柴油機(jī)燃油供給系統(tǒng)故障原因分析

朱煜

摘 要：燃油供給系統(tǒng)是柴油機(jī)的“心臟”，決定柴油機(jī)工作性能的好壞。對燃油供給系統(tǒng)主要故障原因進(jìn)行了分析，指出提高柴油清潔度是保證燃油系統(tǒng)正常工作的有效手段。

關(guān)鍵詞：柴油機(jī);燃油供給系;故障原因

中圖分類號：S219.07文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2019.10.064

柴油機(jī)燃油供給系的功用是將低壓柴油變?yōu)楦邏翰裼?，并定時(shí)、定量地以霧狀噴入汽缸內(nèi)，使之與空氣混合形成良好的可然混合氣，保證柴油機(jī)正常燃燒。柴油機(jī)故障很大一部分是因?yàn)槿加拖到y(tǒng)不能正常工作導(dǎo)致的，如啟動(dòng)困難、功率不足、轉(zhuǎn)速不穩(wěn)、排氣冒煙、飛車等，其故障根源在于燃油系的供油量、供油時(shí)間、燃油噴射質(zhì)量、噴油規(guī)律等發(fā)生了改變，不符合規(guī)定要求。

1 供油量的改變

這里所討論的是正常調(diào)節(jié)拉桿位置下，由于零件磨損所引起的供油量變化，對柱塞泵來說影響最大的是柱塞偶件和出油閥偶件的磨損，而對分配泵來說則主要是分配轉(zhuǎn)子、柱塞和分配套筒等的磨損，除此之外，低壓油路的壓力和供油連續(xù)性也會直接影響到噴油泵的供油量。

（1）柱塞偶件的磨損。柱塞工作中，由于燃油中機(jī)械雜質(zhì)和磨料的作用，在頭部、柱塞斜槽邊緣、柱塞套進(jìn)回油孔附近等部位磨損后，會大大降低柱塞偶件的密封性能。當(dāng)柱塞上移至正常開始供油位置時(shí)，由于燃油從磨損溝槽泄漏，油壓建立滯后，開始供油時(shí)間推遲，同時(shí)停供斜邊的磨損使停止供油位置提前，縮短了柱塞偶件的有效供油行程，使油泵的供油量減少。

（2）出油閥偶件的磨損。出油閥偶件的磨損造成出油閥的密封性能不良時(shí)，高壓油管漏油而使供油時(shí)間落后，同時(shí)由于漏油，供油量也會減少。出油閥閥芯與閥座斜面的磨損也易使噴油嘴頭工作時(shí)滴油，機(jī)器高速時(shí)會出現(xiàn)敲擊聲，低速時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)。

（3）噴油器針閥偶件的磨損。噴油器針閥偶件密封錐面磨損、封閉不嚴(yán)，噴后滴油，使噴油量減少。特別是當(dāng)噴油嘴偶件與柱塞偶件同時(shí)磨損時(shí)，噴油嘴偶件油室建立不起噴油所需的壓力，出現(xiàn)間斷噴油，甚至不能噴油，這種情況，往往造成柴油機(jī)啟動(dòng)困難。

（4）分配泵分配轉(zhuǎn)子和分配套筒的磨損。對于分配泵，影響供油量的主要原因是分配轉(zhuǎn)子和分配套筒及柱塞和柱塞孔的磨損。分配轉(zhuǎn)子進(jìn)油孔和出油孔處，沿圓周方向出現(xiàn)一圈寬2.4～2.6 mm的磨損環(huán)帶，分配套筒也形成了相應(yīng)的兩條磨損環(huán)帶。雖然分配轉(zhuǎn)子與分配套筒的磨損是局部的，但一經(jīng)出現(xiàn)磨損，在泵油時(shí)其高壓柴油將有可能沿出油孔環(huán)形磨痕從轉(zhuǎn)子前端泄漏，或沿進(jìn)油孔環(huán)形磨痕周向流動(dòng)，經(jīng)分配套筒進(jìn)油孔與低壓油路連通。此時(shí)，部分高壓油將泄漏至低壓油路，造成泵油壓力降低，輕者使噴油量減少，啟動(dòng)困難或功率不足，重者甚至不能打開噴油器，停止對發(fā)動(dòng)機(jī)供油，油泵完全喪失工作能力。

（5）低壓油路供油壓力和供油連續(xù)性的影響。低壓油路管接頭松動(dòng)等原因會造成空氣進(jìn)入而形成氣堵，使噴油泵供油壓力降低，影響噴油泵的供油量和供油穩(wěn)定性。

2 噴射質(zhì)量的變化

在使用中由于柱塞偶件，噴油器噴油嘴偶件的磨損，均使噴射的霧化質(zhì)量變壞。霧化倒錐體表面磨損使噴霧錐角增大。針閥臺肩的磨損使針閥升程增大，也引起噴霧錐角增大。有關(guān)試驗(yàn)表明，當(dāng)針閥升程由0.35～0.4 mm增至0.6～0.7 mm時(shí)，噴霧錐角將由13°～17°增至60°～70°，甚至達(dá)90°，結(jié)果破壞了霧錐和燃燒室的配合，引起柴動(dòng)機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的下降。

3 供油時(shí)間和噴油規(guī)律的改變

各精密偶件磨損后對噴油提前角和延續(xù)角都有影響，但其程度各不相同。柱塞偶件磨損對噴油提前角的影響最大;使開始噴油時(shí)間大大滯后，而且由于供油有效行程的減少而縮小了噴油延續(xù)角;噴油嘴針閥導(dǎo)向柱面磨損后也有相似的后果;出油閥減壓帶的磨損使噴油時(shí)間提前，噴油延續(xù)角有所增加。一般情況下，當(dāng)燃油系精密偶件都磨損時(shí)，總的后果是導(dǎo)致噴油時(shí)間滯后和噴油延續(xù)角減小。

噴油泵傳動(dòng)零件包括定時(shí)齒輪、花鍵套、凸輪軸、滾輪體等，其中定時(shí)齒輪及花鍵套的磨損只引起供油時(shí)間的改變，而凸輪軸凸輪、滾輪、滾輪銷和調(diào)整墊塊等零件以及軸承的磨損，不但引起供油時(shí)間的改變，而且還會改變噴油泵的噴油規(guī)律。

4 結(jié)論

燃油系主要故障有供油量、供油時(shí)間、噴射質(zhì)量、噴油規(guī)律的改變。引起這些故障的主要原因是精密配合件的磨損。

而引起柱塞偶件、出油閥偶件、針閥偶件，及分配轉(zhuǎn)子與分配套筒磨損的主要原因是磨料磨損和液體沖刷磨損。如果燃油系統(tǒng)中的濾清器濾清效率不高或由于柴油不清潔，混入微小的塵粒和雜質(zhì)，這些雜質(zhì)隨柴油進(jìn)入分配泵后，夾雜于各運(yùn)轉(zhuǎn)部位和配合偶件中起著研磨劑的作用，加速了零件的磨損。由此造成的磨損，稱之為磨料磨損。此外，在發(fā)動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速下工作時(shí)，分配轉(zhuǎn)子每分鐘旋轉(zhuǎn)約1000次，泵油達(dá)4000次。每次噴油，要打開噴油器，向發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸噴油，油壓驟然升高，而停泵時(shí)油壓又驟然降低。這種油壓的驟升、驟降和每分鐘達(dá)4000次的頻繁的高速高壓的油流，對分配轉(zhuǎn)子和分配套筒上進(jìn)出油孔的沖刷，由此引起的磨損稱之為液體沖刷磨損。這兩種磨損原因中，磨料磨損是引起分配轉(zhuǎn)子與分配套筒磨損的主要原因，因此柴油的高度清潔，對減少和延緩其磨損有極重要的意義。

從多年使用經(jīng)驗(yàn)證明，如柴油清潔，油泵的使用壽命能高達(dá)6000 h以上;而柴油不清潔時(shí)，則其使用壽命僅數(shù)百小時(shí)或更短即報(bào)廢?？梢姴裼偷那鍧崒θ加拖档氖褂脡勖哂刑貏e重要的意義。

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