柴油机喷油器的常见故障及其检测与维护

1、责任编辑: 2010.2技术T ec hnique喷油器一般分为开式和闭式2种。开式喷油器的高压油腔通过喷孔直接与燃烧室相通,而闭式喷油器则在其间加装针阀隔断。车用柴油机绝大多数采用闭式喷油器,喷油器主要由喷油嘴体和喷油嘴2部分组成,根据喷油嘴结构的不同分3种:孔式喷油器、轴针式喷油器和低惯量喷油器。喷油嘴的结构参数有喷嘴的孔数、孔径和锥角等。1.1孔式喷油器孔式喷油器由针阀10、针阀体11、推杆7、调压弹簧6、调压螺钉3及喷油器体8等零件组成,如图1所示。其最重要的工作部件是用优质轴承钢制成的针阀与针阀体(一般称为喷油嘴,见图2,经热处理并配对研磨后被称为针阀偶件,是柴油机3大精密偶件之一。

2、喷油器工作时,由喷油泵输送的高压柴油经过油管接头送入喷油器,再经过喷油器体内的进油道进入针阀体11底部的环形高压油腔,油压作用在针阀10的承压锥面上,对针阀形成一个向上的轴向推力,当此推力大于调压弹簧的预紧压力及针阀偶件之间的摩擦力时,针阀10带动推杆7上移压缩弹簧6,针阀下端密封锥面离开针阀体锥形环带,打开喷孔,于是柴油即以高压喷入燃烧室中。喷油泵停止供油时,高压油道内油压迅速下降,针阀在调压弹簧作用下及时回位,将喷孔关闭。调压弹簧6的弹力决定喷油器工作压力。孔式喷油器的喷孔数目多(一般为18个,喷孔直径小(一般为0.20.8mm ,喷油压力高(一般为1722MPa ,喷孔易积炭和堵塞,对柴

3、油滤清质量要求高,适用于对喷雾质量要求较高的直喷式燃烧室。1.2轴针式喷油器其工作原理与孔式喷油器相同,只是结构上有所不同。在针阀下端的密封锥面以下延伸出一个伸出孔外的轴针,其形状可以是倒锥形或圆柱形,从而使喷孔成为圆环状的狭缝,喷油时喷柱将呈空心的锥状,如图3所示。轴针式喷油器的喷孔直径较大(一般为13mm ,喷油压力较低(一般为1014MPa ,雾滴相对较大。由于轴柴油机喷油器的常见故障及其检测与维护孙峰凌泽响(广西农业职业技术学院食品与机电工程系1喷油器的分类与结构图2孔式喷油嘴1.定位槽2.压力室3.承压锥图1孔式喷油器的结构1.回油管螺栓2.回油管衬垫3.调压螺钉4.调压螺钉垫圈5.

4、调压螺钉6.调压弹簧7.推杆8.喷油器体15.滤芯(a 不喷油(b 喷油图3轴针式喷油器喷油情况张圣虎使用维修146 2010.2责任编辑:技术T ec hnique 针伸出喷孔,喷孔不易积炭和堵塞,喷油特性好(满足开始喷油少、中期喷油多和后期喷油少的要求,对柴油滤清质量要求较低,它适用于对喷雾质量要求不高的涡流室式燃烧室和预燃室式燃烧室。1.3低惯量喷油器结构与前2种基本相似,其推杆较短,弹簧直径稍小,惯性小,一般用于转速大于3000r/min 的柴油机,对于防止针阀面穴蚀,避免燃气倒流造成喷油嘴积炭卡死及由于针阀反应不灵可能造成的滞后喷射等不良现象,效果较好。2.1喷油器磨损喷油器经常发生

5、磨损的部位是密封锥面、喷孔(轴针式、针阀与针阀孔导向面。(1密封锥面(针阀锥面与针阀体锥面的磨损。此处磨损常是由于喷油器弹簧的冲击与柴油中杂质的作用所致。密封锥面磨损后会使锥面密封环带接触面加宽,锥面变形,粗糙度加大,造成喷油嘴滴油,喷孔附近形成积炭,甚至堵塞喷孔。滴油严重的喷油嘴,在工作中还会出现断续的敲缸声,导致柴油机工作不均匀,排气冒黑烟等。(2针阀与针阀孔导向面磨损。此处磨损常是由于柴油中含有杂质所致。磨损后使导向部分磨成锥形(下端磨损大。其结果使喷油嘴的回油量增多,供油量减少,喷油压力降低,喷油时间延迟,导致柴油机功率降低,启动困难。2.2针阀卡住针阀如果在开启状态时卡住,则喷油嘴喷

6、出的柴油不能雾化,造成不完全燃烧,同时还会有冒黑烟现象发生。此外,未燃烧的柴油还会冲刷气缸壁,稀释机油,加速活塞环及气缸套的磨损。如果针阀在关闭状态时卡住,则会在燃烧系统中产生高压敲击声,甚至损坏喷油泵柱塞。判别方法:当松开高压油管接头时,如果看到有大量气泡或油沫窜出来,说明针阀在开启状态被卡死,使气缸压缩时产生的高压气体经喷油器倒流入高压油管。此外,若工作中用手触摸高压油管,感觉不到高压柴油脉动或脉动较弱,也表明针阀可能卡死在开启位置。针阀卡住的可能原因有5点。喷油器安装不当,导致喷油嘴局部温度过高而烧坏。喷油器没有定期保养和调整喷油压力。柴油中含有杂质或过多的水分。喷油嘴针阀锥面密封不严,

7、渗漏到喷油嘴端面的柴油燃烧时导致喷油嘴烧坏。柴油机的工作温度过高。2.3喷孔阻塞喷孔一旦被阻塞,喷油泵的供油压力就会上升并伴有敲击的声音发出。(1喷孔阻塞的主要原因。柴油机长期放置,喷嘴锈蚀,导致喷孔半阻塞或完全阻塞。燃油中混进了固体杂质微粒。气缸套、活塞、活塞环之间间隙过大,气缸内压力过小,造成燃烧不良产生积炭,工作时间稍长就会积结在喷油器的喷孔周围,使喷孔成为半阻塞状态。(2防止喷油孔阻塞的方法。一方面是对于进入喷油器的燃油要经过严格的多道过滤,目前大多数喷油器在其内部增加了油滤件;另一方面通过改进燃烧的办法,防止因积炭过多而阻塞喷孔。(3喷孔阻塞的排除方法。先将喷油器拆下来,用机械或弱腐

8、蚀的方法清除掉喷嘴上的积炭或铁锈,在保护好密封座面不受损伤的情况下,清理掉喷孔内的积炭或铁锈。2.4喷油压力过高或过低一般来说,喷油压力如果调整过低将使得喷油的雾化质量大大降低,柴油消耗量增加,柴油机不易启动,且柴油机燃烧不完全,排气管会冒黑烟,喷油嘴针阀也容易积炭。如果喷油压力调整过高,则柴油机在工作时易产生敲击声,并使功率下降,也容易使喷油泵柱塞偶件及喷油器早期磨损,有时还会把高压油管胀裂。(1喷油压力过高的原因。针阀粘住或卡死在针阀体内。调压弹簧压力过大。喷孔堵塞。(2喷油压力过低的原因。针阀导向部分与针阀体间隙过大或针阀锥面密封不严。喷油嘴与喷油器体接触面密封不严。调压螺钉松动。调压弹

9、簧压力过小或折断。出现喷油压力过高或过低现象时,应将喷油器拆开清洗或更换零部件,并进行相应的调试和修理。一方面要对喷油器各零件表面损伤进行检测,主要是针阀偶件的磨损,另一方面要检测喷油性能。3.1针阀偶件表面损伤检验目测针阀和阀体的配合表面不得有烧灼、腐蚀和较大面积磨损现象,针阀的轴针不得有变形或其他损伤。然后进行滑动性试验(图4,将阀体倾斜60左右,将针阀拉出针阀体约1/3行程后放开,针阀应能靠其自重平图4喷油嘴滑动性试验2喷油器的常见故障3喷油器的检测张圣虎使用维修147责任编辑: 2010.2技术T ec hnique稳地下滑,不能有阻塞与下滑过快现象;转动针阀位置,重复上述操作,如果针

10、阀不能在任何位置都能平稳地下滑,则应更换针阀偶件。3.2喷油性能检测主要检查喷油器的喷油压力和雾化状况,可在喷油试验仪上进行,也可就车试验或并联喷油器对比检测。对于孔式喷油器,各个喷孔喷出的油雾均应形成一个雾化良好小锥状油束,各油束的间隔角应符合原厂规定。对于轴针式喷油器,要求喷出油雾为圆锥形,不得偏斜,且油雾应细小而均匀,喷出油雾时应发出清脆的“嘭嘭”声,不能有后期滴油现象,但多次试验后允许有湿润。喷油器压力应符合出厂设计要求,在喷油试验仪上以60次/min 的速度压动其手柄,喷油器开始喷油时压力表指示最高压力值即为喷油压力,可通过调压弹簧调整。4.1定期检查、调整喷油器喷油器每工作600h

11、 左右应检查调整一次。若开启压力低于规定值应将针阀卸出,放入清洁柴油中清洗,刮除积炭并疏通喷孔,装复后再进行调试,同一台柴油机上各缸的喷油压力应按规定值调至一致。4.2按季节更换燃油,定时保养柴油滤清器因针阀偶件的配合间隙很小,必须严格按照季节变化选用规定牌号的清洁柴油,并定期保养柴油滤清器,经常放出滤清器和油箱内的沉淀油。要加注经沉淀规定时间后的柴油,以防止灰尘、杂质侵入而加速针阀偶件的磨损。4.3仔细清洗和更换针阀偶件更换针阀偶件时,应将新针阀偶件先放入柴油中浸泡10min ,在干净柴油中将针阀在阀体内来回抽动,以便彻底清洗干净。这样才能有效地避免喷油器工作时因防锈油融化而发生粘住针阀的故

12、障。另外,清洗针阀偶件时,不得与其他硬物相碰,防止针阀导向面被刮伤。4.4保证喷油器喷孔的直径大小符合技术要求如果判明喷油器喷油压力不足为喷孔扩大所致,对于轴针式喷油器,可在孔端放一粒直径45mm 的钢球,用小锤轻轻敲击,使喷孔局部产生塑性变形而缩小孔径。对于多孔直喷式喷油器,因其孔数多、孔径小,只能用专制的冲头在孔端轻轻敲击。若装复后仍达不到技术要求,则应更换针阀偶件。4.5避免柴油机长时间超负荷运转柴油机应避免长时间超负荷运转,以防机体过热而使喷油器的针阀偶件卡死。4.6长期封存时应定期运转对长期封存的柴油机,每月至少应运转一次,以防止包括喷油器在内的各零部件锈蚀粘接。4喷油器的使用与维护

13、在实际工作中,当不能确切知道电动机的额定电流时,可用经验法粗略加以估算:常用的380V 、功率因数在0.8左右的三相异步电动机,将其千瓦数乘2即电动机的额定电流值。例如:一台型号为Y112M-4的三相异步电动机,其额定功率为4kW ,额定电压为380V ,那么其额定电流值大约是8A 。再如一台Y132S1-2型5.5kW 的三相异步电动机,其额定电流值约为11A 。(李恩花(1拆卸锈死的螺栓和螺母。在煤油中浸泡2030min 。用手锤敲击螺母四周,震松锈层,然后拧出。若仍不能卸下,可用喷灯加热螺母,趁螺母受热膨胀而螺钉受热较轻时,迅速拧下螺母。(2拆卸断头螺钉。当断头螺钉直径较大又比较松时,可用手锤和扁凿按螺纹反方向慢慢剔出来。若断头高出端面,可将其锉成方形拧出,或在断头加焊一个螺母将其拧出。若断头高出端面较少或无露头时,可在断头上钻孔,然后楔入多棱淬火钢锹拧出。当允许加大螺孔时,可用钻头把断头螺钉钻掉,重新加大螺纹。(3拆卸螺钉组。为了防止紧固件受力不均而变形,应按对角线对称地拆卸螺钉组。拆卸时,首先将螺钉都拧松12扣,