康明斯柴油发电机维修与使用注意事项

摘要：在维修柴油发电机组前，应先据实情客观分析设备故障原因。如果发电机组是因为油压过低、水温过高、插头烧坏等故障停机，则应检查相应的机组部件，从而发现故障原因。为了延长康明斯柴油机及其附件总成的使用寿命，加快维修生产节奏，康明斯公司在本文中介绍了曲轴轴瓦、机油冷却器、中冷器、进气预热器、喷油器在使用和维护时的应注意事项。

一、曲轴轴瓦使用注意事项

康明斯B系列柴油机曲轴用合金钢模锻而成。与曲轴相配的轴瓦是含锡20%的铝合金钢背双金属薄壁轴瓦。该轴瓦具有良好的耐磨性、抗咬合性、顺应性、嵌藏性和耐腐蚀性，且耐疲劳性能高。正常的使用，不会造成轴瓦在寿命内失效。但我公司有部分发电机组运行8000km以后，轴瓦常以疲劳剥落、划痕、异物嵌入、轴瓦穴蚀、擦伤、烧熔形式表现失效。

1、主要原因

① 机油内含有异物。异物随机油循环流动，造成轴瓦表面划痕。异物嵌入轴瓦合金层，当异物大于0.3mm时，将使异物不能全部嵌藏。异物嵌入钢背，将引起局部应力集中，导致疲劳剥落；

② 柴油机负荷和转速的影响。柴油机经常在超负荷、超转速工况下运转，使交变载荷及作用周次超过了轴瓦材料本身所能承受的极限，从而造成疲劳剥落。若轴瓦承受的载荷发生波动或波动幅度增加，易造成轴瓦穴蚀；

③ 机油供油压力的影响。柴油机起动频繁或长时间怠速运转，机油压力和流量偏低，机油膜形成条件差，易造成轴瓦擦伤。严重时，若轴瓦摩擦表面缺机油，将使轴瓦烧熔（烧瓦）。20%锡铝基合金轴瓦的熔点温度为232℃，若使用不当，则较易被熔化。

2、注意事项

      根据康明斯B系列柴油机的结构及使用特点，在使用过程中应注意以下几点：

① 保证机油的品质符合规定，保持正常的机油液面高度，注重保养机油滤清器，保持机油的清洁度；

② 柴油机起动以后，切忌猛轰油门，应以800r/分钟~1000 r/分钟怠速运转3~5 分钟。机油压力未上升时不允许强行提速。经常注意机油的压力和温度。怠速运转时间不允许超过10 分钟；

③ 避免柴油机长时间处于超负荷运转状态，在大负荷运转后不要立即熄火，应怠速运转3~5 分钟熄火。

柴油机轴瓦结构示意图

二、机油冷却器清洗、检查、装配注意事项

NT855型柴油机采用的是全流量冷却式润滑系统。机油冷却器在该润滑系统中工作环境较差，易出现故障，从而使机油冷却不良，机油粘度下降，润滑条件恶化，易造成零件早期磨损，甚至产生烧瓦等事故。另外，机油温度过高蒸发，易使密封较差处漏油，机油蒸气还会与燃烧不完全的水蒸气、空气及进入柴油机的灰尘混合，改变机油的性质，破坏正常的润滑，影响柴油机正常工作。可见，机油冷却器的检修是柴油机润滑系统检修的重要部位，在清洗、检查、装配时应注意以下事项。

1、机油冷却器的清洗检查步骤

（1）将冷却器芯放入四氯化碳或二氯乙烯清洗槽中浸泡几分钟，然后将冷却器芯管子周围和管内的溶剂冲掉。

（2）用碱溶液清洗管子，清洗后再用热水冲洗几次。

（3）将冷却器芯加入装溶剂的清洗槽中（溶剂的配方是：1份盐酸、9份水、0.5kg草酸、每19L盐酸加入0.5kg草酸、每19L盐酸加入0.038L氮苯），等到溶剂无泡沫或气泡后（一般约30～60s后），取出冷却器芯。再将冷却器芯放入装50%碳酸钠溶液的清洗槽中，等到溶液无泡沫或气泡时取出冷却器芯，然后用清洁的温水清洗冷却器芯。

（4）冷却器体、盖、支架用蒸汽或溶剂清洗后，检查有无裂纹、损坏和腐蚀，如有应更换。检查冷却器中管子是否变形和损坏，如果变形和损坏未超过5%，可进行修理，超过5%则更换冷却器芯。

2、机油冷却器装配注意事项

（1）将冷却器芯装入冷却器体，然后将冷却器体放在平台上，使其后端朝上。

（2）注意装配记号。

将冷却器芯上的装配记号与冷却器壳体上的装配记号对准。另外，有些冷却器具有2个指示记号，在管束端板上有一个“U”记号，在孔缘内径上切有缺口“>”。装配时用缺口“>”记号将冷却器芯与壳体记号对准。

（3）一定要先用植物油润滑“O”形密封圈。新型“O”形密封圈有两条红带，这样的密封圈材料接触机油后会迅速胀大，否则难以顺利装入。然后将其推入冷却器芯与冷却器体之间，注意勿使“O”形密封圈卷嵌在芯与体之间。该密封圈不能重复使用。

（4）装上挡圈，应使零件号朝上。

（5）将支盖、新垫片支架和新垫片装到冷却器体上，将螺钉拧紧至41～47 N·m，然后装好所有螺钉。

康明斯柴油机中冷器位置图

三、中冷器的结构及使用注意事项

1、中冷器的结构与工作过程

有些维修工对中冷器的作用不了解，因此在大修柴油机时不重视中冷器维护，这样在竣工试机时出现冒烟还常常找不到原因。康明斯B系列柴油机采用“空对空”中冷系统，是将经过增压以后变热的空气（约140℃）通过中冷器，借助汽车通风面冷却降温至50℃左右，再进入气缸。装在增压器和进气歧管之间的全铝焊接式中冷器，其形状类似于水箱结构。冷却水管共有21根，芯部尺寸高518mm、宽410mm、厚37mm，进、出口外径相同，均为82mm。主要工作参数：增压器压气机出口额定空气温度143～150℃；中冷器出口额定空气温度≤65℃。中冷器的工作过程是：从增压器出来的高温增压空气，流经中冷器进气管，从中冷器右气室进入中冷器内部，沿着冷却管横向流动，到达左气室。与此同时，由于冷却风扇的抽吹作用，外部环境发生强制对流，从发电机组前端流经中冷器芯部、散热器芯部、护风罩，再流经柴油机机舱，最后流入柴油机后部，排入大气中。在环境空气被强制通过中冷器芯部的冷却管壁与散热带发生了热交换，使高温增压空气在流经中冷器时得到冷却。被冷却的增压空气流出中冷器左气室后，流经中冷器出气胶管，进入柴油机进气管，通过柴油机进气歧管，直至燃烧室。

2、中冷器使用及检修注意事项

（1）操作员在使用B系列柴油机时，应经常对管路的连接部位和易损管件进行检查和维护，防止因泄漏造成整机动力性能的下降。因为增压空气的压力对柴油机的动力起重要作用，所以必须重视中冷系统的泄漏问题。若需更换胶管，绝对不能用普通胶管替代。

（2）在设计中冷系统中已充分考虑到空气阻力如何控制的问题，其目的就是为了保证增压空气的压力在到达柴油机气缸之前不致于发生过多的损失，以满足柴油机动力性能的要求。操作员在使用中，一定要定期维护，不要使空气滤清器发生阻塞，防止中冷器内掉进脏物，以防增加空气阻力。

（3）在使用中，中冷器一般不需要任何调整工作。但当发电机组运行一定里程后或因其它原因，对进气中冷系统零部件进行修理时，应对中冷器进行检查和调整，发现异常和故障应及时如下述排除：

① 检查所有胶管卡箍卡紧位置和卡紧程度，不紧的要用扳手扭紧。卡紧时，箍带应放在规则的圆柱上，而不应装在金属管口的凸缘鼓包或者中冷器气室进出口的扩口部，防止在使用中因增压空气的高压作用或因零部件之间的相对运动而发生胶管松动和爆破，造成增压空气泄漏。

② 中冷器进气管经拆装修理，应对其与增压器的接口部位进行检查。增压器压气机出口突缘面与中冷器进气管小端突缘面应对齐并贴合完好，无间隙为合适。如二者有错位现象，则应松开卡箍重新按要求装配；如二者之间有间隙，则应拧紧螺母，直至间隙消失。

（4）中冷器泄漏判断方法：中冷器内部充入0.28MPa的压缩空气，在15s内气压不低于

0.25MPa，则认为中冷器泄漏仍在合格范围内，可以继续使用，否则应更换。

（5）维护中还应注意：不能使用普通胶料的O形密封圈，不能使用其它材料管件替代铝制管件。

（6）中冷器的常见故障有以下几种；连接胶管爆裂或爆脱：进气中冷系统泄漏；进气中冷系统内部堵塞；中冷器芯部冷却空气流通不畅。所有这些故障都与柴油机功率有关。明显的胶管破裂导致柴油机功率大幅度下降，由此应更换胶管。若柴油机功率下降原因不明，由此就应检查中冷器系统有否泄漏或内部有否堵塞。排除这些故障的方法主要是清理堵塞物或更换易损件。

四、进气预热器的使用与检修

装配在康明斯6BT5.9柴油机增压器至进气管盖总成之间的进气预热器，是北京天启星电子设备有限公司和清华大学研制生产的专利产品，能装配各种柴油机，且无须改动原机零部件。然而进气预热器的故障排除对维修人员是难点问题，怎么办呢?排故前对它的结构及性能参数等要进行详细了解。

1、进气预热器的基本结构及性能参数

进气预热器为蜂窝状，采用正温度系数热敏陶瓷作柴油机发热体，以储热一热交换方式工作，其结构为同心分布多级串联散热片式。进气预热器的电路系统如图3所示，主要由预热器保险、预热开关、预热时间控制器、预热指示灯、预热继电器和预热器等组成。预热器性能及参数：适用温度为5~-41℃；预热时间为4~8分钟；加热方式为DC/AC电加热；气门控制为手动拉线机构；发热元件为PTC热敏陶瓷；转换效率>80%；温度控制为自动恒温；工作方式为断续工作；起动排放降低率>90%；额定工作电压为24V（DC）；工作电压范围为22V～30V（DC）；额定功率>960W；恒温功率<280W；峰值电流为60～75A；恒温电流<10A；功耗<1.6Ah/次；主机外形尺寸为φ125×100mm，质量为1.3kg（不含接口）。

2、进气预热器的正确使用和调整

（1）使用：

进气预热器供柴油机在5～-41℃起动困难时使用。将点火开关转到“ON”位，拉出气门手柄，按下预热开关，此时绿色指示灯点亮，进气预热器开始工作。预热时间设定为6分钟，预热结束时绿色指示灯闪烁，同时蜂鸣器鸣叫，此时可起动柴油机。柴油机起动成功后应及时关闭预热开关，推回气门手柄。若起动不成功，可重复上述操作步骤。预热断电保护时间设定为12分钟，当预热结束柴油机起动不成功或起动后未关闭预热器达12 分钟时，预热器电源自动切断，蜂鸣器停止鸣叫，绿色指示灯由闪烁变为常亮，提示操作员关闭预热器开关。（2）操作注意事项

① 进气预热器不能与冷起动液同时使用；

② 发电机组每天运行距离较短，蓄电池充电不足时，应根据蓄电池容量谨慎使用进气预热器；

③ 在进气预热器正常工作情况下，若多次起动不成功，应检查起动转速及燃油供应情况；

④ 在极低温度下使用预热器起动时，通常不需将油门踏板踏到底，以防止起动后转速迅速升高，造成油路系统供油跟不上而熄火。

（3）调整：

进气预热器的气门控制机构控制进入柴油机进气歧管的空气，以提高预热效果。为使进气预热器中的风门能按工作需要关闭或打开，必要时则需要调整。如果调整不当，能造成预热效果不良或柴油机动力下降等人为故障。以东风车为例，其气门控制拉线总成装在操作室左仪表框总成上，拉线通过操作室前围固定在预热器拉线支架上。预热器开关装在15档保险盒左边，预热时间控制器装在操作室电器安装板上，预热继电器在车架左侧。调整的方法是；将气门手柄推到底，将拉线与气门拉杆连接并固定于拉线支架上。用拉线固定螺母调整拉线长度至拉出气门手柄，行程为25mm时为较佳行程。应注意拉线固定螺母拧紧，不然会造成气门拉杆行程改变，甚至造成气门控制系统失效。

3、进气预热器常见故障排除方法

（1）预热开关打不开

正常情况下，打开预热开关，绿色指示灯应点亮，说明预热系统进入工作状态。造成指示灯不亮的原因有：预热保险丝烧断；保险一控制器导线插头漏接、错接或接触不良；预热开关指示灯损坏；控制器导线错接。

排除方法：检查保险丝烧断的原因，排除因导线划伤、压裂造成的搭铁。检查导线插头是否按规定连接，并排除漏接或接触不良现象，根据接线图分段测量导线是否存在断路情况。打开电器安装板，观察控制器上的红色指示灯是否点亮，灯亮说明开关指示灯损坏或开关指示灯导线接错，应根据接线图纠正。根据进气预热器接线图检查导线与控制器插头导线连接是否正确，如有错误应予以更正。更换导线插头位置时，应用挑线针将导线从插头内挑出，不可硬拉，否则会造成导线与插头损坏。

（2）预热时间超过8分钟时指示灯不闪烁

预热时间超过8分钟（大于标定时间的20%）时，指示灯不闪烁，蜂鸣器不响。出现这种故障的可能原因是预热控制器内部电路损坏。排除方法是更换预热时间控制器。

（3）打开电源开关或预热器开关时易熔线烧断

易熔线是为了防止预热器正极导线在汽车使用、修理过程中搭铁烧坏导线而设置的。当预热器正极导线发生搭铁时，易熔线会首先烧断而切断电源。造成易熔线烧断的可能原因是：正极导线划伤或磨破；导线接头与车架接触；预热继电器接柱与金属物接触。

排除方法：打开电源开关或预热器开关后易熔线烧断时，应先将开关关闭，然后认真检查线路中的每一段导线，并检查底盘上有关导线通过的零部件的固定螺栓是否有压线现象，如有问题应及时排除。由于预热器的正极导线较长，通过空间较小，判断比较困难，因此可用分段法判断故障部位。当打开电源开关时易熔线烧断，说明蓄电池至预热继电器接柱的一段导线有压裂、磨破的地方。当打开预热器开关时易熔线烧断，说明预热继电器另一接柱至预热器正极接柱的一段导线中有搭铁的地方。在排除故障时，应注意检查预热继电器导线接头是否与车架相接触，预热继电器接柱下是否有金属异物。

（4）预热指示灯点亮，但预热器不加热

这类故障比较常见，排除也比较复杂，其主要原因有：预热器电路中的易熔线烧断；预热控制器到预热继电器的导线插头脱落或导线断路；预热继电器触点不吸合；预热器损坏或预热器负极线断路。

排除方法：为快速准确地排除故障，可将柴油机进气预热电路系统分成预热器控制电路和预热电路两部分。先拔出预热继电器上的黑色导线插头，用试灯测试预热控制器至预热继电器的绿/白色线，正常情况下试灯应点亮。若试灯不亮，说明故障在预热控制电路，应根据接线图检查导线各插头是否插接正确、牢固，导线是否断路，并根据情况予以排除；若试灯点亮，说明故障在预热电路，可用试灯分别测试预热继电器的两个接柱。此时，若两个接柱试灯都不亮，说明易熔线烧断或正极导线断路，应排除搭铁故障，更换易熔线。若一个接柱试灯亮，另一接柱试灯不亮，说明预热继电器触点不能吸合，应更换预热继电器。若预热导线接柱上的试灯点亮，说明预热器损坏。在确定预热器损坏时，应检查预热器负极导线连接是否正确、牢固。负极导线漏装或断路，也可能造成预热器不加热。

（5）预热效果差或柴油机动力不足

出现这种现象主要是操作不当引起的，可能的原因有：气门手柄未拉出或未拉到位；柴油机起动后气门手柄未退回。

五、喷油器检查与调整注意事项

有些维修厂在检查喷油器时浪费燃油较多，调整喷油器后经常返工。笔者认为：喷油器应在专用的试验器上检查。喷嘴的滴漏应在调校喷油器时一并检查。喷油器喷油压力调整正常，雾化质量检查合格后，将试验器油压泵调至比规定的喷油压力低1～2MPa，并保持10s以上。此时喷油嘴处应无油。若有漏油和发湿现象则说明锥形密封面密封性差，需要配对或研磨或更换。在调校喷油器时，检查其回油量的方法是先将喷油器的压力调整至比规定的压力高8～10MPa。然后摇动泵油手柄，使试验器压力升至比上述压力值低4～5MPa。此时观察压力表上压力下降到2MPa时所需的时间。若下降持续时间充10～20s之间，即为合适；若时间过短，则表明针阀与阀体配合间隙过大，或针阀体上端面与喷油器下端面的接合面密封不严，应更换新件或研磨其接合面，直至合适为止。

在喷油漏油和回油量检查完毕后，可进行喷雾锥角的检查。如只需粗略检查，可分别取同型号标准件和使用磨损件作喷雾锥角对比试验，以确定旧件是否继续使用。若要比较准确地测量喷油器的喷雾锥角，可在距离100～200mm处放一张白纸，使油雾喷在纸上，量出喷油嘴到纸面的距离A和纸上的油迹直径d。

总结：

综上所述，柴油机的维修需要综合考虑多个方面，包括进排气与燃油供给结构、缸体修理、抗蚀保护、供油提前角的调整、活塞的选择、气缸套材料的选择、缸套外壁表面处理和冷却水腔设计改进等。正确的维修和维护可以确保柴油机的正常运行和延长其使用寿命。