柴油發電機組中冷器的主要檢測項目有哪些
發布時間：2023-10-19 點擊：163
柴油發電機組中冷器的主要檢測項目
引言：渦輪增壓器的渦輪機是通過發動機排氣驅動的，發動機排溫接近500~600℃，熱傳遞到增壓器側，進氣溫度隨之升高，且增壓器壓縮空氣，也會導致進氣溫度升高。進氣溫度過高會導致發動機爆震，從而產生增壓效果降低、發動機壽命短等負面影響，因此增加中冷器對于渦輪增壓發動機非常必要。簡單來說，柴油發電機中的中冷器是個熱交換器，它為壓縮后溫度較高的空氣進行降溫，從而提高進氣密度和充氣量。為了更好的使用和維護發電機組，日常都需要對中冷器進行檢查與壓力試驗。
一、中冷器類別與布置型式
1 、中冷器分類
中冷器按冷卻介質分為水冷中冷器和空空中冷器，目前采用較多的是空空中冷器。
（1）水冷中冷器通常集成在進氣歧管上，利用散熱器的冷卻液對歧管內氣體進行冷卻，熱效率低，冷卻后的溫度很難滿足發動機要求，但響應時間快。
（2）空空中冷器通常與散熱器一起布置在整車前端，利用柴油機運行時的氣流對增壓空氣進行冷卻，熱效率較高，但由于中冷管路的容積延緩了響應時間。
2、中冷器布置型式
柴油發電機空空中冷器有以下幾種常見的布置型式：
（1）前置式
前置式中冷器一般橫置在前蒙皮內側，位于散熱器冷凝器之前偏下位置。這種布置方式因其位于機體最前端，冷卻性能好、維修也方便。
（2）集成式
集成式中冷器布置在冷凝器與散熱器之間，三器集成一體。該布置冷卻性能較好。但增加了系統冷側的風阻，需額外加大散熱器或風扇功率，且中冷器壓降較大。拆裝不方便。
（3）側置式
側置式中冷器安裝在前蒙皮的左內側或右內側，大丁下方，由于空間有限，中冷器體積較小，該布置需要為中冷器設計一個導風罩。冷卻性能差。
（4）頂置式
頂置式中冷器安裝在發動機上方，通過在發罩上開一個進氣口，將迎面冷風導到中冷器進行散熱。該布置型式結構緊湊，管道短，響應快，但由于中冷器距離發動機近，會受發動機熱輻射的影響。
目前大部分柴油發電機上采用前置式中冷器。側置式和頂置式中冷器由于需要額外增加導風裝置和進氣開口對成本及造型產生不利，目前應用較少。
二、空空中冷器檢測
1、泄漏與堵塞檢查
（1）檢查空空中冷器管路和軟管有無泄漏、孔洞、裂紋或松動的連接。如有必要，擰緊軟管卡箍，如圖1所示。參考柴油發電機組制造商的技術規范以確定正確的扭矩值。
（2）檢查空空中冷器 (cac) 有無堵塞散熱片的污垢和碎屑。檢查有無裂紋、孔洞或其它損壞。檢查部位如圖2所示。
圖1 柴油機中冷器管路和軟管松動檢查
圖2 柴油機中冷器堵塞檢查
2、泄漏和堵塞試驗
（1）泄漏測試
要檢查空一空中冷器或集氣管有無裂紋，從空空中冷器上拆下進氣軟管和出氣軟管。不必將空空中冷器從底盤上拆下。為避免某個堵頭在測試中吹落而造成傷害，應將測試堵頭上的安全保護鏈固定好。此項測試不能在沒有安全保護鏈的情況下進行。
其測試步驟如圖3所示，在中冷器的出氣口上安裝一個堵頭或帽蓋。在中冷器的進氣口上安裝一個壓力表和帶有切斷閥的可調節壓縮空氣供氣管。向中冷器施加空氣壓力，直到壓力表顯示的空氣壓力穩定在207kpa(30psi)，然后切斷向中冷器的供氣。如果15s內壓降等于或小于34kpa(5psi)，則中冷器功能完好；如果15s內壓降大于34kpa(5psi)，則說明有泄漏，需要更換中冷器。
注：空一空中冷器的設計不能保證100％無泄漏。如果15s內壓降小于34kpa(5psi)，則不需要更換空一空中冷器。
（2）溫差測試
空一空中冷器外部是否堵塞，清除散熱片中的雜物。將風扇直連，以免測量結果出錯。在靠近進氣歧管的空氣管道上安裝數字式溫度計。在空氣濾清器進氣口上安裝另外一個數字式溫度計以測量周圍空氣溫度。進行一次道路測試，讓發動機全負荷運轉，同時保證車速大于或等于48kh（30mile/h），記錄進氣歧管溫度和環境空氣溫度
計算溫差公式：
進氣歧管溫度-環境空氣溫度=溫差
最大溫差為28℃。如果溫差大于技術規范，則檢查空一空中冷器的散熱片上有無污垢或碎屑，必要時清潔。
（3）壓差測試
如圖4所示，將水銀壓力計的一端接到渦輪增壓器壓縮機出口彎管的接頭上。將水銀壓力計的另一端接到進氣歧管上，讓發動機以額定轉速和額定負載運轉，記錄壓力計的讀數。如果壓差大于20kpa（152mmhg，6inhg)，則檢查空一空中冷器和相應的管路是否堵塞。如有必要，則進行清潔或更換。也可以使用兩塊量程合適的壓力表進行此項測試。
圖3 中冷器泄漏測試
圖4 中冷器壓差測試
三、進排氣阻力檢測
1、進氣阻力檢測
如圖5所示，在渦輪增壓器前進氣管內安裝真空表或水壓差計。儀表接頭必須與氣流方向成90°。使發動機以額定轉速和最大負荷運轉。記錄儀表或壓力表上的讀數。最大允許進氣阻力為0.6kpa（63.5mmh2o，2.5inh2o)。若進氣阻力過大，則應檢查空濾器和進氣管。
2、排氣阻力檢測
在消聲器前的排氣管上安裝壓力表（如圖6所示）。從排氣管接頭處引出最短長度為305mm（12in）的金屬管，保護軟管以防過熱。讓發動機以額定轉速和額定負載運轉，記錄壓力表讀數。
排氣阻力規范：
（1）不帶后處理（最大數據）：10kpa（75.0mmhg，3.0inhg）
（2）帶后處理（最大數據）：41kpa（305.0mmhg，12.0inhg）
如果排氣壓力超過技術規范，則檢查排氣管是否損壞。如果柴油發電機組配備有后處理系統，則檢查后處理柴油微粒濾清器或柴油氧化劑催化器是否堵塞。在高排氣阻力下，發動機運行時間過長會損壞渦輪增壓器油封。
圖5 中冷器進氣阻力測試
圖6 測試壓力表外觀圖
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一、中冷器類別與布置型式
1 、中冷器分類
中冷器按冷卻介質分為水冷中冷器和空空中冷器，目前采用較多的是空空中冷器。
（1）水冷中冷器通常集成在進氣歧管上，利用散熱器的冷卻液對歧管內氣體進行冷卻，熱效率低，冷卻后的溫度很難滿足發動機要求，但響應時間快。
（2）空空中冷器通常與散熱器一起布置在整車前端，利用柴油機運行時的氣流對增壓空氣進行冷卻，熱效率較高，但由于中冷管路的容積延緩了響應時間。
2、中冷器布置型式
柴油發電機空空中冷器有以下幾種常見的布置型式：
（1）前置式
前置式中冷器一般橫置在前蒙皮內側，位于散熱器冷凝器之前偏下位置。這種布置方式因其位于機體最前端，冷卻性能好、維修也方便。
（2）集成式
集成式中冷器布置在冷凝器與散熱器之間，三器集成一體。該布置冷卻性能較好。但增加了系統冷側的風阻，需額外加大散熱器或風扇功率，且中冷器壓降較大。拆裝不方便。
（3）側置式
側置式中冷器安裝在前蒙皮的左內側或右內側，大丁下方，由于空間有限，中冷器體積較小，該布置需要為中冷器設計一個導風罩。冷卻性能差。
（4）頂置式
頂置式中冷器安裝在發動機上方，通過在發罩上開一個進氣口，將迎面冷風導到中冷器進行散熱。該布置型式結構緊湊，管道短，響應快，但由于中冷器距離發動機近，會受發動機熱輻射的影響。
目前大部分柴油發電機上采用前置式中冷器。側置式和頂置式中冷器由于需要額外增加導風裝置和進氣開口對成本及造型產生不利，目前應用較少。
二、空空中冷器檢測
1、泄漏與堵塞檢查
（1）檢查空空中冷器管路和軟管有無泄漏、孔洞、裂紋或松動的連接。如有必要，擰緊軟管卡箍，如圖1所示。參考柴油發電機組制造商的技術規范以確定正確的扭矩值。
（2）檢查空空中冷器 (cac) 有無堵塞散熱片的污垢和碎屑。檢查有無裂紋、孔洞或其它損壞。檢查部位如圖2所示。
圖1 柴油機中冷器管路和軟管松動檢查
圖2 柴油機中冷器堵塞檢查
2、泄漏和堵塞試驗
（1）泄漏測試
要檢查空一空中冷器或集氣管有無裂紋，從空空中冷器上拆下進氣軟管和出氣軟管。不必將空空中冷器從底盤上拆下。為避免某個堵頭在測試中吹落而造成傷害，應將測試堵頭上的安全保護鏈固定好。此項測試不能在沒有安全保護鏈的情況下進行。
其測試步驟如圖3所示，在中冷器的出氣口上安裝一個堵頭或帽蓋。在中冷器的進氣口上安裝一個壓力表和帶有切斷閥的可調節壓縮空氣供氣管。向中冷器施加空氣壓力，直到壓力表顯示的空氣壓力穩定在207kpa(30psi)，然后切斷向中冷器的供氣。如果15s內壓降等于或小于34kpa(5psi)，則中冷器功能完好；如果15s內壓降大于34kpa(5psi)，則說明有泄漏，需要更換中冷器。
注：空一空中冷器的設計不能保證100％無泄漏。如果15s內壓降小于34kpa(5psi)，則不需要更換空一空中冷器。
（2）溫差測試
空一空中冷器外部是否堵塞，清除散熱片中的雜物。將風扇直連，以免測量結果出錯。在靠近進氣歧管的空氣管道上安裝數字式溫度計。在空氣濾清器進氣口上安裝另外一個數字式溫度計以測量周圍空氣溫度。進行一次道路測試，讓發動機全負荷運轉，同時保證車速大于或等于48kh（30mile/h），記錄進氣歧管溫度和環境空氣溫度
計算溫差公式：
進氣歧管溫度-環境空氣溫度=溫差
最大溫差為28℃。如果溫差大于技術規范，則檢查空一空中冷器的散熱片上有無污垢或碎屑，必要時清潔。
（3）壓差測試
如圖4所示，將水銀壓力計的一端接到渦輪增壓器壓縮機出口彎管的接頭上。將水銀壓力計的另一端接到進氣歧管上，讓發動機以額定轉速和額定負載運轉，記錄壓力計的讀數。如果壓差大于20kpa（152mmhg，6inhg)，則檢查空一空中冷器和相應的管路是否堵塞。如有必要，則進行清潔或更換。也可以使用兩塊量程合適的壓力表進行此項測試。
圖3 中冷器泄漏測試
圖4 中冷器壓差測試
三、進排氣阻力檢測
1、進氣阻力檢測
如圖5所示，在渦輪增壓器前進氣管內安裝真空表或水壓差計。儀表接頭必須與氣流方向成90°。使發動機以額定轉速和最大負荷運轉。記錄儀表或壓力表上的讀數。最大允許進氣阻力為0.6kpa（63.5mmh2o，2.5inh2o)。若進氣阻力過大，則應檢查空濾器和進氣管。
2、排氣阻力檢測
在消聲器前的排氣管上安裝壓力表（如圖6所示）。從排氣管接頭處引出最短長度為305mm（12in）的金屬管，保護軟管以防過熱。讓發動機以額定轉速和額定負載運轉，記錄壓力表讀數。
排氣阻力規范：
（1）不帶后處理（最大數據）：10kpa（75.0mmhg，3.0inhg）
（2）帶后處理（最大數據）：41kpa（305.0mmhg，12.0inhg）
如果排氣壓力超過技術規范，則檢查排氣管是否損壞。如果柴油發電機組配備有后處理系統，則檢查后處理柴油微粒濾清器或柴油氧化劑催化器是否堵塞。在高排氣阻力下，發動機運行時間過長會損壞渦輪增壓器油封。
圖5 中冷器進氣阻力測試
圖6 測試壓力表外觀圖
轉速傳感器信號錯誤導致柴油發電機超速保護
柴油發電機組在運行中達不到額定轉速的故障原因分析
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