（中国卫星海上测控部 江苏江阴 214431）
摘要:柴油机是船舶动力推进装置，是船舶的心脏，其工作状态直接关系全船动力保障。现就柴油机在航行中出现燃油压力波动现象作如下分析。
关键词：燃油压力、波动、柴油机
1 引言
某船海区航行时，主柴油机在起动后正常运行，但当转速上升后，燃油压力开始从0.2-0.8Mpa之间波动。燃油压力正常压力为0.6Mpa左右，由于燃油压力波动范围过大，进油总管压力波动会引起燃油流量不均，可能造成主机各缸负荷分配不均、增压器喘振等故障，对主机及其附属设备产生极大危害。
2 燃油系统介绍
主机燃油系统包括主机本体外燃油系统与主机本体燃油系统两部分组成。主机本体外燃油系统有燃油日用柜、燃油沉淀柜、燃油粗滤器、燃油齿轮泵、燃油波尔滤器、回油桶等组成；主机本体燃油系统有燃油缓冲器、高压燃油泵、燃油分配器、燃油喷油器等组成。
2.1 主机本体外系统
图1主机本体外燃油系统
如图1所示，燃油存储在日用柜和沉淀柜中，由燃油齿轮泵输送，依次经过粗滤器和波尔滤器，在进入机体。
2.2 主机本体上系统
图2主机本体燃油系统
如图2，燃油进入机体燃油总管，其末端的燃油缓冲器有缓冲进油管燃油压力的作用。经过喷油泵增压达到一定压力后经喷油器按照一定角度和规律喷入气缸燃烧，将热能转化为机械能。喷油泵与喷油器的正常回油可经过回油管排入燃油泄放柜，也可通过隔离阀再次进入燃油进油总管参与循环。
3 燃油压力波动的原因分析
3.1 燃油系统电器故障
燃油压力传感器故障：燃油压力传感器与压力测量点接触不良，导致所测压力波动范围大。信号转换中压力传感器感应到的压力，在转换成电信号传至集控台时发生故障。
3.2 燃油系统机械故障
3.2.1进油系统机械故障
（1）系统管路进气：燃油输送过程中管路连接处漏气或油柜吸口出现吸空现象，会导致管路系统进气引起流量脉动和压力不稳定。
（2）燃油滤器脏堵：燃油粗滤器和燃油波尔滤器滤片出现脏堵时，会造成燃油流量不稳定，引起压力波动。
（3）回油桶中进气：高压油泵和喷油器的高压燃油经管路汇流至回油桶中，回油桶部分燃油再循环进机，如果桶中的高压回油有气也会进入系统，引起压力波动。
（4）燃油缓冲器故障：燃油缓冲器内部结构由弹簧、小活塞、泄油孔组成，安装在燃油进机总管的末端。当燃油压力过高或有较强脉动时，燃油就会克服弹簧的压力，顶开活塞经回油孔进行泄放，以此起到燃油的缓冲作用。
当燃油缓冲器的弹簧预紧力过大时，燃油压力出现脉动时就可能顶不开缓冲器的弹簧，缓冲器不能起到泄流稳压的作用。燃油就会在燃油进机总管内产生扰动，而燃油压力传感器的压力测量点就位于总管上。燃油压力传感器传递到集控台的压力信号就会出现波动。
当燃油缓冲器弹簧预紧力不足或是断裂时，燃油缓冲器小活塞不能完全密封其泄油孔，燃油就会经泄油孔直接泄放，这样缓冲器起不到稳压作用，也会造成燃油压力的波动。
3.2.2回油系统机械故障
（1）回油调压阀故障：调压阀弹簧预紧力过大，导致高压燃油通过隔离阀进入燃油进油总管引起燃油压力波动；调压阀弹簧预紧力不足或损坏，大量燃油回流到回油桶也会引起燃油压力波动。
（2）燃油回油单向阀故障：燃油经喷油泵加压后，部分多余的燃油经回油管回流至回油桶中，回流管上装有单向阀，有防止高压燃油回流的作用。当喷油泵回油管单向阀阀芯与阀座接触面不密封时，燃油就会通过间隙进入回油总管，大量燃油的不正常回流从而引起燃油压力波动。
4 燃油压力波动故障定位与排除
（1）检查燃油压力传感器并进行换新，发现燃油压力仍然波动。
（2）检查低压燃油系统各管路，无明显泄漏进气现象。对燃油粗滤器、波尔滤器拆检，工作正常且滤片无脏堵。在燃油压力传感器接头处驱气，几分钟后故障复现。
（3）对燃油缓冲器拆下检修，发现并无明显问题，稳妥起对缓冲器进行了换新，然而燃油压力波动并没有排除。
（4）检查调压阀工作状态，调压阀工作状态良好。增加调压阀弹簧预紧力，减少大量燃油回流至回油桶，保证燃油供给。燃油压力波动现象仍然存在。关闭隔离阀，发现燃油压力波动持续，排除了回油对进油总管冲击产生燃油压力波动的可能。
（5）对喷油泵回油管单向阀进行检查，并查阅维修保养记录发现单向阀在中修后故障率明显增加，其中保持良好状态最长不超过两天，因此判定为回油单向阀故障导致的燃油压力波动。
对于回油单向阀频繁故障进一步分析，可能是中修过程中喷油泵回油孔节流塞安装不正确或者损坏使其失去良好的节流作用，高压燃油冲击单向阀阀座与阀面，从而引起阀座与阀面结合面密封不良。主机备便状态时，齿轮泵输送燃油到喷油泵，通过喷油泵回油孔节流塞节流回到回油管，进入回油桶重新参与内循环。正常情况下燃油压力为0.6Mpa，而此时燃油压力为0.4Mpa。中修时齿轮泵进行换新且工作状态良好，说明节流塞有可能失去节流、保持压力的作用导致燃油压力下降。另一方面，主机正常运行时，喷油泵柱塞下行燃油进入进油空间，从下行到节流塞下方到上行到节流塞上方过程中，节流塞一直会回油。由于高压燃油不经过节流，直接流走，节流塞对进油空间失去保持压力的作用，从而引起进油管燃油压力波动。因此，进一步确认为节流塞安装不正确或损坏导致的燃油压力波动。
5 结束语
本文主要从燃油压力波动原因出发，利用二分法对可能产生燃油压力波动的原因进行了分析，并通过从易到难、从局部到个体元件进行排除并进行故障修理，最终定位在喷油泵节流塞故障引起燃油压力波动。
参考文献
[1]主推进动力装置.大连海事大学出版社.
论文作者:冯海波
论文发表刊物:《电力设备》2018年第3期
论文发表时间:2018/6/14
标签：燃油论文; 压力论文; 缓冲器论文; 滤器论文; 故障论文; 单向阀论文; 系统论文; 《电力设备》2018年第3期论文;