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试探MTU2000柴油机喷油器降压试验与使用质量的关系

2020-03-15

中国科技纵横 2020年18期
关键词:回油油量喷油器

(广州华南船舶修造厂,广东广州 510715)

0.引言

我国的柴油机研发时间起步较晚,一直以来受西方国家的技术封锁,柴油机发展方面上受到了很大限制,所以我国的船用柴油机主要是以引进机型为主。本文提到的MTU2000船用柴油机是德国MTU公司生产的高速柴油机,是2000年初国内引进的机型,主要用作船用推进主机,华南船舶修造厂主要负责该机型等级维护和保养,由于该机型的零配件价格很贵,从经济角度考虑,这些机器每次修理不可更换很多配件,还是以检测或修复为主。只要确保机器能在巡航速度下正常使用即可,该机型最能影响使用质量的就是喷油器偶件。因此,我们需要将喷油器偶件的降压时间的指标控制在一个适度的范围内,即:回油量没有明显增加,亦不会对经济性产生明显的影响;一定的寿命期内与喷油器的雾化质量能得到保证。那么,适当调整压油试验降压时间指标将是合理与可行的。为此,我们为验证喷油器压油试验降压时间与回油量、喷雾质量之间的关系设计了两套试验方案,为修理压油试验降压时间指标取得了必要的数据[1-2]。

1.对应关系的试验

1.1 试验样品的选取

在环境温度摄氏22℃的情况下,用国产0#柴油作工作介质,标准喷油器压油试验降压上限为25s,下限为14s。按随机取样方式,将降压时间6s~8s作为1组,8s以上到14s作为2组,14s以上至25s作为3组,在各组样品量不少于200只的条件下每组各取12只样品备试。

1.2 试验条件与方法

在装有MTU2000高压泵的专用冷、热磨合试验台上,其试验条件与方法为:(1)油泵转速为1000r/min,供油量为0.4L/min;(2)用滑油间接加温,电热温度自控喷油器加热温度为120℃~130℃;(3)油泵进油用0#柴油,温度15℃~45℃;(4)运转2h,在运转30min后测回油时3~4次,每次测量时间为15min。

1.3 回油量测试情况

1.3.1 三组回油量测试情况

三组回油量测试情况分别为:(1)第Ⅰ组测试结果为:最小回油量为2.0ml,最大回油量为4.8ml,平均回油量3.4ml。(2)第Ⅱ组测试结果为:最小回油量为1.6ml,最大回油量为3.7ml,总平均回油量2.25ml。(3)第Ⅲ组测试结果为:最小回油量为0.6ml,最大回油量为3.8ml,总平均回油量2.42ml。

1.3.2 各组平均回油量与总回油时之间的比值

平均回油量与总回油的比值表1所示。

表1 平均回油量与总回油的比值

从上述比较可见,1组平均回油量比Ⅱ、Ⅲ组分别大32%和39%,Ⅱ、Ⅲ组平均回油量基本相等,说明压油试验降压数于一定程度后回油量增加就不明显了,但从上述数据又可看出,各组平均回油量与总供油量之比值甚小。MTU2000柴油机在常用持续功率时,即转速为2000r/min功率为1005kW,耗油量为110kg/h,若按喷油器修理间隔为2000h,其间总耗油时为220T。

1.3.3 每只喷油器回油损耗情况

喷油器回油损耗量表2所示。

表2 喷油器回油损耗量

若视Ⅲ组喷油器的回油损耗为合理损耗,则Ⅰ喷油器在使用周期内之额外损耗仅为2.55kg-1.83kg=0.72kg。显然,这对柴油机使用的经济不会有什么影响。

2.喷油器压油试验降压时间对喷雾质量影响的试验

(1)试验样品选取相同的条件下按随机取样方式将降压时间6s~8s作为1组,8s~14s作为2组,14s~25s作为3组,在各组样品量不少于200只的条件下每组各取3只样品备试。(2)试验条件与方法。在装有MTU2000高压泵的专用冷、热磨合试验台上,其试验条件与方法为:1)油泵转速为600r/min~800r/min交替运转24h,其中800r/min运转时间不少于12h,供油量为0.4L/min;2)用滑油间接加温,电热温度自控喷油器加热温度为120℃~130℃;3)油泵进油用0#柴油,平均温度40℃~45℃。(3)试验测量记录见表3。(4)试验结果分析。从表3记录可见,Ⅰ、Ⅱ组样品经24h热运转后喷雾情况良好,Ⅲ组样品有1只滴油,Ⅳ组样品有2只轻微渗油。经分析,认为这可能与工质温度及品质变化有关,因设备冷却条件限制,工质油温长期维持在40℃~45℃,与实际使用燃油进油的温度相差较大(实际使用时不会超过30℃),且工质油长期重复使用,虽经2次滤清但其清洁度也会受到一定影响,当针阀体与针阀径向间隙较小时,因工质油粘度降低影响其润滑质量,使阀体与针阀的圆柱面有轻微损伤,使“导中”性变差,并导致喷雾质量的变化。但从宏观上观察,特别是Ⅰ、Ⅱ组样品压油试验降压时间对使用寿命未见不良影响。

表3 试验测量记录

3.结语

通过以上两种试验,在上述试验条件下,结合该批产品压油试验降压时间的正太分布特性,可得出几点结论:

(1)压油试验隆压上下限值修正到时间8s~25s,对产品使用质量是有保证的。(2)降压时间表在6s~8s的产品,可作为合用品在国内使用,其质量也是有保证的。(3)压油试验用标准样品仍可维持使用,但仅作环境温度变化时降压时间值的修下依据,即上限按标准样品实测值(实际上超过18s的产品很少),下限按标准样品实测值减6s定值。经与船方代表研究后,一致认为上述结论符合客观实际情况,并同意按上述修理后的标准进行验收。

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