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柴油機(jī)燃油系統(tǒng)氣阻產(chǎn)生原因和解決方法
發(fā)布時(shí)間:2024-03-29 23:45:45  ▏閱讀:

 

性能特點(diǎn)和作用說明

康明斯發(fā)電機(jī)組燃油系統(tǒng)術(shù)語定義與油路阻力測(cè)量

 

摘要:氣阻是指空氣進(jìn)入柴油機(jī)燃油供給系統(tǒng),對(duì)流動(dòng)的柴油產(chǎn)生阻礙作用,它是柴油發(fā)電機(jī)的常見故障之一。當(dāng)?shù)蛪河吐愤M(jìn)入空氣時(shí),由于空氣占據(jù)了一定的空間,造成油流截面減小,并降低管內(nèi)的真空度,使油流不暢甚至斷流,造成發(fā)動(dòng)機(jī)工作不穩(wěn)或自行熄火,且難啟動(dòng)。當(dāng)高壓油路產(chǎn)生氣阻時(shí),由于空氣具有很大的可壓縮性和彈性,會(huì)破壞供油的連續(xù)性和均勻性,供油量減小甚至供油中斷,使發(fā)動(dòng)機(jī)自行熄火或難啟動(dòng)。因此,當(dāng)柴油機(jī)油路中產(chǎn)生氣阻時(shí)必須及時(shí)查找原因,予以排除。 

 

一、燃油系統(tǒng)氣阻原因及排除方法

 

      在柴油發(fā)電機(jī)中,燃油供給系統(tǒng)由低壓油路和高壓油路兩部分組成。低壓油路是指從燃油箱到高壓油泵之前的油路,包括輸油泵、燃油濾清器和低壓油管等部分,如圖1所示。而高壓油路則是從PT油泵到噴油器之間的油路,如圖2所示。在燃油系統(tǒng)油路中,如果存在空氣,會(huì)對(duì)燃油供給系統(tǒng)造成一定的影響,進(jìn)而影響柴油機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

1、燃油系統(tǒng)低壓油路

(1)在油箱中油量較少的情況下,柴油機(jī)停機(jī)后,此時(shí)空氣乘機(jī)進(jìn)入油路。

(2)油箱里的燃油燒完再加油時(shí),沒有放掉油路中的空氣。

(3)低壓油路的零部件經(jīng)清洗保養(yǎng)裝機(jī)后,加油時(shí)沒有將其積存的空氣排盡。

上述三種情況解決方法:油箱中應(yīng)保持足夠的燃油,加油時(shí),特別是拆裝機(jī)器后,應(yīng)將油路中的空氣排盡。

(4)低壓油管有裂紋、砂眼,空氣從此處進(jìn)入油路。

解決方法:金屬油管一般可用錫焊修補(bǔ),如無焊接工具,可在破裂或砂眼處截?cái)啵咨弦唤貎?nèi)徑合適并有一定緊度的塑料管,再用細(xì)鐵絲扎牢。塑料軟管出現(xiàn)裂紋,一般應(yīng)更換新件,若無新件,可在裂紋或砂眼處貼上一截膠帶紙,在短時(shí)間內(nèi)可繼續(xù)使用。

(5)各油管接頭處的銅或鋁墊片凹凸不平、破損,或選用墊片的材料、大小不當(dāng),或空心螺釘端面不平、墊片處有雜質(zhì),或油管接頭處螺絲擰緊力不夠,墊片未壓實(shí),使空氣進(jìn)入油管。

解決方法:應(yīng)使用符合規(guī)定要求的墊片,墊片、空心螺絲端面不平時(shí),可在細(xì)砂布上研磨,直到無凹痕即可。若溝痕深無法修復(fù)時(shí),應(yīng)更換新件。裝配時(shí),接頭墊片應(yīng)清潔,并擰緊接頭螺釘。

(6)柴油濾清器和噴油泵上的放氣螺塞,因經(jīng)常拆裝使螺紋損壞,配合不嚴(yán)空氣進(jìn)入油道。

解決方法:可用絲錐攻絲,另配螺釘。臨時(shí)措施,可將螺塞拆下洗凈,然后涂上一層黃油裝到原處,并加以緊固。

(7)柴油濾清器蓋、輸油泵蓋、高壓油泵蓋處的紙墊損壞,蓋與殼體的緊固螺釘擰緊力不夠、不勻或受震松動(dòng)而漏氣,或結(jié)合處有傷痕、毛刺及雜質(zhì),引起漏氣。

解決方法:更換新墊,擰緊螺釘,清除傷痕、毛刺,裝配時(shí)注意清潔。

(8)膜片或輸油泵的膜片破損,當(dāng)膜片向下移動(dòng)時(shí),膜片上方容積增大,形成真空吸力,空氣從破損處進(jìn)入輸油泵,形成氣阻。

解決方法:更換新膜片,若無新膜片,可用油布或塑料薄膜剪成與原來形狀一樣的膜片,夾在原膜中臨時(shí)代用。

(9)柱塞式輸油泵推桿與推桿孔磨損,配合間隙增大,當(dāng)柴油機(jī)負(fù)荷增大時(shí),輸油泵出油口處的油壓降低,空氣從推桿處進(jìn)入油道。

解決方法:重新更換符合要求的推桿,并與孔研配。

(10)分配泵上的二級(jí)輸油泵密封圈老化收縮,使端面不密封造成漏氣。

解決方法:更換新密封圈。

(11)手油泵上的活塞密封圈長(zhǎng)期使用嚴(yán)重磨損或老化膨脹失效,當(dāng)手油泵工作時(shí),空氣從密封膠圈處進(jìn)入油道,使用手油泵后手柄沒有擰緊,空氣進(jìn)入油道。

解決方法:更換密封膠圈。臨時(shí)措施,可先把密封膠圈從卡槽中拆出,在卡槽中用細(xì)棉線繞上一層,再把密封圈裝上。

(12)噴油器回油管的空氣隨回油一起進(jìn)入低壓油路(回油管裝在柴油濾清器上的機(jī)型)形成氣阻。其主要原因是噴油咀斜閥密封錐面出現(xiàn)溝槽和斜閥導(dǎo)向部分嚴(yán)重磨損,燃燒室里的高壓氣體經(jīng)溝槽和導(dǎo)向部分進(jìn)入回油管,再進(jìn)入濾清器。

解決方法:更換斜閥偶件,或改接回油油路,將回油引入油箱。

      低壓油路中滲氣和漏油是緊密相關(guān)的。凡漏油的部位,一般都有可能滲入空氣產(chǎn)生氣阻。是向外漏油還是向里滲入空氣,決定于低壓油管內(nèi)的壓力。當(dāng)油箱內(nèi)油面靜壓力使油管里的壓力高于大氣壓時(shí),表現(xiàn)為向外漏油。而當(dāng)滿負(fù)荷作業(yè)或油路出現(xiàn)部分堵塞時(shí)(如濾清器、輸油管等處有部分被堵),輸油泵或高壓油泵進(jìn)油期間的抽吸作用,可使油管出現(xiàn)一定的負(fù)壓,這時(shí)空氣就可能從原來漏油部位滲入低壓油路產(chǎn)生氣阻。

2、燃油系統(tǒng)高壓油路

(1)在檢修拆卸高壓油泵、噴油器及高壓油路時(shí),空氣進(jìn)入高壓油路產(chǎn)生漏氣。

解決方法:裝好機(jī)器后,在啟動(dòng)之前先排除油路中的空氣。

(2)在安裝單體泵柱塞套時(shí),定位螺釘處的墊圈損壞、螺釘擰緊力不夠或漏裝,柱塞下行吸油時(shí),空氣從此處滲入。

解決方法:更換墊圈、擰緊定位螺釘。

(3)噴油器噴油壓力過低,調(diào)壓彈簧折斷,使油嘴頭密封不嚴(yán)或錐閥錐面被雜質(zhì)墊住,氣缸里的高壓氣體竄入高壓油管,產(chǎn)生氣阻。

解決方法:調(diào)整噴油壓力,更換調(diào)壓彈簧,注意燃油的清潔。

(4)采用分配泵的機(jī)型,噴油嘴咬死在開啟位置,柴油機(jī)在低速時(shí),燃燒室內(nèi)的高壓氣體克服油泵的壓力,從針閥縫隙處進(jìn)入高壓油道,再經(jīng)分配轉(zhuǎn)子上的分配孔進(jìn)入軸向油道,產(chǎn)生氣阻。

解決方法:清洗或更換咬死的油嘴頭。

(5)油泵柱塞副嚴(yán)重磨損,柱塞下行時(shí),空氣從柱塞下端滲入油腔。

解決方法:更換柱塞副。

 

柴油機(jī)燃油系統(tǒng)低壓油路示意圖.png

圖1  柴油機(jī)燃油系統(tǒng)低壓油路示意圖

柴油機(jī)燃油系統(tǒng)高壓油路示意圖.png

圖2  柴油機(jī)燃油系統(tǒng)高壓油路示意圖

 

二、燃油系統(tǒng)的過濾性能與阻力測(cè)試


      康明斯發(fā)電機(jī)組由PT泵供到噴油器的燃油為低壓油,由于沒有通常柴油機(jī)的高壓油管,減少了漏油的可能性和壓力波動(dòng)對(duì)噴油性能的影響。此外,燃油噴入燃燒室所需要的高壓是由噴油器產(chǎn)生而不是PT泵。其原理是發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),通過凸輪和搖臂機(jī)構(gòu),強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)噴油器柱塞運(yùn)動(dòng)對(duì)燃油進(jìn)行計(jì)量和噴射。由于柱塞直徑較大、運(yùn)動(dòng)速度快和噴孔面積小,噴油壓力可高達(dá)9800千帕以上,有利于燃油的霧化、燃燒完全、排氣污染小。PT燃油系的噴油時(shí)刻是由驅(qū)動(dòng)噴油器的凸輪位置和形狀決定的,噴油開始時(shí)刻隨發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷(供油量)的增加而提前,噴油終點(diǎn)始終不變。

1、燃油系統(tǒng)術(shù)語名詞定義

(1)PT FUEL PUMP / PT泵

      PT泵為低壓噴油泵,主要用于重慶康明斯10升以上的N、M、K系列發(fā)動(dòng)機(jī)。 P-壓力; T-時(shí)間。

(2)FUEL INJECTION PUMP / 高壓噴油泵

      高壓噴射泵分為直列泵和轉(zhuǎn)子泵,主要用于東風(fēng)康明斯B 、C系列發(fā)動(dòng)機(jī)。

(3)FUEL LIFT PUMP / 輸油泵

      輸油泵分為膜片泵和柱塞泵,用于康明斯B 、C系列發(fā)動(dòng)機(jī),為高壓泵提供燃 油。

(4) FUEL FILTER / 燃油濾清器

      燃油濾清器一般指精濾器,濾芯一般為紙,安裝在PT泵前, B 、C系列發(fā)動(dòng)機(jī)安裝 在輸油泵和高壓泵之間。

(5) FUEL STRAINER / 濾網(wǎng)式粗濾器

      濾網(wǎng)式粗濾器指金屬絲編的濾網(wǎng),一般為100~120目,過濾精度一般只有150微米, 主要是過濾燃油中較大的顆粒和分離燃油中的“自由水分”。

(6)FUEL/WATER SEPARATOR / 油水分離器

      油水分離器同粗濾器,但可以分離燃油中已經(jīng)乳化的水分。

(7)FUEL SEDIMENTER / 沉淀器 

      沉淀器同燃油粗濾器,但是是通過動(dòng)力方法分離雜質(zhì),而不是通過濾網(wǎng)。

(8)FREE WATER / 自由水分

      自由水分通常指懸浮在燃油中的直徑大于100微米的水滴。

(9)EMULSIFIED WATER / 乳化水

       乳化水指直徑小于5微米懸浮在燃油中的水滴,當(dāng)自由水通過輸油泵時(shí),會(huì)有一部分被乳化。

2、燃油過濾的要求

(1)必須配備帶油水分離功能的濾清器(康明斯帶)。

(2)輸油泵前必須安裝100目左右的粗濾器。不能用細(xì)濾器,因容易阻塞而導(dǎo)致阻力過高。

(3)不推薦在中型發(fā)動(dòng)機(jī)上(B、C系列)用紙質(zhì)細(xì)濾清器作預(yù)濾器,容易因壓力波動(dòng)而損壞。=

(4)進(jìn)、回油阻力不得超過發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)參數(shù)表的限值

(5)如果油箱的液面高于噴油器,PT&HPI系統(tǒng)必須在油路中安裝單向閥。

3、柴油機(jī)燃油阻力測(cè)試

      燃油壓力測(cè)試管(帶透明管)安裝在低壓油路中,測(cè)試低壓燃油壓力,進(jìn)油阻力,燃油中的空氣,回油阻力等。

(1)低壓輸油泵入口管路接頭處:

      如圖3所示,測(cè)試前方燃油進(jìn)油阻力——阻力越大,前部油路阻礙越明顯,吸入側(cè)燃油濾清器過臟。

(2)低壓輸油泵的出口管路接頭處:

      如圖4所示,測(cè)試低壓輸油泵的出口回油壓力是否正常——壓力過低。

 

進(jìn)油阻力測(cè)試-康明斯柴油發(fā)電機(jī)組.png

圖3  柴油機(jī)燃油系統(tǒng)進(jìn)油阻力測(cè)試

回油阻力測(cè)試-康明斯柴油發(fā)電機(jī)組.png

圖4  柴油機(jī)燃油系統(tǒng)回油阻力測(cè)試

 

(3)壓力側(cè)燃油濾清器的出口管路接頭處:

      根據(jù)燃油壓力試驗(yàn)控制原理(見圖5)和接線圖(見圖6),利用進(jìn)油口與回油口的值做減法——絕對(duì)值越大,燃油在壓力側(cè)燃油濾清器中損失的壓力越多,濾芯越臟。

 

柴油機(jī)燃油壓力試驗(yàn)控制原理.png

圖5  柴油機(jī)燃油壓力試驗(yàn)控制原理

柴油機(jī)燃油壓力試驗(yàn)接線圖.png

圖6  柴油機(jī)燃油壓力試驗(yàn)接線圖

 

 總結(jié):

      “氣阻”就是氣體混入液體后,使液體流動(dòng)受到阻礙,從而使柴油機(jī)發(fā)生故障。為了防止氣阻的影響,柴油發(fā)電機(jī)組的日用燃油箱上通常都設(shè)有通氣孔(也叫呼吸閥),以平衡燃油箱體容腔內(nèi)外氣壓。如果這些通氣裝置堵塞,加上機(jī)器過熱及環(huán)境溫度的影響,就會(huì)出現(xiàn)氣阻故障。總之,無論是氣阻還是或是物阻,還是水阻,只要出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象會(huì)直接或間接地破壞零件良好的配合關(guān)系,導(dǎo)致柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)狀態(tài)下降,縮短使用壽命。


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