康明斯柴油发电机组故障分析和排除方法

康明斯柴油发电机组故障分析和排除方法

故障现象
　　
某数据中心采购1台800KW进口康明斯发电机组，该机组发动机为12V型布置，两侧各6个缸，由两个高压油泵分别供油，只作为该数据中心的备用电源，实际工作不足800h。

使用到第五年，由于市电故障检修，维护部门提前2天做好启用备用发电机组的准备工作，经试机运转正常，但使用1h后，发电机组有尖叫的异常声音，左侧(从面对控制板方向看)排气支管到涡轮增压器之间在重负荷不久便高温且发红，机体有明显震动，在启动负载时排气管冒黑烟，操作手随即停机。数据中心供电刻不容缓万分火急，加之市电将停电两天，UPS无法满足如此长时间的电力供给，如果故障不能及时排除，整个数据中心就会面临瘫痪。如让康明斯的技术人员检修，最少也要等两天才能赶来。数据中心维护负责人立即组织有关技术人员进行会诊，根据故障现象，分析了可能产生这一故障的原因。

故障分析
　　
如果是消声器堵塞、涡轮增压器故障，则会排气不畅，可能会导致排气支管高温。随即将涡轮增压器的出口以上部分取掉，检查了两侧的排气管及消声器，用手轻轻拨动涡轮的叶片，右侧涡轮运转轻松自如，左侧涡轮较右侧的有些阻力，但仍能转动自如。随即启动电机组，空运转十几分钟后支气管及涡轮增压器虽温度较高，但不发红。既然对涡轮增压器有影响，为了排除故障，开启拌合站给发电机组加上负荷，不足10min，排气支管及涡轮增压器又出现了高温透红现象;给发电机组卸载后，发红的排气支管慢慢变暗，这说明涡轮及消声器工作正常，排气支管及涡轮增压器变红与发电机组的负荷大小有关。

重新装上消声器及排气管，并启动发电机组，仔细观察排气管的排气量，用手在两个排气口感觉排气量及温度是否一样。结果发现:右排气管口排气温度、排气压力较低，排气量也小;左排气管口排气压力、排气温度和排气量较高。根据两排气管口的排气压力、排气量及排气温度可以推测:要么是电子调速器故障，要么是高压泵故障引起供油量不足，或是个别缸不工作或是多缸不工作。

故障排除
　　
首先启动电机组，检查电子调速器:打开右侧调速器端孔，取出顶块，用尖嘴钳在柴油机工作状态下挟住齿条往外拉，发动机应该熄火或声音有所变化，结果却没有什么反应，这说明调速器工作良好。

其次检查高压油泵出油管口是否有高压油溢出，检查结果让在场的所有人感到意外:6个缸均不供油。先停机拆下供油电磁阀电源线，另从电瓶上接1根电源线，从电磁阀阀芯的响声判断出电磁阀工作正常。拆下油泵进油口，由于供油油罐较高，油管有一定的压力油，由此可知要么是高压油泵柱塞卡死，要么是输油泵损坏。如果高压油泵柱塞卡死，控制柱塞供油量的齿条就拉不动，前面已检查过齿条是可拉动的，这说明6个缸不供油的原因是输油泵故障。遂拆下并打开输油泵，发现柱塞弹簧折断成几节。

为了能够继续维持供电，维修人员使用了6135发动机输油泵上的弹簧临时代替，并加垫片调整好弹簧压力，重新启动发电机组，按上述步骤重新检查，各种异常现象消失。

根据分析，该发电机组排气支管和涡轮高温发红的真正原因:由于输油泵故障导致右侧6个缸不工作，只有左侧的6个缸在工作，发出的电也只有400kW，无负载或小负载时还基本能维持其正常工作，但在重负荷(该拌合站装机功率为560kW)下，要拉动沥青拌合站(不一定是560kW，因为有一部分工作装置并不一直在工作)是很费劲的，它会随着外界的负载增大而输出较大的动力，超负载工作导致柴油机的燃油、排量的增加和高温，由此而引起排气支管和涡轮增压器的高温以致于发红。