1.柴油的选用
用于压燃式发动机(柴油机)中作为能源的石油燃料称为柴油,柴油分为轻柴油和重柴油。轻柴油适用于全负荷转速不低于960r/min的高速柴油机;重柴油适用于全负荷转速在300r/min以上的中速柴油机及300r/min以下的低速柴油机。汽车、拖拉机及工程机械使用的都是高速柴油机。因此,以下主要介绍轻柴油的规格及其使用性能,为叙述方便,将轻柴油简称为柴油。
(1)柴油的质量要求 为了保证柴油在高速柴油机中能正常燃烧,对柴油的质量要求如下:
1)良好的燃烧性,十六烷值适当,自燃点低,燃烧完全,柴油机工作稳定性好,不发生爆震现象。
2)良好的蒸发性能,蒸发速度适当,轻馏分所占比例大,以减小柴油机油耗、磨损,保证足够功率。
3)柴油的粘度应适当,即具有良好的流动性,以保证高压油泵的润滑和喷油雾化的质量,形成良好的混合气。
4)含硫量低,以保证不腐蚀柴油机。燃油含硫量的分类见表10-1。
5)安定性好,在储存时生成胶质及燃烧后形成积炭的倾向都较小。
表10-1 燃油含硫量的分类
(2)柴油的牌号及规格 柴油按质量分为优级品、一级品与合格品三个等级,每个等级的柴油按其凝点又可分为10号、0号、-10号、-20号、-35号和-50号六种牌号。10号柴油表示其凝点不高于10℃,余者类推。
一般而言,各号柴油都是由直馏馏分与二次加工馏分调和而成,低凝点的柴油中,还要根据使用性能的要求,适当调入煤油馏分。通常在10号与0号柴油中,调入直馏馏分比例较大,而调入煤油的比例较小;而在-10号、-20号、-35号和-50号柴油中,调入直馏馏分比例稍小,调入煤油的比例较大。
(3)柴油的选择与使用 柴油机的构造、性能、工作状态和环境温度是选用柴油的依据。对于全负荷转速高于960r/min的柴油机,选用轻柴油。预燃室式与涡流室式柴油机可选用馏分较宽、较重(自燃温度为150~400℃)的柴油;而直喷式柴油机必须使用馏分较窄、较轻(自燃温度为200~360℃)的柴油。
康明斯柴油机所用柴油必须满足粘度、十六烷值、含硫量、水和沉淀物以及浊点等性能指标的要求:环境温度在40℃时,粘度应保持在(1.3~5.8)×10-6m2/s之间;环境温度高于0℃时,十六烷值不应低于40,在环境温度低于0℃时,十六烷值不应低于45;含硫量不能超过0.5重量百分比;水和沉积物不得超过0.05体积百分比,应保持燃油洁净和不含水分或杂质,否则会导致燃油泵和喷油器严重损坏。
在选择柴油时,柴油机使用时的环境温度是最重要的考虑因素。柴油的冷凝点与实际操作使用温度之间有着直接的对应关系。选择柴油时,柴油的冷凝点应低于当地最低气温5℃。具体可参照以下原则进行选用:①10号柴油适合于有预热设备的高速柴油机上使用。②0号柴油适合于最低气温在4℃以上的地区使用。③-10号柴油适合于最低气温在-5℃以上的地区使用。④-20号柴油适合于最低气温在-5~-14℃的地区使用。⑤-35号柴油适合于最低气温在-14~-29℃的地区使用。⑥-50号柴油适合于最低气温在-29~-44℃的地区使用。
不同牌号的柴油可掺兑使用,不需进行专门的换季换油。
柴油中不能掺入汽油,柴油中掺入汽油后,降低燃油的粘度,增加喷油泵、喷油器等机件的磨损。同时,混有汽油、酒精的柴油十六烷值会降低,造成柴油机冷起动困难甚至不能起动。
改善柴油机低温起动性时,起动液不能直接加注于柴油箱中,以免引起气阻甚至火灾。
冬季使用桶装高凝点柴油时,不得用明火加热,以免爆炸。
2.燃油滤清器维护保养
燃油滤清器一般分为粗滤器和细滤器两大类。有些柴油机不单独设置粗滤器,而是在燃油箱出油口处加滤网,起粗滤作用。有的柴油机还装有油水分离器。如6CTAA8.3—300型柴油机配有双级燃油滤清器,第一级为带有放水阀的油水分离器;第二级为燃油滤清器。(www.daowen.com)
每日首次起动前,应旋松油水分离器下端的放水阀,放水20s,然后旋紧。如果气温低于0℃时每天在停机后必须马上放水。放出的液体可能燃油占大部分(夹带着水和杂质),但这可使燃油在更换前总是处于正常状态,以避免因燃油滤清器堵塞而发生中途停车。
康明斯柴油机每运转500h或6个月,应更换燃油滤清器及油水分离器。更换时,关闭油箱供油开关,用专用工具卸下燃油滤清器和油水分离器。安装新的燃油滤清器和油水分离器时,先将接合面擦干净,并在燃油滤清器和油水分离器中注满清洁的燃油,然后用手旋装,待密封面与接合面接合时,再用手旋紧3/4圈(见图10-1)。更换燃油滤清器时,拧下旧燃油滤清器连同里面的燃油一起报废,不能将旧燃油滤清器的燃油倒入新燃油滤清器中,因旧燃油滤清器中残存的柴油带有很多过滤出来的微粒,倒入新燃油滤清器后会使喷油泵、喷油器加剧磨损。
图10-1 装复燃油滤清器和油水分离器
注意:安装时不准用滤清器专用工具旋紧燃油滤清器和油水分离器,否则将使螺纹变形和损坏燃油滤清器。油水分离器放水阀只能用手旋紧,不得使用任何工具。放水时,不能将放水阀全部打开。
在实际工作中,有时会出现燃油滤清器未到规定的使用期限,就发生堵塞的现象。这是因为将含有大量胶杂物或将未经沉淀过滤的燃油加入油箱所致。
3.燃油箱的维护保养
使用清洁的柴油,对柴油机的正常工作有着特别重要的意义。柴油不干净,会加剧燃油系统柱塞、出油阀和喷油嘴针阀等精密偶件的磨损或锈蚀,从而大大降低机器运转的可靠性与耐久性。为此,柴油加入油箱前,必须经过72h以上的沉淀,以免油中杂质和水分被带进油箱。桶装柴油的抽油机必须干净无污染,抽油时油管应插在油箱底部五分之一以上高度,避免将桶底沉淀油抽入油箱,加油前应将加油口处滤筒取出,进行仔细的清洗。每天停机前,应将油箱加满油,避免夜间空油箱内壁因冷凝而产生水珠流入柴油内。应经常检查油箱的油面高度,如油箱内燃油存量不足,应予补充,以防因用尽存油而导致箱底脏油或空气进入燃油系统。开机前,应首先打开油箱排污阀,排出箱底沉淀的脏油或水分。油箱盖上的通气孔要经常疏通,防止因堵塞使油箱内产生真空,造成供油量减小或断油现象。燃油箱应定期进行清洗,机器经长期使用,油箱中的柴油同空气或箱壁接触会生成不少污垢,其中一部分沉入箱底,另一部分则附着在箱壁上。同时,每天加油过程中也难免有灰沙尘土或水分被带入油箱。因此,机器每工作1500~2000h,应清洗一次油箱,否则即使加入的全是干净柴油,也会受到污染。当油箱较为笨重时,可自制一简易工具,利用压缩空气来清洗油箱,具体方法如下:①用0.5in的钢管自制一个喷管,长约1m,下端孔口焊死,并在其周围钻几个直径1~2mm喷孔,上端与来自气泵的软管相连。②放净油箱存油,另加部分干净柴油。③将喷管伸入油箱底部。④开动气泵,当气压升至0.6~0.7MPa时,打开气阀,湍急的气流冲入油箱底部的存油中,引起油液剧烈飞溅与晃荡,可将油箱内壁冲刷干净。这时,要用棉纱塞住油箱口,以免油雾喷出。⑤将污油排出。
应经常检查各燃油管路是否有漏油现象,如有渗漏现象要及时排除。尤其是喷油器与高压油管连接处,喷油器回油管紧固螺钉处,一定要密封可靠,不得有滴漏或渗漏现象,否则会导致燃油浪费、动力下降和机体污染。
4.排出燃油系统中的空气
燃油系统在油泵和油箱之间的燃油管路不密封或燃油用完时,以及在更换燃油滤清器、油泵、高压油管的过程中会形成油路进气现象。如果燃油系统中有空气,会导致起动困难或运转不稳,因此要进行排气。油路排气时,用扳手拧松各处排气螺钉(见图10-2),上下扳动输油泵手柄泵油,直至出油中没有气泡后拧紧排气螺钉即可。康明斯柴油机更换喷油泵时,可通过起动机起动柴油机,使喷油泵在起动机的带动下,将泵内的空气通过喷油泵上的回油管排出。此时,每次起动时间不超过30s,连续使用要间隔2min。更换高压油管后,要排出高压油管中的空气,方法是用扳手拧松喷油器上的高压燃油管的管螺母(见图10-3),起动柴油机,让截留的空气从管路中放出,再拧紧螺母,逐个将高压油管内的空气排出,直到柴油机转速平稳为止。使用此方法后,如果气体仍不能排净,应检查管路是否有漏气情况。
图10-2 松开放气螺钉
图10-3 松开喷油器螺母排气
注意:不可在柴油机热机状态排气,燃油如果喷到炽热排气管上,将会造成火灾,另外应防止高压燃油损伤皮肤。
5.喷油泵的维护保养
喷油泵是柴油机的心脏,内含许多精密零部件。喷油泵在使用过程中,最为重要的是必须保证进入喷油泵的柴油清洁,并使用符合国家标准(GB252—2000)的轻柴油,避免杂质和水分的侵入。
喷油泵及其连接机件要保持清洁、紧固,以保证工作可靠。对于泵体带有加油口及盖板的喷油泵,在进行整部柴油机的清洁工作时,不要用水猛烈冲刷喷油泵,以免水漏入使柱塞弹簧等机件锈蚀,工作中导致柱塞弹簧的疲劳破坏和断裂。
需加润滑油的喷油泵泵体凸轮室和调速器应加注符合标准的润滑油,并要经常检查油面。新机或新泵在试运转后应更换润滑油。加注润滑油时量要适中,太少润滑不可靠,太多可能造成调速器离心元件的旋转阻力增加,使调速器灵敏度降低,轻者发生游车,重者会造成飞车的严重事故。
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