河鋼承鋼內(nèi)燃機(jī)車燃油系統(tǒng)研究與改進(jìn)

鄧彥成 芮井成 耿占寶

摘 要：現(xiàn)今，內(nèi)燃機(jī)車主要大量用于地方鐵路、企業(yè)鐵路，內(nèi)燃機(jī)車由柴油作為動力介質(zhì)，存在著耐久性、經(jīng)濟(jì)性較差、燃燒排放污染空氣、產(chǎn)生噪音等問題，隨著國家日益加強環(huán)境保護(hù)，上述問題也愈加明顯。本文在分析內(nèi)燃機(jī)車燃油系統(tǒng)組成與流程的基礎(chǔ)上，提出了通過對河鋼承鋼機(jī)車燃油系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)研究與改進(jìn)，以達(dá)到降低燃油成本、增加效益，減少內(nèi)燃機(jī)車對環(huán)境污染的目的。

關(guān)鍵詞：內(nèi)燃機(jī)車 燃油系統(tǒng) 研究改進(jìn)

中圖分類號：TG333.21 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）09（a）-0082-02

承鋼是從2002年5月份開始引進(jìn)內(nèi)燃機(jī)車，于2008年4月全部淘汰蒸汽機(jī)車，現(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)車31臺。在內(nèi)燃機(jī)車投入運用后，如何降低燃油消耗、減少污染、節(jié)省成本、降低噪音、提高內(nèi)燃機(jī)車安全運行系數(shù)等，一直是我們研究的方向。

1 研究內(nèi)容和具體思路

在分析承鋼內(nèi)燃機(jī)車現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上針對承鋼內(nèi)燃機(jī)車存在的主要問題，研究內(nèi)容如下。

第一，根據(jù)承鋼內(nèi)燃機(jī)車現(xiàn)狀，提出通過對燃油系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)改造，既達(dá)到降低燃油成本、增加效益的目的，又可減少內(nèi)燃機(jī)車對環(huán)境的污染問題。

第二，研究DF4B型及GKD1A型等機(jī)車燃油系統(tǒng)原理，提出如何改進(jìn)噴油器燃油回路管路及燃油排氣閥管路設(shè)計，燃油回收利用、減輕燃油在空氣中放散所產(chǎn)生的環(huán)境污染。

第三，研究預(yù)防機(jī)車燃油系統(tǒng)管路破損所引發(fā)的火災(zāi)。提出如何避免噴油泵偶件及油管裂漏，阻止燃油噴到高熱部件的改進(jìn)措施。

2 實驗和實施方案

2.1 機(jī)車燃油系統(tǒng)的組成

機(jī)車燃油系統(tǒng)的任務(wù)是保證向柴油機(jī)各噴油泵供應(yīng)足夠數(shù)量具有一定壓力的清潔燃油。內(nèi)燃機(jī)車噴油泵的進(jìn)油管主要采用壓力循環(huán)供油，在柴油機(jī)工作時燃油總管內(nèi)保持恒定的壓力，剩余的燃油流回燃油箱。燃油系統(tǒng)由柴油機(jī)燃油系統(tǒng)和機(jī)車燃油系統(tǒng)兩部分組成。柴油機(jī)的燃油系統(tǒng)由燃油精濾器、低壓輸油管、噴油泵、高壓輸油管、噴油器、限壓閥及噴油器和噴油泵的回油管等組成；機(jī)車燃油系統(tǒng)由燃油箱、燃油粗濾器、燃油輸送泵、逆止閥、安全閥和燃油預(yù)熱器及管路組成，機(jī)車燃油系統(tǒng)示意圖如圖1所示。

2.2 機(jī)車燃油系統(tǒng)的燃油流程

柴油機(jī)右側(cè)地板上裝有安裝2臺燃油泵，還有燃油粗濾器、止回閥、安全閥、燃油預(yù)熱器等設(shè)備。燃油箱位于車架下方，燃油從油箱中抽出，先經(jīng)粗濾器過濾，進(jìn)入兩個并聯(lián)的燃油泵中升壓到196～294kPa，然后匯合通往燃油精濾器過濾，濾清的燃油又分兩路進(jìn)入左、右燃油總管。每側(cè)燃油總管通往8個并聯(lián)布置的噴油泵進(jìn)油口，左、右燃油用不完的余油又匯合一起經(jīng)燃油預(yù)熱器而回到燃油箱。為使噴油泵進(jìn)油壓力穩(wěn)定，左右燃油總管的末端都接到同一調(diào)壓閥（限壓閥），燃油流程如圖2所示。調(diào)壓閥由調(diào)整螺絲和彈簧力控制滑閥的開啟（壓力為（118±10）kPa），這樣保留在燃油總管內(nèi)有一定的余油壓力。當(dāng)余油壓力過高時，部分余油，頂開滑閥流向燃油預(yù)熱器；余油壓力不足時，滑閥緊閉，總管保壓。

2.3 機(jī)車燃油系統(tǒng)的改造

2.3.1 噴油器回油支管的改造

在燃油流經(jīng)噴油泵、高壓油管和噴油器進(jìn)入燃燒室作功的過程中，將有少量的燃油通過噴油泵的柱塞和柱塞套間隙、針閥與閥桿間間隙泄漏出來，分別流入兩個污油箱（如圖2中的虛線部分所示）。機(jī)車原設(shè)計將噴油泵的回油和噴油器的回油當(dāng)作不干凈的油對待，機(jī)車產(chǎn)生的污油都是排放到鐵路線路或大氣中，對環(huán)境易造成污染。但從噴油泵和噴油器工作原理可知，噴油泵的回油中含有少量的機(jī)油，而噴油器的回油則完全是燃油，它經(jīng)過了燃油粗濾器、燃油精濾器和噴油器縫隙三道過濾，應(yīng)當(dāng)是清潔的燃油，所以，噴油器的回油是可以通過適當(dāng)改造直接引回燃油箱再利用的。這部分燃油看起來很少，但積累起來也是相當(dāng)驚人的。

2.3.2 燃油排氣閥的改造

設(shè)置燃油排氣閥的主要目的是排出燃油系統(tǒng)內(nèi)的空氣，使柴油機(jī)能正常起機(jī)。每次起機(jī)前都要進(jìn)行排氣作業(yè)，排氣時間長短隨機(jī)性很大，一般都在十幾秒以上，每次最少排油量也有0.5kg。這些燃油被全部排入了污油殼白白浪費了。另外，這種排氣閥的結(jié)構(gòu)型式為柴油的非正常流失提供了極好的便利條件，此項流失更不好估算。為杜絕以上兩種現(xiàn)象，可將燃油排氣閥進(jìn)行改造，直接引入燃油回油箱。

2.3.3 噴油裝置改造提高安全性能

機(jī)車燃油裝置的噴油泵壓力較高，當(dāng)噴油器或噴油器偶件發(fā)生破裂時，燃油會向上方噴射，極易噴射到溫度很高的柴油機(jī)排氣管上引發(fā)火災(zāi)事故。為此，我們研制一種防火裝置安裝在噴油泵上，阻止泄漏的燃油向上方噴射，提高了安全性。

3 經(jīng)濟(jì)效益

通過對內(nèi)燃機(jī)車燃油系統(tǒng)改造使燃油管路布局更為合理，既提高燃油利用率，降低成本，減少對環(huán)境的污染，又消除了安全隱患，保證行車安全。

直接效益：（1）通過對噴油器回油支管改造，每臺機(jī)車每年可節(jié)省燃油2.8t，31臺機(jī)車可節(jié)省燃油86.8t，合計降低費用58萬元。（2）通過對燃油排氣閥改造每年可節(jié)省燃油46t，合計降低費用32萬元。（3）合計每年可降低費用 90萬元。間接效益：（1）減少環(huán)境污染，提高安全性能；（2）保鐵路運輸安全、暢通。

參考文獻(xiàn)

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