新聞主題	噴油器常見故障原因、故障排除和檢測方法

 

摘要：噴油器是柴油機精密件之一，針閥與針閥體之間的配合間隙只有0.002～0.003 mm。噴油嘴的形狀是燃油系統中一個非常重要的參數，它對噴霧質量、噴注形態、燃油與空氣混合狀態有很大的影響，這些因素直接影響柴油機的排放指標。它易產生的故障有針閥錐面與針閥體錐面磨損、針閥與針閥孔導向面磨損、噴孔擴大、針閥卡住、噴孔阻塞、噴油壓力過高或過低等。康明斯發電機廠家在本文詳細分析了這些故障產生的原因，并提出了排除故障的方法。

 

一、噴油器常見故障

 

1、噴油器磨損

      噴油器（軸針式）經常發生磨損的部位有密封錐面、噴孔、針閥與針閥孔導向面。

（1）密封錐面的磨損

      密封錐面的磨損是由于噴油器彈簧的沖擊與柴油中雜質的作用所致。密封錐面磨損后會使錐面密封環帶接觸面加寬、錐面變形，光潔度降低。其結果造成噴油嘴滴油，噴孔附近形成積炭，甚至堵塞噴孔。滴油嚴重的噴油嘴，在工作中還會出現斷續的敲擊聲，導致柴油機工作不均勻，排氣冒黑煙等。

      排除的方法為：拆開噴油器，在針閥頭部沾少許氧化鉻細研磨膏對錐面進行研磨，然后用柴油洗凈，最后裝入噴油器進行性能檢測。若性能檢測不合格，則需更換針閥偶件。實際維修過程中，特別要注意不要將研磨膏粘到針閥孔內，維修中如沒有研磨膏也可用牙膏或機油替代。

（2）噴孔擴大

      噴孔擴大是由噴油器工作時高壓油流不斷噴射沖刷噴孔導致。噴孔擴大導致噴油壓力下降，噴射距離縮短，柴油霧化不良，缸內積碳增多。對于多孔直噴式噴油器，由于孔數多、孔徑小，噴孔擴大的維修難度較大。一般情況下采取更換針閥偶件的辦法來修復噴油器。如暫時沒有針閥偶件可供更換，則用高速鋼磨制的沖樣在各孔端輕輕敲擊，使噴孔塑形變小，若經調試仍不合格，則應更換針閥偶件。

（3）針閥與針閥孔導向面磨損

      針閥與針閥孔導向面磨損是由于柴油中含有雜質所致。磨損后使導向部分磨成錐形（下端磨損大）。其結果使噴油嘴的回油量增多，供油量減少，噴油壓力降低，噴油時間延遲。這種狀態下，柴油機既不能全負荷工作，也會造成起動困難。為防止針閥及針閥孔導向面磨損，應按時保養柴油濾清器，經常排放濾清器和油箱內的沉淀油，以防灰砂雜質的侵入而加速針閥偶件的磨損。對于磨損嚴重的針閥，應及時更換新的針閥偶件。

2、噴孔阻塞

      噴孔阻塞的主要原因：

（1）柴油機長期放置，噴嘴銹蝕，導致噴孔半阻塞或完全阻塞；

（2）燃油中混進了固體雜質微粒，或因燃燒不良產生積碳，工作時間稍長就會積結在噴油器的噴孔周圍，使噴孔成為半阻塞狀態。

      噴孔一旦被阻塞，噴油泵的供油壓力就會上升并伴有敲擊的聲音發出。防止噴油孔阻塞的方法，一方面是對于進入噴油器的燃油要經過嚴格的多道過濾，目前，大多數噴油器在其內部增加了油濾偶件；另一方面通過改進燃燒的辦法，防止因積碳過多而阻塞噴孔。

      噴孔阻塞的排除方法：先將噴油器拆下來，用機械或弱腐蝕的方法清除掉噴嘴上的積碳或鐵銹。在保護好密封座面不受損傷的情況下，用鋼絲或噴孔加工時使用的鉆頭清理噴孔內的積炭或鐵銹。使用鋼絲清除噴孔內的積炭或鐵銹時，必須將鋼絲裝在夾頭中進行，并且鋼絲露出噴孔的長度不應超過2mm，以便得到較大的彎曲強度，防止鋼絲折斷在孔中。

3、噴油壓力過高或過低

      柴油機噴油器壓力和噴油開始后激勵持續時間的偏差曲線，分別如圖1、圖2所示。

（1）噴油壓力過高的原因：

① 針閥粘住或卡死在針閥體內；

② 調壓彈簧壓力過大；

③ 噴孔堵塞。

（2）噴油壓力過低的原因：

① 針閥導向部分與針閥體間隙過大或針閥錐面密封不嚴；

② 噴油嘴與噴油器體接觸面密封不嚴；

③ 調壓螺釘松動；

④ 調壓彈簧壓力太小或折斷。

      出現噴油壓力過高或過低現象時，應將噴油器拆開清洗，并進行相應的調試和修理。噴油壓力調整得過高或過低，都會導致柴油機工作不穩定和功率不足，甚至導致燃燒室及活塞等零件的早期磨損。一般來說，噴油壓力如果調整過低將使得噴油的霧化質量大大降低，柴油消耗量增加，且不易起動柴油機。即使能起動，因柴油機燃燒不完全，排氣管會一直冒黑煙，噴油嘴針閥也容易積碳。如果噴油壓力調整過高，則易引起柴油機在工作時產生敲擊聲，并使功率下降，同時也容易使噴油泵柱塞偶件及噴油器早期磨損，有時還會把高壓管脹裂。

 

圖1  噴油器壓力信號曲線

圖2  噴油器噴油開始后激勵持續時間的偏差曲線

 

4、針閥卡住

      柴油機噴油器針閥工作和內部結構如圖3、圖4所示。

（1）噴油器與汽缸蓋上的安裝孔間的銅墊不平，密封不嚴

      噴油器安裝歪斜，在工作中漏氣，使噴油嘴局部溫度過高而燒壞。為此，噴油器安裝到汽缸蓋上去時，要注意將固定噴油器的兩個螺母分兩到三次均勻地擰緊，并擰到規定力矩，不要用力過小或過大。不使噴油器歪斜，紫銅墊圈要平整、完好，更不要漏裝以防漏氣。但這個密封紫銅墊圈只能安裝一個，多裝了就改變了噴油嘴裝人的深度，使噴射的柴油與空氣混合不良，冒黑煙。

（2）噴油器沒有定期保養和調整噴油壓力。

      保養方法：噴油器工作700h左右應檢查調整一次。若開啟壓力低于規定值1Mpa以上或針閥頭部積碳嚴重時，則應卸出針閥放入清潔柴油中用木片刮除積碳，用細鋼絲疏通噴孔，裝后進行調試，要求同一臺機器的各缸噴油壓力差必須小于1Mpa。為使噴油器噴入缸內的柴油能夠及時地完全燃燒，必須定期檢查油泵的供油時間。 

（3）噴油嘴內由于柴油帶進來的雜質或積炭而使針閥卡住。

      噴油嘴由于積碳的原因會導致堵塞，所以需要使用清洗劑清洗，以避免噴油嘴發生故障，并延長噴油嘴的使用壽命。

（4）噴油嘴針閥錐面密封不嚴，滲漏柴油。

      當其端面因滲漏柴油而潮濕時，就可能引起表面燃燒。燃燒的熱量直接影響噴油嘴，從而使噴油嘴燒壞。

（5）柴油機的工作溫度過高，使針閥卡住。

      針閥如果在開啟狀態時卡住，則噴油嘴噴出的柴油就不能霧化，也不能完全燃燒。此時就會有大量冒黑煙現象發生。未燃燒的柴油還會沖到汽缸壁上稀釋機油，加速其他機件的磨損。如果針閥在關閉狀態卡住，噴油泵的供油壓力再大，也不能使針閥打開，那么這個汽缸就不能工作。總之，不管針閥是在開啟狀態下卡住，還是在關閉狀態下卡住，都會使柴油機工作不均勻，并使功率顯著下降。

      針閥在關閉狀態卡住時，還會在燃燒系統中產生高壓敲擊聲。這時可根據噴油泵發響的位置，利用停止供油的方法檢查，或立即停止運轉檢查，以免頂壞噴油泵的機件。

      噴油嘴卡住后不一定全部報廢。有時用較軟的物體（如木棒等）除去針閥上的積炭，并用機油進行適當的研磨后，仍可繼續使用。若噴油嘴卡住后拔不出來，可將噴油嘴放入盛有柴油的容器內，并將其加熱至柴油沸騰開始冒煙時為止。然后將噴油嘴取出，夾在虎鉗上用一把鯉魚鉗（鉗口應包塊銅皮等軟物）夾住針閥用力拔，一面拔，一面旋轉，反復多次即可將噴油嘴針閥拔出。

      如果需更換新的噴油嘴，應把新的噴油嘴放在80℃的柴油里煮幾十分鐘，等噴油嘴偶件內的防銹油溶解后，再用清潔柴油清洗。如果只清洗而不煮，就不能完全洗凈噴油嘴偶件內的防銹油，工作時容易使針閥積炭、膠結甚至卡住。

 

圖2  噴油器針閥工作示意圖

圖3  噴油器針閥剖析圖

 

二、噴油器的常見檢測方法

 

1、外觀檢查

      進行外觀檢查是判斷噴油器是否正常的重要步驟。我們應該注意以下幾個方面：

（1）噴油器是否有損壞或變形的現象。如果噴油器發生損壞或變形，會影響燃油的噴射效果，造成發動機工作異常。

（2） 噴油器連接處是否有漏油現象。如果有漏油現象，應及時更換密封墊圈或修復漏油處，以免造成燃油浪費和發動機失效。

（3）噴油器表面是否有沉積物或污垢。如果有沉積物或污垢，應及時清洗噴油器，以保證噴油器正常工作。

2、噴油器噴射量檢查

      噴油器的噴射量是指單位時間內噴油器噴出的燃油量，是判斷噴油器工作狀態的重要指標。下面介紹兩種常用的噴油器噴射量檢查方法：

（1）靜態方法

      靜態方法是指不啟動發動機的情況下進行的噴油器噴射量檢查。具體操作步驟如下：

① 拆卸噴油器，使其噴油口朝向容器。

② 用針管注入一定量的燃油到噴油器中。

③ 通過控制噴油器的電源開關，使其工作。

④ 記錄一定時間內噴油器噴出的燃油量，并與廠家提供的標準值進行對比，以判斷噴油器是否正常工作。

（2）動態方法

      動態方法是指在發動機啟動的情況下進行的噴油器噴射量檢查。具體操作步驟如下：

① 使用專用的檢測儀器連接到發動機的燃油系統上。

② 啟動發動機，并按照設定的轉速進行工作。

③ 檢測儀器將實時記錄噴油器噴出的燃油量，并與標準值進行對比，以判斷噴油器的工作狀態。

3、噴油器噴霧形態檢查

      噴油器的噴霧形態是指噴油器噴出的燃油在空氣中形成的霧狀，如圖5所示。噴霧形態的好壞直接影響燃油的燃燒效率。下面介紹兩種常用的噴油器噴霧形態檢查方法：

（1）直接觀察法

      直接觀察法是指將噴油器安裝在測試臺上，并通過肉眼觀察噴油器噴出的燃油形態。正常的噴霧形態應該是均勻、細膩的霧狀，噴霧角度應符合廠家規定的標準值。

（2）使用噴油器測試儀器

      使用噴油器測試儀器可以更精確地判斷噴油器的噴霧形態，如圖6所示。噴油器測試儀器可以測量噴油器噴出的噴霧角度、噴霧分布等參數，并與標準值進行對比，以判斷噴油器的工作狀態。

 

圖5  柴油機噴油器噴霧錐角和質量

圖6  柴油機噴油器試驗裝置結構圖

 

總結：

      通過加強柴油機噴油器的故障分析及排除工作，能有效降低柴油機的故障率。噴油器的故障會直接導致柴油機工作不正常，但柴油機的故障并非都由噴油器引起。因此，對噴油器故障的判斷應仔細，不可貿然對噴油器進行拆檢，從而破壞其加工與裝配精度，造成不必要的損失。此外，為減少噴油器故障，延長噴油器的使用壽命，平時應做好對噴油器的維修、保養工作。

 

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