【图文】第4章 柴油机燃油供给系统_百度文库
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第4章 柴油机燃油供给系统
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&&燃油系统常见故障分析
燃油系统常见故障分析
柴油机的燃油系统功能主要是根据柴油机的负荷大小和工作次序，定时、定压、定量地按一定的喷油规律将雾化质量良好的燃油喷入气缸，与压缩空气混合，以保证燃油在气缸内正常燃烧。主要包括三部分内容。
第一，燃油的加装、储存和驳运系统，通过这个过程去除其中大量的水分和杂质。
第二，燃油的净化系统，其目的是将剩余的水分、杂质经过分油机进行进一步的分离处理。&
第三，燃油供给系统，燃油需要加温、加压到一定程度后才供入气缸，根据油的种类不同，所需要的温度和压力不同，但最终目的都是要使燃油在进入气缸时得到充分的雾化，不管是轻油还是重油都必须充分雾化，才能使其得到良好的燃烧，轻油可以不用加热到很高的温度，甚至可以不加温，但必须加压，所以高压油泵是柴油机燃油系统中的重要部件。结合喷油器其主要功能是根据柴油机各缸的发火次序以及负荷的大小，定质、定时、定量地将燃油喷入气缸，与压缩空气充分混合，以确保燃油在气缸内的正常燃烧。
针对拖轮主机所采用的0#柴油，其燃油系统相对简单，大多是由燃油滤器、燃油输送泵、单体式高压油泵、喷油器等组成。下面以使用0#柴油的拖轮主机为例分析一下在工作中遇到的一些有关燃油系统的故障。
在拖轮上，因为油质比较好，燃油系统的故障，主要集中在燃油的供给系统，其中常见的故障现象主要表现为以下两个方面：
一、排气温度或排气颜色异常；
二、单缸或者多缸不发火、工作粗暴、启动困难等。
对于燃油系统的常见故障主要原因有：喷油定时不当、雾化不良、喷油规律不适等。也就是没有实现良好的定时、定质、定量的喷油过程。对于这些原因我们一般从喷油定时、喷油器、喷油泵等方面来分析。
（1） 喷油泵方面的常见故障
喷油泵也称为高压油泵，一般为柱塞泵，其作用是产生高压的燃油，通过高压油管与喷油器相连，喷油泵内部的柱塞与套筒是一对精密偶件，也就是说彼此间的配合间隙、配合尺寸等要求极高，所以比较容易磨损或者卡死。
第一，喷油泵的磨损主要是由于燃油的冲刷和腐蚀，特别是当燃油中混有细小杂质时，其磨损的速度会更快，柱塞与套筒间的磨损会使高压油泵漏油，由其产生的油压就会下降，供油始点延后，供油量不足，供油压力不足直接导致喷油器的喷油压力不足，进而导致雾化不良，燃烧恶化，外部表现为排气温度高以及柴油机冒黑烟等故障。多缸柴油机各缸磨损的不均匀还会使各缸的喷油量不均，从而影响柴油机低负荷时的稳定性。
第二，喷油泵的柱塞与套筒的卡死会使问题更严重，柱塞与套筒的卡死主要是由于喷油泵前的滤器的过滤效果变差，导致较大的杂质颗粒进入柱塞与套筒之间，使柱塞的移动受到阻碍。除此之外，还可能是因为油温过高或者油温突变，还可能是安装不正确或者间隙过小等原因。柱塞卡死会使喷油泵停止工作，因而导致单缸熄火。
为了尽量避免喷油泵的故障，主要从以下几个措施加以预防：一是要定期清洗喷油泵前的滤器，二是定期拆检喷油泵并试压，三是值班检查时多注意观察各缸的排气温度，如发现某缸排温不正常应及时查找原因。
（2） 喷油器常见故障
燃油雾化的质量是由喷油器的结构和参数决定的。为了利于形成可燃混合气体，喷雾的油束要与燃烧室形状相匹配。喷油器头部与高温燃气接触，工作条件非常恶劣。喷油器应具有喷油开始和喷油结束不应有滴漏和二次喷射及良好的雾化质量和符合要求的油束形状等。喷油嘴、针阀套、针阀、针阀弹簧等部件共同组成喷油器。启阀压力是指当作用在喷油器针阀承压锥面上的油压超过喷油器弹簧预紧力时，针阀开启，高压燃油从喷孔中喷入气缸雾化时的燃油压力。喷油结束时，针阀座关闭，但此时压力室中存有部分燃油，该部分燃油无喷射状态下靠高温蒸发进入燃烧室内燃烧，使经济性变差。喷油器常见的故障主要有，针阀在针阀套中卡紧或咬死，针阀偶件的磨损、漏油，以及喷油嘴的故障等。
第一，针阀偶件的磨损主要是指锥面和柱面的磨损，锥面磨损是由燃油冲刷、腐蚀引起的，另外针阀与针阀套的撞击也是其锥面磨损的重要原因，锥面磨损的后果会使锥面密封不良、燃油滴漏等，燃油漏入气缸使燃烧恶化，甚至在喷嘴处形成结炭；而针阀柱面磨损的主要原因是燃油中混入的杂质，针阀柱面磨损同样也会导致漏油增加、喷油压力下降、雾化不好、燃烧不正常，所以一定要保证喷油泵、喷油器前的滤器具有良好的过滤效果；对于针阀的漏油主要是指端面处的漏油，针阀套端面为平面配合，如果针阀弹簧的压紧力不足，或者端面不平都会导致端面漏油，从而引起燃烧不良，排气出现黑烟等。喷油器磨损的故障图如下图：
第二，针阀在针阀套中卡紧或者咬死与油质有一定的关系。含有杂质的燃油进入针阀偶件之间，如果杂质尺寸相对较小时，就可能导致柱面的磨损，当杂质尺寸相对较大时，就会卡住针阀，使针阀移动受阻。当针阀卡死在开启位置时，高压油泵过来的油不用克服启阀压力就可以直接进入气缸，这样燃油就不能被良好的雾化，造成燃烧不良，排气冒黑烟，柴油机经济性变差，此时高压油管内压力脉动非常微弱；当针阀卡死在关闭位置时，此时燃油不能经过喷油器喷入气缸，该缸因没有燃油而熄火，该缸的高压油管脉动剧烈，柴油机的功率下降，转速也会因此降低。
第三，喷油嘴的故障主要表现为喷孔的磨损、阻塞、结炭和裂纹。喷孔的磨损是由燃油的冲刷引起的；喷孔的阻塞是由燃油中的杂质以及结炭造成的；喷孔的结炭包括孔内结炭和孔外结炭，主要是由于喷油嘴过热引起的；喷孔的裂纹主要是由高温引起的。喷油嘴的故障，如磨损、阻塞、结炭，都会导致燃油的雾化不良或者喷油量变化，造成燃烧不良，冒黑烟等。对于喷油嘴的故障问题，主要还是在日常工作中认真检查，出现问题及时查找原因。
综上所述，喷油器方面的故障如下图：
3)& 喷油定时方面的常见故障
要保证柴油机良好的工作不仅需要合适的油质、油量，还必须保证燃油在恰当的时间喷入气缸。也就是需要合理的喷油提前角。喷油提前角的大小决定了柴油机的经济性、最高爆发压力、平均压力增长率及排气温度。如果喷油提前角太大，喷油提前，则会导致滞燃期延长，爆发压力高，工作粗暴，机械负荷增加，启动困难；如果提前角太小，喷油延后，则会导致后燃，使排气温度上升，热负荷增加，同时大量的热量被排烟带走，降低柴油机的经济性。这里讲的喷油提前角太大和太小一般是指偏离正常值3-5度，因为偏离正常值太大会使柴油机启动困难。
影响柴油机喷油定时故障的原因非常多，不仅与喷油泵、喷油器的工作状况有关，还与高压油管的尺寸有关，同时还与燃油的压力、温度、黏度等参数有关，除此之外还受柴油机的转速、功率等许多因素的影响。因此，处理喷油定时的故障问题，需要有丰富的理论知识和多年的实践经验。
喷油提前角大，喷油提前引起的故障如下图：
喷油提前角小，喷油延后引起的故障如下图：
喷油定时不当对系统各参数的影响如下表：
以上讲述的都是在工作中可能会经常遇到的有关柴油机燃油系统的一些故障问题，不管是四冲程柴油机还是二冲程柴油机，不管是使用重油还是轻油这些问题都是不可避免的。针对这些故障，最有效的预防措施就是在日常工作中加强对此类设备的认真检查和及时保养。比如及时清洗燃油滤器等，虽是非常简单，但却是非常重要的日常保养工作。
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第一节柴油机燃料供给系的组成 一、柴油机燃料供给系组成与功用 1. 功用 根据柴油机的工作要求，在适当的时刻将定量、定压、洁净的柴油按照发动机的工作次序喷入各个气缸，与吸入气缸内的空气迅速、良好地混合和燃烧，然后将燃烧之后的废气排除。 2. 组成 燃油供给装置：柴油箱、输油泵、柴油滤 清器、喷油泵、喷油器等。
空气供给装置：空气滤清器、进气管道。
混合气形成装置：燃烧室。
废气排出装置：排气管道、消音器
（ 2 ）喷油压力必须足够高，一般在 10-12MPa 的以上，以利于柴油雾化； （ 3 ）在燃烧室内组织强烈的空气运动，促进柴油和空气的混合。 直接喷射式燃烧室是由凹顶活塞顶与气缸盖底面所包围的空间组成，也称为统一式燃烧室。 分类（根据活塞顶面的形状不同）
ω型燃烧室
球形燃烧室 分隔式燃烧室由两部分组成。一部分位于活塞顶与气缸盖底面之间，称主燃烧室；另一部分是在气缸盖中称为副燃烧室。 常见类型： A、涡流室式燃烧室 B、预燃室式燃烧室 当分配孔18转至与柱塞套上的一个出油孔8相通，此时被认为是几何供油始点，燃油进入泵体上的分配油道7，柱塞继续右移，油压超过出油阀开启压力时，高压燃油经过出油阀、高压油管进入对应气缸的喷油器喷油。 从柱塞上的燃油分配孔与柱塞套上的出油孔相通起，至泄油孔移出油量调节套筒为止，柱塞在这一期间移动的行程称为柱塞的有效压油行程。显然，移动油量调节套筒15的位置可以改变有效压油行程的大小。当调速器控制油量调节套筒向左移动时，有效压油行程减小，供油量减少；当油量调节套筒向右移动时，有效压油行程增大，供油量增加。
发动机转速稳定时，作用在活塞两端的作用力
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