【船机帮】谈 135系柴油机喷油器的故障判断与使用调试

喷油器的作用是将喷油泵供给的高压柴油喷成雾状油气,均匀分布于燃烧室内,以促进燃油与空气的混合,便于着火和燃烧。

要求喷油器在开始喷油时动作迅速,停止喷油时动作干脆,没有滴油、渗油现象。

因此,它的性能正常与否将直接影响到柴油 机的启动性、动力性和经济性等指标。

结合自己的实践经验,以135系柴油机为例 ,谈谈对喷油器故障判断与使用调试。

喷油器针阀是柴油机的三大精密偶件之一,如果使用不正确,易发生故障。

柴油机工作时,喷油器若有故障,柴油机有四个明显特征:

一是功率不足, 带不起额定负荷;

二是冒黑烟,并且噪声增大;

三是油耗明显上升;

四是周波表降幅大于2.5周 (空载到满载)。

那么如何判断是哪个喷油器发生故障? 

通常有两种方法:

一是静态判断,即用起子拆下喷油泵的侧盖板 ,此时,可用8寸开口起子 (12V135柴油机要用自制的“L”型起子) ,插入喷油泵挺杆调整螺钉与油泵柱塞弹簧下座之间,这时,应将调速器的油量控制手柄放在中速位置。

用输油泵的手油泵泵油, 使喷油泵的油腔内充满柴油,然后按柴油机的工作次序 (转动曲轴,使油泵梃杆位于最低位置,以便压油) ,用力上下撬动喷油泵柱塞运动,使其产生高压柴油。

当手感到阻力大,并听到气缸内有清脆的喷油声,说明该缸喷油器工作正常。

若与此相反,说明该喷油器有故障。

二是断缸法:

先启动柴油机,将其转速调整额定值 (即周率表指示在50周) ,用19#开口扳手,分别拧松开各缸高压油管 (用布包住高压油管松开处,以免柴油飞溅) ,使喷油器轮换停止喷油, 同时观察排气烟色和频率表的变化情况,当有故障的喷油器停止喷油后,排气烟色就会明显好转 ,柴油机的转速变化很小或不变 (频率表指针基本上不摆动)。

如果正常的喷油器停止喷油,则排气烟色无明显变化 ,而转速明显下降 (频率表指针摆动范围大)。 

待机器停止工作后,方可拆下有故障的喷油器总成。 

在拆喷油器时,要注意要领。

有的喷油器在喷油器水套孔内锈蚀,很难拆下来,这时可预先往喷油器体与喷油器水套孔的结合处喷滴些松动剂或煤油,待几分钟后,用铜锤敲松,再用撬棒撬 (或边敲边撬) , 采用这种方法,通常都能拆下来,在撬时应注意撬棒不要碰伤油管接头螺纹。

目前喷油器针阀偶件出现故障,一般采用换件修理。

由于喷油器新针阀偶件防锈油粘度大,常温下不易被柴油溶解,如果清洗不彻底,装机使用时, 影响喷雾和容易将针阀偶件焦住,所以必须彻底清洗。

在清洗时,应该用加热法除防锈油。

具体做法: 

将针阀偶件放到柴油中加热至100℃左右,用毛刷将外部刷洗干净后,再放到油盆中清洗。

在清洗中, 一手拿壳体,另一手拿针阀尾部并在壳体内反复运动,拿壳体的手指要断续堵住壳体的喷孔,以便让柴油尽力冲刷壳体内的针阀孔、油道、增压腔和喷孔。 

清洗时,要注意针阀不能抽出壳体外,以免碰伤针阀密封锥面,初洗后还要用清洁柴油再清洗一次。

清洗后将针阀偶件壳喷孔朝下与水平面成45°倾斜时, 针阀抽出三分之一左右放手后,应能借助自重滑动下落,如有发涩卡阻等现象 ,还应进一步清洗。

如多次清洗仍未消除发涩卡阻等现象,此时应涂上干净机油进行抽拉旋转研磨,直到不卡阻为止。

1.喷油器的调试应在喷油器试验器上进行

首先检查喷油压力试验器是否严格符合技术要求:

高压油路应严密;试验器上出油阀偶件本身的密封性良好,即当排除油路空气,堵死高压出油管接头 ,在29. 0MPa的压力下保持3min,压力下降不大于2MPa;试验器用的轻柴油应过滤后再用;喷油器向试验器上安装时,接头处要严密,不准漏油或渗油。

2.针阀偶件密封锥面的密封试验

试前喷油器压力弹簧因为是松的,要边压油边调整弹簧压力。

开始时用低压油 (3～5 MPa)冲洗喷油器内部,然后将压力调到15～20 MPa用高压油冲 刷内部,最后把油压调回到标准压力 (135系柴油普通型喷油压力为17.2+0.98MPa,增压型为20.6+0.98MPa)进行试验。

开始时用80～100次 /min的速度压油,要求喷油器雾形正确,喷雾细碎,喷油动作干脆利落,声音清脆;然后再用10～20次 /min的低速进行喷雾,要求喷雾干脆,不许滴油。

喷油器喷孔处,在喷油前后都不许有滴油现象,如果有滴油或严重浸润,说明针阀体与针阀密封锥体磨损严重,壳体出现沟痕,密封不严密。

这时可互研针阀密封锥体与壳体的结合面,要注意研磨剂不要沾到导向面上。

3.针阀偶件圆柱导向面密封试验

此项试验应在前面的锥面密封试验合格后进行,将喷油器压力阀调高到23～24.5MPa,当喷油试验器压力由19.6MPa降至17.7MPa时,标准喷油器历时应为9～20s,允许使用的喷油器应不少于5s。 

此项调试应不得大于2s。

如果达不到上述要求,说明针阀偶件圆柱导向面磨损严重,配合间隙过大,内漏增加,其现象是喷油器回油螺孔处油量增大。

这时应换用清洗干净的新针阀偶件。

在安装时,喷油器安装孔应预先清理干净,要彻底清除积炭,以保证喷油器与水套孔的良好密封和散热。

喷油器前端与气缸盖接触的密封铜垫圈要平 整光洁、标准。

因为该垫圈决定喷油器头部伸入燃烧室内的长度,如果太薄,伸入燃烧室部分就会过长,在正常油束射程的情况下,会使一部分燃油喷射 到喷油器对面的燃烧室壁上,造成燃油雾化不良,使燃烧不正常,同时,由于喷油器伸入燃烧室过长,使其受热面积增大,易咬死针阀偶件;如喷油器垫圈过厚,则伸入燃烧室内的部分缩短,则燃油喷在燃烧室上方,油束落在活塞顶面上,也将使燃油雾化不良, 影响发动机的工作。

135系柴油机喷油器头部伸出气缸盖底平面的距离为2.5～3mm (见图2)。

图 2 喷油器头部伸出气缸盖底平面距离示意图

若此距离不符合标准,可改变铜垫圈的厚度来调整。

另外 ,在紧固喷油器的固定螺栓时,两个螺栓要均匀紧固,用力一致,扭矩不得大于19.6～24.5N·m,否则易使喷油器歪斜不正,影响喷雾质量。

其他应注意的问题如下: 

a. 寒冷冬天的机器注意保温。

135系增压型柴油机的压缩比比非增压柴油机小,低温启动困难。 

尽管增压柴油机有预热启动装置,但也不易启动。 

每次冷机启动柴油机时,启动机要带动柴油机至少要空转100～200r才能着火启动。

由于启动前喷油器往气缸中喷入了很多柴油 ,当混合气一旦发火时, 容易产生爆燃。

由于此时气缸内积油是在油多空气少的情况下的不完全燃烧,结果产生积炭,易焦住针阀偶件。

b. 在发动机启动后,不要突加油门。

因为突加油门,瞬间供油过多,发动机着火时也容易产生爆燃;容易生成积炭,易焦住针阀偶件。 

c. 发动机温度正常后 (60℃以上)才能带负荷作业。

如果温度低即投入工作,会影响燃料正常燃烧,产生积炭,针阀偶件易焦住。

如发动机过热 (超过95℃) ,会使喷油器变形 ,造成喷雾质量变坏。 

d. 不同型号的针阀偶件不可代用。

如135系非增压柴油机喷油针阀偶件型号为 ZCK150435与增压柴油机喷油器针阀偶件型号为ZCK150437外形基本相同 (增压机喷油器针阀外部有一条隔热环型槽) ,但喷孔直径不同,若相互代用,将影响发动机正常工作。 

e. 喷油器回油管一定要按标准安装。

当回油管损坏时,有的油机员用螺栓将喷油器回油孔堵死,这将影响喷油器正常工作。

END