柴油機發動機燃油噴射裝置的機理及故障預防方法

趙維學

（中國石油集團濟柴動力有限公司，山東 濟南 250200）

柴油機發動機燃油噴射裝置組合精密組合部件在長時間工作后難免會出現過度磨損，進而導致柴油機機能下降，啟動困難，對此，則需要加強燃油噴射裝置設備零件保養管理，做好設備檢修作業。在設備維修管理工作中，應認真研究設備各部件的磨損規律，加強設備安全管理力度，控制設備運行風險，制定針對性保養維護方案，以此改善設備運行功能，延長設備的使用壽命。

1 柴油機發動機燃油噴射裝置機理

從柴油機發動機燃油噴射裝置機理來看，燃油噴射裝置零件磨損主要表現在以下三個方面。

（1）套筒與柱塞的磨損。對于柴油機發動機燃油噴射裝置來說，高壓油泵套筒與柱塞在長期使用后，必然因為磨損而增加彼此的間隙，圓柱度和圓度的誤差會不斷增加，局部磨損更加嚴重。磨損類型有磨粒磨損和腐蝕磨損，其中，磨粒磨損是因為燃油在和空氣的接觸過程中難免混入一些塵土，而在泵油時，柱塞副會在供油與回油過程中受到磨損。此時，燃油中含有微粒，油孔的通道面積會發生變化，滋生非穩定節流，縮口處的流速與壓力會呈現大幅度升降問題，伴隨著強烈的沖擊擾動與渦流，嚴重沖擊柱塞副，造成擦傷與非正常性磨損。如果燃油噴射裝置的濾清器已經被損壞，就會導致大粒徑的雜質擠進柱塞副的間隙之中，直接損傷柱塞，也加劇了柱塞與套筒、套塞的不均勻磨損。腐蝕磨損是指燃油中含有部分酸性物質，如果在柴油機啟用過程添加了重質燃油，燃油中的水分還比較高，酸性物質與水分就會嚴重腐蝕零部件。

（2）閥座與出油閥的磨損。當出油閥的錐形密封閥面徑受到磨損后就會呈現出環形溝槽，閥座的面會從光潔變黑，減壓環帶上也會出現縱向線痕，致使閥座和出油閥之間產生更大的間隙。出油閥嚴重磨損后會出現泄露問題，高壓油管中的壓力也會驟降，導致燃油噴射惡化。

（3）針閥體和噴油器針閥的磨損。針閥體和針閥的導向面被磨損后就會加大圓柱度的誤差，針閥的錐面也會呈現出明顯的缺口和臺階性磨損痕跡。其次，磨損會導致針閥的圓柱體間隙增大，加劇了漏油問題，同時，針閥的背壓會升高，開啟針閥時會受到嚴重阻滯，噴射質量會惡化，針閥難以嚴密關閉，燃燒的氣體會回竄如油嘴里，嚴重污染針閥零部件的表面體。另外，針閥體出現磨損后，升程會增大，針閥體的沖擊負荷也會增加，進而加劇針閥體與噴油器針閥的磨損、變形問題。

2 做好燃油噴射裝置設備零件保養管理和檢維修作業的重要意義

燃油噴射裝置設備是柴油機發動機工作中的重要技術設備和零部件，當代柴油機裝置通常會配備先進的設備與精密零件。隨著社會經濟的迅速發展，燃油噴射裝置設備技術更加先進，數量和種類也在日益增多，為柴油機發動機的正常工作提供了更完善的基礎保障，卻也增加了燃油噴射裝置設備零件運維保養工作的難度。燃油噴射裝置運行質量關系著柴油機安全生產工作，加強燃油噴射裝置設備零件運維管理，做好設備檢修工作，改善設備與精密零件性能，提升精密零件的安全性與技術含量，方能為柴油機安全運行奠定良好的基礎。

3 故障預防方法

3.1 做好燃油噴射裝置設備零件狀態管理工作，健全零件保養體系

在燃油噴射裝置設備零件日常運行過程中，全面做好燃油噴射裝置保養工作，及時檢修設備零件，理應健全燃油噴射裝置運維管理體系中，全方位監控設備零件的運行狀態。對于整個燃油機發動機工作來講，燃油噴射裝置設備的運行狀態能夠直接反饋出設備零部件的磨損狀況，體現設備技能是否存在降低問題。同時，在燃油噴射裝置設備保養工作中，不僅要重視成本控制問題，而且要科學劃分燃油噴射裝置設備的運行狀態。一般來講，設備運行狀態劃分關鍵因素包括完整狀態、使用便利與否、故障類型、存在異常問題卻無故障等。相對而言，設備的運行狀態不同，所采取的保養措施也不盡相同。對于完整而且便于使用的燃油噴射裝置設備，僅需要做好日常養護工作。如果設備零件存在故障，就應通過全面檢查來判斷故障的等級，對設備參數進行適當地調整，科學診斷設備的具體故障，準確定位故障誘因，采取針對性地維修措施。如果燃油噴射裝置設備存在異常問題卻并沒有出現故障，就必須立刻停止運行，根據設備目前所表現出的狀態信息準確，分析該設備的精度、效率和性能，做好故障預測工作與維修處理作業。此外，應針對設備零件的狀態管理工作，制定統一化管理標準，明確職責，健全燃油噴射裝置設備運行規章制度，并對各項制度進行細化和完善，例如建立操作性強的燃油噴射裝置設備維保制度，構建實效性強的燃油噴射裝置設備檢查制度，規范設備養護時間制度，這樣方能對燃油噴射裝置設備狀態進行有效管理，防止出現各種問題。

3.2 優化日常細節保養方案，完善備件管理

在燃油噴射裝置設備日常保養工作中，運維工作人員應重視優化細節保養方案，做好各項細小的維護工作，對于燃油噴射裝置設備的運行狀態和參數的變化情況進行全面觀察。其次，在交接班的過程中，運維工作人員應認真記錄所有設備的檢查信息，確保各項檢查信息的完整性和準確性。在日常維護保養工作中，運維工作人員應定期擦洗和燃油噴射裝置清潔設備零件，為設備增加和補充潤滑油，查看設備零件完整與否，尤其是內部精密細小零件，對于設備的松脫部件及時予以緊固，當設備零部件出現故障與嚴重的磨損問題后，應立刻停止運轉，對故障進行排除，做好設備維修工作，及時更換磨損嚴重的零件。再次，應重視完善燃油噴射裝置設備備件管理工作。當代燃油噴射裝置設備由很多零件組成，內部結構組和復雜，如果缺少備件或者某一配件出現故障，必然會影響問設備的正常運行帶來影響。因而，必須著重完善燃油噴射裝置設備備件管理工作，發現某一配件出現問題后可以用新的備件進行替換。

3.3 引進電子測試技術，做好故障診斷工作

優化柴油機發動機燃油噴射裝置設備故障預防方法，及時診斷精密零件是否存在問題，需要引入先進的電子測試技術。在燃油噴射裝置故障維修工作中，電子測試技術的應用優勢主要體現在三個方面：第一，簡化設備零件維修流程，促進工序的緊密銜接，維修過程中所使用的維修設備也更為輕便。通常，在運用電子測試技術設備對燃油噴射裝置組合設備進行檢測與維修工作時，柴油機發動機內部所需要的材料會得以多方面的簡化，從而有效提高維修工作效率。第二，提升燃油噴射裝置設備故障診斷工作的綜合水平。在維修過程中，工作人員會運用自動化測試設備來檢測所有高密組合部件所存在的故障，并準確區分故障檢測工作類型，發揮自動化管理故障分離技術的作用，準確識別故障內容，有效提高故障診斷準確性和維修工作質量。第三，節省維修成本。運用電子測試技術可以節省人工檢修成本，提高檢修結果的準確性與維修工作效率，節約柴油機發動機運行中的成本。在運用電子測試技術開展燃油噴射裝置設備零件故障檢測工作中，需要發揮智能決策技術的功能。智能決策技術應用是全面收集燃油噴射裝置設備維修檢測信息，構建數據模型，并準確實施定量分析，應用專業技術知識，做好邏輯推理工作，根據相關信息進行智能決策，以便于將最精確的故障信息發送給維修技術人員，幫助維修人員全面掌握與了解燃油噴射裝置設備零件性能的具體情況，不斷提高精密零件的安全性與可靠性。其次，應發揮虛擬維修技術的作用，該技術建模主要分為五項：第一，虛擬人體和工具建模。第二，虛擬化維修環境建模。第三，虛擬化維修過程建模。第四，虛擬維修過程的仿真分析。第五，基于虛擬維修仿真的維修性分析及評估模型。在虛擬維修技術支撐下，虛擬性建模主要包括虛擬化人體建模以及針對各種設備零件和工具的三維化數字建模，建模軟件有CAD和CATIA。在虛擬維修技術應用中，評估模型所提供的功能主要有六種：第一，維修性評估。第二，維修性演示與驗證。第三，維修過程的檢查。第四，維修的訓練和評估。第五，產品設計修改建議。第六，人機工效評估。在燃油噴射裝置設備組合零件維修工作中，虛擬維修技術能夠對物理世界進行形象、直觀地表述，在計算機所生成的虛擬環境中完成一系列維修工作，輔助維修技術人員規范操作。

全面優化燃油噴射裝置設備維修保養措施，應注重提高故障診斷技術，做好相關維修工作。目前，振動診斷技術是燃油噴射裝置組合設備與精密零部件故障檢測工作中經常使用的一種技術。需要注意的是，振動診斷技術并非一種簡單的技術，該技術所包含的科學內容細致繁多，運用該技術開展設備預防性檢測工作，有助于提升檢測精確率。在運用振動診斷技術開展設備診斷的過程當中，通常要運用各種精密儀器與設備，這樣方能獲取精確的檢測數據，使檢測結果更加精準、明確，同時，也能夠確保故障位置定位的精確性，全面分析引發這些故障的所有原因。其次，燃油噴射裝置組合設備故障振動診斷技術設備應用流程往往非常方便，造型先進，便于攜帶，而且可以持續放大設備的故障信號，為技術人員進行信號對比分析提供便利。此外，燃油噴射裝置組合的部分設備零件出現故障后一般在短時間內依然能順利運行，此時就要借助振動診斷技術設備來判斷故障位置和誘因，大幅度提高設備故障診斷工作效率。再次，維修技術人員也可以運用專業溫度計對燃油噴射裝置設備內部溫度進行測量，準確記錄溫度測量數據，通過數據對比判斷是否存在溫度異常問題。另外，維修技術工作人員應注意做好燃油噴射裝置組合設備內部不同零部件的溫度數據圖表的對比分析工作，在精確定位故障發生位置之后，科學采取最佳預防性措施，降低故障損失。與此同時，應注意改善燃油質量，避免燃油在運輸、灌輸、存儲與發生作用的過程中受到污染，盡量降低燃油中的酸性物質、水分和雜質。

3.4 實現燃油噴射裝置設備零件可視化管理，規范人為操作

在燃油噴射裝置設備檢維修工作中，提升檢修效果，避免檢修過程中出現安全事故，全面修復設備零件故障，理應重視實現設備的可視化管理，對人為操作予以規范。這就需要專業管理人員借助遠程監控技術來全方位觀察檢修人員的操作行為，對于不規范操作進行提示、指導與及時糾正，努力降低人為原因引發的設備故障。在正式檢修燃油噴射裝置設備零件前，理應全面做好設備的待檢部位安全評估工作，根據評估結果制定安全維修技術方案和保養方案，努力提升所有方案的安全系數，在開展維修工作中充分確保檢修人員的生命安全。其次，必須在日常工作中對燃油噴射裝置設備運維管理人員和故障檢修人員進行安全教育，做好職業培訓工作，摒除形式主義，制定安全管理規章制度，不斷提高工作人員的職業技能和安全意識。需要注意的是，在維修前，應注意檢查所有工作器具的安全性能，確保所有器械的安全質量、技術質量和完整性。

3.5 加強燃油噴射裝置設備零件安全管理，控制風險等級

因為燃油噴射裝置設備運維管理作業和檢維修作業潛存著高風險與諸多隱患，危險源眾多，很容易引發爆炸、火災等事故，一旦發生事故，造成的損失極為嚴重。因此，必須著重加強安全管理力度，嚴格控制風險等級系數，確保柴油機發動機燃油噴射裝置設備運維工作和檢修工作的安全性。在具體工作中，應有序執行設備運維管理和安全檢修管理制度，提升全體工作人員的安全意識，努力從源頭領域避免發生安全事故。

4 結語

綜上所述，做好柴油機發動機燃油噴射裝置設備維修工作，應正視精密零部件磨損問題，及時更換零件，全面優化設備零件故障維修方法。