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柴油機噴油器常見故障及排除方法

發布時間:2018-11-01   點擊率:138

 噴油器是柴油機的精密件之一,它易產生的故障有:針閥錐麵與針閥體錐麵磨損、針閥與針閥孔導向麵磨損、噴孔擴大、針閥卡住、噴孔阻塞、噴油壓力過高或過低等。本文詳細分析了這些故障產生的原因,並提出了排除故障的方法。

  噴油器是柴油機精密件之一,針閥與針閥體之間的配合間隙隻有0.002~0.003 mm。噴油嘴的形狀是燃油係統中一個非常重要的參數,它對噴霧質量、噴注形態、燃油與空氣混合狀態有很大的影響,這些因素直接影響柴油機的排放指標。近年來,為滿足日益嚴格的柴油機排放要求,獲得較好的經濟性能和排放性能,噴油器出現了如下發展趨勢:

  (1)提高噴射壓力,特別是在低速工況;

  (2)增加噴油嘴的噴孔數,減小噴孔直徑;

  (3)可變的燃油噴射率,如預噴射等。

  噴油器的作用是將一定壓力的柴油霧化成細小均勻的油粒,使柴油在燃燒室內與空氣很好地混合。噴油嘴結構參數有噴嘴的孔數、孔徑、錐角等,它位於燃燒室頂部,直接暴露在高溫高壓可燃混合氣體中,工作溫度高,工作條件差。熱負荷和機械負荷常常會引起針閥偶件密封不良、燃氣回竄,甚至停止工作,此外,噴油器工作狀況的好壞,直接影響柴油機的經濟性、動力性、排放、可靠性等。因此,對噴油器常見故障進行分析及排除是十分必要的。

  1、噴油器磨損

  噴油器(軸針式) 經常發生磨損的部位有密封錐麵、噴孔、針閥與針閥孔導向麵。

  密封錐麵(針閥錐麵與針閥體錐麵) 的磨損是由於噴油器彈簧的衝擊與柴油中雜質的作用所致。密封錐麵磨損後會使錐麵密封環帶接觸麵加寬、錐麵變形,光潔度降低。其結果造成噴油嘴滴油,噴孔附近形成積炭,甚至堵塞噴孔。滴油嚴重的噴油嘴,在工作中還會出現斷續的敲擊聲,導致柴油機工作不均勻,排氣冒黑煙等。排除的方法為:拆開噴油器,在針閥頭部沾少許氧化鉻細研磨膏對錐麵進行研磨,然後用柴油洗淨,最後裝入噴油器進行性能檢測。若性能檢測不合格,則需更換針閥偶件。實際維修過程中,特別要注意不要將研磨膏粘到針閥孔內,維修中如沒有研磨膏也可用牙膏或機油替代。

  噴孔擴大是由噴油器工作時高壓油流不斷噴射衝刷噴孔導致。噴孔擴大導致噴油壓力下降,噴射距離縮短,柴油霧化不良,缸內積碳增多。對於多孔直噴式噴油器,由於孔數多、孔徑小,噴孔擴大的維修難度較大。一般情況下采取更換針閥偶件的辦法來修複噴油器。如暫時沒有針閥偶件可供更換,則用高速鋼磨製的衝樣在各孔端輕輕敲擊,使噴孔塑形變小,若經調試仍不合格,則應更換針閥偶件。

  針閥與針閥孔導向麵磨損是由於柴油中含有雜質所致。磨損後使導向部分磨成錐形(下端磨損大)。其結果使噴油嘴的回油量增多,供油量減少,噴油壓力降低,噴油時間延遲。這種狀態下,柴油機既不能全負荷工作,也會造成起動困難。為防止針閥及針閥孔導向麵磨損,應按時保養柴油濾清器,經常排放濾清器和油箱內的沉澱油,以防灰砂雜質的侵入而加速針閥偶件的磨損。對於磨損嚴重的針閥,應及時更換新的針閥偶件。

  2、噴孔阻塞

  噴孔阻塞的主要原因:

  (1)柴油機長期放置,噴嘴鏽蝕,導致噴孔半阻塞或完全阻塞;

  (2)燃油中混進了固體雜質微粒,或因燃燒不良產生積碳,工作時間稍長就會積結在噴油器的噴孔周圍,使噴孔成為半阻塞狀態。

  噴孔一旦被阻塞,噴油泵的供油壓力就會上升並伴有敲擊的聲音發出。防止噴油孔阻塞的方法,一方麵是對於進入噴油器的燃油要經過嚴格的多道過濾,目前,大多數噴油器在其內部增加了油濾偶件;另一方麵通過改進燃燒的辦法,防止因積碳過多而阻塞噴孔。

  噴孔阻塞的排除方法:先將噴油器拆下來,用機械或弱腐蝕的方法清除掉噴嘴上的積碳或鐵鏽。在保護好密封座麵不受損傷的情況下,用鋼絲或噴孔加工時使用的鑽頭清理噴孔內的積炭或鐵鏽。使用鋼絲清除噴孔內的積炭或鐵鏽時,必須將鋼絲裝在夾頭中進行,並且鋼絲露出噴孔的長度不應超過2mm,以便得到較大的彎曲強度,防止鋼絲折斷在孔中。

 3、針閥卡住

  針閥卡住的主要原因有:

  (1)噴油器安裝不當,導致噴油嘴局部溫度過高而燒壞;

  (2)噴油器沒有定期保養和調整噴油壓力;

  (3)柴油中含有雜質或過多的水分;

  (4)噴油嘴針閥錐麵密封不嚴,滲漏到噴油嘴端麵的柴油燃燒時導致噴油嘴燒壞;

  (5)柴油機的工作溫度過高。

  針閥如果在開啟狀態時卡住,則噴油嘴噴出的柴油不能霧化,造成不完全燃燒,同時還會有冒大量黑煙現象發生。此外,未燃燒的柴油還會衝刷到氣缸壁上稀釋機油,加速活塞環及氣缸套的磨損。如果針閥在關閉狀態時卡住,不管噴油泵的供油壓力多大,都不能使針閥打開,並且還會在燃燒係統中產生高壓敲擊聲,甚至損壞噴油泵柱塞。

  噴油器卡住後不一定全部報廢。有時用較軟的物體(如棒等) 除去針閥上的積炭,並用機油進行適當的研磨後,仍可繼續使用。若噴油器卡住後針閥拔不出來,可將噴油器放入盛有柴油的容器中,然後將噴油器加熱至柴油沸騰並開始冒煙為止。此時,將噴油器取出並夾在虎鉗上,然後用一把鯉魚鉗(鉗口應包著銅皮等軟物)夾住針閥用力往外拔,一麵拔,一麵旋轉,反複多次即可將噴油器針閥拔出。

  如果針閥無法用上述方法拔出或撥出過程中損壞,則必須更換新的噴油嘴偶件。為溶解新的噴油嘴偶件上的防鏽油,此時應把新的噴油嘴偶件放在70~80℃的柴油裏煮10min,然後在幹淨柴油中將針閥在閥體內來回抽動,以便將防鏽油徹底清洗幹淨。如果隻清洗而不煮,就不能完全洗淨噴油器偶件內的防鏽油,工作時容易使針閥積炭、膠結甚至卡住。另外,清洗針閥偶件時,不得與其他硬物相碰,防止刮傷針閥導向麵。

  4、噴油壓力過高或過低

  噴油壓力過高的原因是:

  (1)針閥粘住或卡死在針閥體內;

  (2)調壓彈簧壓力過大;

  (3)噴孔堵塞。

  噴油壓力過低的原因是:

  (1)針閥導向部分與針閥體間隙過大或針閥錐麵密封不嚴;

  (2)噴油嘴與噴油器體接觸麵密封不嚴;

  (3)調壓螺釘鬆動;

  (4)調壓彈簧壓力太小或折斷。

  出現噴油壓力過高或過低現象時,應將噴油器拆開清洗,並進行相應的調試和修理。噴油壓力調整得過高或過低,都會導致柴油機工作不穩定和功率不足,甚至導致燃燒室及活塞等零件的早期磨損。一般來說,噴油壓力如果調整過低將使得噴油的霧化質量大大降低,柴油消耗量增加,且不易起動柴油機。即使能起動,因柴油機燃燒不完全,排氣管會一直冒黑煙,噴油嘴針閥也容易積碳。如果噴油壓力調整過高,則易引起柴油機在工作時產生敲擊聲,並使功率下降,同時也容易使噴油泵柱塞偶件及噴油器早期磨損,有時還會把高壓管脹裂。

  通過加強柴油機噴油器的故障分析及排除工作,能有效降低柴油機的故障率。噴油器的故障會直接導致柴油機工作不正常,但柴油機的故障並非都由噴油器引起。因此,對噴油器故障的判斷應仔細,不可貿然對噴油器進行拆檢,從而破壞其加工與裝配精度,造成不必要的損失。此外,為減少噴油器故障,延長噴油器的使用壽命,平時應做好對噴油器的維修、保養工作。

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