柴油機噴油器常見故障及檢修探討

王 飛 王志剛

摘要:柴油機噴油器是柴油機精密件之一,針閥與針閥體之間的配合間隙只有0.002-0.003 mm。在實際使用過程中其常常出現(xiàn)噴油壓力不穩(wěn)、針閥卡住、密封失效等故障。其表現(xiàn)為柴油燃燒不完全,從而導致柴油機油耗上升、功率下降、缸內(nèi)積炭增多、磨損加劇等現(xiàn)象。因此,柴油機中噴油器能否正常工作將直接影響柴油機的工作。

關鍵詞:柴油機;噴油器;故障

中圖分類號:TP311.52

文獻標識碼:A

文章編號:16723198(2009)20030001お

柴油機噴油器是柴油機的主要工件,屬于精密件之一。實際使用過程中其常常出現(xiàn)如:噴油壓力不穩(wěn)、針閥卡住、密封失效等故障。其表現(xiàn)為柴油燃燒不完全,從而導致柴油機油耗上升、功率下降、缸內(nèi)積炭增多、磨損加劇等現(xiàn)象。

因此,柴油機中噴油器能否正常工作將直接影響柴油機的工作。下面簡單分析一下柴油機的常見故障的排除。

1噴油器磨損

對于噴油器(軸針式)來說, 經(jīng)常發(fā)生磨損的部位主要集中在密封錐面、噴孔、針閥與針閥孔導向面。

密封錐面(針閥錐面與針閥體錐面) 的磨損是由于噴油器彈簧的沖擊與柴油中雜質(zhì)的作用所致。密封錐面磨損后會使錐面密封環(huán)帶接觸面加寬、錐面變形,光潔度降低。其結果造成噴油嘴滴油,噴孔附近形成積炭,甚至堵塞噴孔。滴油嚴重的噴油嘴,在工作中還會出現(xiàn)斷續(xù)的敲擊聲,導致柴油機工作不均勻,排氣冒黑煙等。排除的方法為:拆開噴油器,在針閥頭部沾少許氧化鉻細研磨膏對錐面進行研磨,然后用柴油洗凈,最后裝入噴油器進行性能檢測。若性能檢測不合格,則需更換針閥偶件。實際維修過程中,特別要注意不要將研磨膏粘到針閥孔內(nèi),維修中如沒有研磨膏也可用牙膏或機油替代。

噴孔擴大是由噴油器工作時高壓油流不斷噴射沖刷噴孔導致。噴孔擴大導致噴油壓力下降,噴射距離縮短,柴油霧化不良,缸內(nèi)積碳增多。對于多孔直噴式噴油器,由于孔數(shù)多、孔徑小,噴孔擴大的維修難度較大。一般情況下采取更換針閥偶件的辦法來修復噴油器。如暫時沒有針閥偶件可供更換,則用高速鋼磨制的沖樣在各孔端輕輕敲擊,使噴孔塑形變小,若經(jīng)調(diào)試仍不合格,則應更換針閥偶件。

針閥與針閥孔導向面磨損是由于柴油中含有雜質(zhì)所致。磨損后使導向部分磨成錐形(下端磨損大)。其結果使噴油嘴的回油量增多,供油量減少,噴油壓力降低,噴油時間延遲。這種狀態(tài)下,柴油機既不能全負荷工作,也會造成起動困難。為防止針閥及針閥孔導向面磨損,應按時保養(yǎng)柴油濾清器,經(jīng)常排放濾清器和油箱內(nèi)的沉淀油,以防灰砂雜質(zhì)的侵入而加速針閥偶件的磨損。對于磨損嚴重的針閥,應及時更換新的針閥偶件。

2針閥卡住

針閥卡住的主要原因有:

(1)噴油器安裝不當,導致噴油嘴局部溫度過高而燒壞;

(2)噴油器沒有定期針閥卡保養(yǎng)和調(diào)整噴油壓力;

(3)柴油中含有雜質(zhì)或過多的水分;

(4)噴油嘴針閥錐面密封不嚴,滲漏到噴油嘴端面的柴油燃燒時導致噴油嘴燒壞;

(5)柴油機的工作溫度過高。

針閥如果在開啟狀態(tài)時卡住,則噴油嘴噴出的柴油不能霧化,造成不完全燃燒,同時還會有冒大量黑煙現(xiàn)象發(fā)生。此外,未燃燒的柴油還會沖刷到氣缸壁上稀釋機油,加速活塞環(huán)及氣缸套的磨損。如果針閥在關閉狀態(tài)時卡住,不管噴油泵的供油壓力多大,都不能使針閥打開,并且還會在燃燒系統(tǒng)中產(chǎn)生高壓敲擊聲,甚至損壞噴油泵柱塞。

噴油器卡住后不一定全部報廢。有時用較軟的物體(如棒等) 除去針閥上的積炭,并用機油進行適當?shù)难心ズ?仍可繼續(xù)使用。若噴油器卡住后針閥拔不出來,可將噴油器放入盛有柴油的容器中,然后將噴油器加熱至柴油沸騰并開始冒煙為止。此時,將噴油器取出并夾在虎鉗上,然后用一把鯉魚鉗(鉗口應包著銅皮等軟物)夾住針閥用力往外拔,一面拔,一面旋轉,反復多次即可將噴油器針閥拔出。

如果針閥無法用上述方法拔出或撥出過程中損壞,則必須更換新的噴油嘴偶件。為溶解新的噴油嘴偶件上的防銹油,此時應把新的噴油嘴偶件放在70-80℃的柴油里煮10min,然后在干凈柴油中將針閥在閥體內(nèi)來回抽動,以便將防銹油徹底清洗干凈。如果只清洗而不煮,就不能完全洗凈噴油器偶件內(nèi)的防銹油,工作時容易使針閥積炭、膠結甚至卡住。另外,清洗針閥偶件時,不得與其他硬物相碰,防止刮傷針閥導向面。

3噴油器與缸蓋結合孔漏氣、竄油

若噴油器在缸蓋上的安裝孔內(nèi)有積炭、銅墊圈不完好,以及用石棉板或其他材質(zhì)代替紫銅材質(zhì),或墊圈的厚度不能確保噴油器伸出缸蓋平面,都會造成散熱不良或起不到密封作用,導致噴油器與缸蓋的結合孔處漏氣、竄油。安裝噴油器時,應仔細清除安裝孔內(nèi)的積炭,且銅墊圈必須平整,不得用石棉板或其他材質(zhì)代替,以防散熱不良或起不到密封作用。

在安裝時應注意,噴油器壓板的凹形應朝下安裝,按規(guī)定扭矩均勻擰緊,緊固時切忌單邊偏壓,否則噴油器頭部會因變形而產(chǎn)生漏氣、竄油。

4噴孔阻塞

噴孔阻塞的主要原因有:

(1)柴油機長期放置,噴嘴銹蝕,導致噴孔半阻塞或完全阻塞;

(2)如果燃油中混進了固體雜質(zhì)微粒,或因燃燒不良產(chǎn)生積碳,工作時間稍長就會積結在噴油器的噴孔周圍,使噴孔成為半阻塞狀態(tài)。

噴孔一旦被阻塞,噴油泵的供油壓力就會上升并伴有敲擊的聲音發(fā)出。防止噴油孔阻塞的方法,一方面是對于進入噴油器的燃油要經(jīng)過嚴格的多道過濾,目前,大多數(shù)噴油器在其內(nèi)部增加了油濾偶件;另一方面通過改進燃燒的辦法,防止因積碳過多而阻塞噴孔。

噴孔阻塞的排除方法:先將噴油器拆下來,用機械或弱腐蝕的方法清除掉噴嘴上的積碳或鐵銹。在保護好密封座面不受損傷的情況下,用鋼絲或噴孔加工時使用的鉆頭清理噴孔內(nèi)的積炭或鐵銹。使用鋼絲清除噴孔內(nèi)的積炭或鐵銹時,必須將鋼絲裝在夾頭中進行,并且鋼絲露出噴孔的長度不應超過2mm,以便得到較大的彎曲強度,防止鋼絲折斷在孔中。

5噴油壓力過高或過低

噴油壓力過高的原因是:

(1)針閥粘住或卡死在針閥體內(nèi);

(2)調(diào)壓彈簧壓力過大;

(3)噴孔堵塞。

噴油壓力過低的原因是:

(1)針閥導向部分與針閥體間隙過大或針閥錐面密封不嚴;

(2)噴油嘴與噴油器體接觸面密封不嚴;

(3)調(diào)壓螺釘松動;

(4)調(diào)壓彈簧壓力太小或折斷。

出現(xiàn)噴油壓力過高或過低現(xiàn)象時,應將噴油器拆開清洗,并進行相應的調(diào)試和修理。噴油壓力調(diào)整得過高或過低,都會導致柴油機工作不穩(wěn)定和功率不足,甚至導致燃燒室及活塞等零件的早期磨損。一般來說,噴油壓力如果調(diào)整過低將使得噴油的霧化質(zhì)量大大降低,柴油消耗量增加,且不易起動柴油機。即使能起動,因柴油機燃燒不完全,排氣管會一直冒黑煙,噴油嘴針閥也容易積碳。如果噴油壓力調(diào)整過高,則易引起柴油機在工作時產(chǎn)生敲擊聲,并使功率下降,同時也容易使噴油泵柱塞偶件及噴油器早期磨損,有時還會把高壓管脹裂。

通過加強柴油機噴油器的故障分析及排除工作,能有效降低柴油機的故障率。噴油器的故障會直接導致柴油機工作不正常,但柴油機的故障并非都由噴油器引起。因此,對噴油器故障的判斷應仔細,不可貿(mào)然對噴油器進行拆檢,從而破壞其加工與裝配精度,造成不必要的損失。此外,為減少噴油器故障,延長噴油器的使用壽命,平時應做好對噴油器的維修、保養(yǎng)工作。