柴油機三大精密偶件的功用與故障分析

呂輝 趙麗華 李世梅

摘要：通過對柴油機三大精密偶件功用的介紹，及故障原因的分析，提高人們對柴油機三大精密偶件的重視，減少故障發生。

關鍵詞：柴油機；三大精密偶件；故障分析

中圖分類號：TK428文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2017.06.051

柱塞副、出油閥副、噴油閥副是柴油機燃油供給系的三大精密偶件。這些零件多采用優質合金鋼制造，并經過珩磨與研磨等精細加工，制造精度極高，但長期使用后因磨損卡滯等原因也會出現故障，導致柴油機燃油系不能正常工作。

1柱塞偶件

柱塞和柱塞套筒合稱柱塞偶件，是噴油泵最主要的精密偶件。柱塞和柱塞套除了要使燃料增壓，還要精確地控制供油量和噴射時間，因此要有嚴格的配合間隙（約為0.002～0.003 mm），保證燃料的增壓和一定的潤滑間隙。實際上在這樣高的精度下很難保證互換性，所以要選配成對的零件，不能互換。此外，由于柱塞和柱塞套之間有很高的相對運動速度，要求工作表面非常光滑，這要用研磨方法來達到。柱塞偶件的正常使用壽命為2000 h。柱塞磨損主要是磨粒磨損，因此燃油的清潔極為重要。一般當柱塞直徑磨損3 μm以后，柱塞偶件就會失效，它將造成供油量減少、供油時間延遲、供油量不均勻，造成啟動困難、冒煙、功率不足等故障。柱塞卡滯時會影響調速器的正常工作，導致發動機飛車，如果處理不及時，將會造成嚴重事故。柱塞偶件主要故障是磨損與卡滯。

柱塞磨損產生原因：（1）柴油濾清器長期未保養，工作狀態不佳，造成進入柱塞偶件中的柴油機雜質過多，磨損柱塞配合表面。（2）新更換的柱塞偶件沒有把防銹油清理干凈，工作時刮傷柱塞配合表面。（3）噴油壓力調整不當，壓力過高或噴油嘴針閥體卡死不靈活，使噴油壓力過高，造成柱塞配合表面早期磨損。

柱塞卡滯產生原因：（1）柱塞副偶件在運輸、保管及裝配時不注意，造成柱塞輕微彎曲，工作中出現發卡現象，出現這種情況應及時更換。（2）由于柱塞裝配時未清洗干凈，或有雜質進入柱塞副之間，裝配時不注意，將柱塞碰毛拉傷，導致柱塞發卡。（3）新柱塞副貯存時間過長，容易造成失油，并發生氧化反應，使柱塞生銹，未清洗就裝配，工作中造成柱塞發卡。

2出油閥偶件

在柱塞套上端面裝有一個用彈簧壓緊的出油閥偶件，它是一個單向閥。出油閥的作用是：（1）停止供油時，在彈簧作用下出油閥錐面與閥座嚴密配合，防止高壓油管內的燃油倒流回噴油泵。（2）當出油閥落下時，減壓環帶進入閥座導向孔，就立即使燃油停止進入高壓油管。出油閥繼續下降，減壓環帶完全落入閥座內，使高壓油管容積加大，起卸壓作用，高壓油管內壓力急劇下降，避免了噴油后期的滴油現象。出油閥偶件也是噴油泵的一對精密偶件，與柱塞偶件、噴油器的針閥偶件俗稱供油系統的三對精密偶件。像其他兩對偶件一樣，出油閥與閥座的錐形座面都經過研磨，選配成對后不許互換。為了保證出油閥偶件的密封性，其密封帶的寬度應不大于0.4～0.5 mm。密封錐面處的磨損，將引起高壓油管的回油量增加，使高壓油管的殘余壓力降低，造成噴油時間延遲。減壓部分磨損嚴重時，會導致減壓帶失效，使燃料噴射不能迅速切斷而引起滴漏現象。

出油閥的故障有：（1）出油閥片拉傷。有兩種情況，一是出油閥墊上平面拉傷，導致滲油；二是出油閥墊下平面嚴重拉傷，從出油閥中射出的部分高壓油，從閥墊的下面竄回低壓油腔，從而減少高壓油油量，使油壓不足，引起噴油不足，功率下降，加速遲緩。（2）出油閥墊片變形。一般是由于長期使用，出油閥墊片產生塑性變形，使墊片內孔與出油閥體形成緊配合，當用力擰緊出油閥緊座螺栓時，迫使銅墊片擠壓變形，導致出油閥卡死，無法形成高壓油，發動機停止工作。（3）出油閥墊片厚度不符合要求。墊片過厚，促使出油閥彈簧壓力不足，閥門關閉遲緩，造成后滴，使發動機冒煙；墊片厚度過薄，彈簧彈力過大，閥門打開相應推遲，因噴油延續時間變短，發動機功率不能充分發揮。另外墊片太薄，還會加大柱塞供油壓力，促進柱塞磨損加劇，縮短噴油泵的使用壽命。

3針閥偶件

針閥偶件由針閥和針閥體組成，為一高精度偶件，經成對研磨，不能互換。針閥體外圓上部有支承臺肩。裝配時噴油器帽通過支承臺肩將針閥體上端面與噴油器體下端面嚴密壓緊。針閥頭部有兩個錐面和一個倒錐體形柱銷。倒錐體柱銷插入針閥體的噴孔中，形成一個倒錐體環形縫隙，當針閥升起噴油時，可形成正錐體霧狀油束。噴油器噴孔堵塞的主要原因是，由于柴油不潔凈造成噴孔堵塞，噴油器偶件密封不嚴而滴油形成積碳，柴油機燃燒室過熱形成積碳等。噴孔堵塞表現為噴孔直徑變細和噴柱形狀及噴射方向的改變。當懷疑柴油機某缸工作不正常或不工作時，應當用手觸摸該缸高壓油管，如感到脈動壓力明顯偏高，則應拆下該缸噴油器進行全面檢查。

針閥偶件技術狀態好壞也可從燃油霧化質量的好壞來判斷，調好噴射壓力后，當噴霧中出現粗細不均的霧點或有油線時，一般是噴油器偶件嚴重磨損；當油霧分布不均勻或油線中心線偏斜時，則表明噴孔處不清潔；當噴霧后有滴油現象，則為針閥密封錐面密封不嚴。可用研磨膏研磨針閥偶件密封環帶，研磨后要清洗干凈。如研磨后仍達不到要求，則應更換新的針閥偶件。