1.改进原因
一台德国MK-A20.1型坑道卡车,其DEUTZ(道依茨)F10L413FW型柴油机燃油供给系统在使用过程中存在以下3个缺陷:
一是在更换柴油滤芯后需要长时间使用手油泵进行反复排气,极易造成手油泵磨损漏油,导致燃油供给系统进气、供油不足。
二是在吸油滤芯堵塞失效、意外破损、更换不及时的情况下,极易造成手油泵被异物堵塞,导致手油泵失效损坏。
三是当手油泵堵塞、漏油、漏气后,燃油供给系统供油能力下降,柴油机就会出现启动困难、掉速、功率下降甚至出现无法启动及自动熄火故障。
山于该柴油机燃油供给系统存在以上缺陷,我们决定对其进行改进。
2.燃油供给系统组成
该坑道卡车柴油机燃油供给系统由吸油滤芯1、手油泵2,柴油粗滤器3,双级柴油滤清器(精滤、细滤)4、输油泵5,高压油泵6,柴油箱7、喷油器、管路以及附件等组成,如图1所示。
柴油机启动时,输油泵5将柴油从柴油箱7吸出,经吸油滤芯1、吸油管、手油泵2、柴油粗滤器3、双级柴油滤清器4到达高压油泵6的低压油路。高压油泵6将柴油加压后经高压油管送至喷油器,待油压升至喷油压力后,喷油器将柴油喷射到燃烧室,完成燃油供给功能。
3.改进措施
经研究我们决定使用Cummins(康明斯)QSL9系列柴油机电动输油泵代替手油泵,并实现对其燃油供给系统的自动控制。改进后的燃油供给系统由吸油滤芯1、柴油粗滤器2、电动输油泵3、双级柴油滤清器(精滤、细滤)4、输油泵5、高压油泵6、柴油箱7、喷油器、管路以及附件等组成,如图2所示。
电动输油泵由ECM(柴油机控制模块)控制,电动输油泵的工作模式是:打开点火开关、ECM初次得电时,输出信号控制电动输油泵泵油。经过1个启动周期后,电动输油泵便自动停止工作、结束泵油;当EC第2次得电时,电动输油泵不再工作。此时只有将总电源关闭后再重新打开,电动输油泵方可得电工作。
经研究,我们认为电动输油泵的上述工作模式虽可避免因反复启动点火开关、电动输油泵反复启动造成其加快磨损的问题,但是难以满足柴油机对电动输油泵的工作要求。为此我们为电动输油泵增加了延时继电器控制,实现了电动输油泵的自动工作。其上作原理如图3所示。
当打开电源主开关S75时,延时继电器KT线圈1,2端子得电。此时延时常闭触点3,5闭合,电动输油泵开始上作;延时常开触点6,7断开,点火开关S71不得电。经过多次实验,我们将延时继电器KT线圈的延时时间设定在15s,经过15s后,延时常闭触点3,5断开,电动输油泵停止工作。同时延时常开触点6,7闭合,点火开关S71得电,柴油机可正常启动。
4.改进效果
该坑道卡车柴油机燃油供给系统实施上述改进后,经过半年多使用,其燃油供给系统运行止常,从未出现自动熄火、掉速等故障,彻底消除了燃油供给系统设计上的缺陷,解决了燃油供给系统存在的故障,减轻了维修工人的劳动强度,节约了维修费用,提高了该坑道卡车的上作效率,此项改进取得圆满成功。