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如何通过排气的颜色判断发动机的技术状态
河源柴油发电机工作时,燃料在气缸内燃烧后生成废气排出机外。当发动机工作正常和燃料燃烧时,废气中主要有水蒸气(H2O)、二氧化碳(CO2)和氮气(N2),废气一般呈浅灰色。当燃料不燃烧或发动机工作不正常时,废气中还会有碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)、氮氧化合物(NOx)和碳粒等有害物质存在,使废气的颜色呈现白色、黑色或蓝色。可见,发动机排气的颜色能反映燃料燃烧状况和发动机技术状态。因此,维修人员可以通过发动机排气的颜色判断发动机的技术状态。
一、 排气冒黑烟
排气中的黑烟主要是燃料不燃烧的碳粒。因此,燃油供给系统燃料的过量供给,进气系统空气量减少,缸体、缸盖与活塞构成的燃烧室的密封性差,喷油器喷射质量差等因素都会使燃料燃烧不全,从而使排气冒黑烟。排气冒黑烟主要有以下原因:
1.高压油泵供油量过大或各缸供油量不均匀
2.气门密封不严,造成漏气,气缸压缩压力低
3.空气滤清器进气道阻塞、进气阻力大,使进气量不足
4.缸套、活塞、活塞环严重磨损
5.喷油器工作不良
6.发动机负荷运转
7.喷油泵供油提前角过小,燃烧过程后移到排气过程进行
8.汽油电喷系统控制失效故障等
对于冒黑烟的发动机可通过高压油泵调校,喷油器喷射试验检查,气缸压缩压力测量,进气道清洁,供油提前角的调整、汽油电喷系统故障诊断等工作予以检查和排除。
二、 排气冒白烟
排气中的白烟主要是未充分雾化和燃烧的燃油颗粒或水汽,因此,凡是导致燃油无法雾化或水进入气缸内都会使排气冒白烟。归纳主要有以下原因:
1.气温低且气缸压力不足,燃油雾化不好,特别是冷起动初期排气冒白烟
2.缸垫损坏,冷却水渗入气缸内
3.缸体裂,冷却水渗入气缸内
4.燃油中含水量大等
冷起动时排气冒白烟,发动机暖机后白烟消失应视为正常,若机组(修理服务)正常运行时仍冒白烟则为故障,应通过观察水箱内冷却水是否不正常消耗,各缸工作是否正常,油水分离器是否水量过多等进行检查和分析,排除故障部位
三、排气冒蓝烟
排气中的蓝烟主要是机油过量窜入燃烧室参与燃烧的结果。因此,凡是导致机油窜入燃烧室的原因都会使排气冒蓝烟。归纳主要有以下原因:
1.活塞环断
2.油环上回油孔被积碳堵塞,失去刮油作用
3.活塞环开口转到一起,造成机油从活塞环开口上窜
4.活塞环磨损严重或被积碳卡滞在环槽内,失去密封作用
5.气环上下方向装反,把机油刮入气缸内烧掉
6.活塞环弹力不够,质量不合格
7.气门导管油封装配不当或老化失效、失去密封作用
8.活塞、缸筒严重磨损
9. 机油加入量过多,使机油飞溅过多,油环来不及刮下缸壁多余的机油等
排气冒蓝烟必然伴随着油消耗增多,有的操作员称“烧机油”。机油、燃油消耗比一般为0.5%~0.8%,机油消耗过此值时排气中将有蓝烟产生。发动机冒蓝烟的故障,一般要通过发动机解体、检查,才能找出原因并确定排除故障的方案。冷机状态排烟发蓝,但机油消耗正常的,与燃料有关,视为正常。
发动机排烟一般应在发动机暖机状态时检查,通过发动机低速、中速、高速及加速过程中排烟颜色的变化进行分析
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发电机电控系统部件详细介绍
喷油器
燃油共轨系统采用的是电控喷油器,它是根据电子控制单元的指令在适当的时候将适量的燃油喷射到燃烧室中。电控高压喷油器主要由喷油器体、喷油器控制电磁阀、喷油器偶件、O形密封圈、QR code信息片、喷油器电磁阀接线柱等部分组成。
电控喷油器的工作原理、工作过程如下。
①未喷油状态。高压油轨内的燃油进入喷油器,但电磁阀没通电,TWV阀关闭,控制室压力等于油轨压力,喷嘴关闭。
②喷油过程。ECU控制电磁阀通电,TWV阀打开,控制室压力得到释放,使控制活塞上移,喷嘴打开喷射燃油。
③喷油结束。电磁阀断电,TWV阀关闭,控制室压力与油轨压力同步,喷嘴关闭,喷油结束。
电子控制单元
电子控制单元是整个柴油机电控系统的“计算机与控制中心”,它是电控系统的“大脑”整个电控系统的核心。它承担整个电控系统的信号采集与处理、数据运算与分析、控制策略的实现、控制指令的产生、数据的通信与交换等功能。
ECU通过各种传感器和开关,采集到发动机当前的工作状态信息,进行分析计算并按此状态下预先标定好的 参数,控制发动机的喷油量、喷油时间及喷油压力,从而调整发动机的工作状态,达到省油、高效、低排放的目的。
传感器
传感器是一种转换器,作用是进行信号变换。柴油机电控系统中常用的传感器有温度、压力、转速传感器等。
电控共轨系统中的传感器一般有加速踏板位置传感器、曲轴转速传感器、压力传感器和温度传感器等。
①加速踏板位置传感器。加速踏板位置传感器分为电位器式(早期使用)和霍尔式两种,常称为“电子油门”,其作用是通过检测加速踏板的位置了解驾驶员的愿望,进而了解发动机的负荷状况。位置传感器把发动机的负荷信号转变为电信号,负荷越高,电压越大,然后把此信息ECU由其进行相关比较和计算后,发出指令控制相关的执行器(如增加喷油量)。
加速踏板信号是双路信号,信号1的电压值约为信号2电压值的2倍。
②曲轴转速传感器。曲轴转速传感器(Ne传感器)可以确定活塞上止点位置,同时测量发动机曲轴的转速。曲轴转速传感器安装在飞轮壳体上。
传感器信号产生的原理是:飞轮360°范围内按6°间隔打58个孔!剩下2孔未打,形成闻隙,作为判断活塞上止点的依据。传感器中的磁通跟随着通过的孔与间隙而变化,产生正弦交流电压,其波幅随着发动机转速而变化。设定间隙到传感器位置的角度,可确定一缸上止点。结合凸轮轴传感器正时凸轮,确定一缸点火上止点。
③凸轮轴位置传感器。凸轮轴位置传感器安装在高压油泵总成上,通过测量高压油泵凸轮轴转速和位置,来确定柴油机喷油正时时闻(凸轮轴转速为曲轴转速的1/2)。
④进气压力传感器。进气压力传感器的安装位置:进气压力传感器为半导体压敏电阻式压力传感器,其作用是把进气压力信号转化为电压信号,然后发送给ECU,由ECU计算进入发动机汽缸的空气量,用来控制喷油量(空燃比)。
⑤轨压传感器。轨压传感器安装在共轨管的一端,用于实时测量共轨管中的燃油压力,测量范围为0~200MPa。其原理是把压力信号转化为电压信号,再将信号放大后输送到ECU,由ECU对压力控制阀(PCV)实施反馈控制,通过增减油泵供油量来调节油压,使油压稳定在目标值。
⑥冷却液温度传感器。冷却液温度传感器安装在节温器体上,是负温度系数的热敏电阻传感器,使用范围为-40~130℃。该传感器主要用于测量发动机冷却的温度,把温度信号转化为电压信号,从而进一步精确控制燃油喷射量。
进气温度传感器。进气温度传感器为负温度系数的热敏电阻,安装于进气歧管上,主要用于测量进气管中的进气温度,从而进一步精确控制燃油喷射量。
执行器
①主继电器控制。电装共轨系统的主继电器控制电路。当打开点火开关到“ON”位置后,ECU端子中KEY/SW端子得电,M_REL端子就输出低电平,导致主继电器动作,+BP端子就输入24V电压供给整个ECU工作;当电源关断或掉电时,M_REL端子由软件控制,并不马上变为高电平,而是维持一段时间,使得ECU有足够时间保存数据。只有当延迟时间结束后,M_REL端子才由低电平转变成高电平,从而切断ECU的工作电源。
②PCV继电器控制。压力控制阀用于控制从供给泵到共轨管内的燃油量,电装共轨系统的PCV继电器控制电路:当点火开关打到“ON”位置时,PCV继电器动作,向PCV1和PCV2供电,当ECU发出PCV驱动指令后,三级管导通,PCV开始工作。
③燃油计量阀。燃油计量阀安装在高压油泵的进油位置,ECU通过控制其通电时间来调整油泵的燃油供给量,从而控制共轨中的燃油压力值。
燃油计量单元在断电状态下,靠弹簧作用力,阀处于全开位置当通电后电磁阀作用,克服弹簧力,将阀关闭。在柴油机启动或柴油机运转时,根据ECU的指令来执行电磁阀的动作,保证高压轨内压力稳定在规定要求。
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影响河源柴油发电机燃油消耗率的5点因素与对应措施
河源柴油发电机以其热效率高、结构紧凑、机动性强、运行维护简便等优点成为了重要的动力机械。这一热能机械,既使节约百分之一的燃料也会带来巨大的经济效益。因此,降低河源柴油发电机的燃油消耗一直是企业追求的目标。本公司根据这一问题重点分析了影响河源柴油发电机燃油消耗率的原因,提出了降低燃油消耗率的措施。
影响河源柴油发电机燃油消耗率的因素与措施:
1.河源柴油发电机运行组织是否合理对河源柴油发电机的燃油消耗有很大影响,运行组织不合理能造成河源柴油发电机周转率低,有火停留时间长,燃油的无功消耗占总清耗量的比重大,显然不合理的河源柴油发电机运用方式是燃油无功消耗的根源。措施:完善运行方式合理调配和使用河源柴油发电机减少待发时间和单机走行时间提高河源柴油发电机利用率减少无功消耗。
2.值机人员操纵水平不但是河源柴油发电机正点运行的有力保证,同时对河源柴油发电机的功率发挥燃油消耗的经济性有较大影响。不同的操纵方法将导致不同的燃油消耗,熟悉线路纵断面、准确掌握河源柴油发电机运行速度及区间运行时分、操纵平稳、制动时机恰当的值机人员的操纵,燃油消耗就少,反之燃油消耗就会增加单耗上升。
3.燃油供应系统中,喷油泵及喷油器的质量直接决定河源柴油发电机燃烧状态。喷油泵流量不符合规定喷油器提前度偏大或偏小化不良是造成燃烧不良的主要原因。喷油泵压力不够,喷油器检修不好或检修不及时会造成柴油雾化不良,燃烧不干凈,将产生大量的燃油滴漏浪费。这些滴漏的燃油不但造成浪费,而且还会在河源柴油发电机燃烧部位产生大虽的积碳,影响河源柴油发电机和增压器工作的效率,进一步降低了河源柴油发电机的输出功率增加了燃油的消耗。可见对喷油器检修的及时性对节约燃油有重要的意义。措施:(1)提高备品检修质量,完善检修工艺,按范围对喷油泵、喷油器定期互换,上试验台检测、及时发现状态不良的喷油泵、喷油器及时检修。(2)对喷油器针阀偶件、弹簧、支座板等卖行寿命管理(3)尽可能使用长效喷油器
4.增压器、中冷器、空气弗列加滤清器工作状态不良、均会造成河源柴油发电机的工作质量下降。增压空气的压力、温度与进气量直接影响燃油在气缸里能否有效、充分地燃烧。空气弗列加滤清器堵塞、中冷器冷却效率过低、增压器空气压力不足都会减少进入气缸的空气量,造成燃烧不充分而使油的消耗增大。措施:(1)对增压器的真空度进行检测,检测不良时及时拆下检修或者更换。(2)定期清洗空气弗列加滤清器根据状态及时更挨弗列加滤清器,确保进气的通与足量(3)适时检测中冷器的进气压力、温度、出口压力、中冷水温等指标、对中冷器的性能进行评定,发现不良及时更换。
5.功率调整:河源柴油发电机功率受诸多因素影响。如果河源柴油发电机主发电机外特性调整点偏离曲线过多,河源柴油发电机功率就不能正常发挥。当电功率高于河源柴油发电机功率时,河源柴油发电机就会出现压转速的现象。此时燃烧条件就会恶化,燃油燃烧就会不充分产生浪费。措施:定期上水阻进行功率调整,保证河源柴油发电机良好的牵引特性。
通过以上分析,我们发现影响河源柴油发电机燃油消耗的因素主要有河源柴油发电机运行编排的因素,河源柴油发电机自身质量状态完好情况的因素,操纵方面的因素,燃油品质以及线路质量方面的因素,通过以上的原因分析与对策研究。综合来看,只要采取的对策适当,那么降低河源柴油发电机燃油消耗并维持在较低水平是没有任何问题的。
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