高壓油管對柴油發動機性能影響

張軍社

摘要：高壓油管的制造和使用都是很嚴格的，高壓油管不合格不僅會對柴油機動力性及經濟性造成很大影響，而且使用中很容易損壞。我從事柴油泵效驗工作好多年了，我想把高壓油管性能要求及使用給大家聊一聊。

關鍵字：柴油機、高壓油管、性能、使用

一、柴油機燃油供給系統性能要求

泵-管-嘴柴油機燃油供給系統、共軌系統對高壓油管有其嚴格的設計要求。柴油供給系統涉及多個精密偶件，主要是滿足柴油噴射系統的性能要求。

各缸供油及時準確。柴油機燃燒是依靠吸入的空氣壓縮產生高溫將噴入的霧化柴油點燃的，所以各缸的噴油時刻也就是點火時刻，因此噴油時刻對柴油機的經濟性和動力性影響是很大的。因此我們在校驗柴油泵時首先要校驗各缸的分隔角是否一致。四缸柴油機噴油間隔角為90度，六缸為60度，各缸間隔角誤差小于1度。誤差太大就會造成各缸噴油時刻不一致，影響柴油機動力性和經濟性。

噴油要及時、斷油要干脆。需要柴油噴入氣缸時立刻就要噴射，不能有任何拖延現象;斷油時立刻就得停止噴油，停止噴油后不允許有滴油想象，整個噴油過程中必須將不同負荷下的定量燃油準確噴入汽缸內，為了達到這個要求，在設計泵-管-嘴柴油機燃油供給系統時，對柴油泵的柱塞偶件、出油閥、高壓油管、噴油器提出了各自特殊設計要求。但在長時間使用中，這些零部件就會磨損，改變了這一噴油特性，就會造成柴油機無力、冒黑煙等，使發動機動力性和經濟性下降。這時就需要更換這些精密偶件，重新校驗柴油泵及噴油器等。

霧化要好。噴入汽缸的燃油必須霧化質量要好，這樣有利于充分燃燒，霧化質量取決于噴油壓力和噴嘴等。為了達到理想霧化效果，直噴發動機將噴嘴設計成具有一定噴射角且多孔形式，往往不同柴油機噴嘴是不一樣的，不要混用。柴油機噴油采用高壓噴射，噴油壓力越高霧化越好。而噴油壓力取決于噴油器，我們校驗噴油器也就是調整噴油壓力。調整噴油壓力是有規定的，不能太高，如果太高了就會對噴油泵軸承、凸輪軸、高壓油管、噴油器等造成損壞，太低了達不到理想的霧化效果。

二、柴油機高壓油管性能及使用要求

為滿足噴射要求，高壓油管采用優質無縫鋼管制造而成。根據供油壓力和供油量的大小內經多控制在1mm到2mm之間，油管的材質和壁厚尤為重要，原因是油管的材質和壁厚直接涉及到油管的耐壓程度和噴油準確性。泵-管-嘴式供油系統供油壓力多在19MPa以上，共軌系統更高。如此大的壓力作用在高壓油管內就會引起油管的膨脹，而油管的膨脹系數大小直接影響供油提前角及供油結束的時間。在孔徑一定的情況下，膨脹系數愈大噴到氣缸內的提前角變小，就是所說的噴油時刻變晚，噴油結束也變晚。另外油管的長短也是如此，油管越長，噴油時刻越晚，噴油結束也越晚。因此設計人員在滿足噴油壓力要求的前提下，多采用膨脹系數小的材質、增加管壁厚度以及縮短油管長度的方法來減小對噴油的影響，而且為達到一致性油管長度要相同。另外高壓油管孔徑越大膨脹系數越大，但孔徑也不能太小，如果太小在高速供油時燃油流動受阻，會在柴油泵出油端產生瞬時高壓，使油管崩裂，甚至造成噴油泵凸輪軸沖擊折斷。所以高壓油管必須精心設計以減少對供油的影響，盡管如此完全消除高壓油管對噴油的影響也是不可能的，但通過計算和試驗方法可以找到對供油影響的準確值。柴油機出廠時標注的供油提前角就包括了這種影響，所以出廠后高壓油管性能參數是不能隨意改變的，如果改變了就會影響動力性和經濟性，甚至造成供油系重要零件的損壞。

安裝有何要求呢？我們新出廠的柴油發動機高壓油管安裝是有要求的。噴油泵供油時打開出油閥將燃油壓到高壓油管，待高壓油管壓力升高到噴油器噴油壓力時，油管是要膨脹的，當結束噴油時由于出油閥減壓作用使油管內形成壓力差，每次噴油都要形成壓力波，使油管產生震顫，這種震顫容易造成油管疲勞損壞而嘭漏，有時多發生在兩端連接處，為了消除震顫疲勞損壞，采用減震夾塊多處固定油管的方法，減小油管懸空距離。另外油管之間不能接觸，也不能與發動機其它部件接觸，由于油管震蕩使油管之間或油管與其它零件之間產生摩擦，久而久之使油管磨損漏油。

三、高壓油管有時會變成吸血鬼

高壓油管在使用過程中會由于種種原因進行拆裝和更換，往往這些環節用戶和維修人員不太注意。在拆卸和安裝時不要強力改變形狀，擰緊兩端螺母時不要太緊，否則會造成端部損壞或變形。安裝高壓油管相互不要接觸或與其它機上零件接觸，減震固定夾按原位安裝牢靠。如果接頭部位漏油可用銅制密封帽密封，但位置要放正以免阻塞油孔，否則會在噴油強大沖擊下，將密封帽部分金屬吹下阻塞噴油嘴。更換高壓油管必須是原廠的符合要求的產品，有的維修人員和用戶購買到劣質產品，雖然看似能夠使用，其實它已經改變了原有的噴油特性，只是有時造成的不良后果不容易覺察到，它已經像吸血鬼一樣在你不知不覺中增大了耗油量，也減小了發動機的動力性，只有嚴重時才能引起用戶的重視而已。通過以下案例你就知道劣質高壓油管給你造成的損失有多嚴重了。

四、這就是證據

就拿最近的一起故障來說吧。一東風朝陽CY6102BQ柴油機的貨車到我處修校柴油泵（此發動機配波許A型泵），司機描述感覺車輛功率不足，耗油量較大。此故障有一段時間了，在此期間到修理廠去過多次，均說無故障。也修校過3次柴油泵也說無故障，沒有辦法了只好到你處試試。

我們首先讓司機啟動發動機，發動機運轉正常，怠速穩定，排氣無煙，加速感覺有力。對供油時刻進行檢查同樣正常，做其它常規檢查沒有發現異常。我們也陷入困惑，在司機一再要求下我們只好對噴油泵和噴油器進行拆檢和重新效驗，由于精密偶件先前已經更換過，經檢查均屬原廠配件，效驗過程中噴油泵各工況及噴油量等均屬正常，噴油嘴壓力正常并且霧化良好。我們只好重新安裝，調整好供油時刻，讓司機再試試。說實話我們認為排除故障可能性不大，經司機兩天使用后又來到我處，故障依舊。看到司機無助的眼神，我們也犯難了，怎么辦呢？我們只好對此故障重新進行分析了。

此故障車無論從底盤還是發動機都檢修過幾次，供油系統也檢修過幾次，不可能是維修質量的問題。在詢問客戶車輛使用過程中一個月前出過一次事故，事故中碰巧將發動機高壓油管切斷了四根，司機購買更換了6根高壓油管。我們對高壓油管進行檢查發現不是原廠配件，我們建議司機更換，司機很不情愿，但也只好采納我們的建議。與原廠油管比較，重量明顯不足，而且孔徑稍大，屬劣質產品。更換后故障能否排除呢，我們只好讓司機再試試看。經過幾天試車，司機打來電話故障排除了。后來司機還專門來答謝我們，介紹了不少客戶。

五、這是有原因的

通過對以上高壓油管知識介紹再分析此故障就不難了，由于司機更換劣質高壓油管，使高壓油管膨脹系數增大，引起了此故障，只是有時故障較輕不易察覺，只有特別明顯時才會引起司機重視。發動機大負荷時供油量增大引起高壓油管膨脹加大，使噴油提前角推遲，而停止供油時雖然有出油閥減壓環帶作用降低了高壓油管的部分壓力，但高壓油管的殘存壓力依舊較高，就好像是吹起來的氣球，噴油器依然噴油，使斷油滯后，造成該噴不噴該斷不斷，嚴重情況下部分燃油在排氣前沒有充分燃燒，發動機排氣冒煙使經濟性下降，也影響了動力性。