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柴油发电机械喷油系统根据柴油发电机的工作要求,定期、定量、定压地将雾化质量良好的柴油按一定的喷油规律喷入气缸内,并使其与空气迅速良好地混合和燃烧。
(1)三对精密偶件磨耗。柴油发电机作业程序中供油系统的事故,多产生在高压油路装置中的三对精密偶件(即柱塞偶件、出油阀偶件、喷油泵针阀偶件)上,这三对精密偶件又是整个供油装置的关键部件,它们的性能好坏直接影响装置乃至整个柴油发电机的工作性能。
1、柱塞偶件:柱塞偶件通常经研磨和选配而成,故而其精度很高,粗糙度很小,两者的配合间隙很小。在使用中,因为受到高速、高压和带有机械杂质的柴油的冲刷,因而在柱塞作往复运动时,会产生磨耗。柱塞偶件损伤后,柱塞与套筒之间的间隙增大,使渗油增加,造成供油规律和燃料喷射规律产生变化。结果使供油时间推迟,供油量减小,开始和终了喷油速度减轻,喷油延续时间增加,使燃油喷雾不佳,造成柴油发电机在低负荷甚至在空转时冒黑烟。此外,因为柱塞供油的漏失,使供油量不足,喷射压力减轻,从而使柴油发电机功率减小。因为喷射压力减小,还会使喷油泵容易积炭和卡住。
2、出油阀偶件:出油阀偶件非常精密,其损伤部位在出油阀密封锥面上。这是因为出油阀在起减压用途时,出油阀弹簧与高压油路中的高压油压力波的反射与残余压力,促使阀芯向阀座密封锥面撞击,以及柴油中杂质的用途所致。出油阀密封锥面磨耗后,失去密封功能,将造成高压油管中不规则地往回渗油,从而使高压油管中残余压力减少且不稳定,使供油量减轻严重甚至不供油。因为出油阅密封锥面的磨耗,使燃油雾化品质下降和喷油增长,使柴油发电机的燃烧过程变坏,柴油发电机性能指标减小。减压环带与座孔的损伤是由于切断供油后,减压环带进入座孔时,被夹入间隙中的机械杂质磨削所致。减压环带与座孔损伤后,配合间隙增大,出油阀供油步骤中升程减少,卸载流程中减压效果减轻,因而使高压油管中有高的残余压力和大的压力波,供油量增多,停止供油不迅速,有可能形成一次喷射,造成喷雾不好和滴油,燃烧不完全,使柴油发电机作业粗暴,动力不佳。出油阀导向部分与座孔损伤,通常较轻,磨耗后间隙加大,出油阀上下运动时会晃动,影响锥面对中,密封性减小,使减压环带偏磨。对于多缸柴油发电机,出油阀或柱塞偶件磨损程度不同,使各缸供油量不均匀,喷油压力和喷油提前角都会不一致,造成柴油发电机工作不平稳。3、喷油咀针阀偶件:针阀偶件在作业中,因高压柴油及发热燃气的冲刷、机械杂质的磨削、针阀弹簧的冲击,很容多发生损坏。
a.针阀偶件(喷油器)损伤:针阀偶件经常产生磨耗的部位是密封锥面、针阀导向部分及起雾化作用的倒锥体。密封锥面的磨耗,是因为喷油嘴弹簧的冲击与柴油中杂质的冲刷功用所致。密封锥面损伤后,密封性能变坏,使喷油咀头部压力室的压力不能升高,发生雾化不良和滴油状况,使柴油发电机冒黑烟、喷油嘴头部积炭。此外,当喷油嘴密封性能变坏后,高压的燃气就会很容易窜入喷油嘴内部,严重时可烧坏喷油咀或致使燃油结焦而使针阀卡死。
针阀与喷油咀导向部分的磨耗,是由于柴油带入的杂质磨削用途所造成的。损伤大部分产生在导向部分的下端,若磨损严重,将会使喷油器的回油量增多,供油量减少,喷油压力减轻,喷油时间延迟等,导致柴油发电机动力不佳,甚至无法带负载工作。
b.针阀卡住:针阀卡住的详细起因包括在柴油发电机负载过量、工作温度偏高和冷却不佳的状况下,由于喷嘴过热,针阀变形而卡住;针阀升程过长,落座时间增长,在落座之前,内腔的柴油压力低于气缸中的压力,因而燃气将会从喷孔倒流入内腔引起针阀卡住;喷油咀内因为柴油带进来的杂质或喷孔附近积炭严重而使针阀卡住;喷油嘴弹簧变软或喷油压力调整偏低,使针阀无法及时关闭,燃气窜入喷嘴内,使针阅烧坏变形而卡住等。
针阀如果在开启状态时卡住,则喷油咀喷出的燃油雾化不良,燃烧不完全而排黑烟;同时未燃烧的燃油还会冲刷汽缸壁上的机油,加载缸套等零件的磨耗。
针阀如果在关闭状态时卡住,喷油泵的压力再大,也无法使针阀打开,使该缸不能工作,并使喷油泵因压力较高顶得发响,乃至顶坏柴油泵,高压油泵发生颤动。
(2)喷油压力的改变。在柴油发电机作业程序中,喷油压力往往会产生变化,使喷油压力较高或过低。喷油压力过高,会使柴油泵柱塞偶件及喷油咀早期磨耗,有时还会把高压油管胀裂,柴油发电机工作时产生捣缸;喷油压力偏低,会使燃油雾化不良,喷嘴易积炭,不易起动。致使喷油压力改变的主要原由是调压弹簧的弹力变小或折断,使喷油压力减小;针阀导向部分与针阀体间隙过大或针阀锥面等密封不严,也会使喷油压力降低。当针阀在关闭状态时卡住,或喷孔堵塞时,会使喷油压力增高。
(3)供油提前角变化。直接危害燃烧性能的是喷油提前角变化。由于测量喷油提前角变化比较麻烦,故而一般是测量供油提前角。供油提前角对柴油发电机性能危害很大,具体是危害经济性、压力升高率和较高燃烧压力。供油提前角过大,则燃油在压缩步骤中燃烧的数量就多,不仅增加压缩负功使燃油消耗率增高、动力下降,且供油提前角过大使着火增长期较长,压力升高率和较高燃烧压力迅速升高,工作粗暴。如果供油提前角过小,则燃油无法在上止点附近迅速燃烧,后燃增加,虽然较高燃烧压力较低,但燃油消耗率和排烟温度增高,柴油发电机偏热。
所以对于每一工况,都有一较佳供油提前角,此时燃油消耗率较低。在柴油发电机操作步骤中往往会发生供油提前角的变化,主要起因有:1、喷油泵联轴器的连接盘固定螺栓因松动而位移,使各缸供油提前角迟后;2、喷油泵滚轮挺柱上的调整螺栓松动,使个别缸供油提前角改变;3、个别喷油咀针阀关闭不严或喷油压力减小,以及出油阅关闭不严,使个别缸喷油提前角提前;4、喷油压力调节较高时会使提前角减少;5、柴油泵滚轮挺柱、油泵凸轮、柱塞与套筒等损伤,会使供油提前角减少。
(4)低压油路堵塞或漏气。低压油路堵塞或漏气会造成柴油发电机动力不足或无法启动。这详细是因为油路堵塞或进入空气后,将使燃油的高效通过度大大降低,进而导致柴油发电机因供油量不足而产生动力不佳或启动困难事故。
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