柴油機(jī)燃油供給系統(tǒng)空氣排除解析

王炳奇　徐加成　陳誠(chéng)　王旭

摘要：針對(duì)大功率柴油機(jī)經(jīng)常存在的因燃油供給系統(tǒng)存在空氣而啟動(dòng)困難情況，選擇典型燃油系統(tǒng)進(jìn)行分析，闡述燃油供給系統(tǒng)混入空氣形成故障的原因及排除方法，論述故障預(yù)防措施，可為相關(guān)技術(shù)人員提供參考。

關(guān)鍵詞：柴油機(jī)；故障；維修；燃油供給

1? ?柴油機(jī)燃油供給系統(tǒng)組成

某型柴油機(jī)整個(gè)燃油供給系統(tǒng)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(fā)動(dòng)機(jī)提供燃油。在整個(gè)供油管路上分兩個(gè)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(tǒng)供油[1]。外界的空氣通過(guò)外油箱浮子活門(mén)進(jìn)入，并通過(guò)管路向車(chē)內(nèi)主油箱進(jìn)行補(bǔ)氣。該柴油機(jī)燃油供給系統(tǒng)如圖1所示。

2? ?燃油系統(tǒng)進(jìn)空氣故障成因

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

若混合氣體中的柴油濃度達(dá)不到壓燃閥值，則會(huì)導(dǎo)致啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)困難或不能啟動(dòng)。運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中油路中進(jìn)入空氣，會(huì)使柴油機(jī)工作不穩(wěn)定，功率下降或停機(jī)。

3? ?排除空氣方法

燃油供給系統(tǒng)主要由燃油箱、管路、手搖柴油泵、柴油粗濾清器、柴油細(xì)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(huì)產(chǎn)生不同故障現(xiàn)象，下面針對(duì)不同部位進(jìn)空氣，分別進(jìn)行分析。

3.1? ?燃油箱的空氣排放

該柴油機(jī)燃油箱有3個(gè)，為前后放置方式，采用并聯(lián)式。外油箱上安裝蒸汽空氣閥，作為燃油系統(tǒng)正常工作時(shí)與外界空氣交換的唯一渠道，用于將系統(tǒng)氣壓穩(wěn)定在一個(gè)合適的范圍內(nèi)，保障燃油供應(yīng)正常。

系統(tǒng)氣壓過(guò)高時(shí)打開(kāi)蒸汽活門(mén)，系統(tǒng)內(nèi)蒸汽排出到大氣；當(dāng)系統(tǒng)氣壓過(guò)低時(shí)，空氣活門(mén)打開(kāi)，外界空氣進(jìn)行系統(tǒng)，保持系統(tǒng)氣壓穩(wěn)定。蒸汽空氣閥是正常工作時(shí)燃油供給系統(tǒng)與外界空氣交換的唯一通道，若其出現(xiàn)堵塞，會(huì)使燃油供給系統(tǒng)與外界氣體流通中斷，產(chǎn)生超壓或負(fù)壓，影響正常供油，且會(huì)損壞油箱。進(jìn)行保養(yǎng)時(shí)，需對(duì)蒸汽空氣閥進(jìn)行檢查，出現(xiàn)堵塞時(shí)進(jìn)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(wèn)題可能存在漏油、滲油，特別是接頭處。燃油漏點(diǎn)容易判斷，但對(duì)較小的滲漏點(diǎn)只有仔細(xì)觀察才能確定位，必要時(shí)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(tǒng)內(nèi)所有管路均無(wú)漏點(diǎn)，才能保證系統(tǒng)不通過(guò)管路進(jìn)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(dāng)導(dǎo)致?lián)p壞或因使用較久而出現(xiàn)磨損漏油，同時(shí)進(jìn)入空氣。這時(shí)只需先消除漏點(diǎn)，再連續(xù)搖動(dòng)手柄即可排除空氣。在日常工作中應(yīng)經(jīng)常查看，出現(xiàn)滲漏，及時(shí)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(dāng)柴油粗濾清器存留空氣時(shí)，可將出油口打開(kāi)，搖動(dòng)手搖柴油泵至柴油連續(xù)流出，即可排除空氣。

3.5? ?柴油細(xì)濾清器的空氣排放

柴油細(xì)濾清器是維修保養(yǎng)的重點(diǎn)，一般都會(huì)定期更換濾芯或清洗金屬濾芯。容易忽視的地方是，在發(fā)動(dòng)機(jī)首次運(yùn)行之前，或者燃油系統(tǒng)檢修后首次啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)之前，需用手打燃油泵將管路中的空氣排出，給發(fā)動(dòng)機(jī)供油。

發(fā)動(dòng)機(jī)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(fā)動(dòng)機(jī)正常啟動(dòng)。方法是先將柴油細(xì)濾清器的排氣螺栓打開(kāi)，搖動(dòng)手搖柴油泵至排氣口連續(xù)出油，且沒(méi)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(gè)車(chē)型都配備的部件，如果配備有就應(yīng)檢查其外部狀況，確保保持清潔。對(duì)燃油散熱器的空氣排空，是先將其回油管打開(kāi)，搖動(dòng)手搖柴油泵至其連續(xù)出油且沒(méi)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(gè)型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)都有的，其作用是在特殊情況下切斷燃油供應(yīng)，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)緊急停車(chē)的目的。燃油斷油繼電器存留空氣，影響電磁閥正常響應(yīng)，可引起電磁閥不回位或回位不正確，導(dǎo)致燃油供應(yīng)中斷。

更換新的燃油斷油繼電器前應(yīng)清除其吸附面上的密封膠、保護(hù)摸，否則容易在使用過(guò)程中出現(xiàn)自動(dòng)斷油停機(jī)，特別是在高轉(zhuǎn)速區(qū)間容易出現(xiàn)轉(zhuǎn)速自動(dòng)下降現(xiàn)象。

排空氣時(shí)可通過(guò)查看出油口進(jìn)行判斷，搖動(dòng)手柴油泵順暢出油為正常，不出油或斷續(xù)出油則為故障。出現(xiàn)故障時(shí)，可將電磁閥拆開(kāi)，清潔觸點(diǎn)，手動(dòng)復(fù)位，必要時(shí)更換。

3.8? ?輸油泵的空氣排放

輸油泵內(nèi)存留空氣，會(huì)導(dǎo)致不供油或供油不足。可通過(guò)擰松出油口，同時(shí)搖動(dòng)手搖柴油泵至連續(xù)出油，同時(shí)調(diào)整調(diào)壓活門(mén)上的調(diào)壓螺釘，改變彈簧的壓力，調(diào)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(tǒng)的核心部件，決定著供油壓力大小、供油量、供油時(shí)刻等重要指標(biāo)。高壓柴油泵內(nèi)壓力高，一旦高壓柴油泵缺油，出現(xiàn)空氣或真空狀態(tài)，則較難排除，故在正常工作時(shí)應(yīng)避免系統(tǒng)油用盡。

出現(xiàn)留存空氣或真空而不供油故障時(shí)，可以將油泵的高壓出油管打開(kāi)。必要時(shí)打開(kāi)油泵的回油管，啟動(dòng)啟動(dòng)電機(jī)，使發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)，至高壓柴油泵的出油管?chē)娪停纯膳懦諝饣蛘婵铡?/p>

高壓柴油泵空氣排空次序如下：一擰松噴油器進(jìn)油管；二拆開(kāi)高壓噴油泵出油管，三拆開(kāi)高壓噴油泵回油管；三搖動(dòng)手搖油泵，預(yù)充油排空氣；四啟動(dòng)啟動(dòng)電機(jī)，使高壓噴油泵轉(zhuǎn)動(dòng)，并保持10～15s。

由于高壓噴油泵至噴油器進(jìn)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(zhuǎn)速和時(shí)長(zhǎng)才能打開(kāi)，故啟動(dòng)啟動(dòng)電機(jī)需保持一定的時(shí)長(zhǎng)。

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(guò)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(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)做功。噴油器主要為針閥組件，當(dāng)有空氣進(jìn)入噴油器或噴油器溢油孔會(huì)影響供油量，啟動(dòng)困難。出現(xiàn)該故障時(shí)，需擰松噴油器回油管，讓每個(gè)噴油器連續(xù)回油即可排除空氣。

4? ?避免燃油系統(tǒng)進(jìn)空氣注意事項(xiàng)

為避免柴油機(jī)燃油系統(tǒng)進(jìn)空氣，在使用過(guò)程中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)系統(tǒng)各零部件及管路的維護(hù)保養(yǎng)，特別是應(yīng)重視檢查管路及連接處的密封性能，對(duì)老化的橡膠管應(yīng)及時(shí)更換。對(duì)粗、細(xì)濾清器，要按使用規(guī)范進(jìn)行更換或保養(yǎng)。更換新的部件前，應(yīng)按技術(shù)規(guī)程加注滿(mǎn)燃油，減小系統(tǒng)初始空氣存量。在使用過(guò)程中，尤其要關(guān)注油量，避免燃油耗盡，因缺油而使高壓油路進(jìn)大量空氣。

5? ?結(jié)束語(yǔ)

柴油機(jī)因供油系統(tǒng)存在空氣而啟動(dòng)困難是常見(jiàn)的故障現(xiàn)象，需按燃油循環(huán)路徑，從源頭油箱進(jìn)行查找，注重節(jié)點(diǎn)，重在密封零部件，從進(jìn)口到出口，同時(shí)兼顧相關(guān)的動(dòng)力部件，逐步排除空氣。

參考文獻(xiàn)

[1] 王東升，石璋權(quán)，鄔俊杰.柴油機(jī)維修應(yīng)注意的幾個(gè)的問(wèn)題[J].中國(guó)機(jī)械，2021（7）：88-89.

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