摘 要:鄭州日產帕拉騏四驅柴油車,搭載有綿陽新晨動力機械有限公司生產的ZD25TCR型柴油發動機,原車的燃油供給系統僅有一級柴油濾清器,在偏遠地區野外施工時,由于社會上各處加油站的柴油質量不確定性大,在車輛行駛2萬公里后,車輛發動機噴油器、高壓泵因燃油質量問題而起的損壞增多,不時出現車輛油箱加油后不久,發動機開始出現不好發動、動力下降的現象,最后干脆就發動不著了,嚴重影響了生產。為解決國Ⅲ柴油發動機與柴油質量不匹配的問題,在原車的燃油供給系統增加一個柴油預濾器,經過兩年多的使用,證明該方法有效。
關鍵詞:帕拉騏四驅柴油車 一級柴油濾清器 噴油器 高壓油泵損壞
中圖分類號:TK42文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2012)09(a)-0045-02
1 問題提出
我公司是一個常年在外施工的物探工程隊伍,于2009年元月先后購買了28臺鄭州日產帕拉騏四驅柴油車,該車搭載由綿陽新晨動力機械有限公司生產的ZD25 TCR型柴油發動機,該機采用BOSCH第二代高壓共軌系統,具備16氣門、雙頂置凸輪軸、冷EGR、增壓中冷等先進技術配置。可實現燃油預噴、主噴和后噴多次噴射,是一款符合國Ⅲ排放標準的柴油發動機。
然而,到2009年第4季度,車輛行駛了2萬到3萬公里時,在施工中過程中,不時出現車輛油箱加油后不久,發動機開始出現不好發動、動力下降的現象,最后干脆就發動不著了,嚴重影響了生產。到維修站后被告知噴油器、高壓油泵損壞原因是因油品問題,不在保修之列!
碰到這種故障,往往要更換新的噴油器總成,一支噴油器總成單價2千元以上(一臺車有4個噴油器),一個高壓油泵要1萬4千多(都沒包括工時費)。而且更換相關配件后,按規定還需要用專用汽車解碼器做一次匹配,如果不匹配,發動機也能工作,但據說性能有所下降。造成維修成本過高、修理難度增大,給該種車型的修理帶來了極大不便。
2 故障原因分析
經過分析,我們認為,造成帕拉騏車發動機噴油器、高壓泵總成提前損壞原因有以下5個。
1)國Ⅲ柴油在全國的推廣滯后于國Ⅲ柴油車的生產。“2010年車用柴油全部達到國Ⅲ標準。”這是2009年5月18日國務院辦公廳下發的《石化產業調整和振興規劃》中對油品品質方面所提出的要求。然而實際情況是,柴油國Ⅲ推廣一再延遲,占中國柴油供應量超過20%的地方煉油企業,由于升級的成本全部由企業來承擔,企業缺乏資金,加上國家已經確定柴油從國Ⅱ柴油升級到國Ⅲ價格不變,在稅收上也沒有任何說法,時至今日多數地方煉油企業的設備升級都還沒開始,而煉油設備的升級從設計到施工完成至少需要一年半的時間。地方煉油廠對國Ⅲ柴油積極性不高,因為它們的柴油業務本身就在虧損邊緣。別說國Ⅲ了,就是達到國Ⅱ標準都挺困難,這是2012年2月15日,在上海召開的《2011年國內外油氣行業發展報告》發布會上中石油經濟技術研究院市場研究所副所長戴家權對記者的表示。國內許多地方車用柴油質量的改善跟不上柴油機技術發展,國Ⅲ車只好用國Ⅱ柴油。
2)野外施工流動性大,社會上各處加油站的柴油質量不確定,偏遠地區的柴油質量差(還達不到國Ⅱ柴油標準),結果就出現車輛油箱加油后不久,發動機開始出現不好發動、動力下降的現象,最后干脆就發動不著的現象。
3)柴油濾清器沉淀杯中的水未及時放掉。
4)該車型油箱無排污螺栓,不能定時排除油箱沉積雜質。
5)柴油濾芯更換周期超標,原廠規定在正常情況下柴油濾芯1萬公里更換,但如果所在地區柴油質量不好時,應相應縮短柴油濾芯更換周期。
6)更換的柴油濾芯質量不符合國Ⅲ柴油濾清器標準,國Ⅲ標準的柴油濾清器跟國Ⅱ的產品有較大不同,精度要求非常高(3~5μm),能過濾掉柴油中95%以上的水分和90%以上的顆粒及雜質,使用原始設備制造廠生產的(或其指定的)純正的柴油濾芯和濾網。純正的濾網孔細,過濾性好,過濾面積大,使得油路中壓力損失小;而劣質仿制濾芯網孔粗,過濾性差,雜質能輕易穿過濾芯。純正柴油濾芯的價格雖然高于劣質制品,但從更好的維護發動機與延長相關部件的使用壽命的角度考慮,使用純正柴油濾芯是最經濟的選擇。
7)車用柴油的管理工作有待加強:據統計發現,因柴油質量(水、雜質過多)引起發動機的故障約占全部故障的80%。柴油中水、雜質過多,發動機高壓泵柱塞、出油閥、噴油器偶件等就會出現早期銹蝕、異常磨損,所以車用柴油的運輸及供應環節的管理十分重要。①建立柴油專用油庫或專用儲油罐:對于設備多且有條件的用戶,可從石化公司將柴油直接拉到專用油庫或工地的儲油罐中沉淀存放至少24h以上。②工地盛放柴油的油桶內外要清洗干凈,存放過程中必須擰緊油桶蓋,蓋上塑料布以防止水、雜物進入油桶。③使用手搖油泵向設備油箱中抽油時,抽油管與柴油桶底的距離為50mm以上為宜,抽油用的塑料管要清理干凈,在上面套上通透性好的絲網過濾,可以更好地防止雜質進入油箱。④使用漏斗向油箱中加油,油桶與漏斗要清理干凈。⑤每天下班時,將油箱裝滿柴油,可以將柴油箱內的空氣擠出,使之不產生水氣。
8)該車燃油濾清器流程設計不符合國內柴油質量的現狀,僅有一級柴油濾清器(在該濾清器外殼底部有一放水開關和一個水位感應塞)。在野外較差的油品環境下,經過一級過濾和油水分離后的柴油質量難以滿足高壓共軌柴油發動機對柴油的質量要求,造成燃油供給系統內相關元件提前損壞,原濾清器安裝如圖1所示。
3 改進鄭州日產帕拉騏車燃油供給系統:加裝一個柴油預濾器
為了使帕拉騏車適合小隊野外施工流動性大,社會上各處加油站的柴油質量不穩定的實際情況,決定在原柴油濾清器前增加一個柴油預濾器,型號如圖所示,在其底部有一個放水閥,便于駕駛員的日常放水維護。為了解決加裝的柴油預濾器的固定問題,自行加工了L型專用固定架,如下右圖所示(左圖為加裝的柴油預濾器型號、右圖為加裝柴油預濾器后的照片),改裝所需材料:①柴油預濾器;②連接油管一根;③油管卡箍2個;④自行加工了L型專用固定架一個;⑤固定螺栓2副。(如圖2)
4 實際裝車試驗
試驗車牌照號:豫RAE255
試驗車型:鄭州日產帕拉騏四驅柴油車(發動機型號ZD25TCR)
試驗時間:2010年2月1日—— 2010年2月15日
1)2010年2月1日將新加工柴油濾清器支架安裝在發動機機艙內,在試驗車的原柴油濾清器前增加一個柴油預濾器,目的是為了更好過濾柴油。改裝后發動機啟動正常,在高、中、低速狀態下各運轉10分鐘,發動機運轉正常,無抖動和供油不足現象。
2)2月2日—— 6日5天,試驗車在單位院內進行原地空負荷運轉試驗,試驗時間合計40小時,試驗時發動機轉速控制在1500-2000轉/分,同時檢查了試驗車發動機的啟動性能與急加速性能,試驗期間發動機運轉正常。
3)2月6日—10日進行路試,從單位院內至南陽高速路口返回,全程31km,最高時速95km,剎車8次。路試過程中發動機在各個工況下運轉正常,未出現供油不足現象,動力正常。
4)2月11日-14日,重載試驗。載重800kg。檢驗發動機在重載情況下起步、加速和高速等工況下供油情況,共計行駛126km,未出現供油不足現象,動力正常。
發動機能供油系統正常。
試驗結論:在鄭州日產帕拉騏四驅柴油車的燃油供給系統另外再增加一個柴油預濾器后(型號:1119G—030),原發動機性能不受影響,加裝后能對價格昂貴的柴油高壓泵、電子噴油器提供更可靠的保護,能大大延長其使用壽命。
5 加裝柴油預濾器后的實際使用效果
經過兩年多的使用證明,我公司28臺帕拉騏車柴油發動機柴油供油系統增加一個柴油預濾器后,在四個野外施工項目中,未出現車輛噴油器、高壓泵損壞的現象,保證了生產正常進行,節約了機修成本,直接創效26萬余元,取得了明顯的效果。