6S35MC柴油机燃油喷射系统的故障模式和影响分析.pdfVIP

i l 赵俊豪，黄连忠，徐庆新 (大连海事大学轮机工程学院，辽宁大连，116026) 摘要：故障模式和影响分析(FMEA)方法是系统可靠性分析的重要方法之一，本文利用 FMEA方法对6S35MC柴油机燃油喷射系统进行分析，总结出故障模式及影响分析表，通过 专家调查得出各故障模式的风险顺序数(RPN)，并运用加权模糊综舍评判方法建立一套模 糊数学模型，从而将传统的FMEA方法加以改进，并根据分析结果提出提高燃油喷射系统运 行可靠性的措施。 关键词：柴油机燃油喷射系统；FMEA；风险顺序数；模糊综合评判 1 引 言 柴油机燃油系统是柴油机的重要系统之一，它工作的好坏直接影响整机的功率和经济效 益。据英国柴油机工程师和用户协会提供的停机故障分析表明，造成柴油机停机后果的各种 原因中，燃油喷射系统的故障占27％，所占比例最大…。因此，对柴油机燃油喷射系统进行 可靠性分析，随时掌握燃油系统的工作状态，对柴油机的正常运行意义重大。本文将采用故 障模式和影响分析方法对大连海事大学新建的教学实习船主机(6S35MC柴油机)燃油喷射 系统进行研究，分析柴油燃油喷射系统运行过程中潜在的故障及其后果，找到避免或减少故 障发生的措施，以期为实习船的安全运行提供一些建议。 2 6S35MC柴；由机燃油喷射系统简介 6S35MC柴油机采用的是传统的泵一管一嘴燃油喷射系统加可变喷油定时机构。 该柴油机的每个气缸都设有单独的柱塞式高压油泵。高压油泵的主要部件是柱塞一套筒 valve)和吸油阀的组合阀。空气刺破阀 偶件，以及安装在其上端盖的空气刺破阀(puncture 主要部件包括：空气活塞、弹簧和密封圈。空气活塞与柴油机气动或电动控制系统连接，当应 急速闭系统、燃油泄露报警系统动作或有停车指令时，压缩空气通至空气活塞上方，使活塞 下行打开吸油阀，从而切断喷油器的燃油供给。一旦空气刺破阀动作，燃油便通过回油孔流 回高压油泵泵腔，喷油便不能进行。 该柴油机喷油器最大的特点是针阀的下部带有一根与喷孔相匹配的滑动轴针(cut-off slide)，在喷油过程中，轴针随着针阀的运动而在喷嘴中滑动，此过程能够对喷嘴产生清洁作 用，并在一定程度上降低喷嘴温度，从而大大降低了喷嘴积炭乃至堵塞的可能。 3 FMEA方去介绍 ModeandEffects 故障模式和影响分析(Failure 项事前预防的分析手段，是在系统的研发、设计与使用中的一项非常重要的可靠性分析工作i 吲。该方法起源于20世纪50年代初的美国航空航天领域，目前广泛应用于航空、航天、兵； 器、舰船、电子、机械、汽车、家用电器等工业领域，为保证产品及系统的可靠性发挥了重i ： 要作用。 i 主要适用于中国军工产品；而汽车行业采用的主要是QS9000FMEA标准。结合柴油机燃油； 如图l所示。 图1 FMEA分析流程图 风险顺序数(RiskPriorityNumber，简称RPN)是风险分析中最常用的方法之一，即由产品 (或系统)设计人员、使用人员等专家对各故障模式的发生频度(Occurrence Probability Ranking)、影响严重程度(EffectSeverityRanking)和检测难易程度(DetectionDifficulty 的危害性进行评定。那些故障发生可能性高、故障严重程度高，又难以检出的故障模式，其 RPN值较高，从而危害性较大；而那些故障发生可能性低、故障严重程度低，较容易检出的 故障模式，其RPN值较低，从而其危害性也较小。对于危害性高的故障模式，应从降低故障 发生可能性和故障严重程度及提高该故障检出可能性三个方面提出改进措施。当所提出的各 种改进措施在系统设计或保障方案中落实后，应重新对各故障模式进行评定，