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Analyse und Optimierung von Hochdruckölpumpenfehlern in Schiffs Dieselmotoren

Jun 30, 2025

Die Hochdruck-Kraftstoffpumpe ist eine wichtige Komponente des Kraftstoffversorgungssystems der Dieselmotor-Kraftstoff. . Es kann einen ausreichenden Injektionsabzugsdruck für den Injektor . liefern. der Dieselmotor .

Dieser Artikel nimmt den Hochdruckölpumpenkupplungsverwerfungen im MAN12V32/40 Vier-Takt-Medium-Geschwindigkeits-Dieselmotor auf werden . bereitgestellt

 

1, Fehlerphänomen

Ein Baggerprojektgefäß ist mit zwei MAN12V32/40-Vier-Takt-Geschwindigkeits-Dieselmotoren . während einer routinemäßigen Inspektion des Hauptmotors ausgestattet. Ein Mechaniker stellte fest

Der Vorgesetzte wies den Dienst sofort an, das Drosselklappenrock eindringlich zu drücken und zu ziehen, aber der Effekt war nicht signifikant .

Nach den Anweisungen wurde das Motorpersonal nach der Inspektion eine der Hochdruckölpumpen abgebrochen und geprüft.

 

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Abbildung 1: Diagramm der Ziehmarke am Hochdruckölpumpenkolben eines bestimmten Hauptmotors eines bestimmten technischen Schiffs

 

Nach einer solchen Fehlfunktion besteht die übliche Praxis darin, Öl in das Drosselklappenregal hinzuzufügen oder die Nockenwellenabdeckung zu öffnen, um den Zylinder zu drehen, um den Kolben des Zylinders in die untere Mitte fallen zu lassen, und dann zu schieben und zu ziehen, um ihn zu aktivieren .}}}

Wenn der Widerstand zu hoch ist, führt das Drücken und Ziehen des Gasgestells zu einer stärkeren Belastung des Kolbens .

 

2, der Strukturprinzip und Schmiermechanismus des Hochdruckölpumpenkolbens

1. Prinzip der Kolbenpaarstruktur

Der Hauptmotor dieses Schiffes nimmt eine Hochdruckölpumpe mit einem Rückgänger an, wie in Abbildung 2., wenn der Hauptmotor funktioniert

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Abbildung 2 schematisches Diagramm der Hochdruckölpumpenstruktur mit Ölrückkehrloch

 

CAM 1 ist auf der Nockenwelle fixiert, und wenn die Kurbelwelle die Nockenwelle durch den Nockenwellenübertragungsmechanismus dreht, drückt der CAM die Roller gemäß dem festgelegten Timing .

Wenn sich der Kolben 3 nach oben bewegt und seine Oberfläche Loch A schließt, beginnt der Kraftstoff in der Pumpenkammer zu komprimiert .

Sobald der Kraftstoffdruck ausreicht, um den Widerstand von Feder 5 zu überwinden, öffnet sich das Auslassventil 4 und die Kraftstoffversorgung beginnt .

Wenn die geneigte Rillenkante des Kolbens 3 das Ölloch A öffnet, kehrt der Kraftstoff in den Einlassraum zurück und die Kraftstoffversorgung endet .

Unter ihnen besteht das Kolbenpaar aus einem Kolben und einer Hülle . Während der Operation rutscht der Kolben in das innere Loch der Hülse, wodurch ein Pumpeffekt erzeugt wird.

 

2. Schmiermechanismus

Die Arbeitsumgebung von Kolbenkomponenten ist hohe Temperatur, hohen Druck und Relativbewegung, daher sind strenge Schmiermittel und Kühlung erforderlich. .

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Abbildung 3 Einlass- und Auslassdiagramm aus Ärmelnschmieröl

 

Wie in Abbildung 3 gezeigt, befinden sich zwei kleine Löcher auf der Hülse, von denen eines das Öleinlassloch zum Schmieren und Abkühlen der Mitte des Kolbens ist, und das andere ist das Ölrückkehrloch . Es gibt einen Versiegelungsring zwischen den beiden für die Isolierung {.

Der obere Teil des Kolbens wird durch Kraftstoff geschmiert, und die Schmieröleinlass- und Auslasslöcher an der Hülse sind klein und durch minderwertiges Kraftstoff leicht blockiert, was es schwierig macht, einen Schmierölfilm zwischen Kolben und Hülsen zu bilden .}}}}}

Sobald die Schmierbedingungen der Kolbenkomponenten unterbrochen sind, dh wenn die Kühlung der oben genannten Teile schlecht ist oder eine Skalierungsansammlung vorliegt, wird die Gleitoberfläche trockenen Reibung, Wärmeerzeugung und schließlich jammern

 

3, Gründe für die Blockierung der Kolbenkomponenten

Nach einer umfassenden Analyse des Mechanismus der Plunger -Kopplungs -Jamming können die folgenden Gründe identifiziert werden:

1. Kraftstoffqualität

Der Ingenieur inspizierte sorgfältig den Kraftstoffeinlass und die Rückkehrlöcher in der Hülse und stellte fest, dass es viele Kohlenstoffablagerungen an den inneren Wänden und der Umgebung dieser beiden Öllöcher gab, die in der Textur {. relativ hart waren

Nach dem Schleifpolieren zeigt das Ölloch leicht weißlichem Schmutz, der fest haftet und nicht durch allgemeine Reinigungsmethoden vollständig entfernt werden kann .

Dieser Schmutz wird durch die Karbonisierung von minderwertigem Brennstoff unter hohen Temperatur- und Druckbedingungen . verursacht

Obwohl der Marine Dieselmotor ein mittelschwerer Motor ist, verbrennt er während des normalen Betriebs schweres Öl, und die Qualität des schweren Öls beeinflusst direkt den Betrieb der Hochdruckölpumpe .

Schweres schweres Öl enthält hohen Schwefel und Restkohlenstoff sowie einen hohen Vanadium- und Natriumgehalt, der die Inzidenz von Niedertemperatur und Hochtemperatur-Korrosion . erhöhen kann Dieser Punkt, der Kolben und die Hülse, haften .

Aufgrund der Tatsache, dass sich im oberen Teil der Hülse die Öllöcher im Einlass und die Auslasslöcher befinden, nach dem gewaltsamen Drücken und Ziehen des Drosselklappengebiets trat ein Pull -Mark -Phänomen auf dem oberen Teil des Kolbens auf .}}} auf

 

2. Operation Management

Im täglichen Betrieb und die Verwaltung von Schiffen ist es besonders wichtig, dass Marine -Ingenieure die Eigenschaften der wichtigsten Teile des Kraftstoffsystems genau erfassen .

1) Kraftstoffviskositätsmanagement und Temperaturkontrolle .

Die angemessene Kraftstoffviskosität ist entscheidend, um den normalen Betrieb von Kolbenkomponenten . sicherzustellen

Das Fallschiff verwendet NEIN . 180 schweres Öl in der täglichen Navigation . gemäß den empfohlenen Betriebsparametern des Herstellers muss der Kraftstoff normalerweise auf etwa 120 Grad erhitzt werden, um eine Viskosität von 10-15 mm/s beizubehalten .}}}}}}}}}}}}}}

Wenn die Kraftstofftemperatur abnimmt, wird der Brennstoff viskoös, was leicht zur Bildung von Schlamm führen und Haft- und Jammingprobleme zwischen den Kolbenkomponenten . verursachen kann.

Im Gegenteil, wenn der Kraftstoff übermäßig erhitzt ist, kann er zu einer Kohlenstoffversorgungskohlenstoff führen, die Kohlenstoffablagerungen in der Nähe des Hülsenöllochs und des Kolbenkopfes bildet, der die Schmierwirkung behindert und auch zu Jamming {{}}} führt

Obwohl der Kolben und die Hülse in der Hochdruckölpumpe den gleichen Expansionskoeffizienten aufweisen, erhitzt sich der Kolben schnell, weil sich die Hülse in einer normalen Temperaturumgebung, die in einer normalen Temperaturumgebung . {}} die extrem kleine Lücke zwischen den beiden beiden {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2},, umgeben ist.

2) Betriebsumwandlungsbetrieb und dessen Zeitplan .

Um sicherzustellen, dass das schwere Öl im Rohrleitungssystem und die Geräte vor dem Stoppen des Motors vollständig verbrannt werden kann, und um die Erhöhung der Viskosität von Reststarköl aufgrund der Abnahme der Motortemperatur zu vermeiden, sollte das Schiff den von schweren Öl verwendeten Kraftstoff auf leichte Diesel umschalten {.}}}}}}}}}} umschalten.

Der Zeitpunkt des Ölwechsels sollte einigermaßen fortgeschritten sein, was genügend Zeit für das schwere Öl im System gibt, um vollständig zu verbrennen .

Wenn schweres Öl im Rohrleitungssystem und Geräte übrig bleibt, kann es nach dem Abkühlen schwierig sein, Ablagerungen oder Schlamm zu reinigen, was zu einer Aufstreichung von Präzisionsmechanikkomponenten wie Plungern .}}}} zu reinigen kann.

Das Gehäuseschiff wechselte nur 2 Stunden im Voraus zu leichtem Dieselöl, bevor er die Konstruktion und Verankerung beendete. Dies reicht nicht aus, um die vollständige Verbrennung von schwerem Öl im System zu gewährleisten.

 

3. Der Kolben

Schwankungen des Kraftstoffdrucks können einen bestimmten Einfluss auf die innere Oberfläche der Hülse und des Kolbenkopfes haben, gekoppelt mit der sauren Korrosion des Brennstoffs selbst, was zu einer Korrosion des Kolbenkopfes auf der inneren Oberfläche der Hülse . führt

Kavitationskorrosion kann das Metall auf der Oberfläche des Kolbens beschädigen und sogar den Kolrovierer . Kavitationskorrosion des Kolbens über der geneigten Rille tritt und ist auf der Oberfläche des Kolbens. Gegenüber dem Ölrückkehrloch unter den häufigsten Lasten. Assembly .

Obwohl die Hochdruckölpumpe im Gehäuseschiff ein isobares Entladen von Ölauslassventil verwendet, das die Kavitation verringern kann, kann sie die Kavitation nicht vollständig beseitigen .

Kavitationkorrosion spielt eine fördernde Rolle bei der Störungsfehler von Kolbenkomponenten und ist auch ein Faktor, der in der umfassenden Analyse der Fehler . berücksichtigt werden muss

 

4, Optimierungsmaß und Überprüfung

Basierend auf der Analyse der oben genannten Gründe Optimierungsmaßnahmen vorschlagen und reale Schiffsüberprüfung auf dem Fallschiff . durchführen

1) Während des Vorbereitungszeitraums für Verankerung und Docking des Schiffes verlängern Sie die Umwandlungszeit zwischen leichtem und schwerem Öl im Schiffs -Dieselmotor, um eine vollständige Verbrennung von starkem Kraftstoff im Kraftstoffsystem zu gewährleisten .

By observing the actual effect of extending the time period for converting light and heavy oil on the case ship, it was found that after 10 times of light and heavy oil conversion, the process time for converting heavy fuel to light fuel was extended from the original setting to 4 hours, and the occurrence mode of the jamming fault of the high-pressure oil pump plunger coupling of the diesel engine changed significantly.

Insbesondere vor der zeitlichen Einstellung des Umwandlungsprozesses gab es durchschnittlich 4 Instanzen von Hochdruckölpumpenkupplungs-Kopplungsfehlern pro 10 leichter Ölschaltvorgänge mit einer Ausfallrate von 40%.}}}}}}}}}}}}}}}

Nach der Verlängerung der Umrechnungszeit wurde jedoch beobachtet, dass nur ein solcher Fehler mit einer Ausfallrate von 10%. auftrat.

Dieses Ergebnis zeigt, dass die Verlängerung der Zeit für schweren Kraftstoff zum Umschalten auf leichten Kraftstoff dazu beitragen kann

Daher kann die Änderungsrate der Kraftstoffqualität während des Umwandlungsprozesses einer der wichtigsten Faktoren sein, die den Arbeitszustand der Hochdruck-Kraftstoffpumpenkupplung . beeinflussen

Zukünftige Forschungen können die Auswirkungen einer geeigneten leichten Umwandlungszeit und Zuverlässigkeit weiter untersuchen und die Möglichkeit der Optimierung von Strategien zur Kraftstoffumwandlung untersuchen, um die Ausfallraten zu verringern .

 

2) steuern

Der Duty Engineer muss sicherstellen, dass das automatische Steuerungssystem der Kraftstoffversorgungseinheit ordnungsgemäß funktioniert, und muss die Temperaturänderungsrate strikt steuern, um die Kraftstoffviskosität in einem angemessenen Bereich . aufrechtzuerhalten

Gemäß den vom Hersteller bereitgestellten technischen Spezifikationen wurden mehrere Optimierungsversuche durchgeführt, um die Temperaturänderungsrate des Kraftstoffsystems durch eine Reihe von Experimenten anzupassen .

Nach jeder Anpassung wurden detaillierte Aufzeichnungen und Analysen zum Arbeitsstatus der Kolbenkomponenten . durchgeführt

Die Ergebnisse zeigen, dass bei einer Heiz- oder Kühlrate von nicht mehr als 2 Grad /min den Kraftstoff einen relativ idealen Viskositätsbereich aufrechterhalten kann, wodurch die durch Überhitzung oder Unterkühlung der Kolbenkomponenten verursachte mechanische Spannung verringert wird, wodurch unangemessene Reibung zwischen Metallteilen vermieden wird, und die Möglichkeit eines Hochdruck-Kraftstoffpumpen-Plunger-Plunger-Scheiterns {{{}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} reduziert werden.

Darüber hinaus ist die Aufrechterhaltung einer stabilen Temperaturänderungsrate gleichermaßen wichtig, um andere Komponenten des gesamten Kraftstoffversorgungssystems . zu schützen

In zukünftigen Erkundungen sollte das Motormanagementpersonal weiterhin die optimale Strategie zur Temperaturregelung untersuchen und erwägen, fortschrittlichere Sensor -Technologie und intelligente Steuerungssysteme einzuführen, um ein genaueres Temperaturmanagement zu erreichen, was eine solide technische Unterstützung für die Verbesserung der Gesamtleistung von Schiffsstromsystemen {{}}}}} achten kann.

 

3) Verbessern Sie die Reinigungsmethode für Hochdruckölpumpenkomponenten .

Bei der Aufrechterhaltung von Marine-Dieselmotoren ist die Sauberkeit von Hochdruckölpumpenkomponenten von entscheidender Bedeutung, um sicherzustellen, dass der normale Betrieb . ist

Aufgrund des Einflusses der Arbeitsumgebung und der Kraftstoffqualität ist die Ölnut in der Kolbenbaugruppe anfällig für Schmutz, der schwer zu entfernen ist, was nicht nur die Injektionsgenauigkeit von Kraftstoff beeinflusst, sondern auch das Risiko erhöht, dass das Risiko eines Ausfalls eingestuft wird.

Die herkömmliche Dieselschaum-Reinigungsmethode ist zu zeitaufwändig und kann nicht gründlich gereinigt werden. ., um dieses Problem effektiv zu lösen. Die Kolbenkomponenten können für die Ultraschallbehandlung an eine qualifizierte Institution gesendet werden {.}

Die Ultraschallreinigungstechnologie nutzt den Kavitationseffekt, der durch hochfrequente Vibrationen erzeugt wird, um Schmutz zu entfernen, was in winzige Lücken eindringen kann, die mit herkömmlichen Methoden schwer zu erreichen sind, und so eine umfassende Reinigung des Innenraums des Öltanks .}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} zu erreichen.

Diese Methode kann den Reinigungseffekt nicht nur signifikant verbessern, sondern auch die mechanische Beschädigung der Oberfläche von Präzisionskomponenten reduzieren und die ursprüngliche Genauigkeit von Kolbenkomponenten . beibehalten

Durch die Verbesserung des Reinigungsprozesses kann nicht nur die Auftrittsrate von Störungsfehlern durch Schmutz reduziert werden, sondern hilft auch, die Lebensdauer der Geräte zu verlängern und die Stabilität und Zuverlässigkeit des Motors . sicherzustellen

 

5, tägliche Managementvorschläge

Das Personal des Meeresmotormanagements sollte für die tägliche Inspektion und Wartung von Hochdruckölpumpen der Dieselmotors von großer Bedeutung sind, die strenge Einhaltung wissenschaftlicher und standardisierter Methoden zur Behandlung solcher Fehler in der Praxis sicherstellen und wirksame vorbeugende Maßnahmen aktiv umsetzen .}}}}}}}}}}}

Um den Blockierungsfehler von Kolbenkomponenten effektiv zu verhindern und zu lösen

1) Vermeiden Sie Kraftstoffmischung .

Als Segelgefäß ist es notwendig, sich der Realität zu stellen, dh zusätzlich zur sorgfältigen Probenahme und strikt die Qualität und die korrekte Lagerung von Kraftstoff und korrekte Lagerung von Kraftstoff zu erhalten. Es ist auch notwendig, die Mischung von verschiedenen Qualitätskraftstoff so weit wie möglich zu minimieren.

2) Gewähren Sie den effektiven Betrieb des Kraftstoffreinigungssystems .

Die Filtration und Reinigung von Kraftstoff ist ebenfalls sehr wichtig. Ausrüstung .

3) Wissenschaftlich und effektiv das Problem der Kolben des Kolbens von Kolben . lösen

Sobald sich das Drosselschritt der Hochdruckölpumpe als stecken befindet, ist es verboten, das Auto zu fahren, um zu verhindern

You cannot immediately forcefully push or pull the throttle rack. You can remove the return pipe and inject light diesel oil into the pump to lubricate it. Then, push and pull the throttle rack in and out, and make a tool to pull out the throttle rack in advance. This method can be used for emergency measures.

4) Der Ingenieur muss Wartungsaufzeichnungen der Hochdruckölpumpe . behalten

Überprüfen Sie die Hochdruckölpumpe regelmäßig, um eine übermäßige Akkumulation von Ölschlamm innerhalb der Pumpe zu vermeiden, und zeichnen Sie die Inspektion in dem Ersatzteile-Wartungsaufzeichnung . detailliert auf.

Die Bedienungsanleitung gibt keine klare Frist an, und die Abbau- und Inspektionszeit basiert nur auf der Beobachtung, die manchmal vage . Mein persönlicher Vorschlag ist es, zu beurteilen, ob die Ölpumpe abgebaut werden muss, indem sie das Auto manuell schieben und ziehen müssen, um den Grad der Blockierung zu verspüren {{{}}}}}}}}}}

5) Das Umbauprogramm für leichten und schweren Kraftstoff muss die wissenschaftlichen Betriebsverfahren ausschließlich befolgen .

During the operation of switching from light oil to heavy oil, the operator must strictly follow the oil change procedure, manually adjust the opening of the inlet and outlet valves and bypass valves of the plate cooler, control the heating of light oil to around 85℃, and then switch to heavy oil. In addition, during this operation, the load on the main engine must be reduced to no more than 70%.

Diese können die während des Ölwechselprozesses erzeugte große Temperaturdifferenz effektiv verringern, wodurch das Risiko einer Blockierung von Kolbenkomponenten verringert wird, die durch übermäßige Temperaturdifferenz . verursacht werden

 

6, Schlussfolgerung

Beim Umgang mit der Ursache der Blockierung von Hochdruckölpumpenkomponenten sollte das Motormanagementpersonal einen systematischen Fehleranalyseverfahren . befolgen

Given that the phenomenon of blockage is caused by various factors, including but not limited to fuel quality, improper temperature control, mechanical wear, etc., the analysis should be closely combined with the actual situation on site, starting from the most basic and easy to inspect aspects, gradually screening and determining the specific factors that cause blockage, and then taking targeted measures to deal with them.

Als Marine Engine Manager ist es wichtig, die Arbeitsprinzipien der Ausrüstung ein tiefes Verständnis zu haben. .

Dies erfordert nicht nur ein solides theoretisches Wissen, sondern auch die Akkumulation reicher Erfahrungen in der Praxis, um komplexe Fehler genau zu identifizieren und zu lösen. .

Basierend auf dem Prinzip der Kombination der Theorie mit der Praxis wird eine detaillierte Analyse zu jedem Problem durchgeführt, das entsteht, und Lösungen werden kontinuierlich optimiert, um sicherzustellen, dass Schiff Dieselmotoren immer in einem sicheren und zuverlässigen Betriebszustand sind

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