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柴油发动机械喷油系统的故障模式有哪些?

发布时间:2021-05-15 09:12来源:顶博作者:顶博人气:

柴油发动机械喷油系统根据柴油机的工作要求,定时、定量、定压地将雾化质量良好的柴油按一定的喷油规律喷入汽缸内,并使其与空气迅速良好地混合和燃烧。

  在柴油发动机机械式喷油泵供油系统中,导致柴油机出现故障的主要因素如下:

  (1)三对精密偶件磨损。柴油机工作过程中供油系统的故障,多发生在高压油路系统中的三对精密偶件(即柱塞偶件、出油阀偶件、喷油器针阀偶件)上,这三对精密偶件又是整个供油系统的关键部件,它们的性能好坏直接影响系统乃至整个柴油机的工作性能。

  1、柱塞偶件:柱塞偶件通常经研磨和选配而成,所以其精度很高,粗糙度很小,两者的配合间隙很小。在使用中,由于受到高速、高压和带有机械杂质的柴油的冲刷,因而在柱塞作往复运动时,会产生磨损。柱塞偶件磨损后,柱塞与套筒之间的间隙增大,使漏油增加,造成供油规律和燃料喷射规律发生变化。结果使供油时间推迟,供油量减少,开始和终了喷油速度降低,喷油延续时间增加,使燃油喷雾不良,造成柴油机在低负荷甚至在空转时冒黑烟。此外,由于柱塞供油的漏失,使供油量不足,喷射压力减小,从而使柴油机功率降低。由于喷射压力降低,还会使喷油嘴容易积炭和卡住。

  2、出油阀偶件:出油阀偶件非常精密,其磨损部位在出油阀密封锥面上。这是由于出油阀在起减压作用时,出油阀弹簧与高压油路中的高压油压力波的反射与残余压力,促使阀芯向阀座密封锥面撞击,以及柴油中杂质的作用所致。出油阀密封锥面磨损后,失去密封作用,将造成高压油管中不规则地往回漏油,从而使高压油管中残余压力降低且不稳定,使供油量减少严重甚至不供油。由于出油阅密封锥面的磨损,使燃油雾化质量下降和喷油延迟,使柴油机的燃烧过程变坏,柴油机性能指标降低。减压环带与座孔的磨损是由于切断供油后,减压环带进入座孔时,被夹入间隙中的机械杂质磨削所致。减压环带与座孔磨损后,配合间隙增大,出油阀供油过程中升程减小,卸载过程中减压效果降低,因而使高压油管中有高的残余压力和大的压力波,供油量增多,停止供油不迅速,有可能形成一次喷射,造成喷雾不良和滴油,燃烧不完全,使柴油机工作粗暴,功率下降。出油阀导向部分与座孔磨损,一般较轻,磨损后间隙加大,出油阀上下运动时会晃动,影响锥面对中,密封性降低,使减压环带偏磨。对于多缸柴油机,出油阀或柱塞偶件磨损程度不同,使各缸供油量不均匀,喷油压力和喷油提前角都会不一致,造成柴油机工作不平稳。

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  3、喷油器针阀偶件:针阀偶件在工作中,因高压柴油及高温燃气的冲刷、机械杂质的磨削、针阀弹簧的冲击,很容易发生故障。

  a.针阀偶件(喷油嘴)磨损:针阀偶件经常发生磨损的部位是密封锥面、针阀导向部分及起雾化作用的倒锥体。密封锥面的磨损,是由于喷油器弹簧的冲击与柴油中杂质的冲刷作用所致。密封锥面磨损后,密封性能变坏,使喷油嘴头部压力室的压力不能升高,产生雾化不良和滴油现象,使柴油机冒黑烟、喷油嘴头部积炭。此外,当喷油嘴密封性能变坏后,高压的燃气就会很容易窜入喷油嘴内部,严重时可烧坏喷油嘴或引起燃油结焦而使针阀卡死。

  针阀与喷油嘴导向部分的磨损,是由于柴油带入的杂质磨削作用所造成的。磨损大部分发生在导向部分的下端,若磨损严重,将会使喷油嘴的回油量增多,供油量减少,喷油压力降低,喷油时间延迟等,引起柴油机功率下降,甚至不能带负荷工作。

  b.针阀卡住:针阀卡住的主要原因包括在柴油机负荷过大、工作温度过高和冷却不良的情况下,由于喷嘴过热,针阀变形而卡住;针阀升程过长,落座时间延长,在落座之前,内腔的柴油压力低于气缸中的压力,因而燃气将会从喷孔倒流入内腔引起针阀卡住;喷油嘴内由于柴油带进来的杂质或喷孔附近积炭严重而使针阀卡住;喷油器弹簧变软或喷油压力调整过低,使针阀不能及时关闭,燃气窜入喷嘴内,使针阅烧坏变形而卡住等。

  针阀如果在开启状态时卡住,则喷油嘴喷出的燃油雾化不好,燃烧不完全而冒黑烟;同时未燃烧的燃油还会冲刷气缸壁上的机油,加速缸套等零件的磨损。

  针阀如果在关闭状态时卡住,喷油泵的压力再大,也不能使针阀打开,使该缸不能工作,并使喷油泵因压力过高顶得发响,乃至顶坏喷油泵,高压油泵发生颤动。

  (2)喷油压力的改变。在柴油机工作过程中,喷油压力往往会发生变化,使喷油压力过高或过低。喷油压力过高,会使喷油泵柱塞偶件及喷油器早期磨损,有时还会把高压油管胀裂,柴油机工作时产生敲缸;喷油压力过低,会使燃油雾化不良,喷嘴易积炭,不易起动。引起喷油压力改变的主要原因是调压弹簧的弹力变小或折断,使喷油压力减小;针阀导向部分与针阀体间隙过大或针阀锥面等密封不严,也会使喷油压力减小。当针阀在关闭状态时卡住,或喷孔堵塞时,会使喷油压力增高。

  (3)供油提前角变化。直接影响燃烧性能的是喷油提前角变化。由于测量喷油提前角变化比较麻烦,所以通常是测量供油提前角。供油提前角对柴油机性能影响很大,主要是影响经济性、压力升高率和最高燃烧压力。供油提前角过大,则燃油在压缩过程中燃烧的数量就多,不仅增加压缩负功使燃油消耗率增高、功率下降,且供油提前角过大使着火延迟期较长,压力升高率和最高燃烧压力迅速升高,工作粗暴。如果供油提前角过小,则燃油不能在上止点附近迅速燃烧,后燃增加,虽然最高燃烧压力较低,但燃油消耗率和排气温度增高,柴油机过热。

  所以对于每一工况,都有一最佳供油提前角,此时燃油消耗率最低。在柴油机使用过程中往往会发生供油提前角的变化,主要原因有:1、喷油泵联轴器的连接盘固定螺栓因松动而位移,使各缸供油提前角迟后;2、喷油泵滚轮挺柱上的调整螺栓松动,使个别缸供油提前角改变;3、个别喷油器针阀关闭不严或喷油压力降低,以及出油阅关闭不严,使个别缸喷油提前角提前;4、喷油压力调整过高时会使提前角减小;5、喷油泵滚轮挺柱、油泵凸轮、柱塞与套筒等磨损,会使供油提前角减小。

  (4)低压油路堵塞或漏气。低压油路堵塞或漏气会造成柴油机动力不足或起动困难。这主要是因为油路堵塞或进入空气后,将使燃油的有效通过量大大减少,进而导致柴油机因供油量不足而出现动力不足或起动困难故障。

        由此可知,柱塞/出油阀/喷油器针阀的精密偶件磨损、喷油压力的改变、供油提前角变化、低压油路堵塞或漏气是导致柴油发动机械喷油系统故障的主要原因,希望可以帮到各位。广西顶博电力设备制造有限公司成立于2006年,是一家集柴油发电机组设计、供应、调试、维修于一体的中国柴油发电机品牌OEM厂家,从产品的设计、供应、调试、维修,为您全方位提供柴油发电机组纯正的备品备件、技术咨询、指导安装、免费调试、免费检修、机组改造及人员培训五星级无忧售后服务。如需了解更多相关详情欢迎关注下方微信二维码:

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