挖掘機燃油系統的設針

tags:    時間:2014-03-12 11:29:42
挖掘機燃油系統的設針簡介
挖掘機的燃油系統主要由燃油箱、濾清系統、進油管路、回油管路和發動機內部的燃油系統等組成,燃油系統是一個非常重要的系統,系統設計的好壞直接影響到發動機……
挖掘機燃油系統的設針正文


挖掘機的燃油系統主要由燃油箱、濾清系統、進油管路、回油管路和發動機內部的燃油系統等組成,燃油系統是一個非常重要的系統,系統設計的好壞直接影響到發動機功率的發揮和挖掘機作業效率的高低。發動機內部的燃油系統是非常精密的,它需要較好的潤滑和冷卻,才能保證這些部件定時、定量地噴射出霧狀高壓燃油,才有可能充分發揮發動機的功率,並有效降低發動機排放。因發動機內部的燃油系統在發動機的文獻中已作了詳細介紹,故本文對發動機內部燃油系統不作介紹。一、燃油箱基本組成與設計注意點1、燃油箱基本組成燃油箱的作用是儲存燃油並使其得到有效冷卻。挖掘機燃油箱最小容量以滿足挖掘機正常作業油量計算。燃油箱的材料一般用薄壁鋼板衝壓或焊接而成。如果油箱採用焊接而成,鋼板的厚度不得小於5mm,否則易產生變形,油箱加工好后,必須將焊渣清理乾淨,並進行酸洗、磷化處理。燃油箱的基本組成如圖1所示。圖1:1、液壓空氣濾清器;2、螺栓;3、墊圈;4、法蘭;5、橡膠墊;6、箱體;7、竹節式環形接頭;8、墊圈14;9、螺栓;10、四角塞頭;11、內接頭;12、一片式內螺紋連接球閥;13、水管接頭2、挖掘機燃油箱應設計有排污閥和油位計燃油中的水分和臟物,如果不及時排除,累積到一定程度會對發動機產生意想不到的危害。水分對燃油泵、噴油器產生極大的磨損,工作一段時間後會出現霧化不良,功率下降,冒黑煙,水分過多有時出現無法啟動發動機。臟物過多有時會突然出現堵塞進油管,出現功率嚴重不足、突然熄火等故障。因此在油箱底部安裝排污閥可以定期將燃油箱底部的水及沉積物從油箱里排出,油位計可以及時提醒司機及時加油。3、通氣孔設計由於發動機在回油過程中有空氣進入燃油箱,燃油溫度變化也會使燃油箱中的壓力增大,因此,油箱必須設計有通氣孔,保證油箱內壓力不得超過50kPa。為了減少空氣中的灰塵進入油箱內,通氣孔應安裝有空氣濾清器。燃油箱必須有一個1.5mm的通氣孔和一個回油連接,以方便空氣和其他氣體在燃油箱沒有壓力的情況下從燃油中分離,通氣孔必須能避免污垢和水的進入。通氣孔可與燃油加註口設計成一體,燃油加註口必須安裝有過濾精度為60um的濾網,防止加註燃油時臟物進入燃油箱。4、油箱高度設計挖掘機總體設計時應考慮燃油箱的布置高度,油箱的最高液面不能超過發動機噴油器高度700mm。

一般來說,燃油箱的吸油點位置離油箱底部保持在25mm以上,以保證不吸入燃油內沉澱的水及沉渣,燃油箱必須配有放油孔,方便水及沉渣能從油箱中定時放掉,箱體設計時油箱容積還應留有一個相當於油箱容積的5%的空間作為油箱的膨脹空間。

二、進出油管設計進油出油管設計包括進油管路設計、燃油回油管路的設計、燃油濾清系統、燃油管路包括進油管路、回油管路、燃油切斷閥等。進出油管設計的基本組成如圖2所示圖2圖2:1、螺栓;2、墊圈;3、油水分離器:4、竹節式接頭;5、空芯螺栓;6、軟管卡箍;7、螺栓;8、墊圈;9、織物液壓膠管;10、織物液壓膠管;11、織物液壓膠管;12、織物液壓膠管;13、燃油濾清器;14、單偏式帶膠套卡箍;15、螺栓;16、螺母;17、密封墊;18、空芯螺栓;

1、進油管路設計由於挖掘機的特殊結構,挖掘機燃油進油接頭一般布置在油箱底部較好。挖掘機燃油箱一般為高位油箱,對於使用有燃油泵的發動機,在發動機進油及回油管路中須加裝單向閥或截止閥。吸油管伸入靠近油箱底部處吸取燃油。吸油口距油箱底部最小保持25mm,而且最好靠近油箱的中部,以使吸油口與油箱底部的燃油沉積物保持一定的距離,避免臟物進入吸油管。豎直的吸油管必須保證密封性,以防止臟物和水分進入燃油系統。

2、燃油回油管路的設計在某些工況下,發動機的回油在流動過程中會將空氣帶進回油管路中。回油口與進油口必須保持一定的距離,中間應該有隔板隔開。對於排量小於10L的發動機(功率不大於175kW),回油口與進油口之間的距離不小於300mm,對於排量大於14L的發動機(功率大於245kw),回油口與進油口之間的距離不小於500mm。這樣的設計還可以防止高溫回油加熱進油。為了方便燃油系統的維修保養和防止發動機停機后燃油從油箱倒流入發動機,回油口必須布置在油箱的側面的上部。

3、燃油濾清系統在挖掘機燃油系統中,燃油必須經過有效的過濾,才能避免發動機燃油系統發生故障,延長發動機壽命。挖掘機的燃油濾清系統包括燃油粗濾器、燃油精濾器、油水分離器等。發動機的輸油泵、噴油器、高壓燃油泵的柱塞偶件都是靠燃油潤滑;裝有分配泵的發動機和發動機,整個高壓燃油泵全部靠燃油潤滑,燃油中的水分會使柱塞偶件的磨損加劇,因此,有必要讓燃油中的水分在到達燃油泵之前利用油水分離器分離出來,故在燃油系統中應該加裝濾清器(油水分離器)。柴油機的燃油過濾精度要求很高,一般採用兩級過濾,粗濾器過濾精度為40~60um,精濾器的過濾精度為5~10um。此外,在設計挖掘機燃油系統時,還必須考慮使用及維護方便,因此油水分離器和濾清器都宜布置在盡量高的位置。另外在新車的質量保證期內,不應採用濾清器(濾芯)的代用品,即使過了質量保期,也要慎重地選用濾清器。柴油濾清器的性能按照ISO標準是有等級代號的。空氣濾芯除按SAE標準進性能試驗之外還須進行台架試驗,以滿足發動機額定進氣量的原始進氣阻力等要求。合格的機油濾清器必須符合原設計的發動機氣缸壓力,機油溫度,流量,粘度及車輛使用條件等,並且要考慮芯品質的綜合平衡。液壓油濾芯在生產廠家的產品樣本或銘牌上標註的是名義過濾精度,而非絕對過濾精度,只有經過試驗測定的B值才能表示濾貢的過濾能力。液壓油濾芯還應滿足壓力損失的要求(高壓過濾器的總壓差小於0.IPMa,回油過濾器的總壓差則小於0.05MPa),以保證流量與濾芯壽命的最優化。在選用濾清器(濾芯)時可選用原裝件,也可選用第二品牌。須注意的是:要對所選的濾芯進行驗收,檢驗它是否符合其應具備的性能指標。空氣濾芯:選用的空氣濾芯一定要與原裝發動機的動力性、經濟性及可靠性匹配。選用的空氣濾芯要考慮以下的因素:(1)額定進氣量;濾芯技術參數中的空氣流量應大於配用發動機的額定進氣量a過濾材料:對過濾材料有厚度、抗張力、原始進氣阻力、過濾精度等要求。進口柴油要求空氣過濾精度為5um,國產柴油機也要還應小於20um。高效濾紙的過濾精度為2um,普通進口濾紙為30um,而國產濾紙僅為80um。(2)濾芯性能試驗:流量—阻力(壓降)試驗測定空氣流動壓力損失(流量—阻力或流量—壓力分硐曲線);原始過濾效率試驗:可計算出濾芯的集塵效率,正常濾芯的降塵率應為99%以上。儲塵能力試驗和累積效率試驗;濾芯積塵灰過多造成堵塞、進氣阻力增大。使發動機功率下降5%或油耗上升5%時的進氣阻力是一極限值,達到此值時就必須清掃或更換濾芯。試驗時,進氣阻力或壓力降達到746kPa時的積灰重量即是濾芯的儲塵能力,而在此試驗期間的過濾效率則為累積效率。原始進氣阻力試驗,進氣阻力9額定時氣量通過濾芯時在進、出口處的壓差)不應超過3.2kPa,否則功率將下降,發動機會冒黑煙。

4、燃油管路燃油管路包括進油管路、回油管路、燃油切斷閥等。進油管路的含義是:進油管路包括燃油箱底部的吸油口至發動機噴油泵進油口之間的一段油路,一般還包括在油箱里的一個吸油裝置、軟管(硬管)及到發動機的適當的連接。進油管路在滿足發動機供油系統功能要求的前提下,應盡量減少燃油系統阻力,使用足夠大的管路通徑,減少油箱到發動機噴油泵、進油口之間的管路長度。回油管路的含義是:燃油回油管路是指燃油從發動機回到燃油箱回油口的一段油路。回油管路阻力必須小於發動機廠商提供的最大回油阻力要求。最好的燃油系統設計必須是將發動機與油箱之間的管路長度儘可能設計得最短,管路內徑適當,管路阻力足夠小。如果回油阻力過高,將有部分回油進入氣缸,這樣會造成氣缸內壓縮壓力過高,並導致溫度升高、煙度增加,發動機性能變差,並將大大縮短柴油機的使用壽命。燃油管路材料的含義是:管路材料可以使用不鏽鋼管、銅管及柔性軟管。軟管的材料一般採用高質量的帶織布或尼龍加強層的橡膠軟管,必須為耐油、耐磨材料,在一40℃—120℃的溫度下能連續使用,且能承受大於150kPa的壓力。軟管還必須保證在長時間與發動機燃油、機油及水接觸后不會膨脹及老化,具有足夠的柔韌性。進油軟管在-50kPa的壓力下不應存在吸扁現象。在易遭受彎曲和振動的地方,不準使用銅管。管路中球閥的通徑不得小於管路通徑。管路安裝的含義是:在安裝挖掘機燃油管路時,應保證在挖掘機任何工作過程中都不被損壞。柴油機與機體之間的燃油管必須裝有柔性軟管,以允許柴油機與機體之間產生相對位移。進回油軟管在鋪設時,應盡量保證從油箱以最短的距離連接到發動機,避免向上或向下的急轉彎。因為向上的急轉彎易使轉彎處成為儲存空氣的地方,將造成發動機產生奇怪的故障;而向下的急轉彎將使轉彎處成為存水處,在低溫情況下容易結冰而阻礙燃油的流動。燃油溫度控制:燃油溫度對發動機輸出功率影響很大,燃油溫度過高,將大大降低挖掘機的作業效率。

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