喷油设备的主要故障及管理

喷油设备的主要故障及管理

喷油设备主要包括喷油泵的柱塞偶件、出油阀与阀座偶件 喷油器的针阀偶件

    1. 柱塞与套筒

    柱塞与套筒是一对精密偶件。柱塞应在套筒中自由往复运动并在高压下保持良好的密封

性,但允许有微量漏油以润滑其配合面。在工作中柱塞偶件受到燃油的腐蚀作用及燃油中所

含杂质的擦伤。所以要求制造柱塞偶件的材料硬度高，耐磨、耐腐蚀，加工尺寸稳定性高。这些要求可通过正确选用材料(镍钢、镍铬钢)，进行热处理(如淬火、表面氮化、表面渗碳等）以及精密的加工工艺(配合间隙可达 0. 002~0.003 mm，表面粗糙度)等来保证。此偶件不能互

换。如需更换应成对换新。柱塞偶件的主要故障有：过度磨损、拉毛、卡紧 、咬死以及穴蚀等。

    过度磨损使偶件密封性下降，造成偶件漏油，喷油压力下降，雾化不良，以致使各缸供油不均,转速不稳等。过度磨损除与偶件材料及加工有关外，主要取决于燃油质量，如黏度、硫分和机械杂质含量等。当硬质杂质进人偶件配合面时，容易造成偶件拉毛。过度磨损及拉毛多发生在柱塞头斜槽上部配油部位及套筒进、回油孔附近。

    卡紧和咬死会引起该喷油泵停止供油而使该缸停止燃烧。卡紧和咬死的主要原因是使用

劣质燃油时燃油中所含杂质太多或燃油温度突变。

   穴蚀使柱塞表面的金属妥到破坏，外形改变，使柴油机性能下降，甚至柱塞损坏。柱塞穴蚀多发生在斜槽的上方，而且以在常用负荷时与回油孔相对的柱塞表面处最严重。发生穴蚀的机理与前述的缸套外表面穴蚀相同。在柱塞的斜槽打开回油孔的瞬时，柱塞上方的高压燃油与回油孔外的低压燃油相通，此时燃油以极高流速冲人回油孔,过大的压力降使燃油气化形成气泡。此气泡在随后的压力升高时发生破裂而在柱塞表面和套简表面产生穴蚀。该穴蚀现象还可能发生在出油阀偶件、高压油管内表面以及喷油器针阀偶件表面。

    防止喷油设备六蚀的主要措施有：（1)选择具有合适形式与参数的出油阀。如采用等压

卸载出油网，或优化等容卸载出油阀的结构。(2)合理控制卸载速度。如提高低压腔进油压

力，或在喷油泵回油系统中设置缓冲器以吸收回油系统中的压力波。

    2.阀与阀座

    喷油泵中的阀与阀座偶件有两种：一种是出油阀偶件，另一种是进、回油阀偶件。阀与阀座偶件除应保证密封外，阀应能在阀座上自由滑动，以保证及时启闭。阀与阀座在工作中除受到落座时的强烈冲击外，还受到燃油的腐他与冲刷作用。因而要求件有足够的表面硬度和抗冲击性能，一般选用优质合金钢并进行渗碳或氰化表面处理。

    阀偶件的密封面应进行配对研磨，不允许互换。其密封带宽度不应大于 0.4~0.5 mm。

阀与阀座的主要故障有密封面磨损、阀杆卡紧或咬死。进 、回油阀磨损漏泄时，喷油压力降低，影响雾化和燃烧并使供油量减少;出油阀漏泄时，将使循环供油量减少和喷油延迟。密封面磨损可通过研磨修复。进、回油闵杆卡紧咬死其后果因阀的种类及卡紧或咬死的位置而异。如阀杆在开启位置咬死，则进、回油问不能关闭而导致喷油泵停止供油，单缸熄火。阀杆卡紧或咬死可能因润滑不良,受热不均或问杆、导套变形所致。

    3.针阀与针阀体偶件

    针阀偶件是喷油器中的精密偶件。其工作条件除与喷油泵的柱塞偶件相同外，还受燃烧

室高温及针阀落座时的撞击。针阀在针阀体中应能自由上下运动,并有可靠的密封性，允许针阀与针阀体之间有微量漏油以进行润滑。针阀偶件一般采用耐磨性好、韧性好、疲劳强度高以及高温下有足够硬度的材料制成，如滚珠轴承钢、低碳合金钢等。其加工工艺要求高，以保证精确的配合问隙（为 0.02~0.04 mm)。另外，针阀与针阀座之间也应有良好的密封性，其密封锥面上的密封环带宽度不宜大统或太窄,通常以0.3~0.5 mm 为最佳，而且此环带应位于针阀锥面的上边缘，如因2.3-24 所示，以保证针阀升起时有足够大的燃油流通面积，避免节流损失。若针阀座使用中磨损下沉 S,则在针阀升起初期燃油从狹缝中漏出，节流损失大，雾化不良。此为不正确配合，同时，阀座下沉也引起针阀升程增大(针阀升程一般为0.4～

1.3mm)，使针阀落座时撞击增大。针阀偶件的故障主要有密封面磨损及针阀卡紧咬死等。

 

针阀偶件的密封面有四个，即针阀与针阀体圆柱面、针阀与针阀座锥面、针阀体与喷油器

本体端平面以及针阀体与喷油嘴配合平面等。针阀柱面磨损号|起喷油压力降低，雾化不良,各缸喷油不均,转速不稳等。主要由燃油质量不佳引起。在有些大型柴油机的喷油器上端面有专设的回油管，管理中可通过此管的回油量判断针阀柱面的磨损程度;针阀密封锥面磨损将引起燃油滴漏，喷孔结炭，该密封锥面磨损原因与出油阀磨损相同，在管理中可通过喷油器的雾化检查加以判断;针阀体与喷油器本体端平面磨损主要由冷却水腐蚀引起，此时高压燃油漏往冷却水引起雾化不良，管理中可通过喷油器冷却水箱中有无燃油加以判断。上述磨损除针阀柱面磨损外，其他各处磨损均可用研磨法修复。针阀在针阀体中卡紧或咬死时，针阀不能及时启闭或不能启闭，此时该缸发火不正常，甚至单缸熄火,转速下降。若针阀在关闭状态咬死，将同时使喷射系统中油压剧增，高压油管脉动强烈，高压油管接头漏油或破裂，喷油泵发热并有异常响声。若针阀在开启状态咬死，将同时伴有高压油管无脉动,燃油未经零化喷人气缸。在管理中可通过上达迹象，尤其通过高压油管的脉动状态加以判断。针阀卡紧咬死的主要原因有：燃油中含有机械杂质、油温突变、喷油器冷却不良而过热以及安装不良等。

    4.喷油嘴

    喷油器下端钻有喷孔并伸人燃烧室的零件称喷油嘴或称雾化头。它不但受到燃油的冲

刷、腐蚀而且还受到缸内的高温燃气作用。中小型柴油机喷油器的喷油嘴多与针阀体一体;大型柴油机的喷油嘴多与针阀体分开制造。喷油嘴中喷孔的数目与位置应与燃烧室匹配，以保证燃油妥化良好并与空气混合均匀。喷油嘴的主要故障有喷孔堵塞、磨损以及裂纹等。

    喷孔在使用中将因燃油的冲刷及腐蚀使直径增大，此时将破坏油束与燃烧室的匹配。当

孔径增加 10%时(用专门的器具测量〉，该喷油嘴应子以换新;喷孔堵塞大多由结炭引起。喷

孔内外结炭主要是由雾化头过热引起的，喷孔结炭不仅破坏了油束与燃烧室的匹配关系，

而且此结炭引起火焰逐渐移近喷孔，并加速了喷孔的堵塞,形成恶性循坏。最后使喷孔堵塞。喷孔堵塞会使喷射持续期加长，后燃严重并出现二次喷射。喷油器冷却不良而过热是喷孔结炭堵塞的主要原因。如喷油嘴过热，当燃油流经喷我时在孔内必生成结炭。喷孔外喷油嘴表面结炭大多与针阀密封不良或关闭不及时形成滴漏有关。喷油嘴裂纹主要是由高温引起

    前述喷油泵和喷油器的检查和调节应属喷油设备日常管理的最重要内容。此外,尚应注

意下列事项。

    (1)对喷油设备需要适时进行拆检和试验，查出隐患和缺陷，及时排除。拆检时须注意清

洁，清洗只准使用轻柴油(或煤油），擦拭时不得使用棉纱。装复时注意正确定位,注意各密封

面处的结合 ，注意有关装配记号。

    (2）备车时应对各红油泵逐个进行手动泵油，以便润滑柱塞偶件和一并观察柱塞及其相

关运动件的灵活性。此外,还应检查喷油泵油量调节机构动作的准确性和可靠性。

    (3）长期停车之后或喷油设备经拆检重新装复之后,应注意喷油设备及燃油系统放气。

喷油设备各处不得有燃油渗漏。

    (4)运转中应注意高压油管的脉动状态。脉动突然增强，喷油泵有异响发出,则多为喷油

器喷孔堵塞或针阀在关闭位置咬死所致;若高压油管无脉动或脉动微弱，则系柱塞或针阀在开启位置咬死或喷油器弹簧折断所致;若脉动频率或强度不断变化，则柱塞有卡滞现象。

    (5)在柴油机运转中如需单缸停油，则应使用喷油泵专门停油机构抬起该油泵柱塞。不

可关闭喷油泵燃油进出口阀，以免柱塞偶件断油缺三润滑而卡死。

    (6)应注意喷油器冷却系统的工作状况,确保喷油器可靠冷却，防止过热。定期检查喷油

器冷却水循环柜内的水质变化，如混有柴油，则表示喷油器内有漏油现象。

    (7)喷油器装人气缸盖前应检查与缸盖配合座面的密封性，必要时需清洁与研磨，以防止

燃气漏出烧毁喷油器;喷油器在缸盖上的固紧螺母不可预紧过度，应按说明书规定的预紧力或按固紧螺母上的标线预紧。

    (8）注意缸内燃烧过程的变化。如从排烟颜色、排气温度、示功图等的不正常变化，判断喷油设备的工作状况。必要时应酌情进行调整。