吳瀾濤 崔巖
【摘 要】本文通過對柴油機(jī)噴油泵結(jié)構(gòu)及組成分析,判明了噴油泵容易出現(xiàn)故障的部位利時(shí)機(jī),著重提出了正確處置方法,為使用者提供了正確的、可靠的使用依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】柴油機(jī);噴油泵
噴油泵(又稱高壓柴油泵)是柴油內(nèi)燃機(jī)燃料供給系中最精密的重要部件之一。常稱為發(fā)動(dòng)機(jī)的“心臟”部件,在結(jié)構(gòu)工藝上要求極為精密。在使用中,組成噴油泵的精密偶件利其他部件產(chǎn)生技術(shù)狀況變化時(shí),將直接影響內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性及使用壽命。
根據(jù)使用經(jīng)驗(yàn)證明,噴油泵在使用中常見的問題有:部件磨損、供油錯(cuò)量、供油錯(cuò)時(shí)、供油錯(cuò)亂、供油不均、供油為零等幾種情況。
縱觀眾多柴油機(jī)使用者,對噴油泵的用途、構(gòu)造、正確使用、易出現(xiàn)的問題,對內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、使用壽命的影響及如何恢復(fù)噴油泵的功能等知識(shí)利技能,熟知并掌握的實(shí)是不多。為充分發(fā)揮發(fā)動(dòng)機(jī)的性能,減少油耗,延長其使用壽命;特撰此文,供用者參考。
一、噴油泵的構(gòu)造及作用
為便于對噴油泵在使用中易山現(xiàn)問題的分析及處置方法的理解和掌握,首先應(yīng)熟知噴油泵的構(gòu)造及作用。
常用的噴油泵有以下幾類:
(一)直列式噴油泵:有分列式噴油泵和合成式噴油泵。
(二)分配式噴油泵:有轉(zhuǎn)子式分配泵利柱塞式分配泵。
現(xiàn)廣泛用于高速柴油機(jī)的噴油泵均為柱塞式泵。如413F系列風(fēng)冷柴油機(jī)、6V150利12V150水冷柴油機(jī)所用的均為直柱塞合成式噴油泵。其結(jié)構(gòu)大同小異。均由柱塞偶仆、山油閥偶刊:、油量控制機(jī)構(gòu)及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)等主要部件組成。基本結(jié)構(gòu)如下圖所示:
1.出油閥接頭 2.出油閥彈簧 3.出油閥偶件 4.噴油泵體
5.低壓腔 6.蝸桿 7.油量控制套筒8.柱塞彈簧
9.挺桿體部件 10.凸輪軸 11.彈簧座 12.柱塞偶件
11.調(diào)節(jié)齒圈 14.進(jìn)回油孔
噴油泵主要用于按發(fā)動(dòng)機(jī)各汽缸的丁作順序,將定量的燃油增高壓力,適時(shí)地壓入噴油器。再由噴油器將燃油均勻、細(xì)微、均一的噴入燃燒室,與壓縮空氣混合成良好的可燃混合氣,燃燒做功。
二、使用中易出現(xiàn)的問題、原因、對內(nèi)燃機(jī)性能的影響及處置方法
(一)部件磨損
噴油泵易損件主要有柱塞偶件磨損、出油閥偶件磨損、驅(qū)動(dòng)件磨損、彈簧折斷和油管斷裂等。
1、柱塞偶件磨損
柱塞偶件具有很高的精度(配合間隙為0.002~0.004mm)、光潔度和表面硬度。但隨使用時(shí)間增長,其相對運(yùn)動(dòng)表面在機(jī)械磨損和磨料磨損的作用卜,配合間隙將會(huì)發(fā)生變化,一般規(guī)律是因磨損而間隙增大。造成漏油增加,供油量減少,供油壓力下降:推遲了噴油器的噴油時(shí)刻,減少了噴油器的噴油時(shí)間。由于供油壓力降低,將使噴油器的噴霧質(zhì)量變差,易造成發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難,功率不足,耗油率增加;特別是在發(fā)動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),漏油量更為明顯,實(shí)際供油量下降更多且差別很人,造成發(fā)動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定,易熄火。
使用中,應(yīng)使川規(guī)定牌號(hào)的燃油、保證向噴油泵供油清潔、噴油器噴針的開啟壓力不能過大、平穩(wěn)改變供油量來減緩柱塞偶個(gè)I:的磨損。若因柱塞偶件磨損致使發(fā)動(dòng)機(jī)功率—卜降時(shí),應(yīng)及時(shí)更換柱塞偶件。
2、出油閥偶件磨損
出油閥偶件經(jīng)常時(shí)間使用后,由于燃油的不清潔、工作時(shí)的高速撞擊、高壓燃油的沖刷和酸性物質(zhì)的腐蝕,將導(dǎo)致在出油閥偶件上形成許多不規(guī)則的凹痕,密封錐面山現(xiàn)環(huán)狀凹陷,導(dǎo)向面的磨損更妨礙了錐形面的對中。致使出油閥偶件磨損利不密閉。當(dāng)出油閥偶件磨損不均密封不嚴(yán)時(shí),高壓油管內(nèi)的燃油回流過多,剩余壓力降低過多時(shí),將使得下次供油的時(shí)刻推遲,實(shí)際供油量減少。導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)各缸燃燒不止常,工作不平穩(wěn)且功率下降。使用中,應(yīng)經(jīng)常檢查出油閥偶件的密閉性。若不密閉,應(yīng)及時(shí)清洗、研磨或更換。
3、驅(qū)動(dòng)件磨損
驅(qū)動(dòng)件磨損主要是指岡為潤滑狀況及不斷地高速撞擊而導(dǎo)致的凸輪和挺柱上、下端面尺寸的變化。驅(qū)動(dòng)件磨損將導(dǎo)致噴油泵供油開始時(shí)刻推遲,供油結(jié)束時(shí)刻以前。當(dāng)噴油泵驅(qū)動(dòng)件磨損不一致時(shí),不但使發(fā)動(dòng)機(jī)供油過晚,且會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)各缸工作不均勻。將導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)工作不穩(wěn)定,排煙、聲音、轉(zhuǎn)速都會(huì)出現(xiàn)反常。特別是使用后期的噴油泵,驅(qū)動(dòng)件磨損嚴(yán)重時(shí),上述現(xiàn)象更為明顯。此時(shí)應(yīng)對噴油泵進(jìn)行調(diào)整、校正或更換。
4、彈簧折斷
噴油泵柱塞回位彈簧和山油閥同位彈簧因材料、加工工藝、安裝工藝及在工作中長時(shí)間高速壓縮、伸張疲勞,低溫下轉(zhuǎn)速突變等原因可能產(chǎn)生斷裂。當(dāng)回位彈簧折斷時(shí),輕者使部件回位無力或不及時(shí),將使發(fā)動(dòng)機(jī)供油壓力、供油量和供油及時(shí)性受到影響,從而影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。重者將導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)“飛車”(狂轉(zhuǎn)),導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)損壞。當(dāng)出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)“飛車”故障時(shí),切忌切斷動(dòng)力聯(lián)系(踏離合器或摘檔)。應(yīng)帶檔制動(dòng)“蹩”熄火或及時(shí)切斷燃油供給自動(dòng)熄火。以保全發(fā)動(dòng)機(jī)。
5、油管斷裂
泵油管(高壓油管)裂紋的地方多發(fā)生在油管接頭附近,岡為此處受力較大且強(qiáng)度較弱。只體原因有:安裝不當(dāng),使泵油管發(fā)生扭曲,產(chǎn)生附加應(yīng)力;發(fā)動(dòng)機(jī)長時(shí)間負(fù)荷過重,運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn),震動(dòng)加刷,也將產(chǎn)生較大的應(yīng)力;久而久之,疲勞斷裂。另外,泵油管質(zhì)量差,管壁薄厚不均,強(qiáng)度不夠或噴油壓力過人(噴油器噴針下卡時(shí)),工作中易出現(xiàn)變形斷(漲)裂。使用中,若發(fā)現(xiàn)油管斷裂,可采取包扎壓緊、斷缸運(yùn)行(多缸發(fā)動(dòng)機(jī))、焊接修復(fù)、更換新管等措施進(jìn)行處置。
(二)供油錯(cuò)量
供油錯(cuò)量是指噴油泵供汕時(shí),破朝;了供油定量。即供油過多或過少。噴油泵供油過多有兩種情況:一是所有供油組供油過多,二是個(gè)別供油組供油過多。所有供油組供油過多的主要原因有:噴油泵調(diào)熬(校正)不當(dāng),最人供油限制裝置磨損,油量控制機(jī)構(gòu)裝配或調(diào)整不當(dāng)?shù)取€(gè)別供油組供油過多(又稱單缸供油量過人,簡稱“單大”)是使用中常見的一種現(xiàn)象。主要是閱為個(gè)別供油紐因某種原因使柱塞向加油方向多轉(zhuǎn)了一個(gè)角度,供油有效行程大于其它柱塞的供油有效行程,使其供油量大于其它供油組的供油量所致。外部表現(xiàn)為:發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)、個(gè)別缸溫度明顯升高(工作初期)、燃燒噪音和機(jī)械噪音明顯(汽缸發(fā)出周期性地燃燒爆發(fā)聲,周期性的高壓氣流沖擊排氣管的振動(dòng)聲)。若發(fā)動(dòng)機(jī)長時(shí)間在“單大”狀況下工作,會(huì)出現(xiàn)該缸“拉缸”、活塞“燒頂”、連桿彎曲等危害。致使發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命縮短。因此,使用中必須引起足夠的重視。
使用中,當(dāng)發(fā)現(xiàn)有“單大”的現(xiàn)象出現(xiàn)時(shí),應(yīng)及時(shí)應(yīng)用“斷缸法”進(jìn)行檢查和判斷。其方法是:逐一切斷各缸油路,觀察故障現(xiàn)象的變化情況。當(dāng)切斷某缸的油路時(shí),故障現(xiàn)象消失,則說明該缸供油量偏大。此時(shí),應(yīng)打開噴油泵檢查窗,檢查齒圈系緊螺釘是否松動(dòng)或松脫,齒圈與轉(zhuǎn)筒上的刻線是否對正,若有偏差,應(yīng)對正系緊。若切斷某缸的油路時(shí),故障現(xiàn)象減輕,但沒有消失,則說明不但該缸供油量偏大,還有其它缸供油量偏大。則應(yīng)對噴油泵進(jìn)行重新校正。
(三)供油錯(cuò)時(shí)
所謂供油錯(cuò)時(shí),即供油過早或過晚。供油過早一般山現(xiàn)在修理不當(dāng)或調(diào)整錯(cuò)誤時(shí)。供油過于將導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難或工作粗暴,使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)機(jī)刊:利部分固定部刊:(軸、瓦)磨損加劇,使用壽命縮短。當(dāng)使用中一旦發(fā)現(xiàn)供油角度過早時(shí),應(yīng)及時(shí)進(jìn)行檢查調(diào)整。
使用中常見的故障是供油過晚,即提前供油角過小。如6V150發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)提前供油角為31°±1°。12V150發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)提前供油角為34°±1°。使用中若提前供油角小于標(biāo)準(zhǔn)值,則為提前供油角過晚(或過小)。
提前供油角過晚時(shí),著火時(shí)刻推遲,使整個(gè)燃燒過程后移,后然延長,所以發(fā)動(dòng)機(jī)易過熱,排黑煙。燃燒損失和熱損火增加,發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降,燃料消耗率增加。造成提前供油角過晚的原因有:噴油泵驅(qū)動(dòng)零件磨損、凸輪及挺桿上、件磨損、驅(qū)動(dòng)齒輪損壞、檢查調(diào)整錯(cuò)誤等。
(四)供油錯(cuò)亂
在使用中,若發(fā)動(dòng)機(jī)提前供油角度人于或小于標(biāo)準(zhǔn)提前供油角時(shí),則為提前供油角錯(cuò)亂。該故障只有在修理安裝,檢查調(diào)整不正確,或在使用中某一傳動(dòng)機(jī)刊:損壞時(shí)才會(huì)出現(xiàn)。
使用中,當(dāng)提前供油角度錯(cuò)亂時(shí),將出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀況急劇變差,起動(dòng)困難或不能起動(dòng)的現(xiàn)象。該故障若是因?yàn)樾蘩戆惭b,檢查調(diào)整不正確導(dǎo)致的,應(yīng)及時(shí)檢查調(diào)整,恢復(fù)至標(biāo)準(zhǔn)。若是因?yàn)槟骋粋鲃?dòng)機(jī)仆損壞導(dǎo)致的,應(yīng)及時(shí)換什修理。
(五)供油不均
對于一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)米講,要求噴油泵向各缸供油應(yīng)均勻一致,這樣混合氣燃燒后的爆發(fā)壓力一致,發(fā)動(dòng)機(jī)斗:作平穩(wěn)、柔和。否則,發(fā)動(dòng)機(jī)丁作粗暴,振動(dòng)人,磨損加刷。
不同型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī),供油不均勻標(biāo)準(zhǔn)不一樣。如6V150發(fā)動(dòng)機(jī)噴油泵,當(dāng)加油齒桿伸出量在10±0.2mm,凸輪軸轉(zhuǎn)速為1100±25rpm,每個(gè)供油紐供油400次時(shí),供油量應(yīng)為58±lml,否則稱為供油不均勻。另如12V150發(fā)動(dòng)機(jī)噴油泵,當(dāng)加油齒桿伸山量在13.5mm,凸輪軸轉(zhuǎn)速為850±25rpm,每個(gè)供油組供油400次時(shí),供油量應(yīng)為64±1mi,否則稱為供油不均勻。
發(fā)動(dòng)機(jī)供油不均勻情況增加,不僅使各缸功率下降,而且由于發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng),使發(fā)動(dòng)機(jī)加速磨損,造成整機(jī)功率·卜降,燃料消耗率增加。實(shí)驗(yàn)資料顯示,當(dāng)供油不均勻系數(shù)達(dá)到10%時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降3%,燃料消耗率增加4%。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)供油不均勻系數(shù)增加,影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能時(shí),應(yīng)及時(shí)按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校正。
(六)供油為零
噴油泵供油為零,實(shí)質(zhì)上就是指噴油泵不能向發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸供油。
從使用角度來看,致使噴油泵供油為零的原因有三個(gè)大方面的原因。一是噴油泵油道內(nèi)無油(人量進(jìn)氣形成“氣阻”,燃料耗盡),二是噴油泵驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)損壞(凸輪軸不轉(zhuǎn)),三是油量控制機(jī)構(gòu)失效(加不上油)。
當(dāng)發(fā)現(xiàn)噴汕泵不供油時(shí),應(yīng)首先檢查有油否、是否進(jìn)氣。無油則加添,進(jìn)氣則排氣。然后再檢查噴油泵油量控制機(jī)構(gòu)的連接和移動(dòng)靈活性及噴油泵凸輪軸的轉(zhuǎn)動(dòng)情況。發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)調(diào)整或修 噴油泵是柴油內(nèi)燃機(jī)最精密的 “心臟”部件之一。了解和掌握噴油泵技術(shù)狀況變化,正確使用和維護(hù)噴油泵,是提高內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性,并延長其使用壽命的重要手段。也是柴油內(nèi)燃機(jī)使用者必備的知識(shí)和技能。