柴油機轉速不穩故障原因分析及修理措施探討
科技專論
作者:郝永章 張文軍 魏戰國
【摘要】柴油機在出現嚴重的運轉不穩故障時,將會對柴油機的可用壽命產生不良影響。本研究就柴油機出現運轉不穩故障的規律性,從多個方麵(調速器、燃油係統、工作器械的傳動等方麵)對其發生故障的相關因素以及維修對策進行探討。
【關鍵詞】柴油機;運轉不穩;故障原因;維修對策
柴油機在處於正常運轉的狀態時,在調速器所具備的自動調節功能支撐下,柴油機在轉速時是穩定的,其波動率不超過0.5%。然而若在維修、實驗以及現場使用中,常有柴油機轉速不穩定的情況,使柴油機無法充分發揮其功率,進而間接增加了在油耗上的經濟負擔,故障嚴重時甚至會對機械的可用壽命產生不良影響[1]。因此對柴油機出現轉速故障的原因進行探討十分重要,現對其故障原因進行研究並探討其預防對策。
1.柴油機出現轉速不穩時的故障表現分析
柴油機在出現轉速不穩的現象時,具有以下特點[2]:
(1)柴油機在轉速時忽高忽低,且具有一定的規律性,也就是俗稱的喘氣、遊車。此類情況在柴油機采取低速運行措施時常會出現;(2)柴油機在轉速時忽高忽低,且無規律性;(3)當柴油機的油門處於一定特定的位置時,機械會出現異常情況,例如轉速不穩定、機身擺動、機身發抖等。
2.柴油機出現轉速不穩時的不良後果
柴油機若出現轉速不穩的情況,將會引起多種不良後果。
(1)柴油機的轉速不穩使其在功率發揮上也受到一定的影響,並間接增加了柴油機的耗油量,增加經濟負擔;(2)轉速不穩一定程度上使柴油機和其相配套的相關工作機械之間的穩定性出現問題,尤其是在柴油機擔當發電動力時,由於轉速不穩,將會到時其發出的電壓、電源頻率等存在不穩定的情況,如此一來,不僅會對用電設備以及用電儀器的正常運行產生影響,還阻礙了電網、機組等與柴油機的並網運行情況;(3)轉速不穩障礙情況嚴重時,將會縮短機械的可用壽命。
3.保證柴油機轉速穩定性的主要條件
在柴油機運行時,保持轉速穩定性的主要條件有:
(1)確保柴油機噴油器的霧化質量以及各循環係統之間的供油量等相同;(2)由於調速器對於柴油機的轉速可起到自動調節作用,當外界的負荷情況發生改變時,調速器會根據其變化情況會對柴油機的供油量進行調整,以保證柴油機在轉速時的穩定性,因此需確保柴油機中調速器的靈敏性[3];(3)需確定柴油機的飛輪足以貯藏慣性力,以確保柴油機轉速的穩定性。
4.柴油機出現轉速不穩的原因
一台柴油機若處於正常運轉的狀態時,隻要工況穩定,其各個循環做功時均是相同的,因而在轉運方麵也應該為穩定狀態。當若各循環做功存在差異性,則會導致機械在轉速上具有忽快忽慢的情況。
4.1燃料係統方麵的原因
(1)燃油係統中存在空氣與水時,會引起氣阻現象與水阻現象,導致柴油機在供油時出現斷斷續續、時多時少的不良現象,使各個循環做功之間存在差異性,轉速時快時慢,達不到柴油機保持穩定轉速所要求的主要條件;(2)柴油機的噴油配件(例如噴油泵齒條、噴油泵柱塞、噴油器針閥等)出現卡滯時也會導致才柴油機的各個循環出在供油方麵、霧化質量方麵出現不均勻的情況,達不到柴油機保持穩定轉速所要求的主要條件,因而產生轉速不穩定的故障;(3)柴油機的噴油配件(例如噴油泵柱塞、噴油器針閥、出油閥等)出現嚴重的磨損情況,會引起柴油機的供油故障,例如供油數量忽大忽小、霧化質量不均勻、供油不規律等,達不到柴油機保持穩定轉速所要求的主要條件,因而產生轉速不穩定的故障[4];(4)噴油器的霧化質量不好,具有出油閥的減壓容積不足、高壓油管的阻力過大等缺陷,導致柴油機在運行期間,噴油器出現多種不良現象,例如滴漏現象、多次噴射、隔次噴射等,影響柴油機的轉速;(5)噴油泵中的各個油缸供油量不一,甚至存在較大的誤差,使各個缸的做功差異過大,進而導致柴油機出現轉速不穩的情況。