柴油機燃油供給系統故障原因分析

朱煜

摘 要：燃油供給系統是柴油機的“心臟”，決定柴油機工作性能的好壞。對燃油供給系統主要故障原因進行了分析，指出提高柴油清潔度是保證燃油系統正常工作的有效手段。

關鍵詞：柴油機;燃油供給系;故障原因

中圖分類號：S219.07文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2019.10.064

柴油機燃油供給系的功用是將低壓柴油變為高壓柴油，并定時、定量地以霧狀噴入汽缸內，使之與空氣混合形成良好的可然混合氣，保證柴油機正常燃燒。柴油機故障很大一部分是因為燃油系統不能正常工作導致的，如啟動困難、功率不足、轉速不穩、排氣冒煙、飛車等，其故障根源在于燃油系的供油量、供油時間、燃油噴射質量、噴油規律等發生了改變，不符合規定要求。

1 供油量的改變

這里所討論的是正常調節拉桿位置下，由于零件磨損所引起的供油量變化，對柱塞泵來說影響最大的是柱塞偶件和出油閥偶件的磨損，而對分配泵來說則主要是分配轉子、柱塞和分配套筒等的磨損，除此之外，低壓油路的壓力和供油連續性也會直接影響到噴油泵的供油量。

（1）柱塞偶件的磨損。柱塞工作中，由于燃油中機械雜質和磨料的作用，在頭部、柱塞斜槽邊緣、柱塞套進回油孔附近等部位磨損后，會大大降低柱塞偶件的密封性能。當柱塞上移至正常開始供油位置時，由于燃油從磨損溝槽泄漏，油壓建立滯后，開始供油時間推遲，同時停供斜邊的磨損使停止供油位置提前，縮短了柱塞偶件的有效供油行程，使油泵的供油量減少。

（2）出油閥偶件的磨損。出油閥偶件的磨損造成出油閥的密封性能不良時，高壓油管漏油而使供油時間落后，同時由于漏油，供油量也會減少。出油閥閥芯與閥座斜面的磨損也易使噴油嘴頭工作時滴油，機器高速時會出現敲擊聲，低速時運轉不穩。

（3）噴油器針閥偶件的磨損。噴油器針閥偶件密封錐面磨損、封閉不嚴，噴后滴油，使噴油量減少。特別是當噴油嘴偶件與柱塞偶件同時磨損時，噴油嘴偶件油室建立不起噴油所需的壓力，出現間斷噴油，甚至不能噴油，這種情況，往往造成柴油機啟動困難。

（4）分配泵分配轉子和分配套筒的磨損。對于分配泵，影響供油量的主要原因是分配轉子和分配套筒及柱塞和柱塞孔的磨損。分配轉子進油孔和出油孔處，沿圓周方向出現一圈寬2.4～2.6 mm的磨損環帶，分配套筒也形成了相應的兩條磨損環帶。雖然分配轉子與分配套筒的磨損是局部的，但一經出現磨損，在泵油時其高壓柴油將有可能沿出油孔環形磨痕從轉子前端泄漏，或沿進油孔環形磨痕周向流動，經分配套筒進油孔與低壓油路連通。此時，部分高壓油將泄漏至低壓油路，造成泵油壓力降低，輕者使噴油量減少，啟動困難或功率不足，重者甚至不能打開噴油器，停止對發動機供油，油泵完全喪失工作能力。

（5）低壓油路供油壓力和供油連續性的影響。低壓油路管接頭松動等原因會造成空氣進入而形成氣堵，使噴油泵供油壓力降低，影響噴油泵的供油量和供油穩定性。

2 噴射質量的變化

在使用中由于柱塞偶件，噴油器噴油嘴偶件的磨損，均使噴射的霧化質量變壞。霧化倒錐體表面磨損使噴霧錐角增大。針閥臺肩的磨損使針閥升程增大，也引起噴霧錐角增大。有關試驗表明，當針閥升程由0.35～0.4 mm增至0.6～0.7 mm時，噴霧錐角將由13°～17°增至60°～70°，甚至達90°，結果破壞了霧錐和燃燒室的配合，引起柴動機動力性和經濟性的下降。

3 供油時間和噴油規律的改變

各精密偶件磨損后對噴油提前角和延續角都有影響，但其程度各不相同。柱塞偶件磨損對噴油提前角的影響最大;使開始噴油時間大大滯后，而且由于供油有效行程的減少而縮小了噴油延續角;噴油嘴針閥導向柱面磨損后也有相似的后果;出油閥減壓帶的磨損使噴油時間提前，噴油延續角有所增加。一般情況下，當燃油系精密偶件都磨損時，總的后果是導致噴油時間滯后和噴油延續角減小。

噴油泵傳動零件包括定時齒輪、花鍵套、凸輪軸、滾輪體等，其中定時齒輪及花鍵套的磨損只引起供油時間的改變，而凸輪軸凸輪、滾輪、滾輪銷和調整墊塊等零件以及軸承的磨損，不但引起供油時間的改變，而且還會改變噴油泵的噴油規律。

4 結論

燃油系主要故障有供油量、供油時間、噴射質量、噴油規律的改變。引起這些故障的主要原因是精密配合件的磨損。

而引起柱塞偶件、出油閥偶件、針閥偶件，及分配轉子與分配套筒磨損的主要原因是磨料磨損和液體沖刷磨損。如果燃油系統中的濾清器濾清效率不高或由于柴油不清潔，混入微小的塵粒和雜質，這些雜質隨柴油進入分配泵后，夾雜于各運轉部位和配合偶件中起著研磨劑的作用，加速了零件的磨損。由此造成的磨損，稱之為磨料磨損。此外，在發動機額定轉速下工作時，分配轉子每分鐘旋轉約1000次，泵油達4000次。每次噴油，要打開噴油器，向發動機汽缸噴油，油壓驟然升高，而停泵時油壓又驟然降低。這種油壓的驟升、驟降和每分鐘達4000次的頻繁的高速高壓的油流，對分配轉子和分配套筒上進出油孔的沖刷，由此引起的磨損稱之為液體沖刷磨損。這兩種磨損原因中，磨料磨損是引起分配轉子與分配套筒磨損的主要原因，因此柴油的高度清潔，對減少和延緩其磨損有極重要的意義。

從多年使用經驗證明，如柴油清潔，油泵的使用壽命能高達6000 h以上;而柴油不清潔時，則其使用壽命僅數百小時或更短即報廢。可見柴油的清潔對燃油系的使用壽命具有特別重要的意義。

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