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新聞主題 |
噴油器常見故障原因、故障排除和檢測(cè)方法 |
摘要：噴油器是柴油機(jī)精密件之一，針閥與針閥體之間的配合間隙只有0.002～0.003 mm。噴油嘴的形狀是燃油系統(tǒng)中一個(gè)非常重要的參數(shù)，它對(duì)噴霧質(zhì)量、噴注形態(tài)、燃油與空氣混合狀態(tài)有很大的影響，這些因素直接影響柴油機(jī)的排放指標(biāo)。它易產(chǎn)生的故障有針閥錐面與針閥體錐面磨損、針閥與針閥孔導(dǎo)向面磨損、噴孔擴(kuò)大、針閥卡住、噴孔阻塞、噴油壓力過高或過低等?？得魉拱l(fā)電機(jī)廠家在本文詳細(xì)分析了這些故障產(chǎn)生的原因，并提出了排除故障的方法。
一、噴油器常見故障
1、噴油器磨損
噴油器（軸針式）經(jīng)常發(fā)生磨損的部位有密封錐面、噴孔、針閥與針閥孔導(dǎo)向面。
（1）密封錐面的磨損
密封錐面的磨損是由于噴油器彈簧的沖擊與柴油中雜質(zhì)的作用所致。密封錐面磨損后會(huì)使錐面密封環(huán)帶接觸面加寬、錐面變形，光潔度降低。其結(jié)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(yán)重的噴油嘴，在工作中還會(huì)出現(xiàn)斷續(xù)的敲擊聲，導(dǎo)致柴油機(jī)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(xì)研磨膏對(duì)錐面進(jìn)行研磨，然后用柴油洗凈，最后裝入噴油器進(jìn)行性能檢測(cè)。若性能檢測(cè)不合格，則需更換針閥偶件。實(shí)際維修過程中，特別要注意不要將研磨膏粘到針閥孔內(nèi)，維修中如沒有研磨膏也可用牙膏或機(jī)油替代。
（2）噴孔擴(kuò)大
噴孔擴(kuò)大是由噴油器工作時(shí)高壓油流不斷噴射沖刷噴孔導(dǎo)致。噴孔擴(kuò)大導(dǎo)致噴油壓力下降，噴射距離縮短，柴油霧化不良，缸內(nèi)積碳增多。對(duì)于多孔直噴式噴油器，由于孔數(shù)多、孔徑小，噴孔擴(kuò)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復(fù)噴油器。如暫時(shí)沒有針閥偶件可供更換，則用高速鋼磨制的沖樣在各孔端輕輕敲擊，使噴孔塑形變小，若經(jīng)調(diào)試仍不合格，則應(yīng)更換針閥偶件。
（3）針閥與針閥孔導(dǎo)向面磨損
針閥與針閥孔導(dǎo)向面磨損是由于柴油中含有雜質(zhì)所致。磨損后使導(dǎo)向部分磨成錐形（下端磨損大）。其結(jié)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(shí)間延遲。這種狀態(tài)下，柴油機(jī)既不能全負(fù)荷工作，也會(huì)造成起動(dòng)困難。為防止針閥及針閥孔導(dǎo)向面磨損，應(yīng)按時(shí)保養(yǎng)柴油濾清器，經(jīng)常排放濾清器和油箱內(nèi)的沉淀油，以防灰砂雜質(zhì)的侵入而加速針閥偶件的磨損。對(duì)于磨損嚴(yán)重的針閥，應(yīng)及時(shí)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(jī)長(zhǎng)期放置，噴嘴銹蝕，導(dǎo)致噴孔半阻塞或完全阻塞；
（2）燃油中混進(jìn)了固體雜質(zhì)微粒，或因燃燒不良產(chǎn)生積碳，工作時(shí)間稍長(zhǎng)就會(huì)積結(jié)在噴油器的噴孔周圍，使噴孔成為半阻塞狀態(tài)。
噴孔一旦被阻塞，噴油泵的供油壓力就會(huì)上升并伴有敲擊的聲音發(fā)出。防止噴油孔阻塞的方法，一方面是對(duì)于進(jìn)入噴油器的燃油要經(jīng)過嚴(yán)格的多道過濾，目前，大多數(shù)噴油器在其內(nèi)部增加了油濾偶件；另一方面通過改進(jìn)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(jī)械或弱腐蝕的方法清除掉噴嘴上的積碳或鐵銹。在保護(hù)好密封座面不受損傷的情況下，用鋼絲或噴孔加工時(shí)使用的鉆頭清理噴孔內(nèi)的積炭或鐵銹。使用鋼絲清除噴孔內(nèi)的積炭或鐵銹時(shí)，必須將鋼絲裝在夾頭中進(jìn)行，并且鋼絲露出噴孔的長(zhǎng)度不應(yīng)超過2mm，以便得到較大的彎曲強(qiáng)度，防止鋼絲折斷在孔中。
3、噴油壓力過高或過低
柴油機(jī)噴油器壓力和噴油開始后激勵(lì)持續(xù)時(shí)間的偏差曲線，分別如圖1、圖2所示。
（1）噴油壓力過高的原因：
① 針閥粘住或卡死在針閥體內(nèi)；
② 調(diào)壓彈簧壓力過大；
③ 噴孔堵塞。
（2）噴油壓力過低的原因：
① 針閥導(dǎo)向部分與針閥體間隙過大或針閥錐面密封不嚴(yán)；
② 噴油嘴與噴油器體接觸面密封不嚴(yán)；
③ 調(diào)壓螺釘松動(dòng)；
④ 調(diào)壓彈簧壓力太小或折斷。
出現(xiàn)噴油壓力過高或過低現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)將噴油器拆開清洗，并進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)試和修理。噴油壓力調(diào)整得過高或過低，都會(huì)導(dǎo)致柴油機(jī)工作不穩(wěn)定和功率不足，甚至導(dǎo)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(diào)整過低將使得噴油的霧化質(zhì)量大大降低，柴油消耗量增加，且不易起動(dòng)柴油機(jī)。即使能起動(dòng)，因柴油機(jī)燃燒不完全，排氣管會(huì)一直冒黑煙，噴油嘴針閥也容易積碳。如果噴油壓力調(diào)整過高，則易引起柴油機(jī)在工作時(shí)產(chǎn)生敲擊聲，并使功率下降，同時(shí)也容易使噴油泵柱塞偶件及噴油器早期磨損，有時(shí)還會(huì)把高壓管脹裂。
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圖1 噴油器壓力信號(hào)曲線 |
圖2 噴油器噴油開始后激勵(lì)持續(xù)時(shí)間的偏差曲線 |
4、針閥卡住
柴油機(jī)噴油器針閥工作和內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3、圖4所示。
（1）噴油器與汽缸蓋上的安裝孔間的銅墊不平，密封不嚴(yán)
噴油器安裝歪斜，在工作中漏氣，使噴油嘴局部溫度過高而燒壞。為此，噴油器安裝到汽缸蓋上去時(shí)，要注意將固定噴油器的兩個(gè)螺母分兩到三次均勻地?cái)Q緊，并擰到規(guī)定力矩，不要用力過小或過大。不使噴油器歪斜，紫銅墊圈要平整、完好，更不要漏裝以防漏氣。但這個(gè)密封紫銅墊圈只能安裝一個(gè)，多裝了就改變了噴油嘴裝人的深度，使噴射的柴油與空氣混合不良，冒黑煙。
（2）噴油器沒有定期保養(yǎng)和調(diào)整噴油壓力。
保養(yǎng)方法：噴油器工作700h左右應(yīng)檢查調(diào)整一次。若開啟壓力低于規(guī)定值1Mpa以上或針閥頭部積碳嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)卸出針閥放入清潔柴油中用木片刮除積碳，用細(xì)鋼絲疏通噴孔，裝后進(jìn)行調(diào)試，要求同一臺(tái)機(jī)器的各缸噴油壓力差必須小于1Mpa。為使噴油器噴入缸內(nèi)的柴油能夠及時(shí)地完全燃燒，必須定期檢查油泵的供油時(shí)間。
（3）噴油嘴內(nèi)由于柴油帶進(jìn)來的雜質(zhì)或積炭而使針閥卡住。
噴油嘴由于積碳的原因會(huì)導(dǎo)致堵塞，所以需要使用清洗劑清洗，以避免噴油嘴發(fā)生故障，并延長(zhǎng)噴油嘴的使用壽命。
（4）噴油嘴針閥錐面密封不嚴(yán)，滲漏柴油。
當(dāng)其端面因滲漏柴油而潮濕時(shí)，就可能引起表面燃燒。燃燒的熱量直接影響噴油嘴，從而使噴油嘴燒壞。
（5）柴油機(jī)的工作溫度過高，使針閥卡住。
針閥如果在開啟狀態(tài)時(shí)卡住，則噴油嘴噴出的柴油就不能霧化，也不能完全燃燒。此時(shí)就會(huì)有大量冒黑煙現(xiàn)象發(fā)生。未燃燒的柴油還會(huì)沖到汽缸壁上稀釋機(jī)油，加速其他機(jī)件的磨損。如果針閥在關(guān)閉狀態(tài)卡住，噴油泵的供油壓力再大，也不能使針閥打開，那么這個(gè)汽缸就不能工作。總之，不管針閥是在開啟狀態(tài)下卡住，還是在關(guān)閉狀態(tài)下卡住，都會(huì)使柴油機(jī)工作不均勻，并使功率顯著下降。
針閥在關(guān)閉狀態(tài)卡住時(shí)，還會(huì)在燃燒系統(tǒng)中產(chǎn)生高壓敲擊聲。這時(shí)可根據(jù)噴油泵發(fā)響的位置，利用停止供油的方法檢查，或立即停止運(yùn)轉(zhuǎn)檢查，以免頂壞噴油泵的機(jī)件。
噴油嘴卡住后不一定全部報(bào)廢。有時(shí)用較軟的物體（如木棒等）除去針閥上的積炭，并用機(jī)油進(jìn)行適當(dāng)?shù)难心ズ螅钥衫^續(xù)使用。若噴油嘴卡住后拔不出來，可將噴油嘴放入盛有柴油的容器內(nèi)，并將其加熱至柴油沸騰開始冒煙時(shí)為止。然后將噴油嘴取出，夾在虎鉗上用一把鯉魚鉗（鉗口應(yīng)包塊銅皮等軟物）夾住針閥用力拔，一面拔，一面旋轉(zhuǎn)，反復(fù)多次即可將噴油嘴針閥拔出。
如果需更換新的噴油嘴，應(yīng)把新的噴油嘴放在80℃的柴油里煮幾十分鐘，等噴油嘴偶件內(nèi)的防銹油溶解后，再用清潔柴油清洗。如果只清洗而不煮，就不能完全洗凈噴油嘴偶件內(nèi)的防銹油，工作時(shí)容易使針閥積炭、膠結(jié)甚至卡住。
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圖2 噴油器針閥工作示意圖 |
圖3 噴油器針閥剖析圖 |
二、噴油器的常見檢測(cè)方法
1、外觀檢查
進(jìn)行外觀檢查是判斷噴油器是否正常的重要步驟。我們應(yīng)該注意以下幾個(gè)方面：
（1）噴油器是否有損壞或變形的現(xiàn)象。如果噴油器發(fā)生損壞或變形，會(huì)影響燃油的噴射效果，造成發(fā)動(dòng)機(jī)工作異常。
（2） 噴油器連接處是否有漏油現(xiàn)象。如果有漏油現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)更換密封墊圈或修復(fù)漏油處，以免造成燃油浪費(fèi)和發(fā)動(dòng)機(jī)失效。
（3）噴油器表面是否有沉積物或污垢。如果有沉積物或污垢，應(yīng)及時(shí)清洗噴油器，以保證噴油器正常工作。
2、噴油器噴射量檢查
噴油器的噴射量是指單位時(shí)間內(nèi)噴油器噴出的燃油量，是判斷噴油器工作狀態(tài)的重要指標(biāo)。下面介紹兩種常用的噴油器噴射量檢查方法：
（1）靜態(tài)方法
靜態(tài)方法是指不啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下進(jìn)行的噴油器噴射量檢查。具體操作步驟如下：
① 拆卸噴油器，使其噴油口朝向容器。
② 用針管注入一定量的燃油到噴油器中。
③ 通過控制噴油器的電源開關(guān)，使其工作。
④ 記錄一定時(shí)間內(nèi)噴油器噴出的燃油量，并與廠家提供的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行對(duì)比，以判斷噴油器是否正常工作。
（2）動(dòng)態(tài)方法
動(dòng)態(tài)方法是指在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的情況下進(jìn)行的噴油器噴射量檢查。具體操作步驟如下：
① 使用專用的檢測(cè)儀器連接到發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油系統(tǒng)上。
② 啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，并按照設(shè)定的轉(zhuǎn)速進(jìn)行工作。
③ 檢測(cè)儀器將實(shí)時(shí)記錄噴油器噴出的燃油量，并與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行對(duì)比，以判斷噴油器的工作狀態(tài)。
3、噴油器噴霧形態(tài)檢查
噴油器的噴霧形態(tài)是指噴油器噴出的燃油在空氣中形成的霧狀，如圖5所示。噴霧形態(tài)的好壞直接影響燃油的燃燒效率。下面介紹兩種常用的噴油器噴霧形態(tài)檢查方法：
（1）直接觀察法
直接觀察法是指將噴油器安裝在測(cè)試臺(tái)上，并通過肉眼觀察噴油器噴出的燃油形態(tài)。正常的噴霧形態(tài)應(yīng)該是均勻、細(xì)膩的霧狀，噴霧角度應(yīng)符合廠家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值。
（2）使用噴油器測(cè)試儀器
使用噴油器測(cè)試儀器可以更精確地判斷噴油器的噴霧形態(tài)，如圖6所示。噴油器測(cè)試儀器可以測(cè)量噴油器噴出的噴霧角度、噴霧分布等參數(shù)，并與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行對(duì)比，以判斷噴油器的工作狀態(tài)。
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圖5 柴油機(jī)噴油器噴霧錐角和質(zhì)量 |
圖6 柴油機(jī)噴油器試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)圖 |
總結(jié)：
通過加強(qiáng)柴油機(jī)噴油器的故障分析及排除工作，能有效降低柴油機(jī)的故障率。噴油器的故障會(huì)直接導(dǎo)致柴油機(jī)工作不正常，但柴油機(jī)的故障并非都由噴油器引起。因此，對(duì)噴油器故障的判斷應(yīng)仔細(xì)，不可貿(mào)然對(duì)噴油器進(jìn)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(zhǎng)噴油器的使用壽命，平時(shí)應(yīng)做好對(duì)噴油器的維修、保養(yǎng)工作。
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