故障檢修與技術(shù)維護(hù)

柴油發(fā)電機(jī)增壓器壓力不足或降低的原因

 

渦輪增壓的主要作用就是提高柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)氣量，從而提高柴油發(fā)電機(jī)的功率和扭矩，不過在使用中會(huì)出現(xiàn)增壓壓力下降的情況，這就會(huì)影響到工作效率，增壓壓力的變化對(duì)柴油發(fā)電機(jī)的性能影響較大，也容易察覺。當(dāng)增壓壓力降低時(shí)，柴油發(fā)電機(jī)充氣量減少，功率下降，油耗增高，排氣溫度升高。因此，發(fā)現(xiàn)增壓壓力下降10%左右時(shí)應(yīng)停機(jī)檢查。

增壓器模型圖

 

 

一、增壓器工作原理

柴油發(fā)電機(jī)是靠燃料在汽缸內(nèi)燃燒作功來產(chǎn)生功率的，由于輸入的燃料量受到吸入汽缸內(nèi)空氣量的限制，因此柴油發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的功率也會(huì)受到限制，如果柴油發(fā)電機(jī)的運(yùn)行性能已處于最佳狀態(tài)，再增加輸出功率只能通過壓縮更多的空氣進(jìn)入汽缸來增加燃料量，從而提高柴油發(fā)電機(jī)作功能力。

首先柴油發(fā)電機(jī)排出的廢氣，推動(dòng)渦輪排氣端的渦輪葉輪，并使之旋轉(zhuǎn)。由此便能帶動(dòng)與之相連的另一側(cè)的壓氣機(jī)葉輪也同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)。于是壓氣機(jī)葉輪就能把空氣從進(jìn)風(fēng)口強(qiáng)制吸進(jìn)，并經(jīng)葉片的旋轉(zhuǎn)壓縮后，再進(jìn)入管徑越來越小的壓縮通道作二次壓縮，這些經(jīng)壓縮的空氣溫度會(huì)比直接吸入的高，需要通過中冷器進(jìn)行降溫之后再被注入汽缸內(nèi)燃燒。如此重復(fù)即是渦輪增壓器的工作原理。

渦輪增壓器工作原理圖（單增壓）

渦輪增壓器工作原理圖（雙增壓）

 

 

二、增壓器壓力下降的故障原因

（1）空氣濾清器阻塞

空氣濾清器濾芯沾滿塵土而阻塞，導(dǎo)致進(jìn)氣阻力增加，壓氣機(jī)吸氣損失增大，將使增壓壓力下降。此時(shí)，應(yīng)及時(shí)保養(yǎng)空氣濾清器。

（2）壓氣機(jī)通到臟污

空氣濾清器除塵效果欠佳，灰塵和潤(rùn)滑油等粘附在渦輪增壓器的葉輪和擴(kuò)壓器的通道上，使氣流阻力增加，導(dǎo)致壓氣機(jī)效率及增壓壓力下降。為防止這種現(xiàn)象，應(yīng)保持空氣濾清器的濾清效果，并定期拆洗壓氣機(jī)。

（3）中冷器工作不佳  

中冷器流道中有污垢，冷卻水流動(dòng)阻力增加，使進(jìn)氣密度下降，進(jìn)而使增壓壓力下降。當(dāng)中冷器、出氣口的壓差大于26.7kPa時(shí)，應(yīng)予以清洗。

（4）渦輪機(jī)積炭

柴油發(fā)電機(jī)燃燒不良以及渦輪增壓器密封裝置失效而漏油，在渦輪機(jī)的葉片上轉(zhuǎn)軸與密封環(huán)等易以形成積碳，其后果是是轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)阻力增加、轉(zhuǎn)速下降、柴油發(fā)電機(jī)啟動(dòng)困難和加速不良，嚴(yán)重時(shí)可使渦輪增壓器停止跳動(dòng)，增壓壓力隨之下降。

 

增壓器的渦輪機(jī)三維示意圖

 

 

（5）壓氣機(jī)密封性能差

外支撐式渦輪增壓器，當(dāng)其壓氣機(jī)背面氣封損壞或柴油發(fā)電機(jī)氣缸密封性能下降時(shí)，一方面因?yàn)槿細(xì)庑孤稌r(shí)渦輪轉(zhuǎn)速下降，另一方面因近期泄露使壓氣機(jī)流量減小，兩者均能導(dǎo)致增壓壓力降低。排除的方法是更換壓氣機(jī)氣封和對(duì)柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)行保養(yǎng)，恢復(fù)氣缸的密封性能。

（6）渦輪背壓過高

壓氣機(jī)排氣不暢，排力阻力增大，燃?xì)庠跍u輪中膨脹受到一定的抑制，導(dǎo)致渦輪功率降低、增壓器轉(zhuǎn)速下降、壓氣機(jī)增壓壓力降低。造成渦輪背壓過高的原因可能是排氣管變形或排氣消聲器阻塞等。應(yīng)予以拆卸、清潔或更換。

（7）噴嘴環(huán)工作不良

噴嘴環(huán)因長(zhǎng)期處于高溫下工作，其葉片變形，噴嘴環(huán)截面面積加大，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和增壓壓力下降。因此，應(yīng)更換噴嘴環(huán)。

（8）增壓器旁通閥失靈

增壓器旁通閥（增壓器壓力調(diào)節(jié)閥）中調(diào)節(jié)彈簧因溫度過高而失效，放氣閥因積炭而封閉不嚴(yán)等原因使旁通閥失靈，在較低的增壓壓力水就放掉了較多的燃?xì)?，只是增壓壓力降低。出現(xiàn)這種現(xiàn)象可對(duì)旁通閥進(jìn)行檢修。

（9）連接處漏氣

增壓器與柴油發(fā)電機(jī)連接處漏氣，如進(jìn)氣道膠管破裂、松脫等，使增壓壓力下降，應(yīng)予以排除。

（10）轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)卡滯

渦輪增壓器的軸承磨損，轉(zhuǎn)子葉輪碰擦殼體，或有雜物阻滯，使增壓壓力隨轉(zhuǎn)子速度的下降而降低。應(yīng)予以更換軸承。

（11）排氣管消聲器堵塞

排氣不暢，使渦輪排氣背壓過高，也會(huì)導(dǎo)致增壓壓力降低。柴油發(fā)電機(jī)氣缸套、活塞、活塞環(huán)、氣閥和氣閥座圈等零部件磨損嚴(yán)重，增壓空氣進(jìn)入氣缸后泄漏量增大，使增壓壓力及壓氣機(jī)效率降低。

三、增壓器壓力不足的調(diào)節(jié)方法

在調(diào)節(jié)增壓器壓力之前，首先要做好換增壓器的準(zhǔn)備，也就是增壓器已經(jīng)用了很久了已經(jīng)很舊了，以至于增壓器壓力不足，在增壓器沒有漏油的情況下，可以自己動(dòng)手調(diào)一調(diào)，死馬當(dāng)活馬醫(yī)，調(diào)好了最好，沒調(diào)好反正也做好了最壞的打算。

 

先把增壓器外面的罩子取下，里面有一根小螺桿，小螺桿的盡頭有一顆螺母，將這顆螺母擰松，然后再將螺桿縮短即可調(diào)節(jié)增加增壓器的壓力，調(diào)節(jié)完畢再將螺母擰緊，裝好罩子即可。新的增壓器最好不要隨意調(diào)節(jié)，康明斯發(fā)電機(jī)廠家也標(biāo)明嚴(yán)禁亂調(diào)的，以免損壞機(jī)器得不償失。舊的增壓器壞了換新的即可，當(dāng)感受到增壓器壓力不足上坡無力時(shí)，不妨動(dòng)手調(diào)節(jié)一下。增壓器再出廠的時(shí)候就是調(diào)好的，當(dāng)壓力超過4Mpa時(shí)就會(huì)自動(dòng)打開排氣。

渦輪增壓器立面圖

渦輪增壓器前視圖

 

 

四、增壓器維護(hù)方法

1、清潔空氣濾清器

空氣濾清器被堵塞之后，壓氣機(jī)的進(jìn)氣阻力增加，導(dǎo)致增壓壓力下降；

2、清洗中冷器和壓氣機(jī)

中冷器和壓氣機(jī)的內(nèi)部積有油泥、灰塵會(huì)增加進(jìn)氣阻力，當(dāng)中冷器進(jìn)、出口壓力差超過技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)清洗它的內(nèi)部通道。壓氣機(jī)渦殼和葉輪上沽有油泥和灰塵時(shí)應(yīng)分解清洗，并要定期進(jìn)行；

 

3、清除積碳

增壓器的內(nèi)部積碳會(huì)增加轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)阻力，使增壓器轉(zhuǎn)速下降，增壓壓力降低。積碳通常積存在渦輪葉片、轉(zhuǎn)軸、密封環(huán)等部位，一般是因密封不嚴(yán)，機(jī)油漏入燒結(jié)及燃油燃燒不完全所致；檢查轉(zhuǎn)子的軸向、徑向間隙，消除刮碰現(xiàn)象。轉(zhuǎn)子的軸向間隙過大或變形產(chǎn)生刮碰現(xiàn)象，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速也會(huì)下降，導(dǎo)致增壓壓力下降。所以分解保養(yǎng)增壓器時(shí)，轉(zhuǎn)子的徑向間隙和軸向間隙都要認(rèn)真測(cè)量，并注意觀察是否有刮碰現(xiàn)象。

 

 

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