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。

 

圖1  柴油機(jī)燃油系統(tǒng)低壓油路示意圖

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

 

圖5  柴油機(jī)燃油壓力試驗(yàn)控制原理

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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