(廣州華南船舶修造廠,廣東廣州 510715)
我國(guó)的柴油機(jī)研發(fā)時(shí)間起步較晚,一直以來(lái)受西方國(guó)家的技術(shù)封鎖,柴油機(jī)發(fā)展方面上受到了很大限制,所以我國(guó)的船用柴油機(jī)主要是以引進(jìn)機(jī)型為主。本文提到的MTU2000船用柴油機(jī)是德國(guó)MTU公司生產(chǎn)的高速柴油機(jī),是2000年初國(guó)內(nèi)引進(jìn)的機(jī)型,主要用作船用推進(jìn)主機(jī),華南船舶修造廠主要負(fù)責(zé)該機(jī)型等級(jí)維護(hù)和保養(yǎng),由于該機(jī)型的零配件價(jià)格很貴,從經(jīng)濟(jì)角度考慮,這些機(jī)器每次修理不可更換很多配件,還是以檢測(cè)或修復(fù)為主。只要確保機(jī)器能在巡航速度下正常使用即可,該機(jī)型最能影響使用質(zhì)量的就是噴油器偶件。因此,我們需要將噴油器偶件的降壓時(shí)間的指標(biāo)控制在一個(gè)適度的范圍內(nèi),即:回油量沒(méi)有明顯增加,亦不會(huì)對(duì)經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生明顯的影響;一定的壽命期內(nèi)與噴油器的霧化質(zhì)量能得到保證。那么,適當(dāng)調(diào)整壓油試驗(yàn)降壓時(shí)間指標(biāo)將是合理與可行的。為此,我們?yōu)轵?yàn)證噴油器壓油試驗(yàn)降壓時(shí)間與回油量、噴霧質(zhì)量之間的關(guān)系設(shè)計(jì)了兩套試驗(yàn)方案,為修理壓油試驗(yàn)降壓時(shí)間指標(biāo)取得了必要的數(shù)據(jù)[1-2]。
在環(huán)境溫度攝氏22℃的情況下,用國(guó)產(chǎn)0#柴油作工作介質(zhì),標(biāo)準(zhǔn)噴油器壓油試驗(yàn)降壓上限為25s,下限為14s。按隨機(jī)取樣方式,將降壓時(shí)間6s~8s作為1組,8s以上到14s作為2組,14s以上至25s作為3組,在各組樣品量不少于200只的條件下每組各取12只樣品備試。
在裝有MTU2000高壓泵的專用冷、熱磨合試驗(yàn)臺(tái)上,其試驗(yàn)條件與方法為:(1)油泵轉(zhuǎn)速為1000r/min,供油量為0.4L/min;(2)用滑油間接加溫,電熱溫度自控噴油器加熱溫度為120℃~130℃;(3)油泵進(jìn)油用0#柴油,溫度15℃~45℃;(4)運(yùn)轉(zhuǎn)2h,在運(yùn)轉(zhuǎn)30min后測(cè)回油時(shí)3~4次,每次測(cè)量時(shí)間為15min。
1.3.1 三組回油量測(cè)試情況
三組回油量測(cè)試情況分別為:(1)第Ⅰ組測(cè)試結(jié)果為:最小回油量為2.0ml,最大回油量為4.8ml,平均回油量3.4ml。(2)第Ⅱ組測(cè)試結(jié)果為:最小回油量為1.6ml,最大回油量為3.7ml,總平均回油量2.25ml。(3)第Ⅲ組測(cè)試結(jié)果為:最小回油量為0.6ml,最大回油量為3.8ml,總平均回油量2.42ml。
1.3.2 各組平均回油量與總回油時(shí)之間的比值
平均回油量與總回油的比值表1所示。
表1 平均回油量與總回油的比值
從上述比較可見(jiàn),1組平均回油量比Ⅱ、Ⅲ組分別大32%和39%,Ⅱ、Ⅲ組平均回油量基本相等,說(shuō)明壓油試驗(yàn)降壓數(shù)于一定程度后回油量增加就不明顯了,但從上述數(shù)據(jù)又可看出,各組平均回油量與總供油量之比值甚小。MTU2000柴油機(jī)在常用持續(xù)功率時(shí),即轉(zhuǎn)速為2000r/min功率為1005kW,耗油量為110kg/h,若按噴油器修理間隔為2000h,其間總耗油時(shí)為220T。
1.3.3 每只噴油器回油損耗情況
噴油器回油損耗量表2所示。
表2 噴油器回油損耗量
若視Ⅲ組噴油器的回油損耗為合理?yè)p耗,則Ⅰ噴油器在使用周期內(nèi)之額外損耗僅為2.55kg-1.83kg=0.72kg。顯然,這對(duì)柴油機(jī)使用的經(jīng)濟(jì)不會(huì)有什么影響。
(1)試驗(yàn)樣品選取相同的條件下按隨機(jī)取樣方式將降壓時(shí)間6s~8s作為1組,8s~14s作為2組,14s~25s作為3組,在各組樣品量不少于200只的條件下每組各取3只樣品備試。(2)試驗(yàn)條件與方法。在裝有MTU2000高壓泵的專用冷、熱磨合試驗(yàn)臺(tái)上,其試驗(yàn)條件與方法為:1)油泵轉(zhuǎn)速為600r/min~800r/min交替運(yùn)轉(zhuǎn)24h,其中800r/min運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間不少于12h,供油量為0.4L/min;2)用滑油間接加溫,電熱溫度自控噴油器加熱溫度為120℃~130℃;3)油泵進(jìn)油用0#柴油,平均溫度40℃~45℃。(3)試驗(yàn)測(cè)量記錄見(jiàn)表3。(4)試驗(yàn)結(jié)果分析。從表3記錄可見(jiàn),Ⅰ、Ⅱ組樣品經(jīng)24h熱運(yùn)轉(zhuǎn)后噴霧情況良好,Ⅲ組樣品有1只滴油,Ⅳ組樣品有2只輕微滲油。經(jīng)分析,認(rèn)為這可能與工質(zhì)溫度及品質(zhì)變化有關(guān),因設(shè)備冷卻條件限制,工質(zhì)油溫長(zhǎng)期維持在40℃~45℃,與實(shí)際使用燃油進(jìn)油的溫度相差較大(實(shí)際使用時(shí)不會(huì)超過(guò)30℃),且工質(zhì)油長(zhǎng)期重復(fù)使用,雖經(jīng)2次濾清但其清潔度也會(huì)受到一定影響,當(dāng)針閥體與針閥徑向間隙較小時(shí),因工質(zhì)油粘度降低影響其潤(rùn)滑質(zhì)量,使閥體與針閥的圓柱面有輕微損傷,使“導(dǎo)中”性變差,并導(dǎo)致噴霧質(zhì)量的變化。但從宏觀上觀察,特別是Ⅰ、Ⅱ組樣品壓油試驗(yàn)降壓時(shí)間對(duì)使用壽命未見(jiàn)不良影響。
表3 試驗(yàn)測(cè)量記錄
通過(guò)以上兩種試驗(yàn),在上述試驗(yàn)條件下,結(jié)合該批產(chǎn)品壓油試驗(yàn)降壓時(shí)間的正太分布特性,可得出幾點(diǎn)結(jié)論:
(1)壓油試驗(yàn)隆壓上下限值修正到時(shí)間8s~25s,對(duì)產(chǎn)品使用質(zhì)量是有保證的。(2)降壓時(shí)間表在6s~8s的產(chǎn)品,可作為合用品在國(guó)內(nèi)使用,其質(zhì)量也是有保證的。(3)壓油試驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)樣品仍可維持使用,但僅作環(huán)境溫度變化時(shí)降壓時(shí)間值的修下依據(jù),即上限按標(biāo)準(zhǔn)樣品實(shí)測(cè)值(實(shí)際上超過(guò)18s的產(chǎn)品很少),下限按標(biāo)準(zhǔn)樣品實(shí)測(cè)值減6s定值。經(jīng)與船方代表研究后,一致認(rèn)為上述結(jié)論符合客觀實(shí)際情況,并同意按上述修理后的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)收。