輪機(jī)工程畢業(yè)論文————發(fā)電柴油機(jī)排溫過(guò)高故障分析和處理

1、 大連海事大學(xué) 裝訂線畢 業(yè) 論 文二一一年 一 月“廣州發(fā)展1”輪發(fā)電柴油機(jī)排溫過(guò)高故障分析和處理專業(yè)班級(jí)：輪機(jī)工程0618 姓 名：劉 翔指導(dǎo)教師： 輪機(jī)工程學(xué)院內(nèi)容摘要摘要：本文主要敘述了廣州發(fā)展1輪man b&w 5l23/30型發(fā)電柴油機(jī)工作過(guò)程中排氣溫度過(guò)高這一實(shí)際故障，分析了能夠?qū)е逻@一故障現(xiàn)象主要的原因：燃油質(zhì)量、霧化質(zhì)量、進(jìn)氣質(zhì)量、運(yùn)動(dòng)部件狀況，然后根據(jù)分析的這些原因進(jìn)行逐一的排查。隨后簡(jiǎn)述了燃油系統(tǒng)及噴油器的工作原理及噴油器的檢查方法和其故障處理方法，并簡(jiǎn)述最終解決問(wèn)題的方法。最后提出了自己對(duì)于防止柴油機(jī)排溫過(guò)高的一些管理方面的建議，并且結(jié)合此次故障敘述了機(jī)械設(shè)備日常管理注

2、意事項(xiàng)和心得體會(huì)，以及實(shí)習(xí)的收獲。 關(guān)鍵字：發(fā)電柴油機(jī) 排氣溫度 噴油器abstract： this paper mainly narratives the trouble of too higher exhaust temperature of “guang zhou fa zhan 1”ships man b&w 5l23/30 diesel generator, analyze mainly reason to the trouble, such as the quality of fuel oil, atomization quality, entering air quality a

3、nd the moving parts condition, and then investigate the real reason one by one, describe the working principle of fuel system and fuel injector and injector inspection methods and its failure treatment, then introduce final solution to the problem. finally, propose some recommendations of management

4、 to prevent diesel engine exhaust temperature is too high, and combine the trouble to narrate everyday management attentive matters of mechanical equipment and gains in depth of comprehension, and the practiced harvest. key words: diesel generator exhaust temperature oil injector目 錄1前言12 no.1發(fā)電機(jī)原動(dòng)機(jī)排

5、溫過(guò)高故障現(xiàn)象13故障原因分析13.1進(jìn)氣質(zhì)量23.2霧化質(zhì)量23.3運(yùn)轉(zhuǎn)工況23.4燃油質(zhì)量24 故障的查找34.1測(cè)量爆壓44.2 運(yùn)動(dòng)部件的檢查44.3增壓器的清洗54.4燃油噴射系統(tǒng)的介紹及故障處理54.4.1燃油噴射設(shè)備64.4.2燃油的霧化104.4.3噴油器和噴油泵的檢查114.4.4噴油定時(shí)的檢查135 故障的最終處理解決136日常維護(hù)管理建議147 結(jié)論14參考文獻(xiàn)16“廣州發(fā)展1”輪發(fā)電柴油機(jī)排溫過(guò)高故障分析和處理1前言“廣州發(fā)展1”輪有三臺(tái)發(fā)電柴油機(jī)，機(jī)型為鎮(zhèn)江中船設(shè)備有限公司所生產(chǎn)的man b&w 5l23/30四沖程柴油機(jī)，氣缸數(shù)為5、缸徑為225mm、沖程為300m

6、m、額定功率為650kw，額定轉(zhuǎn)速為720rpm，其使用的增壓器是pbs turbo.s.r.o生產(chǎn)的nr15/r151。2 no.1發(fā)電機(jī)原動(dòng)機(jī)排溫過(guò)高故障現(xiàn)象11月15日我輪在秦皇島錨地拋錨待泊，早上當(dāng)班機(jī)工抄表時(shí)發(fā)現(xiàn)no.1號(hào)發(fā)電機(jī)原動(dòng)機(jī)排溫不太正常，當(dāng)班機(jī)工發(fā)現(xiàn)此情況后立刻告知二管輪，二管輪下到機(jī)艙發(fā)現(xiàn)no.1排溫和相同負(fù)荷下的no.2號(hào)發(fā)電機(jī)原動(dòng)機(jī)相比平均高出約40（電機(jī)日志中的數(shù)據(jù)，如表1），雖然排溫過(guò)高現(xiàn)象不是十分嚴(yán)重，但為了安全起見還是決定對(duì)一號(hào)機(jī)進(jìn)行檢查和維修（注：電機(jī)排氣溫度抄表時(shí)末位均為“5”或“0”）。表1 no.1、no.2號(hào)發(fā)電機(jī)原動(dòng)機(jī)排溫對(duì)比（負(fù)荷均為400kw）

7、缸數(shù)1 #2 #3 #4 #5 #（no.1）溫度（）395415400400400（no.2）溫度（）3703603603653603故障原因分析排氣溫度是了解燃燒情況的重要指標(biāo)，排氣溫度過(guò)高直接導(dǎo)致柴油機(jī)熱負(fù)荷增加，不僅使熱應(yīng)力增大，材料的機(jī)械性能下降，而且高溫破壞了柴油機(jī)的潤(rùn)滑條件，致使柴油機(jī)磨損加劇，甚至還會(huì)使燃燒室周圍零件損壞（如排氣閥），最終可能會(huì)影響柴油機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，縮短維護(hù)周期以及工作壽命。排氣溫度主要受到進(jìn)氣質(zhì)量，燃油的質(zhì)量，霧化的質(zhì)量，柴油機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)工況等的影響。正常情況下的每臺(tái)發(fā)電柴油機(jī)排溫在相同負(fù)荷時(shí)差別應(yīng)不大，且有個(gè)極限值(本輪發(fā)電機(jī)排氣溫度報(bào)警值為500)，排氣溫度過(guò)

8、高是發(fā)電柴油機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)的故障，導(dǎo)致這一故障的原因也是多種多樣的，但并不是無(wú)跡可尋，下面對(duì)可能導(dǎo)致柴油機(jī)排溫過(guò)高的主要原因作些簡(jiǎn)要分析。3.1進(jìn)氣質(zhì)量氣缸的進(jìn)氣質(zhì)量差，進(jìn)入氣缸的空氣量不足，燃油燃燒時(shí)就沒有足夠的氧氣與之化合，燃油不能完全燃燒便會(huì)造成排氣溫度過(guò)高。而進(jìn)氣質(zhì)量變差的主要指標(biāo)有兩個(gè)，一是進(jìn)氣壓力低，其主要原因有：增壓器淤堵（包括濾網(wǎng)堵塞、壓氣機(jī)端或透平端積污），發(fā)電柴油機(jī)所在場(chǎng)所大氣負(fù)壓(如現(xiàn)在我輪11月份在北方時(shí)，機(jī)艙門關(guān)閉且為了保溫未開風(fēng)機(jī))，機(jī)械方面的原因（活塞環(huán)泄漏、進(jìn)排氣閥泄漏或間隙不當(dāng)或增壓器故障）。二是進(jìn)氣溫度過(guò)高，對(duì)于增壓柴油機(jī)來(lái)說(shuō)：空氣進(jìn)入柴油機(jī)之前要在壓氣機(jī)中被壓

9、縮，隨著空氣壓力的上升，其溫度也會(huì)升高，對(duì)于5l23/30h柴油發(fā)電機(jī)來(lái)講，一般情況下增壓器壓氣機(jī)出口溫度高達(dá)180，而進(jìn)入空冷器冷卻后的溫度僅為55左右，這就對(duì)空冷器的冷卻效率和阻力系數(shù)要求較高，隨著運(yùn)行時(shí)間的增加，空冷器容易出現(xiàn)污染問(wèn)題，即空氣側(cè)積灰，水冷側(cè)結(jié)水垢，這些均會(huì)導(dǎo)致進(jìn)氣溫度升高從而使排氣溫度也升高。如果是進(jìn)氣質(zhì)量導(dǎo)致的排溫過(guò)高，則可以通過(guò)檢查機(jī)旁的通風(fēng)情況，進(jìn)氣溫度，進(jìn)氣壓力，以及透平前后的壓差來(lái)判斷。3.2霧化質(zhì)量霧化質(zhì)量不好會(huì)使燃油顆粒不夠細(xì)，導(dǎo)致燃油不能與空氣混合均勻，從而造成噴入氣缸的燃油無(wú)法完全燃燒或滯燃致使排氣溫度升高，其主要受燃油噴射系統(tǒng)的影響（燃油質(zhì)量也會(huì)影響霧

10、化），例如高壓油泵齒條臟污、油尺卡死在最大位置或超出最大位置使氣缸處于多供油位置。再如噴油器使用一段時(shí)間后，噴油壓力下降，噴油嘴針閥密封環(huán)帶密封不良，針閥與噴嘴體的配合間隙太大，噴孔堵塞、針閥不能落座卡死在開啟位置等都會(huì)使霧化質(zhì)量變差。霧化質(zhì)量的檢查首先可以通過(guò)觀察排氣煙色來(lái)判斷，正常情況下排氣煙色應(yīng)該為淺灰色或者接近無(wú)色透明，霧化質(zhì)量不良時(shí)容易在排煙管內(nèi)發(fā)生二次燃燒而導(dǎo)致排溫過(guò)高，排氣會(huì)冒黑煙，其次可以通過(guò)對(duì)噴油設(shè)備的拆檢來(lái)判斷，后文會(huì)有詳細(xì)的介紹。3.3運(yùn)轉(zhuǎn)工況柴油機(jī)如果超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，則會(huì)造成過(guò)大的扭矩，致使排氣溫度過(guò)高，再者如果柴油機(jī)運(yùn)動(dòng)部件有阻力（如拉缸）也是導(dǎo)致排溫過(guò)高故障發(fā)生的原因。

11、3.4燃油質(zhì)量燃油的好壞程度是由其特性指標(biāo)決定的，當(dāng)燃油的特性（如進(jìn)機(jī)粘度和溫度）不能滿足柴油機(jī)的要求時(shí)，會(huì)發(fā)生燃燒惡化致使柴油機(jī)排氣溫度過(guò)高，柴油機(jī)燃油進(jìn)機(jī)粘度一般要求在10-15cst（運(yùn)動(dòng)粘度）?！皬V州發(fā)展1”輪柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)機(jī)粘度一般控制在13 cst左右，使用的是180cst的燃油，因?yàn)檎扯扔?jì)一直有問(wèn)題不能正常工作，靠手動(dòng)調(diào)節(jié)燃油溫度確定進(jìn)機(jī)粘度，根據(jù)燃油粘度/溫度曲線圖（圖1）確定進(jìn)機(jī)溫度一般為115左右。燃油質(zhì)量的檢查可以通過(guò)檢查濾器，燃油加熱情況等來(lái)判斷，如燃油的品質(zhì)不佳濾器會(huì)臟的很快，溫度方面主要是檢查燃油柜的溫度，燃油管路蒸汽伴行管加溫的情況。圖1 燃油粘度/溫度曲線圖4 故

12、障的查找通過(guò)以上對(duì)排溫過(guò)高的原因分析，我首先想到去檢查一下排氣的煙色，發(fā)現(xiàn)冒黑煙的情況并不嚴(yán)重。隨后我又檢查了透平壓差、空冷器的溫度（冷卻水溫和空氣溫度）、燃油溫度等參數(shù)，除了增壓壓力略低以外其余均在正常范圍之內(nèi)，然后我打開機(jī)艙水密門并加開一臺(tái)風(fēng)機(jī)，然而排氣溫度并未好轉(zhuǎn)。霧化質(zhì)量方面，讀取油門齒條刻度分別為17/17/16.5/17/17，并檢查齒條活動(dòng)情況未見異常，而就理論上講，五個(gè)缸同時(shí)因?yàn)閲娪推鞴收蠈?dǎo)致的排溫都過(guò)高幾乎不太可能，所以我認(rèn)為可以排除霧化和進(jìn)氣這兩方面的原因。但二管輪卻認(rèn)為引起排氣溫度過(guò)高這一現(xiàn)象的原因太多，不能通過(guò)簡(jiǎn)單查看系統(tǒng)參數(shù)來(lái)判斷，而且2#缸排溫很高不能排除其噴油器完

13、全沒有故障，還是要通過(guò)拆檢等詳細(xì)檢查才能確定到底是什么原因?qū)е碌倪@一故障，所以除了空冷器之外（上一航次拆檢過(guò)），我們對(duì)能導(dǎo)致排溫過(guò)高的原因進(jìn)行逐一的排查。4.1測(cè)量爆壓柴油機(jī)的最大爆發(fā)壓力和排氣溫度都是了解燃燒情況的重要指標(biāo)，兩者互有關(guān)聯(lián)，爆壓可以作為確認(rèn)排氣溫度過(guò)高故障原因的參考，爆壓的測(cè)量步驟如下如（圖2）所示安裝爆壓表a前，用示功閥專用扳手打開示功閥b，然后，輕松開啟1-2次后關(guān)閉示功閥（目的是為了吹掉內(nèi)部污物以免造成爆壓表?yè)p壞）將爆壓表安裝到示功閥接頭c部位，并擰緊鎖緊螺帽d將爆壓表固緊在示功閥上關(guān)閉爆壓表上的排氣閥e，打開示功閥，記下爆壓表上的壓力讀數(shù)如表2所示，爆壓比正常略有偏高。

14、表2 爆壓表上的壓力讀數(shù)缸數(shù)1 #2 #3 #4 #5 #爆壓（bar）8.68.48.48.48.3圖2測(cè)量爆壓示意圖4.2 運(yùn)動(dòng)部件的檢查盤車，發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)部件并無(wú)卡阻等異常情況，而電機(jī)也沒超負(fù)荷的情況，檢查氣閥間隙發(fā)現(xiàn)氣閥上下啟閉靈活無(wú)卡死現(xiàn)象，頂桿搖臂傳動(dòng)機(jī)構(gòu)也正常，基本也可排除運(yùn)動(dòng)部件以及運(yùn)轉(zhuǎn)工況對(duì)排氣溫度的影響。4.3增壓器的清洗通過(guò)對(duì)進(jìn)氣壓力的檢查，發(fā)現(xiàn)比起柴油機(jī)說(shuō)明書規(guī)范所對(duì)應(yīng)的值略有降低，清洗了增壓器透平濾網(wǎng)排除了機(jī)器處所大氣負(fù)壓的原因之后發(fā)現(xiàn)進(jìn)氣壓力沒有改善，為了保險(xiǎn)起見，還是對(duì)增壓器壓氣機(jī)進(jìn)行清洗，增壓器的清洗步驟如下：清洗前，要確認(rèn)柴油機(jī)負(fù)荷在75%或以上。將專用清洗液倒入

15、注射器a中（如圖3所示）。將注射器接口與另一端連接在增壓器進(jìn)口的注入管相連。操作注射器使用其噴射清洗液。注入清洗液3-5分鐘后，按上述步驟注入等量的淡水，清洗后要在該負(fù)荷狀況下運(yùn)轉(zhuǎn)1小時(shí)以上。圖3增壓器壓氣機(jī)清洗示意圖通過(guò)清洗了增壓器，氣缸排氣溫度有所降低，增壓壓力略有升高，說(shuō)明壓氣機(jī)效率有回升，進(jìn)氣量增多，柴油機(jī)燃燒有所改善，但導(dǎo)致柴油機(jī)排氣溫度升高的根本原因并未找到。4.4燃油噴射系統(tǒng)的介紹及故障處理因燃油的燃燒情況與燃油噴射系統(tǒng)有極大的關(guān)聯(lián)，以下首先對(duì)燃油噴射系統(tǒng)，燃油噴射設(shè)備及燃油噴射規(guī)律進(jìn)行簡(jiǎn)介，幫助我們分析排氣溫度過(guò)高的故障原因。廣州發(fā)展1輪發(fā)電柴油機(jī)采用的是傳統(tǒng)的柱塞泵式噴射系統(tǒng)

16、，高壓油泵由一個(gè)密封式的柱塞筒和穩(wěn)壓閥組成，并采用柱塞潤(rùn)滑方式，噴油器的進(jìn)口管通過(guò)鍛鋼制成的燃油噴射體與高壓油泵相連即所謂的泵-管-嘴系統(tǒng)，其系統(tǒng)簡(jiǎn)圖如下（圖4）圖4柴油機(jī)噴射系統(tǒng)簡(jiǎn)圖 1-凸輪；2-滾輪；3-柱塞；4-出油閥；5-出油閥彈簧；6-高壓油管；7-噴油器彈簧；8-噴油器；9-針閥；10-噴油孔柴油機(jī)工作時(shí)，柱塞3由噴油泵凸輪1經(jīng)滾輪2驅(qū)動(dòng)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。凸輪1固定在凸輪軸上，并通過(guò)由曲軸帶動(dòng)凸輪軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。凸輪按一定時(shí)刻頂動(dòng)滾輪，從而保證了噴射定時(shí)要求。柱塞3上行其上端面封閉孔a時(shí)，泵腔中的燃油受到壓縮，當(dāng)油壓升高到克服彈簧5的彈力和高壓油管中的殘余壓力時(shí)，出油閥4開啟，壓力油泵入

17、出油閥空間b，此為供油始點(diǎn)。高壓燃油沿高壓油管6傳遞至噴油器8端空間c，當(dāng)其油壓大于噴油器彈簧7的預(yù)緊力時(shí)針閥向上跳起，高壓燃油經(jīng)噴孔10噴入氣缸。當(dāng)柱塞3下部的斜槽邊緣開啟油孔a時(shí)，泵腔高壓燃油經(jīng)斜槽回油至進(jìn)油空間，出油閥相繼落座，此為供油終點(diǎn)。此后當(dāng)空間c的油壓低于彈簧7預(yù)緊力時(shí)，針閥落座，噴油結(jié)束。柱塞下行時(shí)泵腔內(nèi)為充油過(guò)程。在這種系統(tǒng)中，每個(gè)柱塞元件對(duì)應(yīng)一個(gè)氣缸，小型多缸柴油機(jī)所用的柱塞數(shù)和氣缸數(shù)相等且合為一體，構(gòu)成組合式噴油泵；對(duì)小型單缸機(jī)和大型多缸機(jī)，常采用每個(gè)柱塞元件獨(dú)立組成一個(gè)噴油器，稱之為單體噴油器。4.4.1燃油噴射設(shè)備（1）噴油器的結(jié)構(gòu)及原理介紹圖5所示為我輪柴油發(fā)電機(jī)所

18、用噴油器簡(jiǎn)圖，其主要部件有針閥偶件（針閥與針閥體）、調(diào)壓裝置及噴油器體。圖5 噴油器結(jié)構(gòu)示意圖圖6針閥偶件針閥偶件（圖6）是噴油器中的精密偶件，其內(nèi)部有高壓油腔、承壓錐面、密封錐面、噴孔等，它由針閥和針閥體構(gòu)成，一般采用耐磨性好，韌性好、疲勞強(qiáng)度高以及高溫下有足夠硬度的材料制成（本輪柴油發(fā)電機(jī)噴油器針閥偶件用優(yōu)質(zhì)軸承鋼制造而成）其相互配合的滑動(dòng)圓柱面間隙僅為0.02-0.04mm,，不同針閥偶件不可互換，配合間隙如果過(guò)大會(huì)造成噴油壓力下降、噴霧質(zhì)量變差。間隙過(guò)小又會(huì)使針閥易卡死。針閥中部的環(huán)形錐面（承壓錐面）位于環(huán)形油腔中，作用是承受由油壓產(chǎn)生的軸向推力，使針閥上升。針閥下端的錐面（密封錐面）

19、與針閥體相配合，起密封噴油器內(nèi)腔的作用，密封錐面的密封環(huán)帶不宜太寬或太窄，通常以0.3mm-0.5mm為最佳。針閥上部有凸肩，當(dāng)針閥關(guān)閉時(shí)，凸肩與噴油器體下端面的距離為針閥的最大升程，升程增大會(huì)使針閥落座時(shí)撞擊增大，一般為0.4mm-0.5mm,針閥體與噴油器體的結(jié)合處有定位銷防止針閥體轉(zhuǎn)動(dòng)，以免進(jìn)油孔錯(cuò)位。調(diào)壓裝置決定針閥的開啟壓力（噴油壓力），它是由調(diào)壓彈簧，調(diào)整螺栓，頂桿等構(gòu)成，可通過(guò)調(diào)壓螺栓改變噴油壓力。噴油器體的組成是進(jìn)油管（帶縫隙式濾清器）回油管接頭、定位銷等組成。當(dāng)噴油器工作時(shí)，來(lái)自高壓油泵的高壓燃油經(jīng)油管接頭進(jìn)入噴油器體上的進(jìn)油道，再進(jìn)入針閥體中部的環(huán)形油腔作用在針閥的承壓錐面

20、上，對(duì)針閥形成一個(gè)向上的軸向推力，此推力一旦大過(guò)噴油器調(diào)壓彈簧的預(yù)緊力時(shí)，針閥立即上移，打開噴孔，高壓燃油從噴孔中噴入氣缸霧化，當(dāng)噴油泵停止供油時(shí)，高壓油道內(nèi)的壓力迅速下降，承壓錐面上的推力不足以克服調(diào)壓彈簧的預(yù)緊力時(shí)，針閥在調(diào)壓彈簧的作用下及時(shí)復(fù)位，將噴孔關(guān)閉，停止噴油。（2）高壓油泵的結(jié)構(gòu)及原理介紹本輪發(fā)電柴油機(jī)采用的是回油孔式的噴油泵(如圖7所示)主要部件有柱塞偶件、調(diào)油機(jī)構(gòu)（調(diào)節(jié)齒條與調(diào)節(jié)齒圈）、出油閥總成構(gòu)成。柱塞偶件是由柱塞和套筒組成，其為一對(duì)精密偶件，經(jīng)配對(duì)研磨后不能互換、要求有高的精度、光潔度和耐磨性，柱塞頭部圓柱面上有斜槽，套筒上部有回油孔，因本輪采用的是終點(diǎn)調(diào)節(jié)式，柱塞頭部

21、上斷面為平面，斜槽在下部，轉(zhuǎn)動(dòng)柱塞調(diào)節(jié)油量時(shí)，供油終點(diǎn)不變而始點(diǎn)變化。調(diào)油機(jī)構(gòu)包括調(diào)節(jié)齒條和調(diào)節(jié)齒圈，調(diào)節(jié)齒條有刻度線，指示噴油泵的供油量，每個(gè)缸噴油泵的調(diào)節(jié)齒條與油門拉桿相連接，通過(guò)調(diào)速器拉動(dòng)油門拉桿帶動(dòng)齒條移動(dòng)使齒圈轉(zhuǎn)動(dòng)從而拉動(dòng)柱塞轉(zhuǎn)動(dòng)，讓柱塞上的螺旋槽與柱塞套油孔之間的相對(duì)位置發(fā)生變化，改變了柱塞的有效行程實(shí)現(xiàn)對(duì)供油量的調(diào)節(jié)。出油閥總成包括出油閥，閥座與出油閥彈簧，出油閥和出油閥座也是一對(duì)精密偶件。出油閥在噴油泵停止供油時(shí)，泵腔油壓小于出油閥彈簧力與高壓油管殘余油壓之和時(shí)被緊壓在閥座上，防止燃油的回流，并保持高壓油管一定的殘余油壓。當(dāng)柱塞上行壓油時(shí)，泵腔油壓大于出油閥彈簧壓力與高壓油管殘

22、余油壓之和后，出油閥離開閥座，打開高壓油路。當(dāng)柱塞開始回油時(shí)，泵腔壓力迅速下降，出油閥下行落座，隔斷高壓油路，這樣，出油閥的卸載容積使高壓油管油壓迅速降低，有助于消除高壓油管剩余壓力過(guò)高而引起的重復(fù)噴射現(xiàn)象。圖7高壓油泵結(jié)構(gòu)圖a-泵體 b-柱塞 c-柱塞偶件 d-挺柱總成 e-止脫銷 f-彈簧承碟 g-彈簧座 h-彈簧 l-調(diào)節(jié)齒條 j-彈簧座 k-調(diào)節(jié)齒圈 m-安裝螺栓 n-出油閥總成工作原理柱塞在套筒內(nèi)由凸輪頂動(dòng)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)柱塞位于凸輪基圓位置最低時(shí)，套筒上部的進(jìn)油孔開啟，燃油進(jìn)入泵腔（圖8a所示）。當(dāng)柱塞上行關(guān)閉回油孔后，泵腔燃油受到壓縮，油壓迅速升高，推開出油閥，高壓燃油經(jīng)出油閥進(jìn)

23、入高壓油管（圖8b所示）。柱塞繼續(xù)上行，當(dāng)柱塞頭部的斜槽打開回油孔時(shí)，柱塞上方的燃油經(jīng)柱塞頭部的直槽和環(huán)形槽與回油孔相通而流回進(jìn)油空間，出油閥關(guān)閉，供油結(jié)束（圖8c所示）。圖8柱塞泵工作原理4.4.2燃油的霧化在柴油機(jī)中，燃油在高壓下噴入氣缸，并分散成細(xì)細(xì)小油滴的過(guò)程稱燃油的噴霧或霧化。其目的就是要大大增加燃油蒸發(fā)的表面積，從而加速燃油的吸熱與氣化過(guò)程，進(jìn)而加速燃油與空氣的混合。例如一臺(tái)柴油機(jī)全負(fù)荷時(shí)的循環(huán)供油量為130mm3，如果形成1個(gè)油滴的話，油滴直徑為3.14mm，表面積為124 mm2，如果將這么多燃油霧化成直徑為24 m的油滴，那么油滴個(gè)數(shù)將達(dá)到3.1107個(gè)，表面積為3900 m

24、m2，增加約314倍，這就意味著燃油與空氣的接觸面積大大增加了，對(duì)混合氣的形成和燃燒十分有利。油束的形成與油束特性燃油在很大的壓差（10mpa60mpa）作用下，以高速（100m/s300m/s）噴入氣缸。由于燃油高速流經(jīng)噴孔時(shí)的擾動(dòng)作用以及缸內(nèi)壓縮空氣的阻力作用，使噴出的油流分裂成由細(xì)小油粒組成的近似圓錐形油束，如圖9所示。這些油粒（直徑大多在5m50m）在燃燒室中進(jìn)一步分散和細(xì)化形成細(xì)微的油滴。這一過(guò)程稱為燃油的霧化。在油束的中間部分油粒較大，運(yùn)動(dòng)速度大，霧化較差；而油束外部油粒分布較散，油粒直徑較小。通常在油束外部的細(xì)小油粒最先蒸發(fā)并與空氣混合成可燃混合氣。圖9 油束的形成（1）油束的射

25、程l油束的射程也稱為油束的貫穿距離，表示油束的貫穿能力。射程越長(zhǎng)，貫穿能力也越強(qiáng)。但油束射程的長(zhǎng)短應(yīng)與燃燒室相匹配，缸徑大的燃燒室要求油束射程長(zhǎng)，如小缸徑燃燒室配以長(zhǎng)射程，則大部分燃油將噴射到缸壁，并聚集在缸壁，不能與空氣很好混合。（2）油束錐角油束外緣之間的夾角稱為油束錐角，表示油束的緊密程度。（3）霧化質(zhì)量霧化質(zhì)量可用油滴平均直徑和霧化均勻度表示。油滴平均直徑表示霧化顆粒的大小，霧化均勻度表示不同油粒直徑的油粒占油粒總量的百分?jǐn)?shù)x04.4.3噴油器和噴油泵的檢查通過(guò)以上介紹可知，燃油噴射系統(tǒng)引起的排溫過(guò)高主要是由于噴油設(shè)備故障導(dǎo)致的霧化不良從而使燃油不能完全燃燒，產(chǎn)生排氣溫度過(guò)高的現(xiàn)象。從

26、常理上講噴油器故障只會(huì)影響單缸的排氣溫度而且有時(shí)會(huì)伴有聲音的異常，所有缸的排溫過(guò)高往往是增壓器和空冷器方面的原因所致，但柴油機(jī)排溫過(guò)高有時(shí)有可能會(huì)是幾個(gè)因素共同作用的結(jié)果，所以二管輪決定，作為預(yù)防和補(bǔ)救措施，還是對(duì)噴油設(shè)備進(jìn)行檢查。1）噴油器啟閥壓力的檢查啟閥壓力是噴油器開始噴射時(shí)的最低壓力，對(duì)霧化質(zhì)量影響很大，噴油器長(zhǎng)期使用后，啟閥壓力可能因調(diào)節(jié)螺釘松動(dòng)、彈簧折斷或卡滯、頂桿與針閥磨損或卡滯等原因而變動(dòng),我輪發(fā)電柴油機(jī)噴油器正常啟閥壓力在27.4-29.4mpa之間，其檢查步驟如下：清除噴嘴頭部的積碳后，將噴油器安裝在噴射試驗(yàn)裝置上（如圖10）。圖10噴射試驗(yàn)步驟用試驗(yàn)用的高壓軟管連接噴油器

27、和試驗(yàn)泵?？焖俚牟僮髟囼?yàn)泵的杠桿數(shù)次，排除空氣直到壓力指針擺動(dòng)并開始噴油。緩慢操作試驗(yàn)泵杠桿（大約每秒一次），檢查壓力讀數(shù)。通過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)五個(gè)缸的噴油器啟閥壓力均在說(shuō)明書規(guī)定的正常范圍內(nèi)，考慮到排氣溫度過(guò)高的故障，二管輪將噴油器的啟閥壓力稍微調(diào)高了一點(diǎn)達(dá)到正常設(shè)定壓力的上限即29.4mpa，方法是用松開調(diào)節(jié)螺栓上的鎖緊螺母后用螺絲刀旋入調(diào)節(jié)螺栓升高啟閥壓力，最后緊固鎖緊螺母。2）密封性的檢查噴油器密封性檢查包括針閥與針閥體柱面和針閥與閥座兩處密封性檢查。此項(xiàng)檢查也是再噴油器實(shí)驗(yàn)裝置上進(jìn)行，按啟閥壓力檢查的方法將噴油器置于噴油器試驗(yàn)裝置上，試驗(yàn)時(shí)噴油油壓控制在稍低或稍高于啟閥壓力，停止泵油后觀察油

28、壓降落速度。我輪發(fā)電柴油機(jī)噴油器要求泵壓至啟閥壓力在5s內(nèi)壓力降不大于5 mpa。若此速度大于規(guī)范時(shí)，說(shuō)明針閥與針閥體圓柱面間隙大，因密封不良而產(chǎn)生漏油致使壓降較快。在檢查圓柱面面密封性的同時(shí)，亦可檢查錐面的密封性，即在上述停止泵油時(shí)，若噴孔處只有輕度潮濕而無(wú)燃油滴漏為密封性良好。檢查下來(lái)發(fā)現(xiàn)噴油器密封性良好。3）霧化質(zhì)量的檢查此項(xiàng)檢查也是在噴油試驗(yàn)裝置上進(jìn)行，操作步驟如下：i）按上述方法將噴油器安裝在噴油試驗(yàn)裝置上。ii）讓噴油器對(duì)準(zhǔn)一張空白紙噴射，以方便檢查。iii）快速操作測(cè)試泵桿數(shù)次（大約每分鐘兩三次）檢查燃油噴射情況，觀察噴柱的形狀、數(shù)目、油滴細(xì)度和分布情況，正常工作狀態(tài)下的噴油器噴

29、射情況如圖11所示，且整個(gè)噴射過(guò)程伴有清脆的“吱吱”聲。 圖11噴油器噴射情況iv）檢查噴射試驗(yàn)后，是否從噴嘴頭部滴油。 通過(guò)噴油器霧化質(zhì)量的檢查，發(fā)現(xiàn)五個(gè)缸除no.2缸外均霧化良好，對(duì)no.2缸噴油器的噴嘴進(jìn)行了更換，裝復(fù)后，no.2缸排氣溫度下降明顯，但總體來(lái)說(shuō)排溫還是偏高，繼續(xù)對(duì)噴油泵進(jìn)行檢查。4.4.4噴油定時(shí)的檢查噴油泵主要檢查為供油量及噴油定時(shí)，因前面已經(jīng)檢查過(guò)油門齒條刻度，并無(wú)異常，所以對(duì)噴油泵的檢查只檢查噴油定時(shí)，我輪發(fā)電柴油機(jī)噴油泵檢查噴油定時(shí)按照說(shuō)明書是用標(biāo)記法，如圖12所示，手動(dòng)盤車當(dāng)高壓油泵的起噴線與高壓油泵挺柱的線對(duì)齊時(shí)從飛輪上的刻度盤上讀出起噴角度，發(fā)現(xiàn)角度與柴油機(jī)

30、說(shuō)明書規(guī)范值僅相差1在誤差允許范圍內(nèi)，排除噴油定時(shí)所造成的排氣溫度過(guò)高。圖12噴油定時(shí)的檢查5 故障的最終處理解決通過(guò)上述對(duì)柴油機(jī)的檢查和調(diào)整，排氣溫度過(guò)高的現(xiàn)象有所改善，但并未完全消除，除了空冷器以外，我和二管輪幾乎對(duì)所有能影響排氣溫度的設(shè)備進(jìn)行了排查，而空氣的進(jìn)口和出口溫差，空冷器冷卻水溫，空冷器壓差這幾個(gè)參數(shù)均說(shuō)明空冷器運(yùn)行情況良好，且前一個(gè)航次已經(jīng)對(duì)空冷器進(jìn)行了拆檢，除去了內(nèi)部污垢，排氣溫度過(guò)高不可能是由于空冷器故障引起。除去設(shè)備方面的原因那就只有一個(gè)可能，燃油的質(zhì)量有問(wèn)題，但這批油已經(jīng)用了十多天一直沒有什么問(wèn)題，所以我們一直沒有往燃油質(zhì)量方面考慮，忽略了燃油方面的檢查，這時(shí)二管輪才想到故障發(fā)生前一天，曾經(jīng)從燃油泄放柜駁運(yùn)過(guò)燃油到沉淀柜，從沉淀柜又分油到了no.1日用柜，算算時(shí)間，現(xiàn)在正在使用的便是燃油泄放柜中的油，后又想起燃油泄放柜中有部分380cst的燃油（因?yàn)槲逸喪切麓?，在船廠試航時(shí)加裝的就是380cst的燃油，試航時(shí)由于故障有部分燃油進(jìn)入泄放柜中此后一直均未駁運(yùn)過(guò)燃油泄放柜，最近發(fā)生了幾次漏油的事故才對(duì)燃油泄放柜進(jìn)行了駁運(yùn)），隨后我們對(duì)燃油濾器先進(jìn)行了拆洗，接著用柴油運(yùn)行了一段時(shí)間以便沖洗管路中的殘油，而后換用了no.2日用柜的燃油，此時(shí)故障解決了，排溫溫度恢復(fù)到了正常的情況，對(duì)于裝有部分380cst燃油的no.1日用柜，我們根據(jù)燃油溫度/粘度曲線圖調(diào)整了