船用柴油機噴油器常見故障分析

齊秀全

（秦皇島港股份有限公司船舶分公司，河北秦皇島 066000）

0 引言

噴油器作為船用柴油機噴射和燃燒系統的關鍵部件之一，它將高壓油泵泵出的高壓燃油以霧化狀態進入汽缸，實現與壓縮空氣、燃燒室的良好配合。噴油器不能良好地工作，會導致柴油機燃油消耗增加、輸出功率降低以及汽缸內積炭等問題。噴油器頭部與高溫燃氣直接接觸，工作條件非常惡劣。因此，在日常維護中需要對噴油器予以特別重視。

1 船用柴油機噴油器結構和工作原理

圖1為一般船用柴油機噴油器結構。核心部件是針閥偶件，包括針閥和針閥體。針閥由調壓彈簧預緊，高壓燃油通過進油道進入噴油器體內，在承壓錐面上產生推力。當針閥推力超過調壓彈簧的預緊力時，針閥開啟，此時高壓燃油從噴孔中以霧化的方式噴入汽缸，此時燃油壓力即為噴油器閥的開啟壓力。當作用在承壓錐面的推力低于閥開啟壓力時，針閥關閉，整個霧化過程結束。在噴油器中會有少量的燃油從針閥和針閥體配合面間的縫隙中流出，對針閥體起到潤滑作用，然后通過回油道螺栓內孔進入回油管，重新流回燃油箱。

2 噴油器的常見故障分析及維護建議

噴油器的針閥是精密偶件，配合間隙要求精確，一般只有（0.002～0.004）mm。柴油機在長期工作中，很容易積累雜質污垢，并且噴油器的頭部直接與高壓、高溫燃氣接觸，噴孔內壁受到高壓燃油不斷沖刷，容易導致噴孔孔徑擴大。噴油器常見的故障主要包括：針閥卡死，噴孔直徑過大，噴油嘴滴漏，噴油壓力不足等，這些故障會導致柴油機出現運轉不穩定、輸出功率降低、排氣管冒黑煙甚至缸內有不連續的噼啪聲等狀況。根據多年船用柴油機的使用經驗，總結出噴油器常見故障的分析判斷及相應維護方法。

2.1 噴油器針閥卡死

圖1 船用柴油機噴油器結構

噴油器針閥在針閥體中卡死時，由于針閥不能及時開啟或關閉，會造成某汽缸發火不正常，甚至單缸熄火，柴油機轉速下降。若針閥在關閉狀態下卡死，柴油機噴射系統內油壓會急劇增加，高壓油管的脈動強烈，同時高壓油泵會發熱并伴有異常聲響。若針閥在開啟狀態下卡死，則高壓油管無脈動，此時燃油不經過霧化直接噴入汽缸，柴油機會有大量冒黑煙現象。在日常管理中可通過上述跡象加以判斷，一般造成針閥卡死的原因主要有4點。

（1）燃油中含有水分或酸性物質，造成噴油器針閥銹蝕而卡死。

（2）使用含有固體顆粒物雜質的柴油，雜質隨著針閥的往復運動堆積在針閥體內壁，造成針閥卡死。

（3）噴油嘴針閥錐面密封不嚴漏油，引起表面燃燒，噴孔附近積炭嚴重使針閥卡死。

（4）噴油器與汽缸蓋安裝孔間的銅墊密封不嚴或噴油器安裝歪斜。在工作中漏氣竄油，使噴油嘴局部溫度過高造成針閥燒壞、變形而卡死。

針對上述情況，應使用規定標號的清潔柴油，在加油過程中應防止雨雪或大量空氣中灰塵混入。同時，注意按時清洗更換燃油濾清器。在噴油器安裝過程中應將固定噴油器螺母擰緊，保證銅墊圈平整，不得使用石棉板等材料代替，避免散熱不好或起不到密封效果。

在針閥卡死時，可將噴油嘴偶件浸入80℃熱柴油中靜置15 min左右，取出后用包著軟布的手鉗夾住針閥尾部慢慢抽出，對其進行清洗研磨，若裝入噴油器試驗不合格，則應更換噴油嘴偶件。在更換新偶件時，應先將新偶件浸入80℃柴油中10 s左右，使其表面的防銹油徹底溶解，再用清潔柴油清洗，避免在工作時因防銹油溶化使針閥粘住。

2.2 噴孔直徑擴大

噴油器工作中噴孔受到高壓柴油的不斷沖刷，柴油中夾帶的雜質使得噴孔磨損、孔徑擴大，進而導致噴油器噴油壓力降低、噴射距離減小、霧化不良、柴油機冒黑煙以及缸內積炭等后果。針對單孔軸針式噴油器，孔徑一般在1 mm以上，可以在孔端放置一顆直徑（4～5）mm大小的鋼球，拿小錘輕微地敲打，使噴油孔因局部變形而使孔徑縮小。實例船采用的是多孔直噴式噴油器，由于其孔數多、孔徑小，因此只能在孔端用高速剛磨制的沖樣進行輕微地敲擊，若重新組裝后試驗仍不合格，則應對針閥體進行更換。

2.3 噴油器滴漏

噴油器針閥與閥座的密封錐面磨損會引起燃油泄漏，燃油漏入汽缸會引起燃燒不良。另外漏出的油滴還會附著在噴油嘴上，在高溫作用下產生結炭，這種漏油現象即為噴油器滴漏。噴油器針閥的密封作用，主要靠位于針閥錐面上的密封環面來保證。在噴油器工作過程中，針閥體的密封錐面受到針閥頻繁猛烈的沖擊，同時柴油中的雜質隨著高壓油流不斷沖刷錐面出現刻痕或斑點，容易導致密封性下降，進而造成噴油器滴漏。

噴油器滴漏會導致噴孔處形成積炭甚至造成噴孔堵塞，柴油機油耗增加，缸內出現不規則的噼啪聲。為此，可拆開噴油器，在針閥錐面上涂少量的氧化鉻等研磨膏進行研磨，然后浸在80℃的柴油中洗凈，重新組裝后進行試驗檢測，如仍不合格，說明針閥錐面磨損嚴重，則需要更換針閥偶件。在維修過程中，須注意研磨膏不要粘在針閥孔內，同時避免噴油器零件與其他硬物相撞，避免擦傷。

2.4 噴油器噴油壓力降低

噴油器噴油壓力降低會導致燃油霧化不良，射程減小甚至使其不能完全穿過燃燒室，影響燃油與壓縮空氣的混合，導致柴油不能完全燃燒，噴油器針閥容易積炭，柴油機油耗增加，不易啟動，運轉時冒黑煙。噴油器壓力降低主要是調壓彈簧壓力降低或調壓螺釘松動造成的。噴油器針閥開啟所必須克服的調壓彈簧壓力即為噴油壓力，在柴油機工作過程中，調壓彈簧長時間高頻跳動容易發生塑性變形，同時柴油中的雜質還會加劇彈簧的磨損，導致調壓彈簧抵抗彈性形變能力的下降，也會造成噴油器噴油壓力降低。

噴油器調壓彈簧預緊力降低，容易使噴油器針閥在針閥體內停在開啟位置，造成混合燃氣倒流進入噴油腔內燃燒，使針閥和針閥體燒蝕、退火，縮短了噴油器的使用壽命。對此，可通過更換調壓彈簧或調整調壓螺釘方式來調整噴油器噴油壓力。

噴油器噴油壓力的檢查和調整要在試驗臺上進行。通過按動手柄使噴油器噴油，以60次/min的速度按動手柄，觀察噴油壓力情況。對于采用調壓螺釘調整噴油壓力的噴油器，可擰動調壓螺釘進行試驗，直到噴油壓力符合說明書要求為止。

3 結束語

噴油器作為船用柴油機關鍵部件，在工作中容易產生針閥卡死、噴孔直徑擴大、噴嘴滴漏、噴油壓力不足等故障，使柴油機不能正常高效運行。作為船舶輪機管理人員，要注意保持油品的清潔，按規定清洗更換燃油濾器，在使用維護過程中嚴格遵守操作規程，做到檢修維護的科學性和有效性，切實提高噴油器工作質量，延長其使用壽命。