原创《关于MTU4000系列柴油机排气温度高故障分析其排除》：关于免费柴油机论文范文在这里免费下载与阅读,为您的柴油机相关论文写作提供资料。
摘 要：MTU4000系列船用柴油机在工作时易出现过高的排气温度的不利工况,本文针对这一情况进行了故障分析,得到了引发这一故障的主要因素有：燃油质量、雾化质量、进气质量、运动部件状况,并对上述因素进行逐个的排查.本文还探讨了燃油系统的工作原理,以及喷油器的工作原理、检查方法及故障处理,并提出了相应的应对措施.此外,本文从管理的角度出发,给出了有效避免柴油机排温过高的建议,并阐述了对机械设备进行日常管理时需要注意的问题.
关键词：MTU4000柴油机 柴油机排温过高 故障分析 解决方法
1.MTU4000系列柴油机以及排气系统
在20世纪90年代,德国MTU公司开发研制了MTU4000系列柴油机,该系列的柴油机能够达到IMOⅡ 排放标准（船舶行业）,原有的喷油泵也变为使用共轨式喷射系统（COMMON RAIL）.MTU4000系列柴油机开发中运用到的新技术是柴油机燃烧技术,这一技术的优点是：共轨式喷射系统的利用改变了传统喷射系统的约束,削弱了有害物质的排量,同时也使柴油机的燃烧效率得到了很大的提高,作为新一代柴油机,具有大功率、高速的特点.MTU4000系列柴油机利用了直喷燃烧技术和液体冷却技术,总排量为65L,气缸径内为165mm,行程为190mm,柴油机的额定转速为2000rpm,按ISO3046标准最大功率为2320KW即为该款柴油机的系列号.MTU4000M70是我国粤港澳地区高速双体客船主机的主要型号,下面以该型号为例对柴油机的进排气系统作简要介绍：
1.1低负荷工作时
当发动机低负荷时（即转速低于1680）,空气由A排废气涡轮增压器吸入并增压送入A排中冷器,由于低负荷时只有一半的气缸为有效做功,由ECU控制断缸喷油,B排增压器进气风门处于关闭状态,所以B排空气通过A排中冷器与B 排中冷器之间的平衡管输入,空气经中冷器冷却后经由进气管进入气缸.
1.2高负荷工作时
当发动机高负荷时（即转速高于1680）,A、B排废气涡轮增压器同时工作,A排空气由A排废气涡轮增压器吸入并增压送入A排中冷器经冷却后由进气管进入到气缸头,B排空气由B排废气涡轮增压器吸入并增压送入B排中冷器经冷却后由进气管进入到气缸头,A、B排多余的增压空气由平衡管进去到中间的预推阀排到排气歧管.
2.常见故障检查,分析与修理
燃油燃烧情况能够通过排气温度的高低来判断,柴油机的排气温度过高时,会导致其热负荷增加,增强了热应力,这就会对材料性能、润滑条件、使用寿命等造成不利的影响.若不能对过高的排气温度进行有效的控制,可能会导致零件烧毁,最常见的就是排气阀烧毁,零件烧毁可能使正在高速运行的柴油机的安全受到威胁.因此,监测并控制好排气温度,有利于保证柴油机在正常工况下运行.在对柴油机进行故障检修时,应提前向船方相关负责人咨询该主机在运性时的情况；如：排温偏高的状态是固定的还是波动的；排温偏高的气缸与正常温度气缸的偏差大小等.这些信息对之后的故障判断都会很有用,排温偏高的气缸若是有波动则大多数是电气部分引起的故障,如排温传感器故障,信号线束故障,ECU故障等.如果排温偏高数值没有波动的则大多数是机械部分引起的故障.主机机械部分引起的排温偏高应要引起充分的重视,特别是在初步排除了燃油、进气方面的故障后应尽快泊厂检修.
2.1燃油供给系引致的排温高
2.1.1雾化质量
导致雾化质量差的原因是：燃油颗粒粗糙,质量差,燃烧时燃油与空气的接触不完全、混合不均匀,发生了不充分燃烧,提高了排气温度.通过化学成分和技术指标可以分析燃油的质量,在对燃油进行选择审核这些指标,对于不能满足指标要求的燃油应该严格禁止使用.因为一旦选用了质量不达标的燃油,燃油就会发生不充分燃烧,这会使得柴油机的排气温度持续增加.在燃油选择的时候,除了要关注燃油的质量是否达标以外,其选择还应该具有针对性,即不同的机型所选用的燃油粘度应有所差异.若燃油与柴油机不能进行合理的匹配,也会使得排气温度增大,甚至会导致柴油机的运行出现中断.在进行燃油的选择时,还有应该考虑到燃油运行的温度,根据生产实践中四冲程柴油机的使用情况,可对燃油温度进行手动控制,通过对温度的调节来改变燃油的粘度,从而达到对燃油质量进行控制的目的.
2.1.2喷油器出现故障
导致排气温度过高的原因有三點：（1）启阀压力过低,启阀压力过低主要是由下述情况引发的：因错误安装或卡死使喷油器处于常开状态；压力弹簧断裂；压力弹簧或安装在压力弹簧上的锁紧螺母发生松懈.启阀压力过低,喷油器喷油开始工作时会提早喷油,喷油结束时又发生延迟,这就增加了喷油过程的时长.喷油时长的增加会降低雾化质量、使得燃油发生不充分燃烧,降低燃烧质量；同时还是会使后燃期燃烧情况恶化加剧,进一步降低了加燃烧质量,此时机件会出现过热现象,引发排气温度升高.（2）喷油孔直径偏大,会降低雾化质量,造成燃烧不充分,从而增加排气温度.（3）喷油嘴出现小孔、裂纹、以及密封不严的情况.都会使喷油嘴出现滴漏的现象,导致后燃期时长增加、燃烧情况恶化,从而增加排气温度.当出现这种情况时,需要拆下喷油嘴并观察其结碳程度,此外,还需要进行一系列的试验,包括：密封性试验、启阀压力试验、雾化质量试验,以便验证该情况产生的具体原因.
2.1.3喷油提前角过小或过大
柴油机的排气温度、最高爆炸压力、平均压力增长率都与喷油提前角有关.角度过小,将导致后燃恶化,增加排气温度和热负荷、减小热效率.角度过大,将导致滞燃期延长、最高爆炸压力增大、柴油机启动困难、以及震动严重等情况发生.因MTU4000系列的燃油喷射是通过电子技术实现,实际生产中,应依据说明书对ECU的数据进行核实和控制,以便确定合理的喷油提前角.
柴油机论文参考资料：
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