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柴油机喷油器常见故障与维修

放大字体  缩小字体 发布日期:2012-06-22  浏览次数:2998
核心提示:  港口重型运输车多以柴油机作动力。柴油机比汽油机笨重,售价也高一些。但它具有燃油热效率高,运输成本低,废气污染小,适于
  港口重型运输车多以柴油机作动力。柴油机比汽油机笨重,售价也高一些。但它具有燃油热效率高,运输成本低,废气污染小,适于长时间满负荷运转等特点,在各种中小型汽车上也得到广泛应用。
   柴油机压缩行程终了时,缸内压力达3~5 Mpa,温度为500~700℃。要使柴油在此条件下进入气缸,其喷射压力应高于12.5 Mpa,喷射速度大于100 m/s。喷油泵和喷油器就是用来完成此项任务的,其中喷油泵是使柴油产生高压,并定时定量地输给喷油器。喷油器则将来自喷油泵的柴油加以雾化,并均匀地分布到各缸燃烧室中,使其得到充分的燃烧。
   喷油器是柴油机的关键部件,其材质好,制造工艺精。如果喷油泵正常,喷油器工作不良,柴油也不能正常地完全燃烧,从而导致柴油机油耗上升,功率下降、缸内积碳增多、机件磨损加剧。因此,在车辆的使用维护中,对喷油器必须予以高度重视。
 
1 喷油器的类别
 
车辆上使用的柴油机构为转速大于1000 r/min的高速柴油机,其喷油器一般有轴针式和多孔式两种。轴针式主要用于涡流式或预燃式燃烧室,工作可靠。由于只有一个喷孔,孔径较大,因而不易被积碳堵塞,但其热效率低、油耗率高。多孔式主要用于直喷式燃烧室,可同时喷出几个锥角不大,射程较远的喷柱,因而其要求的喷射压力也比轴针式大得多。这种喷油器热效率高,省油,但对油的牌号、质量及清洁度有严格要求,否则柴油机就不能正常运转。例如,黄河车辆上的135系列柴油机,其喷油器有4个喷孔,孔径0.35 mm;卡特彼勒公司生产的自卸车,其喷油器有6个喷孔,孔径0.25 mm。
 
2 喷油器的常见故障
 
喷油器中最精密的针阀与针阀体,其配合间隙只有0.002~0.004 mm。柴油中若有污垢杂质,就会影响针阀开闭的灵敏度,甚至将其卡住。由于喷油器头部在燃烧室内与高温高压燃气直接接触,时间一长,针阀也会膨涨、变形或被积碳堵塞喷孔,从而降低喷油质量,影响柴油机的正常工作。现将喷油器的常见故障与排除方法介绍如下。
 
2.1 喷油器滴油
 
当喷油器工作时,针阀体的密封锥面会受到针阀频繁的强力冲击,再加上高压油流不断地从该处喷射出去,锥面会逐渐出现刻痕或斑点,从而丧失密封,造成喷油器滴油。当柴油机温度低时,排气管冒白烟,机温上升后则变成黑烟,排气管会发出不规则的放炮声。此时若停止向该缸供油,排烟和放炮声就会消失。这时可拆开喷油器,在针阀头部沾少许氧化铬细研磨膏(注意不可沾在针阀孔内)对锥面进行研磨,然后用柴油洗净,装入喷油器试验。若仍不合格,则需更换针阀偶件。
 
2.2 喷油器雾化不良
 
当喷油压力过低,喷孔磨损有积碳,弹簧端面磨损或弹力下降时,都会致使喷油器提前开启,延迟关闭,并形成喷油雾化不良的现象。若是单缸柴油机就不能工作,多缸柴油机则功率下降,排气冒黑烟,机器运转声也不正常。另外,由于粒径过大的柴油雾滴不能充分燃烧,便顺缸壁流入积油盘,使机油油面增高,粘度下降,润滑恶化,还可能引起烧瓦拉缸的事故。此时应将喷油器拆开清洗,检修,重新调试。
 
2.3 喷孔扩大
 
由于高压油流不断地喷射冲刷,针阀喷孔会逐渐磨大,导致喷油压力下降,喷射距离缩短,柴油雾化不良,缸内积碳随之增加。单孔轴针式喷油器孔径一般大于1 mm,可在孔端放一颗直径为4~5 mm的钢球,用锤轻轻敲击,使喷孔局部发生塑性变形而缩小孔径。多孔直喷式喷油器由于孔数多,孔径小,只能用高速钢磨制的冲样在孔端轻轻敲击,若经调试仍不合格,则应更换针阀偶件。
 
2.4 针阀咬死
 
柴油中的水分或酸性物质会使针阀锈蚀而被卡住,针阀密封锥面受损后,缸内可燃气体也会窜入配合面中形成积碳,使针阀咬死,喷油器便失去喷油作用,致使该缸停止工作。可将针阀偶件置于废机油中加热至沸腾冒烟为止,然后取出,用垫着软布的手钳夹住针阀尾部慢慢活动,将其抽出沾上清洁机油,让针阀在阀体内反复活动研磨,直到把针阀偶件倒置时针阀能从阀体内自行缓缓退出为止。若装入喷油器试验不合格,则应更换针阀偶件。
 
2.5 针阀体的端面磨损
 
针阀体端面受到针阀频繁的往复运动冲击,时间一长会逐渐形成凹坑,从而增大针阀升程,并影响到喷油器的正常工作。可将针阀体夹持到磨床上对此端面进行磨修,然后用细研磨膏在玻璃板上进行研磨。
 
2.6 针阀与针阀孔导向面磨损
 
针阀在针阀孔内频繁地往复运动,加之柴油中杂质污垢的侵入,会使针阀孔导向面逐渐磨损,因而间隙增大或出现拉伤刻痕,导致喷油器内漏增加,压力降低,喷油量减少,喷油时间滞后,造成柴油机起动困难。当喷油时间延迟过多时,机车甚至不能运行,此时应更换针阀偶件。
 
2.7 喷油器与缸盖结合孔漏气窜油
 
当喷油器装缸盖时,应仔细清除安装孔内的积碳,铜垫圈必须平整,不得用石棉板或其它材质代替,以防散热不良或起不到密封作用。若自制铜垫圈,则必须以紫铜按规定厚度加工,以确保喷油器伸出缸盖平面的距离符合技术要求。例如135系列柴油机的此距离为1.5~2 mm,过大过小都会影响气缸压缩比。另外,喷油器压板的凹形应朝下安装,紧固时切忌单边偏压,应按规定扭矩均匀拧紧,否则喷油器头部会因变形偏斜而产生漏气窜油。
 
2.8 喷油器回油管破损
 
当针阀偶件磨损严重或针阀体与喷油器壳配合不够严密时,喷油器的回油量就明显增大,有的可达0.1~0.3 kg/h。若回油管破损或漏装,回油就白白流失,造成浪费。因此,回油管必须完好无损,并安装密闭,以便回油能顺利流入油箱。若回油管是接到柴油滤清器上的,则其终端应设单向阀,以防滤清器内的柴油倒流入喷油器内。
 
3 喷油器保养与维修
 
喷油器工作700 h左右应检查调整一次。若开启压力低于规定值1 Mpa以上或针阀头部积碳严重时,则应卸出针阀放入清洁柴油中用木片刮除积碳,用细钢丝疏通喷孔,装后进行调试,要求同一台机器的各缸喷油压力差必须小于1 Mpa。接着做油密封试验,即喷油压力达到18 Mpa,让其自行降至17 Mpa,其回油时间不少于10 s方为合格。试验中不允许柴油从锥体上流下或喷油器头部有湿润现象。另外,喷出的油束必须呈雾状并伴有清脆的砰砰声,多孔喷油器各孔还应自成一束雾柱。各型喷油器的雾锥角可用标准喷油器对比检查。
   为使喷油器喷入缸内的柴油能够及时地完全燃烧,必须定期检查油泵的供油时间。供油时间过早,车辆会出现起动困难和敲缸的故障;供油时间过迟,会导致排气冒黑烟,机温过高,油耗上升。
   喷油器针阀偶件的配合精度极高,并且喷孔孔径很小,因而必须严格按照季节变化选用规定牌号的清洁柴油,否则喷油器就不能正常工作。加油时要防止混入雨水或雪水,避免在尘土飞扬的环境内加油。要按时保养柴油滤清器,经常排放滤清器和油箱内的沉淀油,以防灰砂杂质的侵入而加剧针阀偶件的磨损。
   清洗针阀偶件时不得与其它硬物相撞,也不可使其跌落在地,以免碰伤擦伤。更换针阀偶件时,应先将新偶件放入80℃的热柴油中浸泡10 s左右,让防锈油充分溶化后,再在干净柴油中将针阀在阀体内来回抽动,彻底洗净,这样才能避免喷油器工作时因防锈油溶化而发生粘住针阀的故障。针阀偶件必须成对更换,不可互换混装。
   若松开高压管接头时,见到大量气泡或油沫窜出,则说明针阀已在开启状态被卡死,因而气缸压缩时产生的压缩气体会经喷油器倒流至高压油管。此时用手触摸高压油管,如果感不到脉动或脉动比较微弱,则说明针阀已被卡死,应卸出针阀偶件进行研磨、调试,装复后调试不合格则应另换新品。
 
4 喷油器维修应注意的问题
 
需要维修的喷油器因粘结在缸盖上而难以取下时,可将柴油机减压,并摇转曲轴,待速度升高后,立即放下减压杆,利用气缸压力将喷油器冲出,但应注意旁边不可站人,以免发生事故。
   也可在车上检查喷油器。可用三通接头将被查喷油器与标准喷油器并联到喷油泵上,同时拆下其它各缸高压管,摇转曲轴或用起动机带转发动机,观察喷油情况。若两个喷油器同时喷油,则说明喷油压力正常;若被查喷油器先喷油,则说明喷油压力过低,反之则过高。可通过拧入或拧出喷油器尾部的压力调节螺塞来分别加以调整。
   柴油机不可长时间怠速运转,以防柴油雾化不良使喷油器工作恶化。车辆不可长时间超负荷运转,以防机体过热使喷油器针阀偶件卡死。长时间存放的机车,应卸下喷油器将其放在干净的柴油中浸泡清洗后再装机,以防止针阀锈蚀而不能使用。
   总之,在维修、更换、保养工作中要严格执行维修工艺标准,在日常的点检、一保工作中做好喷油器的调整、保养。只有这样,才能延长喷油器的使用寿命。 本篇文章来源于骐松机械商务网(http://www.qisong.net)原文出处:http://www.qisong.net/news/shownews40.html
 
 
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