高壓油管對柴油發(fā)動機(jī)性能影響

張軍社

摘要：高壓油管的制造和使用都是很嚴(yán)格的，高壓油管不合格不僅會對柴油機(jī)動力性及經(jīng)濟(jì)性造成很大影響，而且使用中很容易損壞。我從事柴油泵效驗(yàn)工作好多年了，我想把高壓油管性能要求及使用給大家聊一聊。

關(guān)鍵字：柴油機(jī)、高壓油管、性能、使用

一、柴油機(jī)燃油供給系統(tǒng)性能要求

泵-管-嘴柴油機(jī)燃油供給系統(tǒng)、共軌系統(tǒng)對高壓油管有其嚴(yán)格的設(shè)計要求。柴油供給系統(tǒng)涉及多個精密偶件，主要是滿足柴油噴射系統(tǒng)的性能要求。

各缸供油及時準(zhǔn)確。柴油機(jī)燃燒是依靠吸入的空氣壓縮產(chǎn)生高溫將噴入的霧化柴油點(diǎn)燃的，所以各缸的噴油時刻也就是點(diǎn)火時刻，因此噴油時刻對柴油機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和動力性影響是很大的。因此我們在校驗(yàn)柴油泵時首先要校驗(yàn)各缸的分隔角是否一致。四缸柴油機(jī)噴油間隔角為90度，六缸為60度，各缸間隔角誤差小于1度。誤差太大就會造成各缸噴油時刻不一致，影響柴油機(jī)動力性和經(jīng)濟(jì)性。

噴油要及時、斷油要干脆。需要柴油噴入氣缸時立刻就要噴射，不能有任何拖延現(xiàn)象;斷油時立刻就得停止噴油，停止噴油后不允許有滴油想象，整個噴油過程中必須將不同負(fù)荷下的定量燃油準(zhǔn)確噴入汽缸內(nèi)，為了達(dá)到這個要求，在設(shè)計泵-管-嘴柴油機(jī)燃油供給系統(tǒng)時，對柴油泵的柱塞偶件、出油閥、高壓油管、噴油器提出了各自特殊設(shè)計要求。但在長時間使用中，這些零部件就會磨損，改變了這一噴油特性，就會造成柴油機(jī)無力、冒黑煙等，使發(fā)動機(jī)動力性和經(jīng)濟(jì)性下降。這時就需要更換這些精密偶件，重新校驗(yàn)柴油泵及噴油器等。

霧化要好。噴入汽缸的燃油必須霧化質(zhì)量要好，這樣有利于充分燃燒，霧化質(zhì)量取決于噴油壓力和噴嘴等。為了達(dá)到理想霧化效果，直噴發(fā)動機(jī)將噴嘴設(shè)計成具有一定噴射角且多孔形式，往往不同柴油機(jī)噴嘴是不一樣的，不要混用。柴油機(jī)噴油采用高壓噴射，噴油壓力越高霧化越好。而噴油壓力取決于噴油器，我們校驗(yàn)噴油器也就是調(diào)整噴油壓力。調(diào)整噴油壓力是有規(guī)定的，不能太高，如果太高了就會對噴油泵軸承、凸輪軸、高壓油管、噴油器等造成損壞，太低了達(dá)不到理想的霧化效果。

二、柴油機(jī)高壓油管性能及使用要求

為滿足噴射要求，高壓油管采用優(yōu)質(zhì)無縫鋼管制造而成。根據(jù)供油壓力和供油量的大小內(nèi)經(jīng)多控制在1mm到2mm之間，油管的材質(zhì)和壁厚尤為重要，原因是油管的材質(zhì)和壁厚直接涉及到油管的耐壓程度和噴油準(zhǔn)確性。泵-管-嘴式供油系統(tǒng)供油壓力多在19MPa以上，共軌系統(tǒng)更高。如此大的壓力作用在高壓油管內(nèi)就會引起油管的膨脹，而油管的膨脹系數(shù)大小直接影響供油提前角及供油結(jié)束的時間。在孔徑一定的情況下，膨脹系數(shù)愈大噴到氣缸內(nèi)的提前角變小，就是所說的噴油時刻變晚，噴油結(jié)束也變晚。另外油管的長短也是如此，油管越長，噴油時刻越晚，噴油結(jié)束也越晚。因此設(shè)計人員在滿足噴油壓力要求的前提下，多采用膨脹系數(shù)小的材質(zhì)、增加管壁厚度以及縮短油管長度的方法來減小對噴油的影響，而且為達(dá)到一致性油管長度要相同。另外高壓油管孔徑越大膨脹系數(shù)越大，但孔徑也不能太小，如果太小在高速供油時燃油流動受阻，會在柴油泵出油端產(chǎn)生瞬時高壓，使油管崩裂，甚至造成噴油泵凸輪軸沖擊折斷。所以高壓油管必須精心設(shè)計以減少對供油的影響，盡管如此完全消除高壓油管對噴油的影響也是不可能的，但通過計算和試驗(yàn)方法可以找到對供油影響的準(zhǔn)確值。柴油機(jī)出廠時標(biāo)注的供油提前角就包括了這種影響，所以出廠后高壓油管性能參數(shù)是不能隨意改變的，如果改變了就會影響動力性和經(jīng)濟(jì)性，甚至造成供油系重要零件的損壞。

安裝有何要求呢？我們新出廠的柴油發(fā)動機(jī)高壓油管安裝是有要求的。噴油泵供油時打開出油閥將燃油壓到高壓油管，待高壓油管壓力升高到噴油器噴油壓力時，油管是要膨脹的，當(dāng)結(jié)束噴油時由于出油閥減壓作用使油管內(nèi)形成壓力差，每次噴油都要形成壓力波，使油管產(chǎn)生震顫，這種震顫容易造成油管疲勞損壞而嘭漏，有時多發(fā)生在兩端連接處，為了消除震顫疲勞損壞，采用減震夾塊多處固定油管的方法，減小油管懸空距離。另外油管之間不能接觸，也不能與發(fā)動機(jī)其它部件接觸，由于油管震蕩使油管之間或油管與其它零件之間產(chǎn)生摩擦，久而久之使油管磨損漏油。

三、高壓油管有時會變成吸血鬼

高壓油管在使用過程中會由于種種原因進(jìn)行拆裝和更換，往往這些環(huán)節(jié)用戶和維修人員不太注意。在拆卸和安裝時不要強(qiáng)力改變形狀，擰緊兩端螺母時不要太緊，否則會造成端部損壞或變形。安裝高壓油管相互不要接觸或與其它機(jī)上零件接觸，減震固定夾按原位安裝牢靠。如果接頭部位漏油可用銅制密封帽密封，但位置要放正以免阻塞油孔，否則會在噴油強(qiáng)大沖擊下，將密封帽部分金屬吹下阻塞噴油嘴。更換高壓油管必須是原廠的符合要求的產(chǎn)品，有的維修人員和用戶購買到劣質(zhì)產(chǎn)品，雖然看似能夠使用，其實(shí)它已經(jīng)改變了原有的噴油特性，只是有時造成的不良后果不容易覺察到，它已經(jīng)像吸血鬼一樣在你不知不覺中增大了耗油量，也減小了發(fā)動機(jī)的動力性，只有嚴(yán)重時才能引起用戶的重視而已。通過以下案例你就知道劣質(zhì)高壓油管給你造成的損失有多嚴(yán)重了。

四、這就是證據(jù)

就拿最近的一起故障來說吧。一東風(fēng)朝陽CY6102BQ柴油機(jī)的貨車到我處修校柴油泵（此發(fā)動機(jī)配波許A型泵），司機(jī)描述感覺車輛功率不足，耗油量較大。此故障有一段時間了，在此期間到修理廠去過多次，均說無故障。也修校過3次柴油泵也說無故障，沒有辦法了只好到你處試試。

我們首先讓司機(jī)啟動發(fā)動機(jī)，發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，怠速穩(wěn)定，排氣無煙，加速感覺有力。對供油時刻進(jìn)行檢查同樣正常，做其它常規(guī)檢查沒有發(fā)現(xiàn)異常。我們也陷入困惑，在司機(jī)一再要求下我們只好對噴油泵和噴油器進(jìn)行拆檢和重新效驗(yàn)，由于精密偶件先前已經(jīng)更換過，經(jīng)檢查均屬原廠配件，效驗(yàn)過程中噴油泵各工況及噴油量等均屬正常，噴油嘴壓力正常并且霧化良好。我們只好重新安裝，調(diào)整好供油時刻，讓司機(jī)再試試。說實(shí)話我們認(rèn)為排除故障可能性不大，經(jīng)司機(jī)兩天使用后又來到我處，故障依舊?？吹剿緳C(jī)無助的眼神，我們也犯難了，怎么辦呢？我們只好對此故障重新進(jìn)行分析了。

此故障車無論從底盤還是發(fā)動機(jī)都檢修過幾次，供油系統(tǒng)也檢修過幾次，不可能是維修質(zhì)量的問題。在詢問客戶車輛使用過程中一個月前出過一次事故，事故中碰巧將發(fā)動機(jī)高壓油管切斷了四根，司機(jī)購買更換了6根高壓油管。我們對高壓油管進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn)不是原廠配件，我們建議司機(jī)更換，司機(jī)很不情愿，但也只好采納我們的建議。與原廠油管比較，重量明顯不足，而且孔徑稍大，屬劣質(zhì)產(chǎn)品。更換后故障能否排除呢，我們只好讓司機(jī)再試試看。經(jīng)過幾天試車，司機(jī)打來電話故障排除了。后來司機(jī)還專門來答謝我們，介紹了不少客戶。

五、這是有原因的

通過對以上高壓油管知識介紹再分析此故障就不難了，由于司機(jī)更換劣質(zhì)高壓油管，使高壓油管膨脹系數(shù)增大，引起了此故障，只是有時故障較輕不易察覺，只有特別明顯時才會引起司機(jī)重視。發(fā)動機(jī)大負(fù)荷時供油量增大引起高壓油管膨脹加大，使噴油提前角推遲，而停止供油時雖然有出油閥減壓環(huán)帶作用降低了高壓油管的部分壓力，但高壓油管的殘存壓力依舊較高，就好像是吹起來的氣球，噴油器依然噴油，使斷油滯后，造成該噴不噴該斷不斷，嚴(yán)重情況下部分燃油在排氣前沒有充分燃燒，發(fā)動機(jī)排氣冒煙使經(jīng)濟(jì)性下降，也影響了動力性。