关键词：原因分析
一 原因分析
1LLS和4LLS出现启动异常，启动时间变长、或者直接启动失败，根据对机组故障代码的读取，故障的可能原因包括如下十条：
低燃油油位、空气进入燃油系统、高压泄漏、低压泄漏、燃油滤清器、粗滤器和精滤器堵塞
、共轨压力传感器故障、MPROP封闭或部分封闭，或者失去特征、共轨减压阀始终打开或意外打开、喷油器始终打开、高压泵故障
根据1/4LLS001AP启动异常故障模式，同时结合一般柴油机启动故障的机理，建立如下故障树并进行原因分析：
A.启动马达异常
A.1 启动转速未达到发火转速
OME现场对启动转速和马达工作电流进行了多次监测，无论柴油机启动成功还是失败，启动马达均能将柴油机的转速带到230rpm，满足柴油机发火转速（最小170rpm）的要求，起动电流6-7A,满足要求，排除此原因。
B.高压泄漏
B.1 安全阀卡滞或异常开启
安全阀的开启压力为1600bar.g，柴油机在成功启动过程中通过手持终端检测仪（VODIA）监测到高压共轨内压力能够快速建立，当达到额定转速后压力稳定在500bar.g，证明安全阀在启动过程中和启动成功后的运行过程中未出现异常波动，另外，1LLS小柴安全阀送博士公司检查结果合格。
B.2 高压共轨与喷油器和高压油泵间管线存在泄漏
H1/4LLS001AP在正常启动并稳定运行期间，未发现高压共轨与喷油器和高压油泵间管线存在渗漏迹象。
B.3 高压共轨泄漏
安全阀与高压共轨之间的密封面未见渗漏现象，高压共轨压力传感器安装位置未见渗漏现象。
综合B.1、B.2、B.3的检查，均无异常，可排除此原因。
C.高压共轨压力传感器故障
OMI和厂家共同检查了传感器线缆端子插头未见异常松脱或断裂迹象，H1/4LLS001AP在启动过程中、空载运行期间，包括4LLS进行的满功率试验中，柴油机自带的自检系统也未有相关传感器故障的报警。
D.低压泄漏
D.1 燃油低压回路管线渗漏
现场查漏过程中发现：
（1）1LLS燃油进油管接头渗漏主要为机加的钢管与软管上的卡套接头密封面配合不佳所致；
（2）4LLS燃油进油管接头渗漏主要原因为大修中更换的过渡接头与两端钢制管线的连接处在安装时装配不当，导致密封面未有效密封，重新安装后渗漏消除。
D.2 燃油滤器泄漏
外观检查了机带油水分离器、精滤器、粗滤器及之间的连接管线，均未发现渗漏迹象。
D.3 机带手动泵渗漏
柴油机在静态下和运行期间，手动泵活塞及进出油口处未发现渗漏迹象，对4LLS拆卸下的油水分离器进行打压和抽负压都没发现渗漏情况。
D.4 机带燃油泵压力低
检查柴油机运行期间的燃油压力并未发现压力异常波动现象，说明上述发现的渗漏问题未直接影响低压燃油压力。
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E.空气进入燃油系统
E.1 在故障发生前的历次试验期间从渗漏点吸入新的空气
（1）在模拟试验过程中只有排空高压共轨内燃油启动柴油机会出现启动失败，在不做任何措施的情况下再次进行启动后柴油机可以顺利启动，并且启动时间为较优越的6s，说明柴油机在蓄电池带动旋转10s的时间内基本奖高压共轨腔内的燃油补足。
（2）技术处录波显示柴油机顺利启动成功时间为6s，在第二次启动柴油机时高压油泵只工作了1-2次压力就上升到250bar.g以上的启喷压力喷油发火启动，进一步说明柴油机在马达的带动下10s就将高压共轨内充满燃油。
（3）进油管渗漏，在柴油机启机后渗油现象消失，说明启动后产生负压导致空气吸入燃油系统。
（4）高压共轨排空可以导致柴油机启动失败，且显示的启动失败故障代码与1LLS001AP柴油机启动失败故障代码一致。
（5）回油管渗油不会影响柴油机启动成功。
E.2 低压回路残存的空气
现场模拟排空了MPROP比例阀至高压油泵之间的2根管段，然后启动柴油机，出现启动失败，同时系统发出高压共轨系统报警。
E.3 日常或大修期间手动排气的同时从手动泵吸入的空气
柴油机会在日常定期巡检中或大修后对燃油低压回路进行排气工作，在4LLS小柴上模拟了上述相关工作，并更换了新手动泵，模拟手动泵排气的动作，期间均未发现压力有明显下降趋势。
E.4 高压回路残存的空气
高压回路只有高压共轨内会积存空气，现场模拟高压共轨管内一半是油一半是空气的情况下启动柴油机，柴油机也能正常启动。
综合D.1、E.1、E.2、E.3的检查和分析，如果柴油机低压回路存在渗漏点，柴油机启停会导致高压回路空气聚集，当聚集的空气量较多时会导致下次启动缓慢或失败。
F.喷油器故障
F.1 喷油器针阀卡滞导致常开
喷油器针阀若因为异物或磨损导致卡滞，则喷油器会保持常开状态，则喷油器会持续向气缸内喷油。专业在1LLS小柴启动失败后对润滑油进行了取样分析，未发现有柴油通过气缸渗入润滑油箱的迹象，间接排除喷油器常开导致柴油进入润滑油的可能性。
F.2 喷油器出油阀卡滞导致无法建立起喷压力
若喷油器出油阀卡滞不能回座，喷油器将不能有效建立起喷压力，则喷油器的雾化会受到影响，进而响应柴油机的平稳运行和排气温度，此故障的可能性已通过1/4LLS小柴的空载运行和4LLS小柴满功率试验得以排除。
G.高压泵故障
G.1 柱塞间隙过大导致高压共轨无法快速建压
1/4LLS小柴出厂均已超过7年，高压泵为柱塞泵，柱塞件可能因为运行磨损而导致配合间隙增大，但此现象会始终导致高压共轨无法快速建压，不会一会正常一会不正常。
G.2 柱塞卡滞
其排除结论同上。
H.MPROP比例阀故障
H.1 阀体故障
1/4LLS小柴在启动及空载运行和4LLS小柴满载试验期间，柴油机转速和高压共轨压力均能维持稳定，尤其是4LLS小柴在加载和带满载过程中，高压共轨压力和供油量能够根据负荷自动调整，证明该比例阀无异常。
H.2 传感器故障或通讯线缆中断
如果存在传感器故障或通讯线缆中断，则MPROP比例阀会将供油量增加到最大，则柴油机转速会异常上升，同时会发出喷射控制压力调节器故障报警，因此排除此故障的可能性。
四、结论
专业针对故障代码进行了详细的检查，进油阀接头处渗油为明显的缺陷点，缺陷后果与“空气进入燃油系统”相吻合，其他原因都能找到相关的证据证明非启动失败的原因。当柴油机进油管存在漏点时，当吸入的空气量大于混入的燃油进入气缸排出的气体量，空气就会被压缩累积到燃油系统内，停机时被压缩的空气膨胀，将高压共轨的燃油以及上游燃油挤回燃油箱，柴油机高压共轨内的压力建立会随着空气量的增加而变慢，进而启动时间会逐渐加长，当被压缩空气变成常压，占据高压共轨、高压油泵、燃油系统的空间大于柴油机被电动马达带动10s的燃油输送量，就会造成柴油机在启动时高压共轨内的压力无法上升到250bar.g，不能向气缸内喷油，最终造成柴油机启动失败。
论文作者:王其胜
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年 21期
论文发表时间:2020/4/9
标签：柴油机论文; 高压论文; 燃油论文; 喷油器论文; 故障论文; 压力论文; 空气论文; 《当代电力文化》2019年 21期论文;