柴油发动机燃油多功能过滤器的研制与应用

魏克东，龙昌明

（1.神舟物流汽车大修厂，山东东营 257237；2.中石化胜利油田有限公司孤东作业大队北区，山东东营 257237）

0 引言

单位现有47台作业设备，发动机均为柴油发动机。根据数据统计，自2015年以来，发动机高压泵每年校验的台数都在35台以上，冬天校泵的次数相对较多，花去校泵费用近7万多元人民币。高压泵偶件的使用寿命远远低于设计寿命。由调查表的统计数据可以看出，高压泵的校验台数远远比理论台数多出3倍多，实际高压泵偶件的使用寿命只有理论寿命的1/3，影响了发动机高压泵的使用寿命，增加了设备管理人员的劳动强度。

表1 2015—2017年高压泵的校验情况统计

1 原因分析

根据调查的情况，对高压泵的失效原因进行了分析和技术试验，排除了因为偶件材料和质量问题造成的高压泵寿命低的可能性，影响其寿命的主要原因有3个方面。

（1）对现在使用的柴油和实验室的标准柴油进行对比实验发现，把2个新偶件分别放在两种柴油中，结果发现现在使用的柴油中的偶件在4 d后出现锈迹，在标准柴油中的偶件没有出现锈迹，这就说明目前的柴油含水指标比标准高。

（2）通过在放大镜下面观察失效偶见表面，一共观察了20个，发现其中有明显划痕的有11个，这说明柴油中细微的硬质颗粒。

（3）为了进一步验证上述结果，制作了一个简易的多功能过滤静置器，把现行使用的柴油20 kg放入其中，放置时间为15 d，结果在滤网上发现颗粒物，在静置器下部出现了灰白色的胶质物质。

试验表明：柴油中水分含量、颗粒物和酸性胶质超标是造成高压泵寿命短的直接原因。

2 解决问题的总体思路

由于水、硬质颗粒和酸性胶质都比油本身的密度大，所以可以考虑用过滤和静置的方法来清除这些杂质，于是就按这个设计思路设计了“柴油发动机燃油多功能过滤器”。

3 “柴油发动机燃油多功能过滤器”设计、试验和改进

3.1 设计要点、组成和工作原理

（1）实施要点。使油在多功能过滤器中保持相对静止，这就要求进口流量略为大于或等于出口流量。油流方向下进，上出。利用滤网的作用进行物理过滤和增加流动阻尼。

（2）组成。多功能滤组成：油排污开关、锥形污物收集器、滤油器进口、多功能滤本体、铜滤网、纸质滤清器、上盖、滤油器出口等组成。本体和支架：吕合金；滤网：小于100目的铜网布；滤清器：主要由过滤柴油的纸质滤纸组成。

（3）工作原理。油从下部进口流入，上行通过第一道铜滤网，再通过第二道铜滤网，再通过纸质滤芯，在经出口流经手油泵，最后进入高压泵。通过过滤和静置，分离出来的污物就留在了锥形污物收集器中，然后通过排污开关排除，这个排除过程不影响高压泵的正常供油。

3.2 产品的现场试验

在2018年3月份，生产了2台“柴油多功能过滤器”，在2台车上进行试验，试验时间是2个月，每10 d排一次污，每次每个“柴油多功能滤器”排除0.5 kg污物。从2018年3月份到现在，安装了多功能滤的发动机高压泵经历了春天、夏天的考验，目前工作正常。

在试验之初存在的主要问题是多功能滤的密封问题和盖的拆卸强度不够，在正式生产中，重新设计了密封圈，解决滤的渗漏问题，对盖的拆卸强度进行了加强。

4 效益统计

（1）经济效益。从2018年4月开始，对40台作业设备安装了该多功能滤油器，覆盖了单位所有的通井机。据统计，2018年至今一共校验高压泵5台，到年底预计不会超过10台，与2017年以前相比，减少校验高压泵25台，直接节约修理费支出5万元人民币。

由于柴油变得清洁了，燃烧充分，发动机汽缸中积碳现象减轻，也延长了发动机的无故障周期；据统计，使用这种多功能滤后，发动机能节约燃油2.5%。

（2）社会效益。使用该装置后，发动机和高压泵的使用寿命延长了，维修成本降低了，无故障周期延长，降低了现场设备管理人员的劳动强度。

5 巩固措施

（1）在使用的过程中不断地完善多功能滤，使其更加方便维护。

（2）进一步试验和计算，尽量减小多功能滤的体积，在满足使用功能的条件下，节约制造成本。

（3）将多功能过滤器进一步推广到修井机上，扩大适用范围。