油管路太细太长漏泄
燃油系统有空气
燃油质量不好,油内含水
喷油泵或调速器限位铅封被破坏加不上
调速器拉杆螺钉旋入太多,齿杆伸出长度不够
喷油泵柱塞磨损严重个别缸供油量太小

油头雾化不良
供油提前角不对
油头伸出缸盖平面不对
缸盖活塞结炭严重
压缩余隙太大
出油阀密封不严

空滤器脏污
中冷器脏污
压气机叶轮脏污
缸盖进气道脏污
进排气管漏气
配气定时不准
增压器故障,进气压力低

排气管太细太长,或拐弯多
排气消声器脏污
缸盖排气道脏
排气定时不对

中冷器进水温度太高
环境温度高.湿度大
海拔高.气压低
柴油机过热
异常磨损,柴油机拉缸.烧瓦.抱轴等。

图2-3柴油机功率不足原因
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三. 诊断方法
诊断时可按图2—4所示的柴油机功率不足诊断流程图进行诊断。
由于高速大功率柴油机有的作为发电动力,有的作为机车动力,还有的作为钻机动力和舰船动力,所以对不同用途的柴油机在现场的诊断功率不足的方法不同。
①对于发电机动力的柴油机,可用发电机作为最大功率的检测手段。此时将柴油机的油门置于最大油量位置,发电机最大的电功率为Pe1则柴油机的最大功率Pe:
Pe=Pe1/ηD+Pe2+Pe3
式中:ηD 发电机效率,一般为0.93。
Pe2 风扇耗功,由制造厂提供。对190系列柴油机,可取ηD=0.93
Pe3 空滤器耗功,由制造厂提供。
对190系列柴油机,一般为10—30kW,空滤器越脏,取大值,新空滤器,取小值。
②不作为发电动力的柴油机,可用无外载测功法求出最大有效功率。此时应将柴油机和后面配套的工作机械脱开,突加油门,用无外载测功仪测试柴油机从怠速到标定转速所用的加速时间,根据加速时间和最大功率的关系,可方便的求出该时的最大功率。
③对于诊断柴油机功率不足原因的方法,可用比较法找出影响功率不足的零部件。如喷油泵.喷油嘴偶件等;用析检法找出影响功率不足的零部件。如缸套.活塞环等;用仪器诊断法找出影响功率不足的参数和部件。如用曲轴箱漏气仪诊断活塞环密封情况,压力表或压差计诊断各种滤清器是否污堵,增压器工作是否正常,润滑系统是否工作正常等。

四. 排除措施
根据柴油机功率不足的现象和分析的原因诊断的部位,有的放矢的予以排除。
①首先保证燃油系统工作正常。
更换符合要求的燃油;
打开有关阀门,保证油路通畅;
清洗燃油滤清器;
排除油路中的空气;
清洗或更换喷油嘴偶件,使其雾化良好;
检查和调整供油提前角;
检查调整各缸供油量,使基本一致;
检查或更换磨损大的油泵柱塞和出油阀;
检查和调整供油齿杆,使其能加油到最大功率位置。
②同时要使进排气系统处于良好的工作状态
清洗空滤器.中冷器.压气机和排气消声器;
检查和调整配气定时和配气间隙;
修理漏气之进排气管路接头;
检查和修理工作效率低之增压器;
检查和修理活塞.缸盖,清除结炭;
更换活塞环;
研磨气门;
调整油头伸出缸盖平面的高度和缸盖压缩余隙;
对损坏之缸套.活塞.轴瓦等予以更换或修理。
③对环境因素造成的原因采取以下措施:
对中冷水温过高,应找出冷却系统故障,予以排除,使其符合要求;
对环境温度过高.气压过低时,应对功率进行修正或更换高压比的增压器和高效率中冷器,进行该状态下的功率恢复。