MAN B&W16V32/40型柴油機燃油噴射系統簡介和故障分析

王太安

摘 要：MAN B&W 16V32/40型柴油機燃油噴射系統的基本流程是高壓油泵，彎管，直管，噴油器本體在經油嘴噴入汽缸內。分析高壓油泵、噴油器的結構和工作原理，根據現場故障對高壓油泵的主要故障與原因柱塞套筒、閥及閥座兩對精密件，因此噴油泵的主要故障大多發生在這兩對零件上，另外還有buffer screw的損傷，噴油器的主要故障與原因是：由于噴油器的針閥偶件高溫及針閥與閥座撞擊，所以這些部件較易發生故障。彎管與直管的故障一般是接觸面密封腐蝕磨損造成燃油泄露。

關鍵詞：噴射系統;高壓油泵;噴油器;彎管直管;

1燃油噴射系統簡介

燃油噴射過程是MAN B&W16V32/40型柴油機一個重要組成部分。噴射過程將直接影響燃油與空氣在燃燒室中的配合，進而影響燃燒，最終決定柴油機的整機性能。但是隨著主機的運行各個因素的影響也發生多種問題。下面首先介紹一下燃油噴射系統：燃油噴射系統的基本流程是高壓油泵，彎管，直管，噴油器本體在經油嘴噴入汽缸內[1]。

2噴油器的主要故障與原因

噴油孔磨損、結炭、阻塞和裂紋最終會造成燃油霧化質量不好，結碳（圖4-1）。噴孔結炭，不僅破壞了油束與燃燒室的匹配關系，而且引起燃燒火焰逐漸移近噴孔，并加速了噴孔的堵塞，形成惡性循環，最后使噴孔堵塞。噴孔堵塞會使噴射持續期加長，后燃嚴重并可能出現二次噴射。噴孔堵塞后系統壓力就會增高，彎管、直管的接觸面會受到一定的影響，也可能導致彎管的破裂，高壓油泵的泄油閥不斷動作加劇磨損，泵體的溫度會升高，柱塞與套筒的磨損也會隨之加劇，另外壓力的升高還會導致穴蝕沖擊等等的影響。使噴油孔磨損、結炭、阻塞的原因很多[2]。

當噴油器工作時，噴孔因燃油不斷的高速沖刷而磨損，當燃油中有雜質和酸時，就會加速噴孔的磨損。噴孔磨損后直徑變大，使噴油壓力下降，霧化質量降低，導致燃燒不良。

當噴油器冷卻不良，或燃油燃燒靠近噴油嘴時，在噴油孔內及其周邊部位將發生結炭。結炭將使噴孔直徑變小、油束射程減小，致使燃燒更靠近噴油嘴，形成惡性循環直至發生噴孔堵塞。

當進入汽缸的空氣質量達不到要求時，會造成燃燒不好，就會在油頭上結碳，逐漸堵塞噴油孔，影響噴油霧化質量，進而造成噴油時有滴漏的現象，便會加劇噴油器的堵塞。

噴油器的下端鉆有噴油孔并伸入燃燒室的零件稱噴油嘴或稱霧化頭。它受到燃油的沖刷、腐蝕而且還受到缸內的高溫燃氣作用，更加為結碳創造了有力的條件[3]。

3 彎管直管故障與原因

彎管與直管的故障一般是接觸面密封腐蝕磨損造成燃油泄露，還有彎管的開裂現象（圖5-1），直管一般很少出現開裂的現象。

現分析一下導致油管開裂原因，主要三個方面，一是高壓，二是震動，三是高壓油管品質及裝配。

高壓方面，高壓油管的出口堵塞造成壓力過高，這與油嘴堵塞和油管泄油不暢有關。油嘴堵塞原因主要有燃燒不良造成積碳，油的品質不好，油嘴沒調節好，油的粘度不合適等。油管泄油不暢原因主要有泄油管堵塞，油粘度大流動性不好等[4]。

震動方面，一般金屬在溫度急劇變化或強烈震動下容易發生斷裂，溫度急劇變化可以排除，強烈震動來自機體方面可以排除，震動主要來自進油或油泵出油閥損壞。在油進主機前設有一個穩壓罐，所以進油壓力變化可以控制。油泵出油閥損壞可以使高壓油管內壓力急劇波動造成強烈震動使高壓油管開裂[5]。主機的轉速是750RPM，高壓油泵每分鐘動作375次，壓力360KG/CM。工況較惡劣。同時硬性連接，震動較大。這就要求油管的連接部位的要完全合適。

高壓油管品質及裝配方面也是影響開裂的重要因素，油管的質量也是我們不得不考慮的問題，油管的質量直接決定著使用壽命;裝配要完全按照說明書進行這樣才是保證裝配質量的基礎。

4 總結與處理

油田投產將近20年，MAN B&W16V32/40型柴油機設備存在設計理念落后、技術落后、設備選型落后等情況，無法滿足當今高質量發展和安全環保要求，需要對油田其他設備進行全面排查。

把各專業提出的問題分類，制定策略，分步實施等完成各項技改任務，顯著提高生產質量、降低設備故障率，，逐步推廣到其它設施和設備，全面提升高質量發展、降低設備故障率，提高設備整體的安全穩定性。

由故障的分析與判斷我們知道要降低燃油噴射系統故障率，就需要對影響燃油噴射系統正常工作的方面加以改進。所以需要燃油的品質方面，操作方面和預防維修方面加以改進[6]。

操作方面：

噴射系統故障以及機體故障的發生，大部分是由于使用時不遵守操作規程，不注意保養工作，裝配和調整不正確以及一些零件的磨損而沒有及時處理引起的：因此，正確的使用和及時的保養是防止和減少故障的有效辦法，要根據故障原因進行相應的預防。

必須在設計規范為依據的前提下，結合現場實際，因地制宜進行技術改造和攻關。使小組成員的活動積極性和解決問題信心得到增強，再次強化人員的整體流程和思維模式，能與實際工作結合，分析和解決現場問題。

參考文獻：

[1]姜玉東 梁中華 付興利. 柴油機故障的征象和分析故障的原則[J]. 現代化農業， 2002（05）：32-32.

[2]劉昕. 某船柴油機噴油設備故障分析與處理[J]. 中國修船， 2013（05）：17-19.

[3]路少君. “BWMC”型主機燃油閥噴油嘴破裂原因分析及預防措施[J]. 內燃機， 2011（05）：64-66.

[4]路少君. “B&WMC”型主機燃油閥噴油嘴破裂原因分析及預防措施[J]. 內燃機， 2011（5）：3-3.

[5]任德華 趙英杰 吳國強. “Kote Nenhai”輪副機排溫過高原因及解決措施分析[J]. 硅谷， 2011（22）：161-161.

[6]尹華貴. 柴油機轉速波動故障剖析[J]. 海運科技， 1995（10）：3-3.