船用柴油機噴油器的性能分析與維護

吳曉陽

摘 要：本文首先對船用柴油機的噴油器性能的影響因素進行分析歸納，總結出3個方面的影響因素。然后依據噴油器性能影響因素，提出了5個方面的維護管理措施，最后就柴油機噴油器在工作過程中出現的主要問題提出了處理方法。

關鍵詞：噴油器;柴油機;故障;維護

中圖分類號：U66? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2022）01-0110-02

噴油器的主要作用是將來自噴油泵的高壓柴油以霧狀噴入燃燒室。相關研究表明，柴油在燃燒室內主要是氣態方式燃燒，因此柴油的霧化質量特別重要。柴油噴出以后的霧化情況反映了噴油器的性能是否良好。正確使用與維護噴油器可較好保持噴油器的工作性能，延長噴油器的使用壽命，減少故障發生率，提高經濟效益，以保證船舶的在航率和經濟性。

1噴油器的性能分析

噴油器的噴油嘴端置于燃燒室內，工作條件惡劣，受到高溫高壓、高速和燃燒氣體的腐蝕，并伴有針閥與針閥體座面之間的沖擊運動、高壓燃油的沖刷、燃油與噴孔之間的高速沖擊和機械雜質的磨損，均可導致噴油器性能不良[1]。主要表現為：

1.1柴油霧化不良

噴油壓力不足、調壓彈簧彈力下降、噴孔直徑變大、滴油等都有可能導致霧化不良。特別是高壓柴油的不斷噴射沖刷，噴孔會因逐漸磨損而加大，導致噴油壓力下降、噴射距離縮短和可燃混合氣混合不均導致噴孔直徑超出標準范圍，這也是一種正常的自然損耗現象。

1.2無法噴油

無法噴油是指柴油無法通過噴油器噴入氣缸，一般情況下主要取決于針閥偶件是否動作。這種情況主要是由于針閥卡住或者彈簧失效斷裂。針閥卡住的主要原因是柴油品質不過關，水分或酸性物質含量超標，造成針閥銹蝕;或者柴油機工作不良，針閥配合面出現積碳而相互粘結卡緊。噴油器在長期的工作中，彈簧不斷地被壓縮，尤其是在高速機上，頻率很高，隨著使用時間的延長或者是在不正常的情況下工作，會使彈簧的沖擊加劇，最終金屬結構發生改變，導致彈簧的斷裂，也可使噴油器無法噴油。

1.3泄漏

如果是噴油器的內部泄漏，往往同時伴隨噴油壓力下降或者噴油時間延長，嚴重影響霧化質量和燃燒效果。其主要原因是指針閥孔導向面磨損。

如果是外部泄漏，主要是指從噴油器內部泄漏到燃油系統之外，常表現為噴油器與缸蓋的結合孔產生問題。如果結合孔內有嚴重積炭、銅質密封圈不平、墊片厚度不當，或者使用了石棉板或其他材質墊圈，都會造成密封不良，從而使噴油器出現外漏[2]。

2 噴油器的維護管理措施

2.1正確拆裝噴油器

分解噴油器要按自上而下的順序，并且要求使用臺虎鉗和扳手，具體步驟是：先將噴油器的噴嘴向下夾緊在臺虎鉗上，而且要夾在軟金屬保護套上，防止擠壓變形;按照先后順序依次拆下調壓螺釘護帽、調壓螺釘與調壓彈簧;然后將噴油器反過來固定在臺虎鉗上，旋松固緊螺套，取出針閥偶件[3]。

對拆下來的細小部件和精密偶件，不得隨意堆放，要分組放置而且要放入干凈的柴油中清洗和保存，對針閥偶件還要進行抽動清洗。然后依次對零件進行檢查，確定維修方案。安裝是拆卸的逆過程，值得注意的是油道孔要對齊，調壓螺釘不需擰得太緊，以便于在后期進行檢查操作。

2.2保證柴油清潔

按照柴油機使用說明書正確選用柴油，保證柴油的清潔性，絕對不允許存在任何的機械雜質。機械雜質對噴油器的針閥和閥座還有噴油泵的柱塞和柱塞套這一類精密偶件磨損極為有害，嚴重時還會造成這一類配合偶件卡死。因此要求使用符合品質要求的柴油，加強柴油濾清器的管理維護。不允許柴油機長時間超負荷運轉，也不允許長時間無負荷運轉，不然會導致噴油品質不良，造成積炭迅速產生，致使噴油嘴咬死。

2.3保持柴油機最適宜的工作溫度

柴油機嚴禁長時間的超負荷運行，防止發生過熱現象。柴油機如果過熱，會使氣缸進氣量減少，引起柴油機工作粗暴、功率下降，零件也會因潤滑不良而加劇磨損或咬死。若柴油機過冷，會使柴油機運轉阻力加大，燃油蒸發困難，缸內易形成腐蝕性物質，從而使柴油機啟動困難，功率下降，潤滑不良和磨損加劇[4]。在日常維護管理中，保持正確的滑油油位和良好的滑油品質非常重要。滑油油位過高會造成滑油消耗量過大，甚至在燃燒室內形成積炭或膠質沉積物，使噴油嘴出現問題。

2.4保持合適的噴油正時

合適的噴油正時主要是指噴油提前角處于合理范圍，否則會造成柴油燃燒不良、冒黑煙，功率下降等現象，嚴重時將損壞噴油嘴。因此，當柴油機工作一定時間后，或是在維修保養過程中拆裝過噴油泵，那就需要進行噴油正時的校正。

2.5徹底清除積炭

積炭常發生的部位主要是燃燒室、進排氣支管、噴油嘴等，會導致柴油機散熱不良、零件過熱、不正常燃燒等危害。在檢修時應進行積碳的徹底清除。

3 主要問題的處理

在噴油器出現的許多故障中，針閥偶件損壞和噴孔的損壞所引起的故障據統計占了絕大多數[5]。因此應重點對針閥偶件和噴孔提出檢修方法和措施。

3.1針閥偶件的檢修

針閥和針閥體中有卡滯現象，或針閥的密封錐面出現輕微的燒蝕以及磨損，就需要通過對針閥偶件進行對研。研磨時盡量不要拍擊閥座，以減輕閥座的磨損，可用手工或將針閥柄部夾于軟金屬保護口的臺虎鉗上進行對研。

針閥與針閥座之間出現磨損后可通過閥座的對研以保證密封性，研磨時可在針閥錐面的密封面上涂少量的研磨劑進行。注意在插入針閥時不要將研磨劑粘到導向部分，以免導向部分過度磨損。用研磨劑研磨到最后，可用清潔滑油進行對研，直到密封錐面出現0.20～0.25mm寬的明顯環帶，而且密封性符合要求為止。

針閥檢修完畢后，可放入70～80℃的干凈柴油中浸泡10min左右，再利用干凈的柴油對針閥偶件運行清洗，清除內部雜物。針閥是精密偶件，在維修過程中要輕拿輕放，不得與硬物相碰，否則其刮傷可能會導致偶件的直接報廢。對針閥偶件的維修，可以解決針閥偶件密封失效，針閥卡死，內漏等這一類的問題。如果修理后經檢查，噴油器沒有達到必需的技術要求，則整體換新。

3.2噴孔的檢修

當噴孔堵塞時，可以用直徑0.15～0.20mm的鋼絲疏通。一般情況下，噴油器的噴孔因高壓油的沖刷等作用都有擴大的趨勢。如果噴孔增大到原來孔徑的110%，則應該換新。

3.3性能檢查

噴油器的性能檢查主要放在噴油器試驗臺上進行，檢查的項目主要為噴油的啟噴壓力和霧化質量。

在試驗臺上安裝好噴油器，反復按壓手柄建立油壓，同時觀察壓力表，記錄噴油壓力的數值。柴油機噴油器的啟噴壓力根據型號的差異而有所不同。如國產6135型柴油機噴油器的啟噴壓力范圍為17～18MPa之間。如果不滿足該壓力范圍的要求，可調整調壓螺釘的預緊力。某些進口的柴油機機型也可以通過改變墊片厚度的方法來調壓，如德國MTU公司生產的12V183TE92型柴油機。柴油霧化質量的檢查主要是觀察噴油器在噴油之前是否有滴油漏油現象，停油是否果斷，霧化是否均勻等[6]。

4 結語

噴油器性能的好壞直接影響柴油機的性能指標和工作狀態。作為船舶輪機人員，在平時柴油機的運行過程中，要密切注意噴油器的性能，防止工作過程中出現跑油、滴油、漏油、堵塞等問題，同時要做好5個方面的維護管理工作和針閥偶件、噴孔等主要部件出現問題的處理，保障柴油機噴油器能夠安全可靠穩定運行。

參考文獻：

[1]晏飛，杜雨辰，張建等.船用柴油機噴油器故障分析及維護方法[J]. 機械工程師，2015，12：208-210.

[2] 陳志洲.柴油機噴油器常見故障及檢修[J].農業裝備技術，2015，3：36-38.

[3] 周明順. 船舶柴油機[M].大連：大連海事大學出版社，2019.

[4] 劉良睿.船用柴油機常見故障分析與排除[J].船舶物資與市場，2019，10：69-70.

[5] 齊秀全.船用柴油機噴油器常見故障分析[J].設備管理與維修， 2018，13：91-92.

[6] 李玉柱.試論柴油機噴油器的檢測及其維修[J]. 內燃機與配件，2020，04：123-124.