1、柴 柴油机喷油器常见故障及排除方法 201 喷油器是柴油机的精密件之一，它易产生的故障有：针阀锥面与针阀体锥面磨损、针阀与针阀孔导向面磨损、喷孔扩大、针阀卡住、喷孔阻塞、喷油压力过高或过低等。本文详细分析了这些故障产生的原因，并提出了排除故障的方法。 喷油器是柴油机精密件之一，针阀与针阀体之间的配合间隙只有 0.002 0.003 mm。喷油嘴的形状是燃油系统中一个非常重要的参数，它对喷雾质量、喷注形态、燃油与空气混合状态有很大的影响，这些因素直接影响柴油机的排放指标。近年来，为满足日益严格的柴油机 排放要求，获得较好的经济性能和排放性能，喷油器出现了如下发展趋势： （ 1）提高喷射压力，特别
2、是在低速工况； （ 2）增加喷油嘴的喷孔数，减小喷孔直径； （ 3）可变的燃油喷射率，如预喷射等。 喷油器的作用是将一定压力的柴油雾化成细小均匀的油粒，使柴油在燃烧室内与空气很好地混合。喷油嘴结构参数有喷嘴的孔数、孔径、锥角等，它位于燃烧室顶部，直接暴露在高温高压可燃混合气体中，工作温度高，工作条件差。热负荷和机械负荷常常会引起针阀偶件密封不良、燃气回窜，甚至停止工作，此外，喷油器工作状况的好坏，直接影响 柴油机的经济性、动力性、排放、可靠性等。因此，对喷油器常见故障进行分析及排除是十分必要的。 一、喷油器磨损 喷油器 (轴针式 ) 经常发生磨损的部位有密封锥面、喷孔、针阀与针阀孔导向面。 密
3、封锥面 (针阀锥面与针阀体锥面 ) 的磨损是由于喷油器弹簧的冲击与柴油中杂质的作用所致。密封锥面磨损后会使锥面密封环带接触面加宽、锥面变形，光洁度降低。其结果造成喷油嘴滴油，喷孔附近形成积炭，甚至堵塞喷孔。滴油严重的喷油嘴，在工作中还会出现断续的敲击声，导致柴油机工作不均匀，排气冒黑烟等。排除的方法为：拆开喷油 器，在针阀头部沾少许氧化铬细研磨膏对锥面进行研磨，然后用柴油洗净，最后装入喷油器进行性能检测。若性能检测不合格，则需更换针阀偶件。实际维修过程中，特别要注意不要将研磨膏粘到针阀孔内，维修中如没有研磨膏也可用牙膏或机油替代。 喷孔扩大是由喷油器工作时高压油流不断喷射冲刷喷孔导致。喷孔扩大
4、导致喷油压力下降，喷射距离缩短，柴油雾化不良，缸内积碳增多。对于多孔直喷式喷油器，由于孔数多、孔径小，喷孔扩大的维修难度较大。一般情况下采取更换针阀偶件的办法来修复喷油器。如暂时没有针阀偶件可供更换，则用高速钢磨制的冲样在 各孔端轻轻敲击，使喷孔塑形变小，若经调试仍不合格，则应更换针阀偶件。 针阀与针阀孔导向面磨损是由于柴油中含有杂质所致。磨损后使导向部分磨成锥形 (下端磨损大 )。其结果使喷油嘴的回油量增多，供油量减少，喷油压力降低，喷油时间延迟。这种状态下，柴油机既不能全负荷工作，也会造成起动困难。为防止针阀及针阀孔导向面磨损，应按时保养柴油滤清器，经常排放滤清器和油箱内的沉淀油，以防灰砂
5、杂质的侵入而加速针阀偶件的磨损。对于磨损严重的针阀，应及时更换新的针阀偶件。 二、针阀卡住 针阀卡住的主要原因有 : （ 1） 喷油器安装不当，导致喷油嘴局部温度过高而烧坏； （ 2） 喷油器没有定期保养和调整喷油压力； （ 3） 柴油中含有杂质或过多的水分； （ 4） 喷油嘴针阀锥面密封不严，渗漏到喷油嘴端面的柴油燃烧时导致喷油嘴烧坏； （ 5） 柴油机的工作温度过高。 针阀如果在开启状态时卡住，则喷油嘴喷出的柴油不能雾化，造成不完全燃烧，同时还会有冒大量黑烟现象发生。此外，未燃烧的柴油还会冲刷到气缸壁上稀释机油，加速活塞环及气缸套的磨损。如果针阀在关闭状态时卡住，不管喷油泵的供油压力多大，
6、都不能使针阀打开，并且 还会在燃烧系统中产生高压敲击声，甚至损坏喷油泵柱塞。 喷油器卡住后不一定全部报废。有时用较软的物体 (如棒等 ) 除去针阀上的积炭，并用机油进行适当的研磨后，仍可继续使用。若喷油器卡住后针阀拔不出来，可将喷油器放入盛有柴油的容器中，然后将喷油器加热至柴油沸腾并开始冒烟为止。此时，将喷油器取出并夹在虎钳上，然后用一把鲤鱼钳（钳口应包着铜皮等软物）夹住针阀用力往外拔，一面拔，一面旋转，反复多次即可将喷油器针阀拔出。 如果针阀无法用上述方法拔出或拨出过程中损坏，则必须更换新的喷油嘴偶件。为溶解新的喷油嘴偶件上 的防锈油，此时应把新的喷油嘴偶件放在 70 80的柴油里煮 10m
7、in，然后在干净柴油中将针阀在阀体内来回抽动，以便将防锈油彻底清洗干净。如果只清洗而不煮，就不能完全洗净喷油器偶件内的防锈油，工作时容易使针阀积炭、胶结甚至卡住。另外，清洗针阀偶件时，不得与其他硬物相碰，防止刮伤针阀导向面。 三、 喷孔阻塞 喷孔阻塞的主要原因： （ 1） 柴油机长期放置，喷嘴锈蚀，导致喷孔半阻塞或完全阻塞； （ 2） 燃油中混进了固体杂质微粒，或因燃烧不良产生积碳，工作时间稍长就会积结在喷油器的喷孔周围，使喷孔成为半 阻塞状态。 喷孔一旦被阻塞，喷油泵的供油压力就会上升并伴有敲击的声音发出。防止喷油孔阻塞的方法，一方面是对于进入喷油器的燃油要经过严格的多道过滤，目前，大多数喷
8、油器在其内部增加了油滤偶件；另一方面通过改进燃烧的办法，防止因积碳过多而阻塞喷孔。 喷孔阻塞的排除方法：先将喷油器拆下来，用机械或弱腐蚀的方法清除掉喷嘴上的积碳或铁锈。在保护好密封座面不受损伤的情况下，用钢丝或喷孔加工时使用的钻头清理喷孔内的积炭或铁锈。使用钢丝清除喷孔内的积炭或铁锈时，必须将钢丝装在夹头中进行，并且钢丝露出喷孔的长度不应超过 2mm，以便得到较大的弯曲强度，防止钢丝折断在孔中。 四、喷油压力过高或过低 喷油压力过高的原因是 : （ 1） 针阀粘住或卡死在针阀体内； （ 2） 调压弹簧压力过大； （ 3） 喷孔堵塞。 喷油压力过低的原因是 : （ 1） 针阀导向部分与针阀体间隙
9、过大或针阀锥面密封 不严； （ 2） 喷油嘴与喷油器体接触面密封不严； （ 3） 调压螺钉松动； （ 4） 调压弹簧压力太小或折断。 出现喷油压力过高或过低现象时，应将喷油器拆开清洗，并进行相应的调试和修理。喷油压力调整得过高或过低， 都会导致柴油机工作不稳定和功率不足，甚至导致燃烧室及活塞等零件的早期磨损。一般来说，喷油压力如果调整过低将使得喷油的雾化质量大大降低，柴油消耗量增加，且不易起动柴油机。即使能起动，因柴油机燃烧不完全，排气管会一直冒黑烟，喷油嘴针阀也容易积碳。如果喷油压力调整过高，则易引起柴油机在工作时产生敲击声，并使功率下降，同时也容易使喷油泵柱塞偶件及喷油器早期磨损，有时还会
10、把高压管胀裂。 通过加强柴油机喷油器的故障分析及排除工作，能有效降低柴油机的故障率。喷油器的故障会直接导致柴油机工作不正常，但柴油机的故障并非都 由喷油器引起。因此，对喷油器故障的判断应仔细，不可贸然对喷油器进行拆检，从而破坏其加工与装配精度，造成不必要的损失。此外，为减少喷油器故障，延长喷油器的使用寿命，平时应做好对喷油器的维修、保养工作。 具体以下解决方法 1.喷孔阻塞 因为燃油中混进了固体杂质微粒，或因燃烧不良产生积碳，工作时间稍长就会积结在喷油器的喷孔周围，使喷孔成为半阻塞状态。喷孔一旦被阻塞，喷油泵的供油压力就会上升并伴有敲击的声音发出。 防止方法：一方面是对于进入喷油器的燃油要经过
11、严格的过滤；另一方面通过改善燃烧，防止因积碳过多而阻塞 喷孔。 2、喷油嘴滴油 当喷油器工作时，针阀体的密封锥面会受到针阀频繁的强力冲击，再加上高压燃油不断地从该处喷射出，锥面会逐渐出现磨损或斑点，从而造成喷油器滴油。当柴油机温度低时，排气管冒白烟，柴油机温度上升后则变成黑烟。排气管会发出不规则的放炮声，此时若停止向该缸供油，排烟和放炮声就会消失。 排除方法：拆下喷油嘴，检查针阀的运动是否灵活，座面的密封性是否良好，然后进行仔细的清洗和研配或者更换新的喷油嘴偶件。 3.喷油嘴腐蚀和端部积碳 喷油嘴腐蚀是由于排气中硫化物引起的冷态腐蚀所致，发生腐蚀的喷 嘴是因为金属表面太冷，以致于受到化学侵蚀。
12、凡发现腐蚀的喷嘴应一律换掉。 喷嘴的端部积碳在柴油机怠速或低负荷下运行时容易形成。当柴油机负荷增加时，结集在喷油嘴上的碳渣在燃油喷出时就会被烧掉。端部积碳对于燃油的雾化以及在燃烧中燃料分布的均匀性产生一定的影响，造成燃烧不完全，柴油机的功率下降，并带来后燃现象及各种机械故障的产生。 排除方法：将喷嘴器拆下，用机械或弱腐蚀的方法清除掉喷嘴上的积碳。喷孔内部的积碳清除很重要，但一定保护好密封座面，使其不受损伤。为防止清除用的钢丝折断在孔中，必须将钢丝装在夹头中进行， 钢丝露出喷孔的长度不应超过 2 mm。 4.针阀卡死 柴油中的水分或酸性物质会使针阀锈蚀而被卡住，针阀密封锥面受损后，缸内可燃气体也
13、会窜入配合面形成积碳，使针阀咬死，喷油器便失去喷油作用，致使该缸停止工作。 排除方法：拆下喷油器，取出喷油嘴偶件，用工具将针阀拔出，如果不易拔出，可先将喷油嘴偶件放到柴油中加热 20 min 左右然后再取。取时在针阀的尾部垫上铜皮，用钳子夹住尾部边旋转边往外拔。拔出后放到清洗液中进行清洗，然后再重新装入。如果是脏物侵入，经过清洗后便灵活了，如果是由于偶件的几何形状影响了灵活， 要加入少量的研磨膏，进行轻轻的研磨，研磨后还要进行清洗。 五、 喷油器雾化不良 当喷油压力过低，喷孔磨损有积碳、弹簧端面磨损或弹力下降时，都会致使喷油器提前开启，延迟关闭，并形成喷油雾化不良现象。柴油机功率下降，排气冒黑
14、烟，机器运转声也不正常。另外，由于粒径过大的柴油雾滴不能充分燃烧，便顺着缸壁流入积油盘，使机油油面增高，粘度下降，润滑恶化，还可能引起烧瓦拉缸的事故。此时应将喷油器拆开清洗、检修，重新调试。 六、弹簧折断 喷油器的调压弹簧除钢性下降产生永久变形外，折断也是经常发生的，这 已成为喷油器的薄弱环节之一。主要是因为在高温高负荷、高频率的工作条件下，弹簧钢性的耐疲劳强度差而引起的。 解决方法：提高耐疲劳强度，选择优质的耐热耐疲劳的材料，进行增强耐疲劳强度的表面处理喷丸等。为了使调压弹簧工作安全可靠。降低弹簧动力负荷，可将喷油器设计成弹簧能沉浸于喷油器体内的柴油中，使喷油器工作时，弹簧的工作圈相接触时能
15、够产生液压 “缓冲 ”和某些润滑作用，以防止其接触表面形成麻点面而导致弹簧的断裂现象。 七、 针阀体的端面磨损 针阀体端面受到针阀频繁的往复运动冲击，时间一长会逐渐形成凹坑 ，从而增大针阀升程，并影响到喷油器的正常工作。可将针阀体夹持到磨床上对此端面进行磨修，然后用细研磨膏在玻璃板上进行研磨。 八、 针阀与针阀孔导向面磨损 针阀在针阀孔内频繁地往复运动，加之柴油中杂质污染的侵入，会使针阀孔导向面逐渐磨损，因而间隙增大或出现拉伤刻痕，导致喷油器内漏增加，压力降低，喷油量减少，喷油时间滞后，造成柴油机起动困难。当喷油时间延迟过多时，柴油机甚至不能运行，此时应更换针阀偶件。 九、 喷油器与缸盖结合孔
16、漏气窜油 当喷油器装缸盖时，应仔细清除安装孔内的积碳，铜垫圈必须平 整，不得用石棉板或其他材料质代替，以防散热不良或起不到密封作用。若自制铜垫圈，则必须以紫铜按规定厚度加工，以确保喷油器伸出缸盖平面的距离符合技术要求。另外，喷油器压板安装坚固时切忌单边偏压，应按规定扭矩均匀拧紧，否则喷油器头部会因变形偏斜而产生漏气窜油。 十、 喷油器回油管破损 当针阀偶件磨损严重或针阀体与喷油器壳配合不够严密时，喷油器的回油量就明显增大，有的可达 0.1 0.3 kg/h。若回油管破损或漏装，回油流失，造成浪费。因此，回油管必须完好无损，并安装密闭，以便回油能顺利流入油箱。若回油管 是接到柴油滤清器上的，则其终端应设单向阀，以防滤清器内的柴油倒流入喷油器内。
