浅谈DF7型内燃机车柴油机燃油系统穴蚀危害和措施.docVIP

浅谈DF7型内燃机车柴油机燃油系统穴蚀危害和措施 　　摘要：柴油机燃油系统中产生的穴蚀对燃油系统的正常运行和工作将造成极大的危害。通过对穴蚀产生的原因和危害进行分析了解，采取相应的措施减少或避免产生穴蚀，使其运行和工作况达到理想效果。从而使柴油机经济性能得到提高，质量得到保证。对柴油机燃油系统中产生的穴蚀作了统计分析，探讨了其原因，根据分析的结果，提出了相应的预防措施。 　　关键词：燃油系统；穴蚀；危害；原因；预防措施 　　中图分类号：TK42 文献标识码：A 　　1 燃油系统中的穴蚀及其危害 　　燃油系统中穴蚀在高压油泵，高压油管和喷油器等各处均可能产生。如：穴蚀造成高压油泵泵体穿透，造成柱塞偶件滑动性能变差或卡带。穴蚀造成高压油管孔径改变或油管断裂。进一步影响油量改变。穴蚀还造成喷油器针阀偶件的雾化不良，滴油甚至根本不雾化。其原因之???是所用的金属材料硬度较低。在燃油系统中较硬的元件如喷油器针阀偶件上出现穴蚀的情况相对少一些。但在某些场合中穴蚀也可能使喷油器针阀偶件在运行几十小时后损坏。而喷油器针阀阀线的穴蚀会破坏喷油器针阀偶件的密封性能，造成雾化不良滴油甚至不雾化，从而使柴油机燃烧状态恶化，油耗量增加，严重的影响柴油机的经济性，可靠性和耐久性。总之燃油系统的穴蚀直接影响到柴油机的工作状况。 　　2 穴蚀原因 　　穴蚀破坏是物理效应和化学效应的综合结果。但是主要还是物理效应。柴油机在工作时，高压油泵的瞬时供油量和油压都是在变化的。其变化规律取决于供油凸轮的型线。我们知道燃油是有可压缩性的，由于燃油的可压缩性，高压油泵柱塞产生的压力是通过高压管并且以压力波的形式在高压油泵柱塞偶件和喷油器针阀偶件之间传播的。若此时，压力波不足以使喷油器针阀偶件的针阀升起时，所产生的压力波便全部反射回高压油管的内部，并且与高压油泵新产生的压力波叠加后重新向喷油器的针阀偶件传播。如此往复传播，直到针阀开启，喷油终了为止。因此在喷油过程中，高压油管内各断面的油压是随着时间的变化而变化的。当燃油系统中任何一点的压力下降到等于或低于该温度下的燃油蒸汽压力时便形成气泡。随后由于气泡外边的燃油压力高，气泡周围燃油表面张力低，气泡外面的燃油就有向气泡中心加速前进的趋势，并且有一定的动能，气泡在正压力波作用下就破裂。破裂时被压缩的气泡凝结成少量的燃油，同时产生非常高的压力，使金属表面造成脱落形成麻点，即出现穴蚀。随后形成不规则的凹槽。这样周而复始，就会使金属表面遭受破坏。 　　3 影响穴蚀的因素 　　燃油喷射系统中的穴蚀程度主要由液力参数决定。其次还与零件表面的质量，材料的特性，材料静态的应力状态，燃油品种和使用温度等因素有关。 　　3.1 液力参数根据有关科研设计单位的实验和测算，对波动穴蚀的破坏强度正比于气泡形成时期周围压力。对流动穴蚀，穴蚀的破坏强度正比于流速。 　　3.2 材料的表面状态材料内表面质量好，抗穴蚀能力就强，在多年的检修工作中可以证明，原东风7型内燃机车高压油泵长期使用内表面存在缺陷的对打孔的油管，结果在使用过程中，一个辅修可造成整台机车喷油器工作状态极差，雾化不良。而改变油管的状态后，使用内表面良好的高压油管，长期使用后喷油漆的工作状态仍然良好，改善了工作状况。两外材料表面硬度较高也能减少穴蚀破坏。 　　3.3 材料特性大量的实验证明选用合金钢制造的高压油管或度陶瓷的柱塞等，都可提高使用效果。 　　3.4 材料的静动态应力机械应力的叠加会对穴蚀损坏起助长作用。在对柴油机长期观察发现，有关头部较油管其他部位更为严重。这是因为油管头部在弯曲力矩作用下震动所致。 　　3.5 燃油品种和燃油使用温度不同品种燃油在不同的温度下，其蒸汽压力，声速，粘度和表面张力各不相同。零件表面抗穴蚀能力也会有所差异。 　　4 防止穴蚀破坏的措施 　　由于燃油喷射系统的参数关系复杂，引起穴蚀的因素很多。所以防止穴蚀必须从结构设计，材质，热处理，加工精度，燃油喷射系统匹配及使用部门的维护保养和检修等方面来综合考虑采取措施。 　　4.1 结构设计的改进。 　　4.2 供油凸轮型面的优化设计合理设计供油凸轮型面，使之适应瞬时间供油量和油压的变化规律。 　　4.3 采用高强度合金材料在产品的设计上采用高强度合金材料，防止对配件产生穴蚀。 　　4.4 采用工艺堵当前在一些高压油泵的泵体上采用工艺堵来抗穴蚀，延长高压油泵的使用寿命。 　　4.5 采用缓冲型出油阀缓冲型出油阀是在原下置等容卸载结构的基础上改进而成的??出油阀座面的下部增加了直径6毫米的阻尼圆柱，出油阀落座之前，卸载凸缘进入导向中孔之后，阀体内的燃油处于某种程度的密封状态，燃油的排泄只能通过6毫米和14毫米两处的配合间隙。利用燃油的阻尼作用，减缓出油阀落座速度，降低供油