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1、东风4B型内燃机车柴油机喷油嘴偶件损坏的原因分析及防止措施50蒲白科技东风4B型内燃机车柴油机磙油嘴偶件损坏的原因分析及j》5止措施安全监察部赵运福摘要通过对东风4B型内燃机车柴油机喷油嘴偶件损坏的原因进行分析.从而找到防止发生穴蚀,磨损,烧结的措施,消除因喷油器雾化不良引起的不安全因素,从而取得较好的安全经济效益.关键词偶件损坏原因分析措施蒲白局自营铁路作为企业的发展动脉,承担着繁重的煤炭运输任务.铁路运输的关键牵引动力设备——东风4B型内燃机车,其技术经济性的好坏决定着铁路安全运输和经济效益.笔者经过近
2、几年对机车运行观察,发现因柴油机喷油器雾化不良引起的喷油器故障比较突出,易导致机车动力不足等问题,经过分析与故障排除,确保了机车的安全经济运行.1故障分析统计自2004年蒸汽机车淘汰转型为内燃机车以来,由于线路质量问题和平交道口多等因素的影响,使得内燃机车牵引列车的速度经常处于低速状态下运行,且在机车乘务员操纵水平高低不一致和机车检修能力差的情况下,造成机车柴油机喷油器发生各种故障,并且困扰着运输生产.从DF4B一9571,9581,9591三台内燃机车近几年的运行情况可看出,在小修,辅修和临修中,喷油器故
3、障造成的机车各种临修较多,而喷油嘴偶件故障占50%以上.这些故障在运行过程中会使排气总管温度升高,牵引功率下降,油水温度过高,燃油消耗增加等,危及机车的安全经济运行.2喷油嘴偶件损坏的原因分析2.1喷油嘴偶件的穴蚀穴蚀的形成是一个错综复杂的过程.穴蚀破坏主要是一种物理性质的破坏,在喷油泵供油行程结束时,高压燃油系统内的压力迅速下降,压力最低可达到零值附近,给燃油内气泡的形成创造了条件.当高压油管内压力回升时,气泡受到压力波的冲击而破裂.在气泡被击东风4B型内燃机车柴油机喷油嘴偶件损坏的原因分析及防止措施51
4、破时,有一股爆炸挤压力轰击针阀表面.经过多次轰击后,该表面被打出许多细小孑L穴.通过对故障喷油器解体,笔者发现有50%的喷油嘴偶件有穴蚀现象.穴蚀不仅在针阀锥面产生,而且还在针阀体座锥面上产生,一旦喷油嘴偶件出现这类穴蚀,就会破坏喷油嘴偶件的密封性能,造成喷油器雾化不良,滴油超标,使柴油机燃烧状态恶化,耗油量上升,造成检修费用增高.2.2喷油嘴偶件的磨损喷油嘴偶件的工作条件十分严酷,最高喷射压力达80～IOOMPa,喷孔中射出的油流速达200m/s左右,偶件头部深入燃烧室内,长期受高温,高压燃气的作用,使喷
5、嘴头壁温度达300℃.当组装调整不当,清洁度差,针阀及其运动质量高频冲击针阀体或燃油中含杂质时,都会使针阀导向面及密封带迅速磨损下陷,造成喷油器雾化不良,喷孔滴油,积碳,图一1喷油器针阀偶件针阀卡死等故障,严重影响柴油机正常运转,使柴油机功率下降,耗油量增加.喷油器针阀偶件的结构详见图一l.(1)密封锥面的磨损.有些16V240ZJ型柴油机使用的喷油嘴针阀体座锥面夹角为59.,而针阀锥面角为60.(如图一1所示),形成很窄的密封带,若进入喷油嘴的燃油中含有微粒的机械杂质,其锥面表面就容易磨出沟痕,接触宽度就
6、会大大增加,影响到喷油嘴偶件接触面的密封效果,燃油会从座面处漏泄,造成焦结和积碳,使柴油机启动困难,冒黑烟,功率下降,油耗增加.(2)针阀导向面磨损.针阀与针阀体配合间隙很小,大约为0.002—0.O04mnl,两零件表面之间若有灰尘及金属屑等机械杂质浸入,就会破坏导向面的精度和表面粗糙度,接触面产生很高压力和瞬时高温,致使表面产生粘着磨损而卡死针阀.导向面磨损后漏油量增加,实际喷油量减小f一般减小6～10%),喷油定时延迟,压力降低,喷射时不时发出清脆声,从而使柴油机低速不稳和启动困难.(3)针阀肩胛面与
7、针阀体密封端磨损,这就是通常所说的针阀升程限位平面磨损.若燃油中含有机械杂质,会加速该升程部位磨损,有的磨损0.020.07mm.导致喷油延续时间增长,实际喷油量增加,针阀开启压力下降,雾化质量变差,甚至燃烧室的高温高压燃气窜向阀体内部,形成喷孔内积碳而卡死针阀.52蒲白科技2.3喷油嘴偶件的烧结喷油器在使用中会经常出现烧结卡死的现象,主要特征是柴油机工作时敲缸,由于喷油器烧结位置不同,柴油机的外在表现也不同,故障现象也有差异.如喷油嘴在开启喷油状态时被烧结.这是由于柴油机气缸内有部分柴油沉积,气缸内出现一
8、种无节奏的金属敲击声,同时排气管也会发出较为明显的"啪,啪"声,并伴有灰白色的排气.再如喷油器在开启位置被烧结.用手去触摸该喷油器的高压油管,其温度较正常略高.此时,若做甩缸检查,上述金属敲击声消失.若某缸喷油器在关闭状态被烧结,则该喷油嘴无法打开,燃油无法喷出,这时用手去触摸该气缸高压油管,温度比正常低.3防止喷油嘴偶件损坏的措施3.1防止穴蚀控制穴蚀,首先应控制高压油管中燃油压力变化,使其在高压油泵供油行程结
