柴油機組盤車現象及優化方案分析

金靈昱

摘 ? 要：文章就柴油發電機組日常運行中出現的幾種盤車現象進行了分析，除了正常盤車外，若出現多次盤車與盤車失敗的現象都應引起維護人員的重視，并就幾種可能導致多次盤車或盤車失敗的原因進行了分析，其中包括運行環境的影響、啟動電池的影響、柴油機氣門間隙的影響和油機油路老化的影響。最后，就分析出的原因逐一提出了優化方案。

關鍵詞：柴油發電機組;盤車;多次盤車;盤車失敗;優化方案

柴油發電機組是許多單位選擇配備的備用電源之一，而當日常啟動柴油發電機組時，有時柴油機組會一次或幾次出現盤車提示，甚至會發生多次盤車后柴油發電機仍然無法啟動并自動緊急停止同時出現盤車告警的情況，導致系統在停電時無法第一時間獲得備用電源供電，因而會對正常的生產造成不利影響。

1 ? ?柴油發電機組出現盤車現象的原因

分析柴油發電機組會出現盤車現象的原因，要了解這并不屬于故障類型。

如圖1所示，柴油發電機組正常工作狀態為四沖程工作循環，而盤車就是使用電機將冷機從停止狀態推進到可正常運行的狀態[1]。

（1）不論柴油發電機組還是汽油發電機組，它們最重要的組成部分都是發動機，也就是內燃機，所有內燃機的原理都是缸內的可燃氣體燃燒推動活塞做功。但內燃機在啟動前或停止時，進入或積存在汽缸內的蒸汽使上下缸溫度出現較大差異，這時轉子的兩邊存在較大的溫差，可能會使其產生彎曲變形。因而發電機組啟動前和停機后，必須使轉子以一定的轉速連續轉動，以保證其可以均勻受熱或冷卻。因此，盤車裝置的一大重要作用就是消除啟動前或停機后轉子產生的熱彎曲，同時還能減小上下汽缸的溫差，并減小沖轉力矩。

（2）柴油發電機組在正常運行時，機油會順著機油回路流動，起到潤滑、冷卻、密封和清潔的作用。油機停止工作后，機油失去了外力的影響也會停止流動，同時，因為其自身重力的原因慢慢向機組底部回流，從而不再均勻地分布在整個機油回路中，柴油發電機組停機時間越長，該現象就越明顯。因而，油機啟動之前進行盤車的另一大作用就是使停機后靜置的機油再次流動起來，同時，在機組正式運行前檢查汽輪機動靜子之間是否有摩擦及潤滑油系統是否工作正常。

2 ? ?柴油發電機組出現多次盤車的原因

盤車雖然是柴油發電機組啟動過程中的一個正常環節，但一臺性能良好的油機每次啟動時只會出現一次盤車，而一次啟動中出現了多次盤車甚至于達到盤車次數上限導致機組自動停止的現象，那么一定是機組存在一些問題，這也是日常使用油機時對其性能進行判斷的指標之一。導致多次盤車的原因有如下幾個。

2.1 ?啟動電池組電壓不足

油機盤車是由電機帶動的，而電機的能源就來自啟動電池組，因此啟動電池組電壓不足會直接導致出現多次盤車甚至于盤車失敗的現象。造成這種現象的原因有：（1）油機近期啟動次數過于頻繁，導致電池充電時間不足，電量過低。（2）環境溫度過低/過高，導致電池實際電量在低溫/高溫下低于預期。（3）電池老化導致性能下降。以上幾種原因雖然都是比較常見的電池問題，但卻很致命，維保人員在日常維護中必須對其保持時刻關注。

2.2 ?機組停機靜置時間過長

當柴油機組完全冷卻停機后，機油液不再流動，并會因其自身重力向下“沉底”，靜置時間越長，這種現象越明顯，從而導致下次啟動時需要多次盤車才能使機油液正常流動起來，然后機油系統才能正常工作。

2.3 ?環境溫度過低

機油的流動性是直接受環境溫度影響的，所以環境溫度過低（比如北方長期低于0 ℃的冬季）會直接導致機油流動性變差，每次啟動時讓機油系統正常運行需要的盤車次數就會增加。

2.4 ?油機的氣門間隙出現問題

所謂氣門間隙，就是氣門在完全關閉時，氣門桿尾端與氣門傳動組零件之間的間隙[2]。柴油發電機組的氣門間隙十分重要，如果氣門間隙過大會引起充、排氣不足，過小則會引起氣門關閉不嚴，導致高溫氣體漏出而燒壞氣門。所以氣門間隙出現問題也會導致油機盤車失敗。

2.5 ?機油油路老化、漏氣

機油油路老化、漏氣將導致機油油路不順暢，機油流動不暢，需要多次盤車才能正常運行，甚至于盤車失敗。

3 ? ?油機多次盤車問題的優化方案

單次盤車是機組正常現象，多次盤車則是機組性能下降的表現，盤車失敗則是屬于機組運行故障。按照上面分析出來的原因逐條思考解決方案。

3.1 ?啟動電頻電壓不足

每一臺油機在出廠時都會配備滿足機組運行需求的啟動電瓶，但在實際運行過程中，許多環境因素會干擾電瓶的正常工作，如：（1）油機啟動頻繁導致蓄電池電量不足，這是電池的正常現象，因而只要平時運行時增加啟動間隔，給予電池充分的充電時間即可。若必須保持頻繁啟動，那么應更換成容量更大的蓄電池組，或者配置備用電池組。（2）20 ℃為電池的最佳工作環境溫度，在這個基礎上環境溫度上升或者下降都會使電池的實際容量下降。因而若長期工作在極端環境下必須考慮到電池組受環境溫度的影響，加裝電池組加溫/散熱裝置，從而保證電池組的工作性能。（3）電池老化，電池組是一種工作性能隨時間不斷下降的設備，該過程只能減緩無法逆轉，因而當電池工作時長超過其壽命極限之后，考慮更換新的電池組是非常有必要的。當然平時在維護中，對電池進行放電測試或者內阻測試，可以有效地了解電池組的真實性能，從而判斷其是否達到壽命極限。

3.2 ?機組使用次數過少（少于每月1次）

機組使用次數過少（少于每月1次），可適當增加使用頻次，比如每月增加一次帶載（真實負載或者帶假負載）測試，每周增加一次空載開機測試（短時間運行，測試時間在10 min以內），同時，平時的帶載或空載測試也是驗證油機可靠性的方式之一，從而確保油機真正為負載供電時它能正常運行。

3.3 ?環境溫度過低

在北方會經常見到這種問題，這個時候可以考慮給油機加裝水套加熱器，從而保證油機在停機狀態下機組溫度也能維持在一定范圍內。

3.4 ?氣門間隙出現問題

氣門間隙作為柴油發電機組的重要參數之一，一般每3年要進行1次測試以及調整（視油機運行情況可以縮短測試周期），常用的調整方法有：逐缸調整法、兩次調整法、“雙排不進”法等。

3.5 ?機油油路老化

機油油路對其自身的氣密性要求是較高的，但老化現象是大自然中客觀存在的規律，隨著油路各部件慢慢老化（特別是其中的一些橡膠部件），其氣密性也會逐漸變差，如果油機出現多次盤車甚至盤車失敗的現象，對其進行診斷發現包括啟動電池、運行環境、氣門間隙等都沒有問題，那么問題就可能出現在油路老化上，這個時候就可以考慮整體更換機油油路（特別是橡膠部件），以改善油機性能。

[參考文獻]

[1]楊貴恒.柴油發電機組技術手冊[M].北京：化學工業出版社，2009.

[2]袁任光，林由娟.柴油發電機組選用與安裝維護[M].北京：機械工業出版社，2013.