港作拖轮柴油机高压油泵的故障判断及日常管理要点

柴油机高压油泵与高压油管、喷油器组成喷射系统。柴油机的高压油泵是将燃油提高到一定压力并根据柴油机负荷大小定时定量地把燃油经喷油器喷射到气缸内进行燃烧。它的工作情况直接影响柴油机的正常运转。下面以在船舶实际运行过程中发生过的几起故障案例为例,进行分析探讨故障判断及紧急情况时正确处置,在保障船舶安全的前提下又避免对设备造成危害或更大的破坏。最后对高压油泵的日常管理给予几点管理建议。     

喷油器参数对船用低速机燃烧特性 影响的仿真研究

对某船用低速二冲程柴油机在不同喷油器参数下的喷油及燃烧过程进行了三维CFD性能仿真分析。结果表明：随着喷油器喷孔数量增多,燃油蒸发雾化质量更好,进而对燃烧过程和排放物生成产生明显影响;同样,随着喷油器喷孔夹角减小,燃油蒸汽分布的区域更广,进而对燃烧过程和排放物生成产生明显影响;研究能够为喷油器参数优化,燃油喷射系统改进提供参考。     

BOSCH PE..ZWM 170/100 RS 30..系列高压油泵常见故障分析

燃油喷射系统是柴油机的一个重要组成部分,它将燃油提高到一定压力并根据柴油机的发火顺序和负荷大小定时定量地把燃油经喷油器喷射到气缸内进行燃烧.高压油泵是喷射系统中最关键的部件,它的工作情况直接影响柴油机的正常运转.BOSCHPE..ZWM 170/100 RS 30..系列高压油泵是一系列普遍用于高速柴油机的高压油泵,本文对该系列柴油机高压油泵的常见故障进行分析,以提高故障的排除效率.     

某船用柴油机冒黑烟故障分析

为解决某船用柴油机冒黑烟故障，减少柴油机对海洋空气的污染，文章通过采集柴油机在典型运行工况下的进气压力、排气温度、发动机转速等数据并进行分析，同时对喷油器进行拆检，对柴油机的进排气系统和燃油系统的安装进行检查，并对燃油油品进行分析。结果表明，该柴油机冒黑烟主要是由于燃油油品差、燃油滤芯更换不及时，造成喷油器针阀卡滞，喷油器雾化不良。     

喷油器喷孔直径对船舶柴油机燃烧性能的影响

研究船舶柴油机喷油器的雾化特性对提高船舶柴油机热效率、减少燃油消耗率和有害物排放、预防机械故障有着重要的意义。以4190ZL型船用中速柴油机为例,利用CFD软件FIRE对其喷油器在不同喷孔直径下的喷射雾化和燃烧过程进行数值模拟,得到燃油雾化特性和燃烧过程的数据,并分析其对柴油机NOx和碳烟排放的影响。结果显示采用孔径为0.3 mm的喷油器,柴油机排放特性最佳,为船舶柴油机喷油器设计、故障诊断与选用提供参考。     

基于虚拟仪器技术的燃油喷射测试系统的研制

介绍柴油机燃油喷射测试系统的软、硬件组成及功能,采用该系统对6L16／24柴油机燃油喷射系统的特性进行了测量分析,对比分析不同工况下燃油喷射系统的性能,表明燃油喷射测试系统满足测量精度的技术要求。     

舰船低速柴油机电控喷油器的电磁阀设计与制造

我国舰船低速柴油机电控燃油喷射技术将是能够提高舰船柴油电机燃油经济性、能够减少NOx和碳烟排放的关键。舰船燃油系统中的电磁阀是根据电子信号来进行控制单元(ECU)的调整,从而满足控制喷油器电阀的要求,有效提高了船舶电控燃油喷射控制的灵活性。电磁阀的高速响应可以比较准确地控制喷油速率以及喷油持续时间,这是完成多次喷射的关键,最终电磁阀流通可以保证柴油机在不相同的状况下具有相同的循环喷油量。     

低速柴油机中压共轨参数对喷油特性影响的模拟计算与分析

为了适应未来的排放法规和改善发动机的性能,考虑采用共轨式电控喷油系统以提高柴油机整体性能、降低排放污染。针对市场上某主流型号低速船舶柴油机,利用流体动力学仿真软件对该机型的中压共轨式喷油系统与两级阀式喷油器建立仿真模型,分析并总结系统中的关键参数对燃油喷射特性的影响。     

燃油系统参数匹配优化对船用柴油机性能影响及试验研究

采用试验与仿真结合的方法研究电控化改造对柴油机性能的影响。分别用AMESim和AVL_FIRE仿真软件建立燃油喷射系统模型与柴油机缸内燃烧高压循环模型,以喷油压力为优化目标对喷油参数进行匹配,并将优化结果代入到燃烧模型中计算分析。以优化结果为基础进行台架试验,分析电控化改造对柴油机经济性和排放性的影响。研究结果表明,对于15mm×2.5mm×0.40 mm/°CA×0.30mm×900mm(柱塞直径×油管直径×凸轮型线速率×喷孔直径×油管长度)的组合(试验号8),喷油压力相对于原机提高了40.2%。试验号8的台架试验表明:油耗率有所降低,且在低速低负荷工况下油耗率降低较显著;对于NOx排放,电控化改造后试验号8的NOx排放浓度在负荷特性工况和推进特性工况下相对于原机平均降幅分别在50%以上。     

某型船用高压共轨大功率柴油机喷射特性研究

利用AVL公司的HYDSIM软件对某型船用高压共轨大功率柴油机电控喷油器工作过程进行仿真,仿真结果与实际试验数据相一致,表明仿真模型的准确性.通过模型的建立,系统分析了喷孔直径、喷射压力与喷油规律、雾化质量之间的关系.结果表明:喷孔直径和喷油压力都通过燃油流通截面积影响喷射速率和喷雾特性,这为进一步的高压共轨系统燃烧优化打下了坚实的基础.     

An investigation of the performance of an electronic in-line pump system for diesel engines

WIT Electronic Fuel System Co., Ltd. has developed a new fuel injector, the Electronic In-line Pump （EIP） system, designed to meet China＇s diesel engine emission and fuel economy regulations. It can be used on marine diesel engines and commercial vehicle engines through different EIP systems. A numerical model of the EIP system was built in the AMESim environment for the purpose of creating a design tool for engine application and system optimization. The model was used to predict key injection characteristics under different operating conditions, such as injection pressure, injection rate, and injection duration. To validate these predictions, experimental tests were conducted under the conditions that were modeled. The results were quite encouraging and in agreement with model predictions. Additional experiments were conducted to study the injection characteristics of the EIP system. These results show that injection pressure and injection quantity are insensitive to injection timing variations, this is due to the design of the constant velocity cam profile. Finally, injection quantity and pressure vs. pulse width at different cam speeds are presented, an important injection characteristic for EIP system calibration.     

柴油机喷油泵柱塞穴蚀成因与预防措施研究

针对柴油机柱塞式喷油泵柱塞穴蚀现象,建立喷油泵柱塞偶件模型,利用计算流体力学技术对喷油泵腔内燃油压力场与速度场进行计算,研究柱塞螺旋槽与套筒回油孔处穴蚀形成机理。提出减轻穴蚀影响的预防措施,以提高喷油泵工作效率,延长其使用寿命。     

中速柴油-甲醇双燃料发动机试验

在未对原机燃油系统进行改动的情况下,为一台中速柴油机加装甲醇喷射装置,组成了柴油-甲醇双燃料系统,分析了该发动机在变速和恒速工况下的甲醇替代特性,以及个别工况下喷油正时对上述特性的影响。试验数据显示,随着甲醇替代率的增加,NO_x排放和热效率会出现拐点;发动机HC排放的增长在低负荷时可控制在原机的2.3倍,中高负荷时普遍在10倍以上,最大时达22.4倍;推迟喷油在热效率上的负面影响会随着甲醇替代率的增加而逐步减少,而其在NOx排放方面的优势却能得以保持;在恒速发电工况下,中低负荷时甲醇的部分燃烧倾向增加,限制了甲醇替代率的提高;变速变载的运用形式下,柴油-甲醇双燃料系更容易取得较高的热效率,而恒速变载的运用方式下,双燃料系统更容易获得较低的NOx排放。     

柴油机掺烧气体燃料的低负荷性能试验研究

采用试验方法研究柴油机低负荷工况掺烧LPG和CNG燃料的经济性和排放性能,探讨气体燃料掺烧比例、喷油提前角和压缩比对低负荷性能的影响,研究表明,柴油机低负荷掺烧气体燃料会导致燃烧室温度下降、燃烧不良、经济性下降和HC排放急剧增加,因此,减少气体燃料掺烧比例、增大喷油提前角、减小喷油器的喷孔直径和适当增大压缩比,有利于改善柴油机掺烧气体燃料的低负荷性能。     

分油机系统模拟仿真设计

针对使用实际分油机系统进行教学与训练在安全和经济方面存在的制约因素.为帮助学员较快熟练掌握分油机系统的操控,采用VC++编程技术和数字仿真技术,结合数学建模,设计开发基于PC桌面的船舶分油机模拟仿真系统.仿真分析和应用结果表明:船舶分油机模拟仿真系统能够模拟实际分油机系统的操作控制过程,方便学员熟悉各种故障现象,熟练掌握船用燃油分油机的操作程序、操作要领和保养维护系统知识.     

舰船燃料电池动力系统研究现状

燃料电池系统具有高效率、低噪声、低电磁信号等显著优点,是未来舰船动力源的最有力竞争者之一。阴极进排气系统、阳极进排气系统、燃料电池堆、水热管理系统以及系统总体优化技术都有尚待解决的难点;贮氢固体的低温释氢技术、重整制氢过程中的高效除硫技术、高温质子交换膜的制取将是实现燃料电池系统广泛应用的关键。     

提高柴油机供油系统可靠性探讨

柴油机的供油系统是柴油机的重要组成部分，是柴油机的心脏与血脉，它对柴油机的燃烧以及柴油机的动力性、经济性、可靠性和排放特性等一系列性能指标有着有直接的影响。统计数据表明，在柴油机的各种故障中，供油系统的故障比例最高．本文对柴油机供油系统进行可靠性分析，并对如何提高其可靠性提出建议．     

质子交换膜燃料电池动态响应特性的研究影响

本文针对质子交换膜燃料电池（PEMFC）动态响应特性做了一系列研究实验,结果证明,PEMFC动态响应与电池负载类型、负载的加载方式有密切联系,同样的阶跃电流下,PEMFC加载纯阻性负载比加载纯感性负载响应时间更短,低调更低。同样的操作条件下,相对固定电流取电,固定电压的取电方式不会带来低调电压。     

船用大功率柴油机新型燃油系统的数值仿真

本文数值仿真了一种适合劣质燃油（重油）的循环式燃油系统（一泵二嘴四针阀），提出了处理喷油器和燃油分配器边界条件的准维模型以及用于喷油泵边界条件的新模型。该燃油系统已应用于MANB&WL60MC／MCE等大功率柴油机。与常规的数值仿真相比，求解管内流动的二队双曲型偏微分方程的边界条件发生了很大变化，这是燃油系统研究的难点和关键。预测结果与试验结果较为一致。本研究还进行了不同功率点变型方案的模拟研究和结构参数的优化设计分析，以满足不同船舶的需要。     

压力波动对喷嘴内流场及喷油规律影响的仿真研究

采用模糊PID控制策略模拟共轨管内的燃油压力作为边界条件，对不同尺寸喷嘴进行CFD流场计算，研究高压共轨压力波动对喷嘴内部流场及喷油规律的影响，结果可对各孔流量的均匀性和下游的喷雾特性研究提供更真实的边界条件，供喷嘴结构参数的优化设计参考。