柴油發(fā)電機(jī)組中冷器的主要檢測(cè)項(xiàng)目
引言:渦輪增壓器的渦輪機(jī)是通過發(fā)動(dòng)機(jī)排氣驅(qū)動(dòng)的,發(fā)動(dòng)機(jī)排溫接近500~600℃,熱傳遞到增壓器側(cè),進(jìn)氣溫度隨之升高,且增壓器壓縮空氣,也會(huì)導(dǎo)致進(jìn)氣溫度升高。進(jìn)氣溫度過高會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)爆震,從而產(chǎn)生增壓效果降低、發(fā)動(dòng)機(jī)壽命短等負(fù)面影響,因此增加中冷器對(duì)于渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)非常必要。簡(jiǎn)單來說,柴油發(fā)電機(jī)中的中冷器是個(gè)熱交換器,它為壓縮后溫度較高的空氣進(jìn)行降溫,從而提高進(jìn)氣密度和充氣量。為了更好的使用和維護(hù)發(fā)電機(jī)組,日常都需要對(duì)中冷器進(jìn)行檢查與壓力試驗(yàn)。
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(zhì)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(jìn)氣歧管上,利用散熱器的冷卻液對(duì)歧管內(nèi)氣體進(jìn)行冷卻,熱效率低,冷卻后的溫度很難滿足發(fā)動(dòng)機(jī)要求,但響應(yīng)時(shí)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(jī)運(yùn)行時(shí)的氣流對(duì)增壓空氣進(jìn)行冷卻,熱效率較高,但由于中冷管路的容積延緩了響應(yīng)時(shí)間。
2、中冷器布置型式
柴油發(fā)電機(jī)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(nèi)側(cè),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(jī)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(tǒng)冷側(cè)的風(fēng)阻,需額外加大散熱器或風(fēng)扇功率,且中冷器壓降較大。拆裝不方便。
(3)側(cè)置式
側(cè)置式中冷器安裝在前蒙皮的左內(nèi)側(cè)或右內(nèi)側(cè),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(shè)計(jì)一個(gè)導(dǎo)風(fēng)罩。冷卻性能差。
(4)頂置式
頂置式中冷器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上方,通過在發(fā)罩上開一個(gè)進(jìn)氣口,將迎面冷風(fēng)導(dǎo)到中冷器進(jìn)行散熱。該布置型式結(jié)構(gòu)緊湊,管道短,響應(yīng)快,但由于中冷器距離發(fā)動(dòng)機(jī)近,會(huì)受發(fā)動(dòng)機(jī)熱輻射的影響。
目前大部分柴油發(fā)電機(jī)上采用前置式中冷器。側(cè)置式和頂置式中冷器由于需要額外增加導(dǎo)風(fēng)裝置和進(jìn)氣開口對(duì)成本及造型產(chǎn)生不利,目前應(yīng)用較少。
二、空空中冷器檢測(cè)
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(dòng)的連接。如有必要,擰緊軟管卡箍,如圖1所示。參考柴油發(fā)電機(jī)組制造商的技術(shù)規(guī)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(jī)中冷器管路和軟管松動(dòng)檢查
圖2 柴油機(jī)中冷器堵塞檢查
2、泄漏和堵塞試驗(yàn)
(1)泄漏測(cè)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(jìn)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(gè)堵頭在測(cè)試中吹落而造成傷害,應(yīng)將測(cè)試堵頭上的安全保護(hù)鏈固定好。此項(xiàng)測(cè)試不能在沒有安全保護(hù)鏈的情況下進(jìn)行。
其測(cè)試步驟如圖3所示,在中冷器的出氣口上安裝一個(gè)堵頭或帽蓋。在中冷器的進(jìn)氣口上安裝一個(gè)壓力表和帶有切斷閥的可調(diào)節(jié)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(wěn)定在207kpa(30psi),然后切斷向中冷器的供氣。如果15s內(nèi)壓降等于或小于34kpa(5psi),則中冷器功能完好;如果15s內(nèi)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(shè)計(jì)不能保證100%無泄漏。如果15s內(nèi)壓降小于34kpa(5psi),則不需要更換空一空中冷器。
(2)溫差測(cè)試
空一空中冷器外部是否堵塞,清除散熱片中的雜物。將風(fēng)扇直連,以免測(cè)量結(jié)果出錯(cuò)。在靠近進(jìn)氣歧管的空氣管道上安裝數(shù)字式溫度計(jì)。在空氣濾清器進(jìn)氣口上安裝另外一個(gè)數(shù)字式溫度計(jì)以測(cè)量周圍空氣溫度。進(jìn)行一次道路測(cè)試,讓發(fā)動(dòng)機(jī)全負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),同時(shí)保證車速大于或等于48kh(30mile/h),記錄進(jìn)氣歧管溫度和環(huán)境空氣溫度
計(jì)算溫差公式:
進(jìn)氣歧管溫度-環(huán)境空氣溫度=溫差
最大溫差為28℃。如果溫差大于技術(shù)規(guī)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(shí)清潔。
(3)壓差測(cè)試
如圖4所示,將水銀壓力計(jì)的一端接到渦輪增壓器壓縮機(jī)出口彎管的接頭上。將水銀壓力計(jì)的另一端接到進(jìn)氣歧管上,讓發(fā)動(dòng)機(jī)以額定轉(zhuǎn)速和額定負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn),記錄壓力計(jì)的讀數(shù)。如果壓差大于20kpa(152mmhg,6inhg),則檢查空一空中冷器和相應(yīng)的管路是否堵塞。如有必要,則進(jìn)行清潔或更換。也可以使用兩塊量程合適的壓力表進(jìn)行此項(xiàng)測(cè)試。
圖3 中冷器泄漏測(cè)試
圖4 中冷器壓差測(cè)試
三、進(jìn)排氣阻力檢測(cè)
1、進(jìn)氣阻力檢測(cè)
如圖5所示,在渦輪增壓器前進(jìn)氣管內(nèi)安裝真空表或水壓差計(jì)。儀表接頭必須與氣流方向成90°。使發(fā)動(dòng)機(jī)以額定轉(zhuǎn)速和最大負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。記錄儀表或壓力表上的讀數(shù)。最大允許進(jìn)氣阻力為0.6kpa(63.5mmh2o,2.5inh2o)。若進(jìn)氣阻力過大,則應(yīng)檢查空濾器和進(jìn)氣管。
2、排氣阻力檢測(cè)
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(zhǎng)度為305mm(12in)的金屬管,保護(hù)軟管以防過熱。讓發(fā)動(dòng)機(jī)以額定轉(zhuǎn)速和額定負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn),記錄壓力表讀數(shù)。
排氣阻力規(guī)范:
(1)不帶后處理(最大數(shù)據(jù)):10kpa(75.0mmhg,3.0inhg)
(2)帶后處理(最大數(shù)據(jù)):41kpa(305.0mmhg,12.0inhg)
如果排氣壓力超過技術(shù)規(guī)范,則檢查排氣管是否損壞。如果柴油發(fā)電機(jī)組配備有后處理系統(tǒng),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(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)損壞渦輪增壓器油封。
圖5 中冷器進(jìn)氣阻力測(cè)試
圖6 測(cè)試壓力表外觀圖
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