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柴油發電機械噴油系統根據柴油發電機的工作要求,定期、定量、定壓地將霧化質量良好的柴油按一定的噴油規律噴入氣缸內,并使其與空氣迅速良好地混合和燃燒。
(1)三對精密偶件磨耗。柴油發電機作業程序中供油系統的事故,多產生在高壓油路裝置中的三對精密偶件(即柱塞偶件、出油閥偶件、噴油泵針閥偶件)上,這三對精密偶件又是整個供油裝置的關鍵部件,它們的性能好壞直接影響裝置乃至整個柴油發電機的工作性能。
1、柱塞偶件:柱塞偶件通常經研磨和選配而成,故而其精度很高,粗糙度很小,兩者的配合間隙很小。在使用中,因為受到高速、高壓和帶有機械雜質的柴油的沖刷,因而在柱塞作往復運動時,會產生磨耗。柱塞偶件損傷后,柱塞與套筒之間的間隙增大,使滲油增加,造成供油規律和燃料噴射規律產生變化。結果使供油時間推遲,供油量減小,開始和終了噴油速度減輕,噴油延續時間增加,使燃油噴霧不佳,造成柴油發電機在低負荷甚至在空轉時冒黑煙。此外,因為柱塞供油的漏失,使供油量不足,噴射壓力減輕,從而使柴油發電機功率減小。因為噴射壓力減小,還會使噴油泵容易積炭和卡住。
2、出油閥偶件:出油閥偶件非常精密,其損傷部位在出油閥密封錐面上。這是因為出油閥在起減壓用途時,出油閥彈簧與高壓油路中的高壓油壓力波的反射與殘余壓力,促使閥芯向閥座密封錐面撞擊,以及柴油中雜質的用途所致。出油閥密封錐面磨耗后,失去密封功能,將造成高壓油管中不規則地往回滲油,從而使高壓油管中殘余壓力減少且不穩定,使供油量減輕嚴重甚至不供油。因為出油閱密封錐面的磨耗,使燃油霧化品質下降和噴油增長,使柴油發電機的燃燒過程變壞,柴油發電機性能指標減小。減壓環帶與座孔的損傷是由于切斷供油后,減壓環帶進入座孔時,被夾入間隙中的機械雜質磨削所致。減壓環帶與座孔損傷后,配合間隙增大,出油閥供油步驟中升程減少,卸載流程中減壓效果減輕,因而使高壓油管中有高的殘余壓力和大的壓力波,供油量增多,停止供油不迅速,有可能形成一次噴射,造成噴霧不好和滴油,燃燒不完全,使柴油發電機作業粗暴,動力不佳。出油閥導向部分與座孔損傷,通常較輕,磨耗后間隙加大,出油閥上下運動時會晃動,影響錐面對中,密封性減小,使減壓環帶偏磨。對于多缸柴油發電機,出油閥或柱塞偶件磨損程度不同,使各缸供油量不均勻,噴油壓力和噴油提前角都會不一致,造成柴油發電機工作不平穩。3、噴油咀針閥偶件:針閥偶件在作業中,因高壓柴油及發熱燃氣的沖刷、機械雜質的磨削、針閥彈簧的沖擊,很容多發生損壞。
a.針閥偶件(噴油器)損傷:針閥偶件經常產生磨耗的部位是密封錐面、針閥導向部分及起霧化作用的倒錐體。密封錐面的磨耗,是因為噴油嘴彈簧的沖擊與柴油中雜質的沖刷功用所致。密封錐面損傷后,密封性能變壞,使噴油咀頭部壓力室的壓力不能升高,發生霧化不良和滴油狀況,使柴油發電機冒黑煙、噴油嘴頭部積炭。此外,當噴油嘴密封性能變壞后,高壓的燃氣就會很容易竄入噴油嘴內部,嚴重時可燒壞噴油咀或致使燃油結焦而使針閥卡死。
針閥與噴油咀導向部分的磨耗,是由于柴油帶入的雜質磨削用途所造成的。損傷大部分產生在導向部分的下端,若磨損嚴重,將會使噴油器的回油量增多,供油量減少,噴油壓力減輕,噴油時間延遲等,導致柴油發電機動力不佳,甚至無法帶負載工作。
b.針閥卡住:針閥卡住的詳細起因包括在柴油發電機負載過量、工作溫度偏高和冷卻不佳的狀況下,由于噴嘴過熱,針閥變形而卡住;針閥升程過長,落座時間增長,在落座之前,內腔的柴油壓力低于氣缸中的壓力,因而燃氣將會從噴孔倒流入內腔引起針閥卡住;噴油咀內因為柴油帶進來的雜質或噴孔附近積炭嚴重而使針閥卡住;噴油嘴彈簧變軟或噴油壓力調整偏低,使針閥無法及時關閉,燃氣竄入噴嘴內,使針閱燒壞變形而卡住等。
針閥如果在開啟狀態時卡住,則噴油咀噴出的燃油霧化不良,燃燒不完全而排黑煙;同時未燃燒的燃油還會沖刷汽缸壁上的機油,加載缸套等零件的磨耗。
針閥如果在關閉狀態時卡住,噴油泵的壓力再大,也無法使針閥打開,使該缸不能工作,并使噴油泵因壓力較高頂得發響,乃至頂壞柴油泵,高壓油泵發生顫動。
(2)噴油壓力的改變。在柴油發電機作業程序中,噴油壓力往往會產生變化,使噴油壓力較高或過低。噴油壓力過高,會使柴油泵柱塞偶件及噴油咀早期磨耗,有時還會把高壓油管脹裂,柴油發電機工作時產生搗缸;噴油壓力偏低,會使燃油霧化不良,噴嘴易積炭,不易起動。致使噴油壓力改變的主要原由是調壓彈簧的彈力變小或折斷,使噴油壓力減小;針閥導向部分與針閥體間隙過大或針閥錐面等密封不嚴,也會使噴油壓力降低。當針閥在關閉狀態時卡住,或噴孔堵塞時,會使噴油壓力增高。
(3)供油提前角變化。直接危害燃燒性能的是噴油提前角變化。由于測量噴油提前角變化比較麻煩,故而一般是測量供油提前角。供油提前角對柴油發電機性能危害很大,具體是危害經濟性、壓力升高率和較高燃燒壓力。供油提前角過大,則燃油在壓縮步驟中燃燒的數量就多,不僅增加壓縮負功使燃油消耗率增高、動力下降,且供油提前角過大使著火增長期較長,壓力升高率和較高燃燒壓力迅速升高,工作粗暴。如果供油提前角過小,則燃油無法在上止點附近迅速燃燒,后燃增加,雖然較高燃燒壓力較低,但燃油消耗率和排煙溫度增高,柴油發電機偏熱。
所以對于每一工況,都有一較佳供油提前角,此時燃油消耗率較低。在柴油發電機操作步驟中往往會發生供油提前角的變化,主要起因有:1、噴油泵聯軸器的連接盤固定螺栓因松動而位移,使各缸供油提前角遲后;2、噴油泵滾輪挺柱上的調整螺栓松動,使個別缸供油提前角改變;3、個別噴油咀針閥關閉不嚴或噴油壓力減小,以及出油閱關閉不嚴,使個別缸噴油提前角提前;4、噴油壓力調節較高時會使提前角減少;5、柴油泵滾輪挺柱、油泵凸輪、柱塞與套筒等損傷,會使供油提前角減少。
(4)低壓油路堵塞或漏氣。低壓油路堵塞或漏氣會造成柴油發電機動力不足或無法啟動。這詳細是因為油路堵塞或進入空氣后,將使燃油的高效通過度大大降低,進而導致柴油發電機因供油量不足而產生動力不佳或啟動困難事故。
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