唯有切断供气才是制止柴油发电机飞车行之有效的方法
柴油发电机飞车的实质是喷油泵调速器作用失灵,供油量不能随负荷减小(转速相应升高)而减小引起的飞车;或者是气缸内进入了额外的燃油或过多的机油,使燃料燃烧产生的动力大大超过柴油发电机的运转阻力(机械摩擦阻力及外界负荷),柴油发电机工作失去平衡而引起的飞车。
“飞车”产生的原因:
1.调速器部分(1)油泵齿条(拉杆)卡滞在 供油位置。原因是装配过紧,或进入脏物,或固定螺母、销子和腱等连接件漏装或脱落。(2)调速器弹簧断裂,飞锤脱出或卡滞;高速限制螺钉不起作用。(3)调速器内加入润滑机油太多,影响飞锤的惯性作用而无法灵嫩地控制喷油泵油量。在冬季机油如果冻结,飞锤不能飞甩,更易造成“飞车"。
2.油泵部分(1)油泵柱塞卡滞在 供油位置造成“飞车”。若在柴油发电机工作过程中发生“飞车”,多是因油泵内进入了脏油,油中带进的水和机械杂质进人柱塞副的间隙中,引起柱塞卡滞。(2)安装不当,如带动油泵柱塞的齿条和齿轮的啮合关系装错了,或柱塞装反。(3)为了调大供油量,使柱塞螺旋槽旋度过大。
防止“飞车”的措施:(1)调试喷油泵总成时,要严格地按照调试工艺检修。调整喷油泵和调速器的各个零件和组合件、各连接点磨损时必须修复,指坏件要及时更换。装配时要严格按照工艺步骤与要求进行, 要在技术状态良好的喷油泵试验台上进行的调试。调试内容包括三方面:不同工作情况供油量的调整,调速器的调整,供油角度的调整。现在有轻视喷油泵的倾向,认为手工就可以解决油泵的切问题,就是上试验台也只是调一下供油量与供油均匀性,这种看法和做法是造成“飞车"的重要原因。若在工作中油泵进入了脏油致使柱塞卡滞,应首先检查清洗柴油粗细弗列加滤清器,放出油箱中沉淀物和水,然后排除柱塞卡滞现象,必要时应拆卸油泵柱塞(包括喷油嘴)进行清诜。(2)当发生“飞车"时,应沉着、果断、采取紧急熄火措施。这样就可避免机器事故和保障人身。常采用紧急熄火的方法有:立即停止供油,将凋速手柄拉到熄火位置,顺手关掉油箱开关或用扳手卸掉高压油管,(3)立即停止供气,用棉衣紧紧包住弗列加滤清器的空气入口,或用力拔下弗列加滤清器,堵死进气口。(4)打开减压装置。减压后气门不能关死,致使柴油发电机熄火。不过采用此法等于在配气机构中造成数毫米的间隙,在高速下,这样大的间隙,将形成很大的冲击,可能掼坏减压机构、气门弹簧或配气系统的其它零件。如果减压机构被打坏,则会停不住车。如在行进中,可刹车增大负荷,迫使发电机熄火。
飞车后的应急措施处理飞车的措施基本上有3个:加大负荷;切断供油(高压油);切断供气短加大负荷的方法是挂高挡并强行制动迫使发电机熄火、这样做虽然有效,但容易造成发电机和传动部分零件的损坏,并容易导致交通事故。
切断供油从原理上是说得通的、但实际上却不怎么有效。原因是飞车多发生在发电机空载运行时,由于喷油泵柱塞套上的吸、排油口在高速下产生了较强的节流作用,使供油量比额定油量还大,这些燃油喷入气缸后无法完全燃烧,除以大量浓黑烟的形式排出外,必然还有部分燃油滯留在发电机活塞顶部。因此即使在发生飞车时立即切断高压油供给,但活塞頂部的残油足以维持相当时间的继续燃烧,不能使发电机转速立即降下来,浪费了宝贵的时回,眼睁睁地看着发电机损坏而束手无策。
唯有切断供气才是制止飞车行之有效的方法,没有空气中的氧气助燃,燃油就没有办法继续燃烧。切断供气的方法按发电机结构不同而有所区别。有减压机构的,应立即使发电机减压;有由机械纵或气动操纵的进、排气动装置的,应立即实行阻气能动;若这些机构都没有,可堵住发电机进气口,使其缺氧而自熄。
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柴油发电机漏水是指散热器中的冷却水经散热器、水泵、汽缸套等处漏出的故障。柴油发电机外部渗漏的常见原因有:机体或缸盖裂纹漏水、水箱裂纹漏水、机体和水箱砂眼漏水、水堵漏水、水箱螺栓漏水,一般可用紧固螺栓,焊补及涂密封胶的方法加以解决。
1.散热器漏水。散热器漏水大都是因为被冷却液腐蚀造成的,尤其使用寿命超过十年以上的散热器漏水,基本都是因被腐蚀造成的。因此说冷却液的质量很重要,影响散热器使用寿命。另外,如果发电机性能不好,冷却系统和润滑系统、燃烧系统窜气,就更容易腐蚀水箱,而一旦腐蚀到锈烂的地步,在压力、温度较高的状态下就会漏水。
2.水泵水渗漏。水泵壳体裂纹,可在裂纹两端钻止裂孔,然后开“V”形坡口,用铸铁焊条进行焊补。轴承或衬套座孔磨损,可镗大座孔镶入衬套,再按标准尺寸加工。水泵壳体与密封衬垫接触平面有擦痕、麻点、沟槽或不平时,可在车床上车平。水封损坏。采用水封螺帽下压石墨、石棉填料形式的水封漏水,可逐步拧紧水封螺母压紧填料,如仍漏水,则应更换水封填料。采用密封圈、水封碗等零件进行封水的水封,如果漏水,可能是橡胶老化,弹簧变软或耐磨圈磨损严重导致的,此时则应更换水封总成。磨损了的密封圈端面,应进行研磨,密封座面磨损,也应磨平。
3.发电机水封有的采用陶瓷材料,耐磨,密封性能好,但这属脆性材料,工作过程中如缺水,在高温情况下马上加进凉水,水封就会脆裂,造成漏水。必须让发电机空转,温度下降后才能慢慢增添冷却水,并时常调整风扇皮带的张紧度。
4.机体、缸盖裂纹引起的漏水。发电机缺水过热状态下突然加入冷却水,会引起机体、缸盖炸裂而漏水。冬季夜晚停车忘记放掉冷却水,也易将机体冻裂。
康明斯柴油发电机润滑系统中,机油是在高温、大负荷和高速条件下工作,主要对运动件起到润滑、冷却、密封、净化的作用。影响机油性能的因素很多,如粘度、酸值和闪点,而水分的影响尤为严重,水分超标会对金属件产生强的腐蚀作用,同时易使机油呈泡沫状而破坏金属表面的油膜,严重破坏机油润滑性能,如不及时排除,则可能引发机损事故,因此机油中不允许含有水分。
机油中含有水分,主要是由于柴油发电机的冷却水漏入机油系统造成的,而冷却水漏入机油的成因很多,主要有缸套安装不正确、选购的缸套阻水圈质量有问题或安装不当、阻水圈安装后未进行密封性检漏或检漏方法不当,造成缸套密封不严而发生漏水。缸套或机体质量有问题时,缸套或机体便会在发电机发生敲缸、拉缸、超负荷、缸套润滑不良、冷却水温度突变等因素影响下产生裂纹或变形,造成冷却水经裂纹渗至曲轴箱内:缸体与缸套配合间隙过大,容易造成阻水圈庄紧度不足,在机体振动等因素作用下,也易使冷却水在密封圈处发生渗漏。另外,机油冷却器、增压器、气缸盖发生裂纹等故障现象,也会引起冷却水漏入机油。
在使用发电机过程中,必须加强科学管理、合理使用、及时维修,特别要注重对发电机冷却系统和机油系统的管理,便更好发挥发电机的工作性能。如何有效、准确、快速地对柴油发电机的漏水进行检验,则康明斯发电机技工部达到这一目的的一项研究课题。
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关于柴油发电机组节能与环保总述
标准GB/T2820.1一1997《往复式内燃机驱动的交流发电机组》第1部分标准9排放中规定:“当发电机组运行时,会产生包括噪声、振动、热辐射、废气和电磁干扰等排放物。任何有关保护环境和人员与的适用法规由制造厂和用户商定产品性能要求时考虑。”环保机组定义:将同时考虑到噪声、振动、热辐射,废气和电磁干扰等排放物对环境因素有影响的机组称为环保机组。
国标对环保机组要求:振动小、噪声低、电磁辐射低、热辐射小、排放污染轻。
另外 标准GB/2819一1995《移动电站通用技术条件》(Mobileelectricpowerplant,Specificationfor)对环境污染做了一定的限定。其中第4.9条污染环境的限值中有相应的规定。
1)振动
电站应根据需要设置减震装置;电站运行时振动的单振幅应不大于0.3mm或0.5mm;使用增压柴油机、单缸和两缸柴油机、单缸汽油机的电站,其振幅值应符合产品技术条件的规定。
2)噪声
电站的噪声允许值应符合噪声允许值中的规定,增压柴油机组电站和低噪声电站的允许值按产品技术条件的规定执行。
3)无线电干扰
对有抑制无线电干扰要求的电站,应有抑制无线电干扰的措施,其干扰值不大于有关标准中的规定值。频率为0.15~3000MHz;端子干扰电压为3000μv~400μv;干扰场强为100~50μV/m。
4)有害物质浓度
有相应要求时,电站排出的有害物质允许浓度按产品技术条件的规定。
5)烟度
有相应要求时,电站的排气烟度按产品技术条件的规定。
烟度要求:因柴油发电机排气量较汽油机排气量要大,而且排烟问题较严重。下面针对机组原动机为柴油发电机的电源车辆来讨论。排烟是由于不完全燃烧所得到的悬浮在柴油发电机排气中可见的白色、蓝色、黑色颗粒物。白色通常由水蒸气或液体燃料蒸汽凝聚而成:蓝色通常是因燃料或机油不完全燃烧所得到的粒:黑色主要由炭粒组成,其颗粒尺寸常小于1μm。这些排出的颗粒物能够吸收、反射和折射光线。
烟度是表征柴油发电机排气中颗粒物浓度的参量。烟度是指容量排气所透过的滤纸的染黑度。
我国对不同排气量的柴油发电机排气烟度允许值为4.5~4.0波许单位。通常规定白色滤纸的吸光率为0波许单位,全黑滤纸的吸光率为10波许单位,0~10均匀分度。
机组运转时,振动、噪声、排放和辐射等是相互关联的。发电机组是一个大型供电系统,它由若干分系统组成,各系统之间是相互关联的。在分析与研究环保问题时,同时应与机组发动机燃料、燃烧、配气、机械运转等环节相联系。另外,这些对环境有影响的因素又是互相联系的。机组运转就必然的有振动,振动自然就会产生噪声;燃料燃烧必然产生热量、废气和燃烧噪声;热量的产生必然有热辐射;由于燃料的燃烧不完全和杂质等,就必然产生空气污染问题,即使是完全燃烧生成大量的C02,对环境也有较大影响。由于发电机组中发电机是电磁机械,因而就必然有电磁辐射,形成对其他电子设备的电磁干扰。因而,解决柴油发电机组环保问题时,应该用互相联系的观点来研究机组环保问题。例如:在机组设计隔声罩时同时考虑电磁屏蔽。如用带夹层的双层或多层金属外壳制造声罩,中间有水或其他介质冷却,既可以隔声,也可以进行电磁屏蔽,还可以有效降低热辐射。同时增强了机组在风沙、大雨、高温、严寒等恶劣环境下的供电能力。对于柴油发电机组来讲突出的环保问题是振动、噪声和废气。
在柴油发电机长期使用过程中会出现积碳,这种问题主要是在燃油、润滑油燃烧不充分的情况下产生的一种沉积物,严重时会对柴油发电机功率、油耗带来一定的影响,还会影响柴油发电机氧传感器的灵敏性,影响输出信号的准确性,导致柴油发电机烧恶化,出现严重的尾气排放超标问题。在现代化社会的发展中,社会各界越来越注重环境保护问题,相关政府部门出台了相应的排放法律法规,这就需要加强对柴油发电机积碳的措施进行具体分析。
柴油发电机积碳的措施:
1.按照 气温选择柴油牌号:柴油发电机在工作的过程中,受到各种因素的影响,生成积碳的现象是不可避免的。工作人员应当结合柴油发电机积碳生成的原因来采取相应的措施,从而减少积碳的生成。在选择柴油牌号的时候,工作人员要结合 的气温来选择。一般情况下柴油的零点要比当地当月的 气温低4℃~6℃,所选择的柴油要保证在 气温的时候小能出现凝固或者结蜡的现象。当地区 温度在4℃以上,一般选用零号柴油。当 温度是处于-5℃以上的地区,一般选用-10号柴油。当地区 温度位于-5℃~-14℃,所适用的柴油是-20号柴油。当地区的 温度处于-14℃~-29℃,所选用的柴油是-35号。一般情况下,在选择合适的柴油牌号时,应当是从该年的十月份到次年的五月份期间选用-35号柴油,其他的时间段可以使用零号柴油。
2.提高柴油的清洁度:经常对油箱内的沉淀物以及水分进行排放,提高柴油的清洁度,工作人员可以在柴油发电机内加注燃油或者清洁柴油。从而对油箱内的杂质进行,经过30d,油箱内的杂能以及水分可以进行沉淀,然后再进行排放。新加的柴油在沉淀48h之后进行排放,从面减少柴油中的杂质和水分的含量。提高柴油的清洁程度,减少积碳现象的发生。
3.正确使用柴油发电机:在运转过程中要加强对机油压力以及温度变化的监控,避免柴油发电机出现过热工作的现象,保证柴油发电机不处于超负荷的工作状态。当柴油发电机出现停机的情况时,工作人员要先卸除负荷,怠速运转两分钟后再停止柴油发电机的运转。当柴油发电机处于低温的情况下,避免柴油发电机出现过冷工作的状态,工作人员每天在首次使用柴油发电机的时候,一定要保证柴油发电机处于怠速。当柴油发电机启动正常之后,要先对柴机油压力进行检查,等机油压力显示正常后才能对机内的转速进行,从而保证发电机的正常运转。当发电机处于正常运转的情况下,工作人员可以用中等的转速来对柴油发电机进行顸热,当柴油发电机内的温度升高到40℃之后才能进行负载运转。
4.选用恰当牌号的机油:一般情况下,柴油发电机内所使用的机油黏度都会随着温度的变化而产生变化。所选择机油的黏度等级应当结合当地的温度,一般情况下,夏季的时候可以选用CD15w-40机油,冬季的时候可以选用CD15w-30机油。
5.做好康明斯柴油发电机的检查和保养:为了保证柴油发电机的正常运转,减少积碳现象的发生,工作人员要定期对柴油发电机进行检查和保养。
1)工作人员要对进气系统的配置进行检查,保存配置处于确的状态。要对空气增压器以及进气管系统各个连接部分卡箍进行检查,保障卡箍紧固,避免出现漏气现象,如果发现漏气现象要及时上报处理,每年定期进行检查,要对配气机构进行检查。调整好进气间隙,保证间隙控制在0.2mm,排气的气门间隙控制在0.3mm。工作人员要对紧固缸盖螺栓进行检查,要将紧固力矩控制在200mm。此外,工作人员还需要对柴油发电机的进气管路进行检查,如果发现有积碳现象,必须对进气门漏气以及配气相位等进行重新检查。
2)工作人员要及时对窄气滤清器的滤芯进行清;先或者更换。工作人员要结合柴泔机的工作环境来调整空气滤清器清理或者更换的周期,如果发现滤清器出现脏污的情况要及时进行更换或者清理,然后每次施工作业之后要对空气清器内的尘上进行排出,避免滤清器出现过早污染的现象,或者吸入过多的粉尘。
3)工作人员要对冷却风扇进气通道进行畅通检查,保证吹风扇传动系统处于正常工作的状态,保证冷却室密封性能好。此外还要定期清理机油散热器、液压油散热器等,保证柴油发电机的正常散热。
4)工作人员要定期检查柴油发电机的燃油系统,排出燃油系统中的空气,定期更换柴油滤芯,如果发现渗油的现象要及时处理,特别是喷油器高压油泵的连接处。
5)在更换机油或者滤清器滤芯的时候,工作人员要考虑季节的变化以及柴油发电机的工作时间,避免机油出现变质的情况,从而导致积碳现象。在柴油发电机运转过程中工作人员要做好对机油压力变化的监控,如果发现压力出现异常的现象,要及时处理,避免燃烧室进入过多机油。