6-空氣壓縮機(jī)

1、AIR COMPRESSOR SYSTEM空氣壓縮機(jī)系統(tǒng),,康明斯發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用工程培訓(xùn),內(nèi)容系統(tǒng)作用定義安裝要求安裝推薦評(píng)審程序常見(jiàn)問(wèn)題兩起典型故障分析,Air Compressor System 空氣壓縮機(jī)系統(tǒng),空氣壓縮機(jī)系統(tǒng)的作用 在合適的壓力范圍內(nèi)向整車用氣設(shè)備提供清潔、干燥和低溫的壓縮空氣，同時(shí)保證空壓機(jī)處于合理的負(fù)荷狀態(tài)并且不影響發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。,Air Compressor System 空氣壓縮機(jī)系統(tǒng),D

2、efinition 定義由發(fā)動(dòng)機(jī)前齒輪室附件驅(qū)動(dòng)口驅(qū)動(dòng)，通過(guò)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生壓縮空氣，有單缸和雙缸兩種類型，從進(jìn)氣歧管（增壓進(jìn)氣）或空濾后（自然吸氣）取氣，用發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液來(lái)冷卻缸蓋。幾種常用空壓機(jī)參數(shù),Air Compressor System 空氣壓縮機(jī)系統(tǒng),Air Compressor System 空氣壓縮機(jī)系統(tǒng)Definition 定義,Dryer 干燥器通過(guò)使用干燥劑或冷凝過(guò)濾的方法來(lái)搜集壓縮空氣中的水汽和機(jī)油，

3、并把它們排出系統(tǒng)。,Air Compressor System 空氣壓縮機(jī)系統(tǒng)Definition 定義,接 口1 進(jìn)氣口 21 出氣口22 反饋筒口 3 排污口4/23 控制口部 件1 干燥劑 2 過(guò)濾器4 調(diào)壓閥 5 排污閥7 反饋貯氣筒,Air Governor 調(diào)壓閥通過(guò)控制空壓機(jī)工作或卸荷來(lái)調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力。推薦直接安裝在空壓機(jī)

4、上，也可分立安裝。有的集成在干燥器中。,Air Compressor System 空氣壓縮機(jī)系統(tǒng)Definition 定義,Unloader Valve 卸載閥 安裝在空壓機(jī)出氣管路上，通常用于外卸荷系統(tǒng)，系統(tǒng)壓力達(dá)到卸載閥開(kāi)啟壓力時(shí)，排氣閥被打開(kāi)，空壓機(jī)排出的氣體泄入大氣。 工作環(huán)境惡劣：高壓，壓力波動(dòng)，有油、水，經(jīng)常高溫； 內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜；生產(chǎn)廠家眾多，多數(shù)國(guó)產(chǎn)件質(zhì)量差，因此極易損壞。 不推薦使用,

5、Air Compressor System 空氣壓縮機(jī)系統(tǒng)Definition 定義,Turbo Protection Valve 增壓保護(hù)閥用于增壓進(jìn)氣空壓機(jī)，安裝在干燥器中或前，卸荷過(guò)程中防止增壓后的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣從空壓機(jī)系統(tǒng)泄漏。Duty Cycle負(fù)荷系數(shù),Air Compressor System 空氣壓縮機(jī)系統(tǒng)Definition 定義,空壓機(jī)泵氣時(shí)間占車輛運(yùn)行時(shí)間的比率，對(duì)空壓機(jī)的壽命和可靠性起關(guān)鍵作用，推薦不超過(guò)25

6、％。,負(fù)荷系數(shù) 預(yù)計(jì)壽命 0－25％ 很長(zhǎng)26－40％ 2年或更短41－50％ 1年或更短超過(guò)50％ 少于1年* 摘自HOLSET資料,根據(jù)不同的應(yīng)用情況選擇合適的系統(tǒng)布置。大多數(shù)康明斯空壓機(jī)要求使用內(nèi)卸荷控制系統(tǒng)。所有系統(tǒng)都應(yīng)配備干燥器?？諌簷C(jī)進(jìn)氣管應(yīng)是內(nèi)徑至少22毫米的增強(qiáng)型軟管空壓機(jī)出氣管應(yīng)是不銹鋼絲編織護(hù)套的聚四氟乙烯軟管、鋼管或銅管，管路應(yīng)連續(xù)下行，不得有

7、下彎段。管路長(zhǎng)度應(yīng)保證按測(cè)試規(guī)程檢測(cè)后，干燥器進(jìn)口的溫度不高于 66℃。出氣管上不得安裝任何限制氣流的部件，如酒精噴射器，90度彎頭等。,Air Compressor System 空氣壓縮機(jī)系統(tǒng)Requirements 安裝要求,調(diào)壓閥應(yīng)首選直接安裝在空壓機(jī)上。如果不得不安裝在其它地方，它至空壓機(jī)的信號(hào)管長(zhǎng)度應(yīng)小于 0.6米，內(nèi)徑至少 5 毫米。調(diào)壓閥設(shè)定關(guān)閉壓力不得大于1000KPA，推薦862KPA。調(diào)壓閥至儲(chǔ)氣筒的信號(hào)管

8、應(yīng)連續(xù)下行，內(nèi)徑最小 5毫米?？諌簷C(jī)后驅(qū)動(dòng)的部件應(yīng)遵循相應(yīng)的扭矩限值。Holset QE型空壓機(jī)要求Econ閥控制系統(tǒng)。,Air Compressor System 空氣壓縮機(jī)系統(tǒng)Requirements 安裝要求,根據(jù)應(yīng)用類型推薦的空壓機(jī)系統(tǒng),Air Compressor System 空氣壓縮機(jī)系統(tǒng)Guidelines 安裝推薦,推薦的出氣管路長(zhǎng)度和管徑尺寸,Air Compressor System 空氣壓縮機(jī)系統(tǒng) Gu

9、idelines 安裝推薦,負(fù)荷系數(shù)超過(guò)35％時(shí)，由于泵氣時(shí)產(chǎn)生的熱量散不出去，空壓機(jī)會(huì)過(guò)熱，這將導(dǎo)致：空壓機(jī)故障率增加，壽命大大縮短?；钊h(huán)密封性下降，機(jī)油進(jìn)入空壓機(jī)出氣管路，污染缸蓋、出氣管、干燥器和其它下游部件。出氣溫度升高，降低干燥器性能。解決方法：1、消除系統(tǒng)泄漏。 2、改進(jìn)出氣管設(shè)計(jì)，減少阻力。 3、降低調(diào)壓閥設(shè)定壓力。 4、改進(jìn)設(shè)計(jì)，采用用氣量小的部件。 5、換用大排量空壓機(jī),Air Compressor

10、System 空氣壓縮機(jī)系統(tǒng) Guidelines 安裝推薦,Air Compressor System 空氣壓縮機(jī)系統(tǒng) Guidelines 安裝推薦,Air Compressor System 空氣壓縮機(jī)系統(tǒng) Guidelines 安裝推薦,Air Compressor System 空氣壓縮機(jī)系統(tǒng) Guidelines 安裝推薦,Air Compressor System 空氣壓縮機(jī)系統(tǒng) Guidelines 安裝推薦,

11、空壓機(jī)卸荷信號(hào)管,進(jìn)口調(diào)壓閥。內(nèi)徑 6 毫米信號(hào)管,無(wú)調(diào)壓閥干燥器,6 米出氣管,設(shè)計(jì)評(píng)審產(chǎn)品檢查產(chǎn)品測(cè)試負(fù)荷系數(shù):設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中用數(shù)據(jù)采集器連續(xù)記錄空壓機(jī)出口溫度和壓力，然后進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。干燥器進(jìn)口溫度： 發(fā)動(dòng)機(jī)1600RPM，連續(xù)3次泵氣循環(huán)。,Air Compressor System 空氣壓縮機(jī)系統(tǒng)Verification Procedure 評(píng)審程序,未采用推薦的內(nèi)卸荷控制系統(tǒng)。系統(tǒng)原理錯(cuò)誤。出氣管徑

12、小，上下盤(pán)繞或有下彎段。出氣管長(zhǎng)度不足，不能充分冷卻壓縮空氣。反饋信號(hào)管內(nèi)徑小。零部件質(zhì)量差，尤其是卸載閥易損壞。管路泄漏，易損壞。干燥器干燥性能差，內(nèi)部閥件易損壞。用戶缺乏維護(hù)保養(yǎng)知識(shí)，保養(yǎng)不及時(shí)。,Air Compressor System 空氣壓縮機(jī)系統(tǒng)Common Issues 常見(jiàn)問(wèn)題,Air Compressor System 空氣壓縮機(jī)系統(tǒng)Common Issues 常見(jiàn)問(wèn)題,外卸荷系統(tǒng)9毫米出氣管

13、上下蛇形布置,事故 1發(fā)動(dòng)機(jī)：B180 20空壓機(jī)：KNNOR 225CC，自然進(jìn)氣設(shè) 備：10米公交客車事故現(xiàn)象： 車輛投入運(yùn)營(yíng)后2－4個(gè)月中，30臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)里共有10臺(tái)次空壓機(jī)損壞，主要損壞現(xiàn)象是進(jìn)氣閥片斷裂，空壓機(jī)無(wú)法泵氣，有些斷裂的閥片還落入氣缸中進(jìn)而造成活塞和缸蓋損壞。 空壓機(jī)缸蓋和出氣口出積碳嚴(yán)重。,Air Compressor System 空氣壓縮機(jī)系統(tǒng)Failure Analysis

14、故障分析 1,Air Compressor System 空氣壓縮機(jī)系統(tǒng)Failure Analysis 故障分析 1,斷裂的進(jìn)氣閥片,排污貯氣筒 5L,,缸蓋積碳,原因分析：1、外接調(diào)壓閥的設(shè)定壓力低于干燥器上的調(diào)壓閥，但實(shí)際上大 部分車上情況相反，導(dǎo)致實(shí)際上是外卸荷控制。2、干燥器至濕貯氣筒間設(shè)置了單向閥，卸荷階段封閉在干燥器至單向閥間的少量氣體泄漏很快，而單向閥又阻止了濕貯氣筒的氣體補(bǔ)充過(guò)來(lái)，因此干燥器中的調(diào)壓閥無(wú)法維持

15、在開(kāi)啟狀態(tài)，空壓機(jī)很快又開(kāi)始泵氣，但并不向貯氣筒充氣，而是向5升的排污貯氣筒充氣，每次需從大氣壓充至820KPA, 用氣量達(dá)40升，這一過(guò)程周而復(fù)始，循環(huán)時(shí)間約20－40秒。3、測(cè)試空壓機(jī)負(fù)荷率高達(dá)100％。,Air Compressor System 空氣壓縮機(jī)系統(tǒng)Failure Analysis 故障分析 1,原車系統(tǒng)圖,Air Compressor System 空氣壓縮機(jī)系統(tǒng) Failure Analysis 故障分析

16、 1,改進(jìn)系統(tǒng)圖,Air Compressor System 空氣壓縮機(jī)系統(tǒng) Failure Analysis 故障分析 1,測(cè)試結(jié)果：空壓機(jī)出口溫度,Air Compressor System 空氣壓縮機(jī)系統(tǒng) Failure Analysis 故障分析 1,,Air Compressor System 空氣壓縮機(jī)系統(tǒng) Failure Analysis 故障分析 1,測(cè)試結(jié)果：空壓機(jī)出口壓力,Air Compressor S

17、ystem 空氣壓縮機(jī)系統(tǒng) Failure Analysis 故障分析 1,Air Compressor System 空氣壓縮機(jī)系統(tǒng) Failure Analysis 故障分析 1,事故 2發(fā)動(dòng)機(jī)：6CTA8.3－10 （ 240HP）空壓機(jī)：Holset SS296， 增壓進(jìn)氣設(shè) 備：重型卡車事故現(xiàn)象： 車輛投入運(yùn)營(yíng)后2－4個(gè)月中，大批空壓機(jī)損壞，其中有一個(gè)運(yùn)輸公司的10臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)里共有9臺(tái)次空壓機(jī)損壞

18、，主要損壞現(xiàn)象是排氣彈簧斷裂，空壓機(jī)無(wú)法泵氣，有時(shí)斷裂的彈簧進(jìn)一步磨壞彈簧座圈，損壞氣缸蓋甚至活塞。 空壓機(jī)缸蓋和出氣口積碳嚴(yán)重。,Air Compressor System 空氣壓縮機(jī)系統(tǒng) Failure Analysis 故障分析 2,Air Compressor System 空氣壓縮機(jī)系統(tǒng) Failure Analysis 故障分析 2,雙向閥,卸載閥,干燥器,系統(tǒng)照片,損壞部件,,,,,原因分析：把空壓機(jī)出氣

19、管上的截止閥錯(cuò)裝成雙向閥，導(dǎo)致：“ 卸載”時(shí)反饋信號(hào)從雙向閥經(jīng)開(kāi)啟的卸載閥排氣口泄漏掉，空壓機(jī)無(wú)法正常卸荷。泵氣階段，空壓機(jī)輸出的壓縮空氣經(jīng)雙向閥竄入反饋回路而打開(kāi)卸載閥或干燥器的排氣口，相當(dāng)比例的壓縮空氣泄漏到大氣，因此向系統(tǒng)充氣時(shí)間很長(zhǎng)，嚴(yán)重時(shí)無(wú)法打到額定氣壓。這導(dǎo)致空壓機(jī)負(fù)荷率極高，造成空壓機(jī)早期損壞。,Air Compressor System 空氣壓縮機(jī)系統(tǒng) Failure Analysis 故障分析 2,系統(tǒng)的其

20、它問(wèn)題：卸載閥質(zhì)量差，易損壞。部分閥功能不對(duì)：卸載時(shí)信號(hào)氣壓輸入口與控制輸出口不通，易失去反饋氣體。制動(dòng)系統(tǒng)泄漏較嚴(yán)重。出氣管短，不能充分冷卻壓縮后的空氣。有下彎段。出氣管中的膠管性能差，易爆裂。反饋信號(hào)管內(nèi)徑僅3.5毫米干燥器干燥性能不足，貯氣筒中有大量的水。易損壞。,Air Compressor System 空氣壓縮機(jī)系統(tǒng) Failure Analysis 故障分析 2,空壓機(jī)系統(tǒng)示意圖,Air Compresso

21、r System 空氣壓縮機(jī)系統(tǒng) Failure Analysis 故障分析 2,系統(tǒng)工作過(guò)程簡(jiǎn)述使用正確的截止閥B截止閥內(nèi)部活塞與閥腔緊配合，圓周方向具有密封性，用手搖閥時(shí)活塞不活動(dòng)。正常供氣時(shí)，B1氣壓高，活塞被推至B3側(cè)，B1－B2連通，但B3－B1，B3－B2間均不通。卸荷時(shí)，B3口反饋氣壓推動(dòng)活塞至B1側(cè)，B1口被封閉，B1－B2－B3間互相均不通。截止閥主要作用是在空壓機(jī)內(nèi)卸荷時(shí)防止增壓后的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣從常開(kāi)或旁通的空

22、壓機(jī)進(jìn)氣閥進(jìn)入出氣管后經(jīng)開(kāi)啟的C3泄漏掉，以免影響發(fā)動(dòng)機(jī)功率的發(fā)揮。泵氣階段：壓縮后的空氣經(jīng)A1－B1－B2－C1－C21－D1－D21進(jìn)入E。卸荷階段： 系統(tǒng)壓力達(dá)到卸載壓力時(shí)，C內(nèi)部閥件動(dòng)作，開(kāi)啟C3，同時(shí)C23輸出反饋信號(hào)至A2使空壓機(jī)卸載，至B3推動(dòng)活塞封閉B1口，至D4打開(kāi)D3使干燥器排污。反饋信號(hào)被封閉在信號(hào)管內(nèi)使空壓機(jī)保持在卸荷狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)壓力下降到預(yù)定值時(shí)，C內(nèi)部閥件動(dòng)作，反饋信號(hào)被泄入大氣，空壓機(jī)重新進(jìn)

23、入泵氣階段。測(cè)試結(jié)果見(jiàn)系統(tǒng)3。使用錯(cuò)誤的雙向閥b雙向閥內(nèi)的活塞兩頭端面有密封圈，但圓周方向并不密封，用手搖動(dòng)閥體時(shí)活塞在閥內(nèi)可晃動(dòng)并發(fā)出響聲。b1和b3哪端壓力高，哪端就與b2連通。如果b1、b2間壓差不夠大，活塞端面就密封不嚴(yán)，b1-b2-b3間會(huì)相互連通。第一次泵氣：壓縮后的空氣經(jīng)A1－b1－b2－C1－C21－D1－D21進(jìn)入E。“卸荷“階段：C檢測(cè)到壓力達(dá)到卸載壓力時(shí)，C內(nèi)部閥件動(dòng)作，開(kāi)啟C3，同時(shí)C23輸出的反饋信

24、號(hào)進(jìn)入信號(hào)管，當(dāng)反饋氣體到達(dá)b時(shí)會(huì)從b2經(jīng)空壓機(jī)出氣管從開(kāi)啟的C3泄漏掉，當(dāng)反饋信號(hào)壓力降到一定程度時(shí)，空壓機(jī)將重新泵氣，并需克服200－350KPA的阻力。如果所用調(diào)壓閥在卸載過(guò)程中閥內(nèi)部C23與C4是連通的，雖E中壓縮空氣可經(jīng)C4補(bǔ)充進(jìn)信號(hào)管，但信號(hào)管內(nèi)壓力仍無(wú)法始終保持在能使空壓機(jī)卸荷的水平，空壓機(jī)泵出的壓縮空氣將從C3排入大氣，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)系統(tǒng)1。如果所用調(diào)壓閥在卸載過(guò)程中閥內(nèi)部C23與C4不連通，則封閉在C腔體中的少量反饋氣

25、體很快泄漏掉，空壓機(jī)將不斷地泵氣，壓縮空氣從開(kāi)啟的D3排入大氣，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)系統(tǒng)2。重新泵氣當(dāng)系統(tǒng)壓力降低到預(yù)定值時(shí)，C內(nèi)部閥件動(dòng)作，C23沒(méi)有反饋信號(hào)輸出，空壓機(jī)開(kāi)始泵氣，但因雙向閥b不密封，壓縮空氣經(jīng)b3進(jìn)入反饋信號(hào)管后會(huì)使C3或D4開(kāi)啟，相當(dāng)一部分壓縮后的空氣經(jīng)C3或D4分流而泄漏到大氣中，因此充氣時(shí)間會(huì)很長(zhǎng)，甚至無(wú)法向系統(tǒng)充氣。結(jié)論：只有使用正確的截止閥和調(diào)壓閥（23口與4口連通型），并且系統(tǒng)密封良好，空壓機(jī)系統(tǒng)才能正常工

26、作。,Air Compressor System 空氣壓縮機(jī)系統(tǒng) Failure Analysis 故障分析 2,,Air Compressor System 空氣壓縮機(jī)系統(tǒng) Failure Analysis 故障分析 2,,Air Compressor System 空氣壓縮機(jī)系統(tǒng) Failure Analysis 故障分析 2,,Air Compressor System 空氣壓縮機(jī)系統(tǒng) Failure Analysi

27、s 故障分析 2,,Air Compressor System 空氣壓縮機(jī)系統(tǒng) Failure Analysis 故障分析 2,,Air Compressor System 空氣壓縮機(jī)系統(tǒng) Failure Analysis 故障分析 2,重要啟示只要出現(xiàn)空壓機(jī)不能正常卸荷的情況，則必將引起空壓機(jī)負(fù)荷率的增加過(guò)高的負(fù)荷率必將導(dǎo)致空壓機(jī)早期損壞！,Air Compressor System 空氣壓縮機(jī)系統(tǒng) Failure A