ディーゼル発電機は、自機の出力向上を目的としてターボチャージャーを搭載しており、発電機全体の出力を大幅に向上させることができます。ターボチャージャーはエンジン出力を効果的に向上させますが、故障は避けられません。このような故障を可能な限り少なく、あるいは発生させないために、以下では、静音型発電機のターボチャージャー故障の原因を分析します。
1. 潤滑油不足または油の供給遅延
(1)ターボチャージャーの回転速度とサイレント発電機セットの負荷が増加すると、ターボチャージャー潤滑油の供給量も増加する必要があります。これは、ユニットが高負荷で運転され、ターボチャージャーの回転速度が非常に高いため、ターボチャージャーベアリングへのオイル供給が数秒間不足しただけでもベアリングが損傷する可能性があるためです。
(2)ユニットが傾斜状態(部分負荷または全負荷運転)で動作しているとき、オイルレベルが低すぎたり、空気を吸い込んだりすると、たとえ短時間であっても、潤滑油不足により過給機が損傷する可能性があります。
2. 潤滑システムへの外部からの異物や沈殿物の混入
盗品や沈殿物が混入したオイルによるターボチャージャーベアリングの摩耗や損傷は、エンジンベアリングの損傷よりもはるかに深刻です。これは、ターボチャージャーの回転速度がエンジンの回転速度よりもはるかに速いためです。ターボチャージャーにこのような損傷が発生した場合は、オイルが盗まれた原因を突き止めて除去する必要があります。そうしないと、たとえ新しいターボチャージャーに交換しても損傷が発生し、エンジンの性能に悪影響を及ぼす可能性があります。オイルに混入した盗品粒子がターボチャージャー内部のオイル通路を塞ぐほど大きい場合、潤滑油不足によりターボチャージャーが損傷します。オイルとオイルフィルターを交換する際は、条件が整えばディーゼルエンジン内のオイルサンプルを採取して分析することで、上記のような損傷を防ぐことができます。オイルフィルターは、取扱説明書に記載されている交換時期に従って交換し、勝手に延長してはなりません。
3. ディーゼルエンジンの吸気系または排気系への外部異物の混入
ターボチャージャーのタービンとコンプレッサーのインペラは非常に高速で回転します。エンジンの吸排気系に外部異物が混入すると、インペラが損傷します。小さな物体(堆積物など)はインペラを侵食し、ブレードの風向角を変化させます。大きくて硬い物体はブレードを破損させる可能性があります。柔らかい物体(綿糸など)は、インペラの回転方向に沿ってブレードに巻き込まれます。
4. エンジンオイルの酸化または劣化
静音型発電機のオイルが酸化・劣化すると、エンジンオイルにスラッジ状の堆積物が形成され、ターボチャージャーの性能と寿命に影響を与える。
5. ターボチャージャーの作動温度が高すぎる
一般的に、作動温度が高くなりすぎる原因となる熱源は、静音発電機セットから排出されるガス(排気ガス)であり、排気ガスの温度が高すぎると、直接的または間接的に過給機に損傷を与える。
(1)直接的な損傷、すなわち、高温によりスーパーチャージャーの中間シェルが過熱し、タービンシェルの材料が腐食または変形する。排気ガス温度が高すぎると、タービンシェルに亀裂が生じることもある。
(2)間接的な損傷、すなわち、排気ガスの温度が高すぎると、排気ガス中の余分な熱エネルギーによってターボチャージャーのローターアセンブリが加速し、設計速度を超える条件下で作動する。この場合、コンプレッサのインペラは、一回または複数回の高応力負荷により亀裂が生じる。タービンのインペラも、高温による材料強度の低下とタービン回転速度の増加により亀裂が生じる。
投稿日時:2023年7月14日
