柴油發動機燃油多功能過濾器的研制與應用

魏克東，龍昌明

（1.神舟物流汽車大修廠，山東東營 257237；2.中石化勝利油田有限公司孤東作業大隊北區，山東東營 257237）

0 引言

單位現有47臺作業設備，發動機均為柴油發動機。根據數據統計，自2015年以來，發動機高壓泵每年校驗的臺數都在35臺以上，冬天校泵的次數相對較多，花去校泵費用近7萬多元人民幣。高壓泵偶件的使用壽命遠遠低于設計壽命。由調查表的統計數據可以看出，高壓泵的校驗臺數遠遠比理論臺數多出3倍多，實際高壓泵偶件的使用壽命只有理論壽命的1/3，影響了發動機高壓泵的使用壽命，增加了設備管理人員的勞動強度。

表1 2015—2017年高壓泵的校驗情況統計

1 原因分析

根據調查的情況，對高壓泵的失效原因進行了分析和技術試驗，排除了因為偶件材料和質量問題造成的高壓泵壽命低的可能性，影響其壽命的主要原因有3個方面。

（1）對現在使用的柴油和實驗室的標準柴油進行對比實驗發現，把2個新偶件分別放在兩種柴油中，結果發現現在使用的柴油中的偶件在4 d后出現銹跡，在標準柴油中的偶件沒有出現銹跡，這就說明目前的柴油含水指標比標準高。

（2）通過在放大鏡下面觀察失效偶見表面，一共觀察了20個，發現其中有明顯劃痕的有11個，這說明柴油中細微的硬質顆粒。

（3）為了進一步驗證上述結果，制作了一個簡易的多功能過濾靜置器，把現行使用的柴油20 kg放入其中，放置時間為15 d，結果在濾網上發現顆粒物，在靜置器下部出現了灰白色的膠質物質。

試驗表明：柴油中水分含量、顆粒物和酸性膠質超標是造成高壓泵壽命短的直接原因。

2 解決問題的總體思路

由于水、硬質顆粒和酸性膠質都比油本身的密度大，所以可以考慮用過濾和靜置的方法來清除這些雜質，于是就按這個設計思路設計了“柴油發動機燃油多功能過濾器”。

3 “柴油發動機燃油多功能過濾器”設計、試驗和改進

3.1 設計要點、組成和工作原理

（1）實施要點。使油在多功能過濾器中保持相對靜止，這就要求進口流量略為大于或等于出口流量。油流方向下進，上出。利用濾網的作用進行物理過濾和增加流動阻尼。

（2）組成。多功能濾組成：油排污開關、錐形污物收集器、濾油器進口、多功能濾本體、銅濾網、紙質濾清器、上蓋、濾油器出口等組成。本體和支架：呂合金；濾網：小于100目的銅網布；濾清器：主要由過濾柴油的紙質濾紙組成。

（3）工作原理。油從下部進口流入，上行通過第一道銅濾網，再通過第二道銅濾網，再通過紙質濾芯，在經出口流經手油泵，最后進入高壓泵。通過過濾和靜置，分離出來的污物就留在了錐形污物收集器中，然后通過排污開關排除，這個排除過程不影響高壓泵的正常供油。

3.2 產品的現場試驗

在2018年3月份，生產了2臺“柴油多功能過濾器”，在2臺車上進行試驗，試驗時間是2個月，每10 d排一次污，每次每個“柴油多功能濾器”排除0.5 kg污物。從2018年3月份到現在，安裝了多功能濾的發動機高壓泵經歷了春天、夏天的考驗，目前工作正常。

在試驗之初存在的主要問題是多功能濾的密封問題和蓋的拆卸強度不夠，在正式生產中，重新設計了密封圈，解決濾的滲漏問題，對蓋的拆卸強度進行了加強。

4 效益統計

（1）經濟效益。從2018年4月開始，對40臺作業設備安裝了該多功能濾油器，覆蓋了單位所有的通井機。據統計，2018年至今一共校驗高壓泵5臺，到年底預計不會超過10臺，與2017年以前相比，減少校驗高壓泵25臺，直接節約修理費支出5萬元人民幣。

由于柴油變得清潔了，燃燒充分，發動機汽缸中積碳現象減輕，也延長了發動機的無故障周期；據統計，使用這種多功能濾后，發動機能節約燃油2.5%。

（2）社會效益。使用該裝置后，發動機和高壓泵的使用壽命延長了，維修成本降低了，無故障周期延長，降低了現場設備管理人員的勞動強度。

5 鞏固措施

（1）在使用的過程中不斷地完善多功能濾，使其更加方便維護。

（2）進一步試驗和計算，盡量減小多功能濾的體積，在滿足使用功能的條件下，節約制造成本。

（3）將多功能過濾器進一步推廣到修井機上，擴大適用范圍。