試探MTU2000柴油機(jī)噴油器降壓試驗(yàn)與使用質(zhì)量的關(guān)系

（廣州華南船舶修造廠，廣東廣州 510715）

0.引言

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]。

1.對(duì)應(yīng)關(guān)系的試驗(yàn)

1.1 試驗(yàn)樣品的選取

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。

1.2 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 回油量測(cè)試情況

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，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。

2.噴油器壓油試驗(yàn)降壓時(shí)間對(duì)噴霧質(zhì)量影響的試驗(yàn)

（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)量記錄見表3。（4）試驗(yàn)結(jié)果分析。從表3記錄可見，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)使用壽命未見不良影響。

表3 試驗(yàn)測(cè)量記錄

3.結(jié)語(yǔ)

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。