柴油機燃油供給系統空氣排除解析

王炳奇　徐加成　陳誠　王旭

摘要：針對大功率柴油機經常存在的因燃油供給系統存在空氣而啟動困難情況，選擇典型燃油系統進行分析，闡述燃油供給系統混入空氣形成故障的原因及排除方法，論述故障預防措施，可為相關技術人員提供參考。

關鍵詞：柴油機；故障；維修；燃油供給

1? ?柴油機燃油供給系統組成

某型柴油機整個燃油供給系統為封閉式供油，油箱分置，分主油箱、外油箱，左、右外油箱的燃油與主油箱的燃油先匯合，再向發動機提供燃油。在整個供油管路上分兩個支路，分別流向燃油加熱器和冷卻加溫系的加溫器，在柴油精濾器回油管路上分出一路為熱煙幕系統供油[1]。外界的空氣通過外油箱浮子活門進入，并通過管路向車內主油箱進行補氣。該柴油機燃油供給系統如圖1所示。

2? ?燃油系統進空氣故障成因

燃料供給系統工作狀況直接影響著柴油在汽缸內與空氣混合的質量，為此要求供油清潔、適時、適量，霧化良好，在燃燒室分布均勻。如果燃油系統混入空氣，空氣量大時將使燃油系統局部充滿空氣，形成氣阻而切斷油路供應。空氣量小時可在燃油中形成氣泡，將使每循環噴入汽缸的柴油量減小，霧化質量下降[2-3]。

若混合氣體中的柴油濃度達不到壓燃閥值，則會導致啟動發動機困難或不能啟動。運轉過程中油路中進入空氣，會使柴油機工作不穩定，功率下降或停機。

3? ?排除空氣方法

燃油供給系統主要由燃油箱、管路、手搖柴油泵、柴油粗濾清器、柴油細濾清器、柴油散熱器、斷油繼電器、輸油泵、高壓柴油泵、噴油器等組成，這些部位都可能存留空氣，不同部位存留空氣會產生不同故障現象，下面針對不同部位進空氣，分別進行分析。

3.1? ?燃油箱的空氣排放

該柴油機燃油箱有3個，為前后放置方式，采用并聯式。外油箱上安裝蒸汽空氣閥，作為燃油系統正常工作時與外界空氣交換的唯一渠道，用于將系統氣壓穩定在一個合適的范圍內，保障燃油供應正常。

系統氣壓過高時打開蒸汽活門，系統內蒸汽排出到大氣；當系統氣壓過低時，空氣活門打開，外界空氣進行系統，保持系統氣壓穩定。蒸汽空氣閥是正常工作時燃油供給系統與外界空氣交換的唯一通道，若其出現堵塞，會使燃油供給系統與外界氣體流通中斷，產生超壓或負壓，影響正常供油，且會損壞油箱。進行保養時，需對蒸汽空氣閥進行檢查，出現堵塞時進行清洗或更換。

3.2? ?管路的空氣排放

燃油管一般采用金屬管，局部可用橡膠管。管路主要問題可能存在漏油、滲油，特別是接頭處。燃油漏點容易判斷，但對較小的滲漏點只有仔細觀察才能確定位，必要時可采用涂色加以辨別，輔助察看油路中管件的密封狀況。只有系統內所有管路均無漏點，才能保證系統不通過管路進入空氣。

3.3? ?手搖柴油泵的空氣排放

手搖柴油泵的使用頻率高，常因操作不當導致損壞或因使用較久而出現磨損漏油，同時進入空氣。這時只需先消除漏點，再連續搖動手柄即可排除空氣。在日常工作中應經常查看，出現滲漏，及時更換。

3.4? ?柴油粗濾清器的空氣排放

柴油粗濾清器故障率較低，且處于燃油供給系的前端，為此容易被忽視。當柴油粗濾清器存留空氣時，可將出油口打開，搖動手搖柴油泵至柴油連續流出，即可排除空氣。

3.5? ?柴油細濾清器的空氣排放

柴油細濾清器是維修保養的重點，一般都會定期更換濾芯或清洗金屬濾芯。容易忽視的地方是，在發動機首次運行之前，或者燃油系統檢修后首次啟動發動機之前，需用手打燃油泵將管路中的空氣排出，給發動機供油。

發動機工作之前，需按下放氣電控閥按鈕，將精濾中的氣體放出，保證發動機正常啟動。方法是先將柴油細濾清器的排氣螺栓打開，搖動手搖柴油泵至排氣口連續出油，且沒有氣泡即可。

3.6? ?柴油散熱器的空氣排放

柴油散熱器不是每個車型都配備的部件，如果配備有就應檢查其外部狀況，確保保持清潔。對燃油散熱器的空氣排空，是先將其回油管打開，搖動手搖柴油泵至其連續出油且沒有泡沫。

3.7? ?斷油繼電器的空氣排放

燃油斷油繼電器也不是每個型號發動機都有的，其作用是在特殊情況下切斷燃油供應，實現發動機緊急停車的目的。燃油斷油繼電器存留空氣，影響電磁閥正常響應，可引起電磁閥不回位或回位不正確，導致燃油供應中斷。

更換新的燃油斷油繼電器前應清除其吸附面上的密封膠、保護摸，否則容易在使用過程中出現自動斷油停機，特別是在高轉速區間容易出現轉速自動下降現象。

排空氣時可通過查看出油口進行判斷，搖動手柴油泵順暢出油為正常，不出油或斷續出油則為故障。出現故障時，可將電磁閥拆開，清潔觸點，手動復位，必要時更換。

3.8? ?輸油泵的空氣排放

輸油泵內存留空氣，會導致不供油或供油不足。可通過擰松出油口，同時搖動手搖柴油泵至連續出油，同時調整調壓活門上的調壓螺釘，改變彈簧的壓力，調整輸油泵的供油壓力，保持正常的工作壓力。

3.9? ?高壓柴油泵的空氣排放

高壓柴油泵是燃油供給系統的核心部件，決定著供油壓力大小、供油量、供油時刻等重要指標。高壓柴油泵內壓力高，一旦高壓柴油泵缺油，出現空氣或真空狀態，則較難排除，故在正常工作時應避免系統油用盡。

出現留存空氣或真空而不供油故障時，可以將油泵的高壓出油管打開。必要時打開油泵的回油管，啟動啟動電機，使發動機空轉，至高壓柴油泵的出油管噴油，即可排除空氣或真空。

高壓柴油泵空氣排空次序如下：一擰松噴油器進油管；二拆開高壓噴油泵出油管，三拆開高壓噴油泵回油管；三搖動手搖油泵，預充油排空氣；四啟動啟動電機，使高壓噴油泵轉動，并保持10～15s。

由于高壓噴油泵至噴油器進油管之間柱塞彈簧有一定的彈性壓力，噴油泵供油凸輪軸需保持在一定轉速和時長才能打開，故啟動啟動電機需保持一定的時長。

3.10? ?噴油器的空氣排放

噴油器是燃油供給系的最終部件，通過噴油器將柴油以一定壓力以霧狀噴入汽缸，并與空氣混合燃燒釋放能量，推動活塞運動做功。噴油器主要為針閥組件，當有空氣進入噴油器或噴油器溢油孔會影響供油量，啟動困難。出現該故障時，需擰松噴油器回油管，讓每個噴油器連續回油即可排除空氣。

4? ?避免燃油系統進空氣注意事項

為避免柴油機燃油系統進空氣，在使用過程中，應加強對系統各零部件及管路的維護保養，特別是應重視檢查管路及連接處的密封性能，對老化的橡膠管應及時更換。對粗、細濾清器，要按使用規范進行更換或保養。更換新的部件前，應按技術規程加注滿燃油，減小系統初始空氣存量。在使用過程中，尤其要關注油量，避免燃油耗盡，因缺油而使高壓油路進大量空氣。

5? ?結束語

柴油機因供油系統存在空氣而啟動困難是常見的故障現象，需按燃油循環路徑，從源頭油箱進行查找，注重節點，重在密封零部件，從進口到出口，同時兼顧相關的動力部件，逐步排除空氣。

參考文獻

[1] 王東升，石璋權，鄔俊杰.柴油機維修應注意的幾個的問題[J].中國機械，2021（7）：88-89.

[2] 趙建學.電控柴油機故障診斷與維修探討[J].內燃機與配件，2020（8）：153-154.

[3] 宮長勝.工程機械用柴油機噴油器常見故障的分析與維修[J].內燃機與配件，2019（11）：152-153.