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康明斯柴油发动机冒黑烟原因分析及转速故障和保养方法

 

  冒黑烟原因分析:

 

  康明斯柴油发动机排气冒黑烟是柴油未充分燃烧,在高温情况下分解出炭质随废气排出的一种现象。该现象,不但降低了发动机功率,增加了柴油消耗量,且易形成积炭,缩短发动机使用寿命。原因如下:

 

  一、气缸内新鲜空气不足

 

  原因:(1)空气滤清器滤芯积尘过多;(2)消声器锈蚀、积炭或油污。(3)进、排气门间隙过大,使气门开度减小;(4)配器机构零件松动、磨损、变形,凸轮轴齿轮与曲轴正时齿轮相对位置变化,气门开闭时间不正确。

 

  二、气缸压缩终了时温度和压力下降原因:

 

  (1)缸筒、活塞环磨损过多,活塞环安装不正确或失去弹性造成气缸漏气;(2)气门间隙过小,热车时易被顶开,或气门烧蚀、积炭造成气缸密封不严;(3)缸盖与机体,喷油器与缸盖接合面漏气;(4)气门严重下陷,活塞与活塞销,活塞销与连杆小头,连杆大头与连杆轴颈间隙过大,使燃烧室容积增大,压缩比下降。

 

  三、柴油雾化不良

 

  原因:(1)喷油器压力调整过低;(2)喷油器调压弹簧折断或发卡;(3)喷油器针阀与阀座积炭,针阀卡滞或磨损过甚;(4)喷油泵出油阀减压环带磨损过甚,使喷油器滴油。

 

  四、供油时间及供油量不正确

 

  原因是:(1)供油时间过迟;(2)起动初期,气体压力和温度较低,供油时间过早时;(3)喷油泵柱塞偶件磨损后加大供油行程使用;(4)喷油泵调节齿杆或拉杆行程过大,以致供油量过多。

 

  转速控制方面的故障:

 

  柴油机在运转时,其转速不稳定或者调速时不稳定,怠速转速达不到或出现飞车现象。所谓飞车是指柴油机转速失去控制,转速大大超过规定的最高使用转速。这种故障会产生重大事故,给柴油机带来极大的危害。现代的柴油机发电机组通常都装有飞车自动保护装置,一旦出现飞车时,将会自动进行保护。但是柴油发电机组,对于没有飞车保护装置的柴油机,一旦出现飞车情况,由于严重的超速会造成连杆螺栓断裂,打坏汽缸盖、机体、活塞等零件,甚至使曲轴平衡块和调速器飞锤摔掉、飞轮破裂、气门弹簧折断等重大事故,直接威胁人身安全。

 

  判断飞车故障主要是根据柴油机声响的变化,由于转速迅速升高,因此,排气响声变成啸叫声音。一旦听到这声音,必须立即采取果断有效措施,避免造成更大的损失。对飞车紧急处理,就是设法迅速停车,其方法:

 

  (1)迅速切断油路

 

  将油门迅速拉到停车位置,关掉油路开关。但是由于产生飞车的情况大多数原因是油门对油泵柱塞失去控制,因此,即使油门已拉到停车位置,在低压油路中还存有柴油仍不能很快使柴油机停车,此时还应迅速拧开高压油管连接螺母,使喷油器立即停止喷油,大多数情况能迅速停车。

 

  (2)迅速切断空气通路

 

  若有防爆装置的柴油机,可将进气通道迅速关闭。无此装置的柴油机可用衣物将空气滤清器包住或直接堵住进气口。只要堵住进气通路,一般均能使柴油机迅速停车。

 

  这里特别应指出,产生飞车事故后,绝对不允许卸去负载,否则会使转速更加急剧升高发生更大的危险。

 

  停车后,应认真仔细分析飞车原因,及时排除故障,确保运行安全。

 

  冷却系统

 

  康明斯新机组启动前要加注冷却液。加注时,应打开发动机上部冷却系统的放气阀门,缓慢地将冷却液从散热水箱的加水口加入到发动机中,直至没有气泡再从放气阀门中排出为止。冷却液应加注至散热水箱加水口颈部下方,不宜过满。加注完毕后,将放气阀门关闭,并将水滤器安装座上的截门打开,以便DCA4添加剂能够混合进入冷却系统中。冷却系统所用冷却液主要应由纯净水、防冻液及DCA4添加剂3种成分构成,每升冷却液含50%的纯净水、50%的防冻液和0.5单位的DCA4添加剂。配好的康明斯发电机组冷却液一年四季均可使用,并且可以连续使用两年。

 

  纯净水由于经过净化,因而可避免形成水垢。防冻液系指工业用的乙烯乙二醇或丙烯乙二醇,可以降低水的冰点及提高水的沸点。防冻液的浓度应为40%。68%,浓度过高或过低均会影响冷却液的防冻能力。在大多数气候条件下,推荐使用的防冻液浓度为50%,此时冷却液的冰点可达—33cC。DCA4添加剂可在水系统内表面形成一层保护膜,以防止缸套和机体产生穴蚀及阻止沉淀物堆积。康明斯C系列以上的发动机都安有水滤器,水滤器除了有过滤介质外,内部还含有DCA4添加剂。DCA4添加剂的浓度一般要求保持为每升水中含有0。32~0。79单位,可以通过DCA4检测包来检测。

 

  润滑系统

 

  新机启动前应通过加油口加注机油。加注时发动机应置于水平位置并注意观察油位的变化。加完油要等一会儿再看油标尺上的油位,即等机油都流入油底壳后所看到的油位才是正确值。每个机油滤清器处都应加满清洁机油,然后才能装在发动机上。选择机油时,一要选择合适的机油粘度,二要符合美国石油协会(AH)阶性能等级。康明斯发动机要求使用多级粘度的机油,因为多级粘度机油适合的工作温度范围较广且消耗率比单级粘度机油约低30%。机油的性能等级代表了机油添加剂的水平,对于重载荷的发动机,起保护作用的主要是机油中的添加剂,由于添加剂随着时间的延续会逐渐消耗,只有选用足够等级的机油,才能保证发动机在整个换油周期内都能得到可靠的保护。康明斯公司推荐使用符合以下标准的机油:如果环境温度高于-5℃时,使用15W—40CF4、CG4、CF4/SG,或CG4/SH级别的机油;在环境温度低于-5℃时,使用10W—30CF4、CG4、CF4/SG,或CG4/SH级机油。B和C系列发动机必须使用CF4/SG或CG4/SH级的机油。

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