噴油泵功能異常對發(fā)動機的性能影響與維修技術(shù)

申之敏

(山東鑫亞工業(yè)股份有限公司，山東 聊城 252000)

0 引言

柴油機是行進式機械常用的動力設備，具有功能穩(wěn)定、技術(shù)先進、動力強勁的優(yōu)點，在各個行業(yè)都應用廣泛。噴油泵是柴油機的重要功能部件，是供油系統(tǒng)的主要組成部件，噴油泵能夠?qū)⒉裼挽F化成為小液滴后噴入燃燒室，是決定柴油霧化效果的關(guān)鍵步驟，噴油泵的性能對于柴油機的正常運轉(zhuǎn)影響很大。在柴油機長期使用過程中，噴油泵由于頻繁工作很容易出現(xiàn)性能下降和其他故障問題，造成噴油系統(tǒng)無法完成柴油的有效噴霧功能。因此，根據(jù)柴油機噴油泵的工作原理，分析噴油泵常見故障的維修處理技術(shù)，對于柴油機噴油泵的有效維修和延長柴油機使用壽命具有積極的意義。

1 噴油泵的結(jié)構(gòu)與特點

噴油泵是柴油機供油系統(tǒng)的三大主要部件之一，其主要功能是利用機械結(jié)構(gòu)將柴油進行壓縮，并在恰當?shù)臅r機通過噴油嘴為燃燒室精確供給高壓燃油，為創(chuàng)造良好的柴油機燃燒環(huán)境提供支持。柴油機的噴油泵也稱為高壓油泵，主要分為柱塞式噴油泵、轉(zhuǎn)子分配式噴油泵、泵-噴油器式噴油泵等幾種類型，其中柱塞式噴油泵在生產(chǎn)生活中應用較為廣泛，常見的噴油泵技術(shù)包括A型泵、B型泵、P型泵，轉(zhuǎn)子分配式噴油泵是普通柱塞式噴油泵的一種升級形式，也稱為VE型泵，其通過一副柱塞機構(gòu)為柴油機的所有汽缸供油，相對于傳統(tǒng)柱塞式噴油泵結(jié)構(gòu)得到了一定的簡化。

如圖1所示為柱塞式噴油泵的基本結(jié)構(gòu)，其主要由柱塞偶件、進油閥、出油閥、彈簧、滾輪體、凸輪軸以及輔助調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)所組成。噴油泵的工作過程為保證具有足夠的壓縮力必須形成良好的密閉結(jié)構(gòu)，為創(chuàng)造良好的霧化效果提供保障。噴油泵的吸油和加壓功能主要通過柱塞偶件的往復運動來實現(xiàn)，當柱塞運動到下部位置，此時柱塞套上的油孔開啟，燃油通過油道迅速進入油室，隨后柱塞在凸輪運轉(zhuǎn)力的作用下向上升起，柱塞上升到油孔位置前，多余柴油被從油道擠出，當柱塞上端將油孔擋住后噴油泵開始對油室內(nèi)的柴油進行加壓，使油壓急劇上升達到噴油壓力后，柴油從出油閥擠出并送至噴油器，執(zhí)行噴油動作。

1.彈簧；2.齒條；3.轉(zhuǎn)動套；4.下承盤；5.調(diào)整螺釘；6.凸輪軸；7.滾輪；8.滾輪體；9.彈簧；10.上承盤；11.柱塞；12.柱塞套；13.出油閥座；14.出油閥

2 噴油泵功能異常產(chǎn)生的影響

2.1 供油時間異常的影響

噴油泵的供油時間通常應在柱塞上止點位置，在噴油泵長時間使用后，供油時間可能會發(fā)生變化，噴油泵噴油時間異常主要表現(xiàn)為供油時間提前或滯后。噴油泵的供油時間提前會導致柴油機啟動困難和工作粗暴，且曲軸易反轉(zhuǎn)導致柴油機無法有效運轉(zhuǎn)，或在運轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)嚴重的敲擊聲，若噴油泵出現(xiàn)噴油時間提前但仍堅持使用，則很容易造成柴油因霧化不良而燃燒不徹底，出現(xiàn)排氣不達標、燃燒室積碳等問題。供油時間滯后易導致柴油機過熱，造成冷卻系統(tǒng)水溫上升過快，水箱易沸騰，長期使用會造成排氣冒白煙和發(fā)動機異響等問題[1]。

2.2 啟動油量異常的影響

噴油泵的啟動供油量對于柴油機的啟動性能影響很大，當柴油機在冷機狀態(tài)下啟動時，由于燃燒熱邊界條件相對較差，若啟動過程的供油量偏大或供油量不穩(wěn)定，啟動后油量急劇下降很可能出現(xiàn)失火問題造成啟動失效。同時，若啟動時供油量異常，會導致噴油量與轉(zhuǎn)速變化的匹配程度降低，易造成啟動過程正常而由啟動轉(zhuǎn)向怠速運轉(zhuǎn)的過程中出現(xiàn)不完全燃燒和熄火等問題，影響柴油機的正常使用。

2.3 運轉(zhuǎn)供油量異常的影響

柴油機啟動后在正常的使用過程中也可能存在著供油量異常的問題，這與噴油泵的磨損和損壞有較大的關(guān)系。通常來說若運轉(zhuǎn)過程的噴油量過小，會導致柴油機運轉(zhuǎn)過程中動力不足，嚴重的情況下還可能造成柴油機熄火甚至損壞。若噴油泵在柴油機運轉(zhuǎn)過程中的供油量過大，會產(chǎn)生嚴重的燃燒不完全問題，導致出現(xiàn)柴油機排氣冒黑煙，柴油機熄火困難等問題。此外，在怠速狀態(tài)下，正常的供油量不僅可保持柴油機運轉(zhuǎn)穩(wěn)定，而且油耗相對較低，此時若噴油泵供油不穩(wěn)定，則會造成怠速抖動、怠速熄火、油耗增加、汽缸積碳等嚴重問題。

2.4 密封性不良的影響

噴油泵的密封性能下降會造成柱塞對柴油難以形成足夠的壓力，導致柴油的霧化效果降低，油氣混合燃燒不充分，從而出現(xiàn)柴油機動力下降、運轉(zhuǎn)過程抖動、排氣中含有大量污染物和顆粒等異常現(xiàn)象，并可能造成噴油嘴臟污和堵塞等問題，使噴油嘴早期損壞，造成噴油系統(tǒng)的功能失效[2]。

3 常見故障的維修技術(shù)

3.1 霧化不良故障

噴油泵的霧化不良多是由于壓縮壓力不足導致的，導致霧化不良的原因包括以下幾點：一是噴油器的密封狀態(tài)達不到工作要求，導致壓縮過程的壓力值偏小，影響霧化效果，此時應針對壓縮段進行排查，檢查并確定密封不良位置，并對其進行調(diào)整，確保噴油泵的密封性能；二是噴油時機過早，導致油室內(nèi)的柴油還沒有完全建立壓力就被噴出，此時應調(diào)整噴油提前角，使噴油時機達到標準范圍；三是彈簧端面磨損或因長期使用彈性減弱，也會造成柴油未達到規(guī)定壓力就提前釋放，應及時更換新的彈簧配件，使噴油泵功能恢復正常。此外，若柴油的品質(zhì)較差，也可能造成霧化不良。霧化不良會造成柴油機工況異常，無法燃燒的柴油易進入曲軸箱造成機油性能下降、汽缸積碳、排氣冒黑煙等很多問題，需要及時處理。

3.2 供油功能失效

噴油泵供油功能失效，首先應檢查是否是柴油不足導致的，若不是，在確保有柴油正常供給到噴油泵的情況下，首先檢查是否存在柱塞磨損的問題，柱塞磨損嚴重會導致空氣進入油室，造成無法建立吸油壓力，導致吸油失效，此時應將噴油泵拆卸后若發(fā)現(xiàn)柱塞磨損，應對其進行更換；其次供油功能失效也可能是噴油正時不準確導致的，主要針對凸輪進行檢查，若凸輪嚴重磨損會造成噴油正時變化，此時應更換凸輪[3]。

3.3 噴油泵漏油

噴油泵漏油不僅會造成柴油浪費和機油污染問題，還會嚴重影響噴油泵的性能，導致柴油燃燒不充分、柴油機動力下降、汽缸磨損等嚴重問題。噴油泵常見的漏油位置有兩處，一處是端蓋油封位置滲漏，多是由于油封密封件老化、端蓋松動導致的，此時應及時更換密封件并對端蓋重新緊固安裝；另一處是柱塞密封圈位置滲漏，多為密封圈破損導致的，此時應當更換新的密封圈。

3.4 柱塞運行擺動

柱塞運行過程中出現(xiàn)擺動多是由于柱塞撥叉與調(diào)節(jié)臂配合間隙磨損導致的，標準的配合間隙范圍應在0.12～0.5 mm之間，當該配合面出現(xiàn)磨損而使間隙大于0.5 mm后，就會造成柱塞擺動問題，進而引起噴油泵的供油量忽大忽小，使柴油機出現(xiàn)動力不穩(wěn)定現(xiàn)象。針對這一問題，應及時對撥叉與柱塞調(diào)節(jié)臂進行拆卸檢查，對磨損面進行修復或更換新件。

4 結(jié)語

綜上所述，良好的噴油泵運行狀態(tài)能夠保證柴油機定時定量的柴油霧化供給，是保證柴油機可靠運行的關(guān)鍵，同時噴油泵也是柴油機中容易出現(xiàn)故障和損壞的部件之一。在日常使用柴油機的過程中，要重視對噴油泵的日常檢查與維護，對于噴油泵可能存在的故障要做到及時排除，以免因噴油泵問題引起柴油機其他部件的失效或損壞。