共轨燃油压力控制阀(FUEL PREESURE CONTROL VALVE)是瓦锡兰电喷主机燃油系统的重要组成部分,能够在某些特殊情况下对共轨箱燃油压力进行自动调节。压力控制阀是RT-flex主机共轨燃油系统保持压力的重要部件,它的失灵会引起主机共轨油压不能建立或者油压建立后衰减很快保压时间短等问题,极端情况下若共轨油压低于燃油阀开阀压力380bar,可能导致主机不能正常发火(只有在共轨油压达380bar以上时,WECS-9520才发出喷油指令给ICU模块)主要由控制油滤器、蓄能器、安保电磁阀、节流孔、主阀和控制导阀等组成。(1)蓄能器:位于滑油流向的旁通支管上,它存储一定量的滑油,稳定控制油压力的轻微波动,其泄漏的滑油会同安保电磁阀的回油一起流回曲柄箱。(2)安保电磁阀:位于滑油流向的主管路上。当主机有SHUTDOWN指令时(不是STOP指令),主机安保系统(不是WECS-9520)发出安保指令,一路安保指令通过硬接线使安保电磁阀得电,泄放主阀活塞处全部滑油,完全打开主阀,泄放共轨燃油压力为零,使主机停车。另一路安保指令通过数据线BUS输入柴油机控制系统WECS-520使主机ICU停止喷油和使高压油泵驱动器输出为零,同样使主机停车。另外安保电磁阀手柄可以用于手动泄放共燃油压力为零来进行设备的维护保养。安保电磁阀的泄漏滑油也通过泄漏油管流回曲柄箱。(3)主阀(燃油压力调节阀):由活塞、针阀和阀座等组成,主要用于部分或全部泄放共轨燃油。主阀活塞两端的平衡作用力是主活塞上部的滑油压力和针阀阀芯阀座处的燃油压力,主活塞处作用着向下方的滑油压力,针阀处作用着向上方的共轨燃油压力,为了达到以小制大的目的,虽然滑油压力远小于燃油压力,但是设计的滑油在活塞作用面积远远大于针阀处作用面积,在正常情况下,主阀全部关闭保持共轨油压在一定范围内。(4)滑油压力调节阀:由调节弹簧和控制滑阀等组成,主要用于调节流通的滑油量来改变主阀活塞处的滑油压力的大小,继而改变针阀的开度。控制滑阀两端的平衡作用力是弹簧预紧压力和燃油压力,为了达到以小制大的目的,燃油压力作用面积比较小,故而设计的调节弹簧的刚度也比较小,便于滚花调节旋钮的手动调节。当燃油压力大于设定的弹簧压力时,控制滑阀上行打开部分滑油通道,泄放一部分主阀活塞处滑油,滑油压力降低,继而引起主阀泄放一部分燃油,使共轨油压不超过弹簧的设定值。这样控制导阀和主阀组成了一个简单的先导型比例压力调节阀,可根据燃油压力的大小成比例的释放部分滑油,继而精确地成比例地释放部分燃油。这个先导型比例压力调节阀的检测、比较和调节功能由控制导阀完成,执行功能由主阀完成。(5)压力控制阀上还有一些堵头:用于检测主活塞滑油泄漏、滑阀的滑油泄漏和针阀的燃油泄漏等。(6)另外中间环(EF55678)底部有个检漏孔,用于监测其两端密封圈“EF55700”和“EF55701”是否密封良好,连接管(EF55677)的两端锥面是否密封良好。3.PCV阀功能失灵导致燃油共轨压力低的可能原因:(2)滑油中混入空气,引起主阀活塞处滑油少使针阀部分开启,导致燃油泄漏。(3)滤器堵塞(故障多发),引起主阀活塞处滑油少使针阀部分开启,导致燃油泄漏。(3)节流孔堵塞,引起主阀活塞处滑油少使针阀部分开启,导致燃油泄漏。(4)安保电磁阀阀芯机械卡阻,引起主阀活塞处滑油全部泄放,使针阀全部开启,导致燃油泄漏。这种情况在多发于主机完车后因检修工作停止滑油泵淡水泵等安保因素使主机安保系统发出SHUTDOWN指令,安保电磁阀得电泄放共轨燃油。当主机再次备车时,安保电磁阀阀芯就可能因机械卡阻继续保持在工作位置,继而导致主机试车启动时不能建立共轨油压。出现这种情况时,可拆除电磁阀泄漏油管,用较细的内六角扳手压下阀芯复位即可。(5)主阀活塞泄漏、控制导阀的滑阀泄漏、安保电磁阀阀芯泄漏、蓄能器泄漏等处所的滑油泄漏以及连接这些通道的工艺堵头泄漏滑油均会引起主阀活塞处滑油少使针阀部分开启,导致燃油泄漏。⑴在PCV底部泄放管路上绑扎1个温度计,可以通过温度计读数直观判断是否有燃油泄漏(正常情况下由于有蒸汽伴行管,温度一般显示在80℃左右)。由于航行中主机的震动以及机舱噪音干扰,无法利用听棒通过“听”觉来判断阀芯处是否有泄漏。而且此泄放管通到主机燃油出口阀处,最终回到供油单元混油桶内。不是泄放到燃油放残柜或者燃油溢流柜,无法借组这些油柜液位变化比较形象直观的来判断是否泄漏。 ⑵可以记录平时主机正常转速下高压油泵执行器的输出比例来判断是否有泄漏。如我轮正常113rpm时,执行器输出48%-51%之间变化,燃油共轨压力维持在650bar附近,上下波动幅度不大。如果PCV阀芯处有轻微泄漏,会随着运行时间增加高压燃油持续不断的冲刷阀芯阀座,泄漏量逐渐加大。为了维持燃油共轨压力保持在设定值650bar左右,那么高压油泵执行器输出会变的越来越大了,最终会发出报警“ME fuel pump actuator failure (ID 109/0.9)”。一开始发出此报警时会瞬间恢复正常自动消除报警。随着时间的延续,系统发出此报警频率越来越频繁,报警自动恢复正常的时间也越来越长,最后是永久报警状态无法自动消除,打开主机NO3和NO4缸E95控制箱观察其内FCM-20右下角“failure”灯显示红色,报警代码显示“0.9”。随着泄漏状况越来越严重,高压油泵执行器输出最终会是“100%”最大输出,WECS fuel cmd limter 显示红色“limited”,燃油共轨压力也不能维持在设定值650bar左右,逐渐降到620bar,600bar 最后越来越低。
注意:在停车状态下,按下操作台“SHUT DOWN”按钮,可以进行高压油泵执行器功能测试,系统会默认3个位置“0”“50%”“100%”,通过查看2台高压油泵齿条伸出长度检查执行器功能动作是否正常。⑶ 如果停车以后,观察燃油共轨压力衰减太快,从650bar降到0barb不超过2min左右时间,在排除共轨箱外漏,ICU泄漏,高压油管泄漏,共轨安全阀泄漏以后(以上这些部件将在后续介绍),基本肯定就是PCV泄漏,只不过一开始泄漏量较小无法检测。如果只是检查或者更换PCV主阀的阀芯和阀座,或者清洗滑油进口滤器,不需要整体拆卸PCV总成。如果需要解体检修PCV的调压阀,那么就需要拆卸整个PCV总成进行维护保养。下面分别介绍PCV主阀,调压阀和电磁阀的解体检修过程。 主机停车后,手动按压“shut down”电磁阀将共轨燃油泄压,然后关闭主机燃油进口出口快关阀,合上盘车机。(注意:由于PCV阀泄放管路通到主机回油管最终回到供油单元混油桶,所以不能先关燃油进出口阀再泄压。)然后回集控室停主机滑油泵。观察确认共轨燃油压力为0,主机燃油进机压力为0才能开始拆卸工作。同理安装完成以后,先开主机滑油泵确认没有滑油外漏以后,才能开主机燃油进出口阀,脱开盘车机,进行冲试车试验。 PCV检修工作尽量安排在锚泊时进行,这样安装完成以后可以对PCV进行功能试验。必须要测试应急停车功能是否正常。⑴ 松开内六角螺栓(028),取出油缸(009).松开内六角螺栓(025),取下端盖(010).⑵用M8吊环螺栓旋在主活塞(011)中心孔处,吊出活塞(011)。⑶松开内六角螺栓(029),使用2颗内六角螺栓(029)均匀对称上紧,顶出端盖(012).⑷使用19mm扳手拆卸阀座(014),将主活塞(011)倒置在平台上,取出主阀芯(013),检查主阀芯(013)和阀座(014)密封面的状况和磨损量。检查底部钢珠(032)是否磨损(正常φ6mm)。⑸如果阀芯或者阀座密封面有凹槽或者磨损严重需要换新。将软管(033)切成长度5mm(注意此软管尺寸:外径φ9mm;内径φ6mm。只是给钢珠起导向作用,所以其长度不要超过钢珠直径),将2个密封圈(044)分别对称切成两瓣,依次装入新阀芯(013)的两道凹槽内,将主阀芯装入活塞(011)内。⑹将新阀座(014)螺纹处涂抹少量油脂,放入阀体(001)内,用扭力扳手上紧至120NM。⑺安装新密封圈(036)和新密封圈(037)以及密封环(051)在阀盖(012)上。⑻对称上紧4个内六角螺栓(029)压紧阀盖(012),上紧力矩5NM。确保阀盖(012)与阀体(001)之间贴合紧密。⑼将新密封圈(038)和新密封圈(039)以及密封环(050)安装入活塞槽内。⑽在活塞(011)表面上涂抹油脂,安装M8吊环螺栓后,装入阀体(001)内,将4个密封圈(044)表面涂抹少量油脂安装在阀体(001)上对应的位置。⑾使用平口螺丝刀将控制油进口滤器(015)从阀盖(010)上取出,清洗干净后用压缩空气吹净,安装回原位,上紧力矩10NM。⑿将新密封圈(035)安装在阀盖(010)上。如图所示,要确保行程B在2.5--3.5mm。⒀将阀盖(010)安装到阀体(001)上,对称上紧4颗内六角螺栓(025),上紧力矩20NM。⒁在弹簧(019)和活塞(021)表面涂抹少量润滑油。将弹簧(019)和活塞(021)装入油缸(009)内,将新密封圈(040和密封圈(044))表面涂抹少量油脂安装在对应位置,然后对称上紧内六角螺栓(028),上紧力矩5NM。
拆卸之前务必将弹簧罩(003)和滚花调节螺栓(002)做好马克,原拆原装。①松开弹簧罩(003),将其连同滚花调节螺栓(002),调压垫片(034),插销(031),弹簧上座(004),密封圈(041)一起取出。②取出内弹簧(018)外弹簧(017)和弹簧下座(005)。③将PCV总成侧倒,拆卸底部螺栓(008),取出5片“碗”形垫片(020)和控制滑阀(007)。④用一小内六角插入孔内,抵住油压调节阀芯(006)轻轻往上敲打,从上部取出油压调节阀(006),然后从下部取出小密封圈(045)。大密封圈(041)如果密封效果不好,滑油外漏会使得主活塞的阀座和阀芯密封不严;小密封圈(045)如果密封效果不好,容易使得燃油进入滑油腔;⑥各部件按原位装复,注意小密封圈(045)安装时要小心,注意安装是否到位。安装完毕后检查滚花调节螺栓是否已经旋到底了,调压电片(034)是否松动。①解体之前,使用压缩空气模拟电磁阀通电(24V DC)和失电状态下各通道的通断状态。正常状态下失电:通道 3→2;应急状态下得电:通道 2→1。②做好马克,解体清洁内部,检查密封圈状况,清理垃圾。其中调压阀各部件不能单独订购,只能整体订购修理包。
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