技术维修与康明斯知识
柴油发电机达不到标定功率的原因分析
导致共轨电控柴油发电机功率不足的原因是多种多样的，由于在柴油发电机实际工作过程中会有一定故障出现，应当对其故障原因进行充分分析，及时有效的解决故障同时应注意对柴油发电机的合理利用，保证设备正常运转，节能降耗。在柴油发电机实际运行过程中，相关工作人员应当对其常见故障原因进行合理分析、判断、处理，做到合理应用，保证设备正常运转。
一、电控系统热保护导致柴油发电机功率不足
1、故障原因
现代电控柴油发电机已普遍采用热保护装置，当温度超过程序设定的允许值后，发动机ecu会控制喷油器减少喷油量，使柴油发电机输出转矩减小，功率下降。冷却液温度过高、进气温度过高、燃油温度过高、冷却液温度传感器线路故障（如断路）、进气温度传感器线路故障（如断路）、燃油温度传感器线路故障（如断路）均会引起电控系统中控制程序的热保护功能被调用，燃油喷射量被限制。
2、故障诊断方向
检查柴油发电机冷却系统，检查柴油发电机进气，检查燃油系统，检查冷却液温度传感器、进气温度传感器、燃油温度传感器本身或线束是否损坏。上述温度值可通过诊断仪读取数据流获得，断路故障可用万用表测量。
柴油发电机加热系统示意图
二、电控系统进入失效保护模式
失效保护模式是电控系统特有的一种保护模式，当控制单元检测到某些传感器、开关、执行器信号异常后，会立即进入到失效保护控制模式，发动机控制系统会使喷油器以固定方式喷油或熄火停机。如果是以固定方式喷油，发动机将“带病”运行在非正常工作状态，这种状态也被称为跛行回家。
1、故障原因
一般情况下，电控柴油发电机若出现下列故障，会导致电控系统进入失效保护模式：
（1）共轨压力传感器损坏或线路故障。
（2）燃油计量阀驱动故障，阀损坏或线路故障；诊断仪显示油门无法达到全开等；高原修正导致共轨压力传感器信号漂移；高压油泵闭环控制类故障。
（3）增压压力传感器损坏或线路故障。
（4）诊断仪显示凸轮轴位置传感器信号丢失（仅靠曲轴转速传感器信号运行，对起动时间的影响并不明显）。
（5）诊断仪显示曲轴位置传感器信号丢失（仅靠凸轮轴位置传感器信号运行，起动时间较长）。
当出现上述故障时，控制单元在内部运行程序的指引下，启用失效保护模式，使发动机进入“跛行回家”状态，保证发动机的基本运行状态，让发电机组能运行到康明斯发电机厂家的维修点进行维修。
2、故障诊断方向
对于共轨压力传感器或燃油计量阀故障，如果诊断仪显示共轨压力传感器位于70.0～76.0mpa，可能为共轨压力传感器或线路损坏。柴油发电机最高转速被限制在1700～1800r／min（不同机型有所差异），回油管温度明显升高。共轨压力传感器信号漂移，检查其物理特性，更换共轨管。高压油泵闭环控制类故障，首先检查高压油路是否异常，否则更换高压油泵；检查凸轮轴位置传感器及信号线路，检查凸轮轴位置传感器信号盘是否损坏或有脏污附着；检查曲轴位置传感器及信号线路，检查曲轴位置传感器信号盘是否损坏或有脏污附着。
三、机械系统原因
1、说明
电控柴油发电机机械结构和机械喷射式柴油发电机大同小异，因此，若故障原因是由机械系统引起的，则故障源也和机械喷射式柴油发电机类似。例如：进、排气路堵塞，冒烟限制起作用，增压后管路泄漏，油路阻塞或泄漏，增压器损坏（如旁通阀常开），低压油路方面有空气或压力不足，进、排气门调整错误（配气相位失调），喷油器雾化不良、卡滞等，曲柄连杆机构或配气机构中运动部件的运行阻力过大等机械原因。
2、故障诊断方向
诊断思路与维修机械喷射式柴油发电机相似。如检查高压及低压燃油管路，检查进、排气系统，检查喷油器等。利用机械维修的方法和经验进行处理机械系统方面的故障。具体可参见机械喷射式柴油发电机的相关资料。采用共轨电控喷射系统的发电机组动力不足的故障部位、特征及排除方法见下表。
可能的故障部位及特征
故障排除方法
空气滤清器滤芯堵塞
保养或更换空气滤清器滤芯
燃油品质不正确
按规定牌号更换燃油
废气涡轮增压器失效
维修或更换废气涡轮增压器
egr系统故障（egr率过大）
检查egr系统
低压油路供油不畅或压力过低
检查低压油路
加速踏板位置传感器故障
检查加速踏板位置传感器
冷却液温度传感器故障（指示值过高）
检查冷却液温度传感器
共轨压力传感器故障
检查共轨压力传感器
高压油泵及进油电磁阀故障（高压压力低）
检查测试高压油泵及进油电磁阀
四、燃料系统故障
如果燃料系统工作异常，将直接造成柴油机功率及热效率降低。功率下降之后，必须增加供油量来满足增大功率的需要，热效率降低则使废热大量增加，而这些增加的废热往往会导致很多故障出现。
五、工作机构故障
在柴油发电机实际运行过程中，超载运转会造成一些零部件出现早期损坏。通常情况下，超载运转是柴油机在实际运转过程中曲轴载荷超出其最大限度，即便曲轴载荷能够保持正常，就应力角度而言，也可能会导致发生严重超载情况。比如，主轴承磨损不均匀，其同轴性将会受到破坏，这将会导致曲轴有附加弯曲应力产生，这主要是由于轴承在出现磨损情况下会有较大弯曲变形产生，最终导致附加弯曲应力幅度大于正常工作状态下应力，因此主轴承磨损在超出一定限度之后，则曲轴经常会呈现出超载状态。由上述内容可知，工作机构中有故障发生的根本因素为配合间隙出现变化。
柴油发电机使用的有效性、合理性、机修时率及使用寿命等因素直接制约着钻井生产的连续性。柴油发电机的正常使用可以通过及时保养、定期检查加以控制，而产生故障后，第一时间对故障机组进行分析判断是及时准确恢复故障机组的基础。同时做到科学使用，合理改造，达到节能降耗的目的。
