機車柴油機燃油清潔度探析范文

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《柴油機雜志》2016年第3期

摘要:

闡述了目前機車柴油機燃油系統有關部位燃油清潔度的實際狀態，指出這種狀態嚴重影響了噴油泵、噴油器的可靠使用;同時也影響了電子噴射技術在機車柴油機上的推廣應用。對如何提高機車柴油機燃油系統燃油清潔度提出了相關建議。

關鍵詞:

機車柴油機;燃油;清潔度;控制

0引言

向機車柴油機提供的燃油必須有很高的清潔度，否則會引起噴油泵柱塞副和噴油器針閥副拉傷，甚至卡死。機車16V240ZJB和16V240ZJC柴油機噴油泵柱塞副為0．006～0.008mm，非常精密。目前機車上使用的RC-30W型燃油粗濾器濾芯過濾精度為76μm;柴油機上采用的RJ-30Z型燃油精濾器的濾芯采用50μm濾紙制成的星型結構。它們使用壽命短，需頻繁清洗與更換，增大了用戶的檢修工作和成本，而且對燃油的過濾精度遠遠滿足不了噴油泵和噴油器的使用要求。據統計，沈陽鐵路局各段每年在機車柴油機水阻試驗中，都有上百個噴油泵和噴油器偶件發生卡死，由此增加了柴油機的試驗時間和試驗費用，還影響了生產進度。目前各機車制造廠在新型機車上已使用電子噴射系統，電子噴射系統對燃油清潔度提出了更高的要求。為了保證向噴油泵、噴油器提供足夠清凈的燃油，除了研制高效長壽命的燃油濾器外，必須對整個燃油系統的清潔度問題及向機車輸入燃油的清潔度問題進行綜合治理。

1機車燃油系統中燃油清潔度現狀

為了摸清機車燃油系統中有關部位燃油清潔度的實際狀況，多次對機務段進行實地油樣抽取，對燃油中所含雜質顆粒的大小及數量進行測量。測量采用德國KLOTZ公司生產的最新型號的高精度顆粒測量系統(PPMS)分析儀，檢測范圍為2～100μm，測量結果可按各種尺寸顆粒數量表示。今年初在某機務段，對某臺東風4C型機車的燃油進行取樣，并進行現場檢測，所取的油樣分別為粗濾后和精濾后的，濾清器均非RC-30W型和RJ-30Z型，測量結果如表1所示。上述測試表明:(1)目前所使用的燃油濾器的過濾精度遠不能滿足噴油泵和噴油器的工作要求;(2)燃油系統對燃油產生了嚴重的污染;(3)新燃油的清潔度與國際水平相比存在很大差距。

2電子噴射系統燃油濾清問題

目前我國生產的新型機車柴油機已采用電子噴射技術，電子噴油泵要求燃油中不得含有大于5μm的雜質顆粒，為此必須相應提高燃油粗濾器和精濾器的過濾精度，生產廠把這兩種濾器的過濾精度分別定格如下:燃油粗濾器的濾芯過濾精度:15μm;壓力差不大于:0．02MPa;通過流量:60(L•min－1)。燃油精濾器的濾芯過濾精度:3μm;壓力差不大于:0．03MPa;通過流量:40(L•min－1)。采用德國的顆粒測量系統分析儀實測表明:所研制的精濾器能把15μm以上的顆粒全部濾掉，在每10ml中5～15μm的雜質顆粒的含量也僅為20個左右，2～5μm的雜質顆粒僅50個左右。但在電子噴射柴油機臺架試驗時，幾天下來，濾器阻力上升，拆下濾器，發現濾芯外壁被一層有一定厚度的黑色帶膠質的油泥所覆蓋。這一事實說明:如不能對整個燃油系統及向機車輸入的燃油的清潔度加以綜合整理，將會影響電子噴射系統的正常使用。

3燃油污染控制

3．1保證向機車燃油箱輸入的燃油的清潔度

在機務段，地庫原油經管路輸送到達燃油粗濾器前已受到管路極大污染，大顆粒雜質含量急劇上升，15μm以下的顆粒減少。新油儲存過程中，油液中的顆粒污染有聚成團的趨勢，例如，油液中10μm左右的顆粒，在油液存放一段時間后，會逐漸形成50～200μm的大顆粒污染物;同時油有親水特性，使得其在儲存過程中，含水量大量增加，而燃油中的水分對噴油泵和噴油器的使用壽命是十分有害的;又由于燃油中含有S成分，它屬于酸性物質，對輸油管道產生腐蝕，受到腐蝕和銹蝕的鋼管反過來又嚴重污染了燃油。如這種狀態的燃油直接輸入機車，將使具有足夠過濾精度的燃油濾器不堪負擔;如降低過濾精度又會嚴重影響噴油泵和噴油器的正常工作和使用壽命。因此在燃油輸入機車大油箱時必須先進行預過濾，同時最好進行脫水處理，為高過濾精度的濾清器實現足夠長的使用壽命創造條件，為噴油泵和噴油器能獲得足夠清潔的燃油創造條件。

3．2使用經高過濾精度濾器過濾后的柴油對燃油箱及管子進行沖洗

目前無論是機車新造或大、中修時，對燃油箱及管路的清理是不盡人意的，均存在較大較多的顆粒雜質。機車經過一段時間使用后，燃油箱和管路被燃油腐蝕，金屬顆粒剝落，同時存在大量膠狀物，嚴重縮短高過濾精度濾芯的使用壽命。飛機的油箱是用面粉團來仔細粘去其表面存留的顆粒雜質;目前我國軍艦上也開始使用這種處理辦法。因此作為機車來說，最起碼也應采用經高過濾精度濾器過濾后的燃油對燃油箱及管子進行沖洗。

3．3研發高過濾精度、長壽命的燃油粗濾器和燃油精濾器

前已述，要使噴油泵和噴油器的使用壽命延長，檢修工作量大幅度降低，特別是確保電子噴射系統的可靠使用，必須提高濾清器的過濾精度。但現狀(新油的清潔度不夠，輸油設備的污染，燃油箱的清潔度差，燃油管內的腐蝕和銹蝕)下，提高燃油過濾精度就會降低濾芯的使用壽命，但降低過濾精度又嚴重影響噴油泵和噴油器工作。權衡之下，必須在保證向機車輸入清潔燃油(輸入時先經高過濾精度濾器預過濾)，燃油箱及機車燃油管系足夠清潔的同時，把燃油濾清器和粗濾器的過濾精度定格在較高的精度上。建議燃油粗濾器精度定為20μm，非電噴的燃油精濾器過濾精度定為10μm，電噴的燃油精濾器過濾精度定為5μm。在燃油輸入機車大油箱之前，對燃油采用過濾精度為5μm的濾清器進行過濾，最好同時采用脫水裝置。

參考文獻：

［1］大連機車車輛廠．東風4型內燃機車［M］．大連:大連理工大學出版社，1993．

［2］中華人民共和國鐵道部鐵道部．東風4內燃機車段修規程［M］．北京:中國鐵道出版社，1982．

［3］鐵道部沈陽鐵路局．東風4內燃機車段修工藝［R］．1998．

作者:王連森 單位:遼寧軌道交通職業學院