MAN B&W16V32/40型柴油机燃油喷射系统简介和故障分析

王太安

摘 要：MAN B&W 16V32/40型柴油机燃油喷射系统的基本流程是高压油泵，弯管，直管，喷油器本体在经油嘴喷入汽缸内。分析高压油泵、喷油器的结构和工作原理，根据现场故障对高压油泵的主要故障与原因柱塞套筒、阀及阀座两对精密件，因此喷油泵的主要故障大多发生在这两对零件上，另外还有buffer screw的损伤，喷油器的主要故障与原因是：由于喷油器的针阀偶件高温及针阀与阀座撞击，所以这些部件较易发生故障。弯管与直管的故障一般是接触面密封腐蚀磨损造成燃油泄露。

关键词：喷射系统;高压油泵;喷油器;弯管直管;

1燃油喷射系统简介

燃油喷射过程是MAN B&W16V32/40型柴油机一个重要组成部分。喷射过程将直接影响燃油与空气在燃烧室中的配合，进而影响燃烧，最终决定柴油机的整机性能。但是随着主机的运行各个因素的影响也发生多种问题。下面首先介绍一下燃油喷射系统：燃油喷射系统的基本流程是高压油泵，弯管，直管，喷油器本体在经油嘴喷入汽缸内[1]。

2喷油器的主要故障与原因

喷油孔磨损、结炭、阻塞和裂纹最终会造成燃油雾化质量不好，结碳（图4-1）。喷孔结炭，不仅破坏了油束与燃烧室的匹配关系，而且引起燃烧火焰逐渐移近喷孔，并加速了喷孔的堵塞，形成恶性循环，最后使喷孔堵塞。喷孔堵塞会使喷射持续期加长，后燃严重并可能出现二次喷射。喷孔堵塞后系统压力就会增高，弯管、直管的接触面会受到一定的影响，也可能导致弯管的破裂，高压油泵的泄油阀不断动作加剧磨损，泵体的温度会升高，柱塞与套筒的磨损也会随之加剧，另外压力的升高还会导致穴蚀冲击等等的影响。使喷油孔磨损、结炭、阻塞的原因很多[2]。

当喷油器工作时，喷孔因燃油不断的高速冲刷而磨损，当燃油中有杂质和酸时，就会加速喷孔的磨损。喷孔磨损后直径变大，使喷油压力下降，雾化质量降低，导致燃烧不良。

当喷油器冷却不良，或燃油燃烧靠近喷油嘴时，在喷油孔内及其周边部位将发生结炭。结炭将使喷孔直径变小、油束射程减小，致使燃烧更靠近喷油嘴，形成恶性循环直至发生喷孔堵塞。

当进入汽缸的空气质量达不到要求时，会造成燃烧不好，就会在油头上结碳，逐渐堵塞喷油孔，影响喷油雾化质量，进而造成喷油时有滴漏的现象，便会加剧喷油器的堵塞。

喷油器的下端钻有喷油孔并伸入燃烧室的零件称喷油嘴或称雾化头。它受到燃油的冲刷、腐蚀而且还受到缸内的高温燃气作用，更加为结碳创造了有力的条件[3]。

3 弯管直管故障与原因

弯管与直管的故障一般是接触面密封腐蚀磨损造成燃油泄露，还有弯管的开裂现象（图5-1），直管一般很少出现开裂的现象。

现分析一下导致油管开裂原因，主要三个方面，一是高压，二是震动，三是高压油管品质及装配。

高压方面，高压油管的出口堵塞造成压力过高，这与油嘴堵塞和油管泄油不畅有关。油嘴堵塞原因主要有燃烧不良造成积碳，油的品质不好，油嘴没调节好，油的粘度不合适等。油管泄油不畅原因主要有泄油管堵塞，油粘度大流动性不好等[4]。

震动方面，一般金属在温度急剧变化或强烈震动下容易发生断裂，温度急剧变化可以排除，强烈震动来自机体方面可以排除，震动主要来自进油或油泵出油阀损坏。在油进主机前设有一个稳压罐，所以进油压力变化可以控制。油泵出油阀损坏可以使高压油管内压力急剧波动造成强烈震动使高压油管开裂[5]。主机的转速是750RPM，高压油泵每分钟动作375次，压力360KG/CM。工况较恶劣。同时硬性连接，震动较大。这就要求油管的连接部位的要完全合适。

高压油管品质及装配方面也是影响开裂的重要因素，油管的质量也是我们不得不考虑的问题，油管的质量直接决定着使用寿命;装配要完全按照说明书进行这样才是保证装配质量的基础。

4 总结与处理

油田投产将近20年，MAN B&W16V32/40型柴油机设备存在设计理念落后、技术落后、设备选型落后等情况，无法满足当今高质量发展和安全环保要求，需要对油田其他设备进行全面排查。

把各专业提出的问题分类，制定策略，分步实施等完成各项技改任务，显著提高生产质量、降低设备故障率，，逐步推广到其它设施和设备，全面提升高质量发展、降低设备故障率，提高设备整体的安全稳定性。

由故障的分析与判断我们知道要降低燃油喷射系统故障率，就需要对影响燃油喷射系统正常工作的方面加以改进。所以需要燃油的品质方面，操作方面和预防维修方面加以改进[6]。

操作方面：

喷射系统故障以及机体故障的发生，大部分是由于使用时不遵守操作规程，不注意保养工作，装配和调整不正确以及一些零件的磨损而没有及时处理引起的：因此，正确的使用和及时的保养是防止和减少故障的有效办法，要根据故障原因进行相应的预防。

必须在设计规范为依据的前提下，结合现场实际，因地制宜进行技术改造和攻关。使小组成员的活动积极性和解决问题信心得到增强，再次强化人员的整体流程和思维模式，能与实际工作结合，分析和解决现场问题。

参考文献：

[1]姜玉东 梁中华 付兴利. 柴油机故障的征象和分析故障的原则[J]. 现代化农业， 2002（05）：32-32.

[2]刘昕. 某船柴油机喷油设备故障分析与处理[J]. 中国修船， 2013（05）：17-19.

[3]路少君. “BWMC”型主机燃油阀喷油嘴破裂原因分析及预防措施[J]. 内燃机， 2011（05）：64-66.

[4]路少君. “B&WMC”型主机燃油阀喷油嘴破裂原因分析及预防措施[J]. 內燃机， 2011（5）：3-3.

[5]任德华 赵英杰 吴国强. “Kote Nenhai”轮副机排温过高原因及解决措施分析[J]. 硅谷， 2011（22）：161-161.

[6]尹华贵. 柴油机转速波动故障剖析[J]. 海运科技， 1995（10）：3-3.