摘要：柴油发电机“超速”（即转速超过额定转速）是一种非常危险的情况，常被称为““飞车””，会对发电机造成灾难性的、甚至是不可逆的损害。因此，一旦发生超速，情况紧急，必须冷静、迅速、果断地采取行动，其目的是为了切断发动机的燃烧条件。此外，预防优于处理，而一个可靠独立的超速保护装置是守护发电机安全的最后一道，也是最重要的一道防线。

 

一、“超速”的危害

 

以下是超速会给柴油发电机带来的主要危害，按严重程度和发生顺序排列：

1、机械性损坏

（1）连杆断裂、曲轴损坏：超速时，活塞的往复运动惯性力呈几何级数增长。巨大的惯性力会首先使连杆螺栓松动或拉伸，进而导致连杆弯曲、断裂。断裂的连杆可能会击穿缸体（俗称“捣缸”），造成毁灭性破坏。曲轴也可能因无法承受巨大的扭力而变形或断裂。

（2）气门及配气机构损坏：发动机转速过高，可能导致气门运动规律失控，即活塞的上下运动速度超过了气门的开闭速度，导致“气门与活塞相撞”。这会顶弯气门、顶裂活塞，甚至损坏整个摇臂和凸轮轴系统。

（3）轴承损坏：高速旋转下，润滑油膜难以形成和保持，导致轴与瓦之间发生干摩擦，短时间内就会因高温而“烧瓦”、“抱轴”，使发动机卡死。

（4）涡轮增压器损坏：涡轮增压器本身转速极高（每分钟数万至数十万转）。发动机超速会连带导致增压器严重超速，其叶轮可能因离心力过大而碎裂，造成整个增压器报废。

（5）飞轮破裂：飞轮是一个巨大的旋转体，超速时产生的巨大离心力可能使其从安装位置撕裂并抛射出去，这是极其危险的“炮弹”，会对人员和设备造成致命威胁。

2、性能与寿命相关的危害

（1）燃烧恶化，排放超标：柴油机的喷油、进气、燃烧都是按照额定转速设计的。超速会打乱这些过程的协调性，导致燃油与空气混合不充分，燃烧不完全。这会产生大量黑烟，积碳严重，同时缸内温度急剧升高。

（2）发动机过热：燃烧恶化本身会产生更多热量，同时冷却系统和润滑系统的流量与散热能力在超速时可能跟不上，导致发动机整体温度过高，可能引起活塞拉缸、缸盖变形等故障。

（3）润滑系统失效：机油泵的供油能力有一定限度，超速时各摩擦副需要更多的润滑油，但泵油量可能相对不足，导致润滑不良，加剧磨损。

（4）发电机部分损坏

① 频率升高：发电机转速直接决定输出电能的频率（频率=转速/极对数）。超速会导致频率超过50Hz/60Hz的标准，使连接的用电设备（特别是感应电机）转速加快、发热增加，甚至损坏。

② 电压升高：转速升高通常也会导致发电机输出电压升高，可能烧毁敏感的电子设备。

③ 离心力破坏：和发动机飞轮一样，发电机的转子同样承受巨大的离心力，超速可能导致转子绕组松动、变形甚至甩出。

 

二、预防措施（防患于未然）

 

预防是应对超速最有效、最经济的策略。

1、定期维护与检查

（1）调速系统保养：定期检查执行器动作是否灵活，磁电传感器间隙是否正常，控制模块工作是否稳定。建议由专业技术人员进行校准。

（2）燃油系统保养：喷油泵与喷油器：使用高品质的清洁柴油，定期更换柴油滤清器。防止因油质问题导致喷油泵柱塞、出油阀等精密部件卡滞在最大供油位置。非专业人员严禁调整喷油泵的限位螺钉和调速器，这是导致人为超速的主要原因之一。

（3）进气系统检查：检查空气滤清器，但重点在于检查涡轮增压器的油封以及发动机活塞环的磨损情况，防止过多的机油窜入进气管道成为额外燃料。

（4）润滑系统检查：使用正确牌号和等级的机油，定期更换，确保曲轴箱通风装置（呼吸器）畅通，防止因下排气过大将机油带入进气系统。

2、安装可靠的保护装置

（1）超速保护装置：这是必须安装的最后安全防线。该装置独立于调速系统，当检测到转速超过设定安全值（通常为额定转速的110%-115%）时，会立即发出停机指令。

（2）三保护系统：现代柴油发电机通常配备“三保护”系统，即对超速、高水温、低油压进行实时监控和自动停机保护。务必确保其功能正常。

3、规范操作

（1）空载运行时间不宜过长：避免长时间无负载运行，突然卸除大负载也可能引发瞬时超速。

（2）启动前检查：在启动发电机前，进行简单的目视检查，查看有无明显的油污、松动或损坏。

（3）定期测试保护功能：按照制造商建议，定期模拟测试超速保护装置是否能正常动作。

 

图1  柴油发电机组超速现象检查

 

三、紧急处理（发生“飞车”时的应对）

 

1、紧急停机按钮/手柄

立即按下紧急停机按钮或拉动停机手柄。这是最标准、最快速的操作，它会通过电路或拉线强制切断燃油供应。

2、切断燃油供应

如果停机按钮无效，尝试直接关闭燃油阀门（如果可触及），或者设法断开喷油泵的供油管路。

3、堵塞进气口（最有效、最强制的方法）

当以上1、2方法均无效时，这是唯一且必须立即执行的方法！因为“飞车”很可能是由燃烧机油所致，切断燃油无效，必须切断空气。

（1）操作方法：使用随手可得的厚毛巾、棉布、手套、木板等物品，紧紧捂住空气滤清器的进气口，完全密封，不让空气进入。

（2）原理：没有氧气，燃烧无法进行，发动机会因窒息而迅速停机。

注意：在堵塞进气口时，发动机可能会发出异响并剧烈抖动，这是正常现象，务必坚持直到发动机完全停止。

4、注意事项

（1）严禁直接卸掉负载！在超速时卸掉负载，发动机会失去唯一的阻力，转速会瞬间飙升到极高，导致灾难性的机械故障。

（2）在处理过程中，人员应注意安全，远离飞轮和皮带等旋转部件，防止飞轮破裂飞出伤人。
（3）超速停机后，切勿立即再次启动。必须由专业的维修人员对发动机进行全面彻底的检查，包括但不限于：

① 检查连杆、曲轴是否有变形或损伤。

② 检查缸体、活塞、气门是否损坏。

③ 全面检修燃油系统、调速系统和增压器。

查明并彻底排除导致超速的根本原因后，方可再次投入使用。

 

总结：

总的来说，柴油发电机超速是一种极端的故障模式，其核心危害在于“离心力”和“惯性力”的失控，会在极短时间内对发动机和发电机的核心机械部件造成毁灭性打击。因此，确保调速系统正常工作并配备可靠独立的超速保护装置，是保障柴油发电机安全运行的生命线。

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