船机故障心莫慌，遇事不决船机帮
导读
柴油机是工程机械的心脏，在很大程度上决定了工程机械的动力性能，而供油系统是柴油机动力输出的关键。
喷油器作为整个供油系统的三大部件之一，其主要作用是将高压柴油雾化成细小颗粒喷入燃烧室，油雾与高压空气混合生成可燃烧混合气，通过燃烧产生高温高压气体，推动活塞下行，使柴油机运转做功。
由于喷油器受高速流动的燃油冲击和燃油杂质的冲刷，燃烧不充分产生积碳，并长期在高温恶劣环境下工作，极易造成喷油器各部件不同程度的磨损和损坏，导致喷油器故障。
基于此，本文针对柴油机喷油器使用过程常见的故障类型进行研究和分析，提出喷油器常见故障的维修方法及维护措施，以此减少柴油机喷油系统故障，延长柴油机使用寿命的，降低运维成本。
一
喷油器构成及原理
喷油器是维持发动机运转的重要部件，主要由针阀、针阀体、顶杆、调压弹簧、调压螺钉、锁紧螺帽和喷油器体等零部件组成。
喷油器安装固定在汽缸盖上，喷油嘴置入燃烧室。
柴油机做功，需要喷油泵向喷油器提供高压油，高压油进入喷油器，其内部的针阀受到向开启方向的作用力，当油压超过喷油器的调定值时，喷油嘴针阀克服弹簧力移动开启，高压油从喷嘴小孔瞬间呈雾状喷到发动机燃烧室里，雾状燃油遇到高压气体瞬间燃烧，膨胀的燃气推动活塞运动，实现对外做功；当喷油泵停止供油时油压突然下降，针阀在调压弹簧的作用下及时回位，将喷油孔关闭，喷油器完成了一个喷油循环。
二
柴油机喷油器常见故障分析
1.喷油器与缸盖结合面漏气
导致喷油器与缸盖连接孔处出现漏气因素较多，例如：喷油器安装孔内不清洁，造成密封面接触不良；密封部位在长期的高温下烧蚀，密封面破坏变形；采用不合适材料代替纯铜材料垫圈；垫圈尺寸不合适，精度达不到要求；以及受工人技能影响，喷油器安装精度不满足使用要求；这些都可能导致喷油器密封不严，产生气缸室漏气，会出现燃烧不良或不能燃烧的情况。
2.喷油器雾化不良
当喷油器开启压力严重低于调定标准压力值时，就会造成喷油不能充分雾化；当喷油嘴的喷孔磨损或出现积碳，会影响喷散效果；当弹簧端面磨损、疲劳引起弹力下降时，会致使喷油器提前开启，延迟关闭，造成喷油雾化不良；此外，燃油品质低，油分子分离不充分，也可以造成雾化不良。
雾化不良会造成燃油不能在燃烧室内正常燃烧，若是多缸柴油机则功率下降，排气冒黑烟，发动机出现高温，机器运转声出现异常。
由于不能燃烧的柴油会顺缸壁流入下曲轴箱，使机油油面增高，粘度下降，造成润滑效果恶化，严重时可引起轴瓦烧蚀及拉缸等严重机械故障。
3.针阀卡死
造成喷油器针阀卡死的原因较多，其中常见的情况如喷油器安装不正确、加工尺寸精度不合格、燃油内含有水分以及异物进入等；此外，喷油器针阀锥面出现密封问题，渗漏至喷油嘴端面的柴油会将喷油器烧坏也导致针阀卡死。
当针阀卡死出现在开启状态时，可导致从喷油嘴喷出的柴油燃料无法雾化，以至于无法充分燃烧，而出现大量浓烟；当针阀卡死出现在闭合状态时，尽管喷油泵供油压力再大也无法打开被卡死的针阀，此时燃烧系统会产生高压振动声，可直接造成喷油泵和输油管等部件的严重损坏。
4.针阀与针阀孔导向面磨损
喷油器工作过程中，针阀频繁地在针阀孔中做往复运动，同时由于柴油本身含有杂质及柴油运输及加注过程中的不规范操作等原因，导致杂质及污染物侵入喷油器，导致针阀孔导向面逐渐磨损，出现间隙变大或出现划痕现象，造成喷油器的内部出现泄漏。
当压力油泄漏到回油道里，降低了压力，导致喷油时间延迟，最终导致柴油机启动困难。
5.喷油器滴油
喷油器在工作状态下，针阀与针阀体的密封锥面在弹簧力作用下，长期处于频繁冲击状态，同时由于燃油高压喷射造成的磨损和柴油杂质等因素的影响，锥面体逐渐出现划痕或斑点，造成锥面密封环带接触面变宽，导致锥面粗糙变形，从而失去密封性效果。
此时，当柴油机温度处于较低时，燃烧不充分，排气管排放为白烟，反之则排出浓浓黑烟，有时还出现放炮声。
当喷油器停止向气缸喷油则放炮声和排烟现象消失。
三
喷油器维修及维护要点分析
1.喷油器与缸盖结合孔漏气维护
通常在喷油器安装前应对安装孔积碳、杂物做进行清理，确保安装孔干净；安装时保证铜垫圈平整，不得使用其它材质的垫圈进行替代，避免造成散热不良，导致垫圈烧蚀变形，影响密封效果。
如安装过程中需使用自制的铜垫圈，应严格满足垫圈的厚度等尺寸要求，并选用紫铜材质垫圈，从而保证喷油器伸出缸盖平面的高度符合安装技术要求及标准。
此外，喷油器安装时，应将其压板的凹形面朝下，拧紧时务必注意不要单侧偏压，并根据规定的扭矩均匀拧紧，避免喷油器头变形偏斜，从而出现漏气现象。
2.喷油器雾化不良维护
喷油器安装时应严格按照维修手册给定标准压力值调定压力，并定期清理喷油嘴积碳，及时研磨或更换针阀和针阀体，必要时可通过喷油器试验台检测喷油效果；此外，应根据弹簧端面磨损情况，定期测量弹簧自由长度和调整弹簧预紧力。
如磨损较大无法调整或因疲劳引起弹簧弹力下降时，应及时更换弹簧。
一般情况下，喷油器工作达 500-700 小时时，应对其进行调整检查。
如果发现启动压力值小于规定值时，则应将针阀卸载浸泡在 70~80℃纯净的热柴油中，浸泡时间约10 分钟左右，待积碳松软后，使用木片或铜刷将积碳予以清理，并用细钢丝对喷油孔进行疏通后再进行安装调试。
3.针阀磨损与卡死维护
在进行维护的过程中，应打开喷油器的针阀部件，查看针阀部件的实际情况。
若针阀部件出现轻微损伤则可以进行适当的研磨处理；若针阀出现严重的烧伤等情况，则需要及时更换，针阀和针阀体是偶合件，一定要成对更换，且不能互换。
喷油器检修过程中，应严格按照维修手册要求及安装精度正确安装喷油器，避免因此造成喷油器针阀卡死等情况；在日常使用当中，应选合格的柴油和滤芯，按时更换柴油滤清器和油水分离器的滤芯，避免造成喷油嘴针阀磨损和卡死。
4.定期检查、调整喷油泵供油提前角
为了能够将喷油器喷入缸体内的混合燃料充分燃烧，必须定期检查及调整喷油泵供油提前角大小，如果出现喷油泵提早供油，则会导致柴油机启动困难，还会出现诸如敲缸和增加振动等故障问题。
如果供油时间延迟，将导致如黑烟，机器温度过高和燃油消耗增加等故障问题。
因此，定期检查喷油泵供油的提前角是非常重要的。
5.按季节换油，定时更换柴油滤清器
由于针阀部件具有较高的精确度，喷油器孔径较小，都是毫米级标准。
因此，要严格根据不同的季节性，使用规定标号范围内的清洁柴油，并及时做好柴油滤清器的保养和更换，要将滤清器和油箱内沉淀柴油定期排放，避免燃油杂质及污垢因素干扰，避免针阀部件磨损，从而延长针阀使用寿命。
6.避免柴油机长时间超负荷运转
在日常使用过程中，应避免柴油机长时间超负荷运转，以防机体过热而将喷油器的针阀偶件卡死。
对长期封存不用的柴油机，也要定期运转一下，完全不具备运转条件的应将喷油器卸下浸入清洁柴油中，以防针阀腐蚀而不能灵活开闭。
总之，喷油器是控制喷油精度，为柴油机提供良好动力的关键。
柴油机在使用过程中，应充分重视喷油器的安装、使用及日常检查和维保工作，从而确保机械部件的使用寿命得以延长，减少企业维修成本的支出。
本文原创作者系：
海洋石油工程股份有限公司 宫长胜
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