喷油嘴偶件快速磨损的原因排除及预防措施——记 BOMAG压路机的常见故障之一

刘树军

(黑龙江省龙建路桥第四工程有限公司)

柱塞副、出油阀和喷油嘴偶件是柴油机的三大精密偶件。喷油嘴偶件是柴油机的关键部件之一,其工作的好坏直接影响柴油机的动力性、经济性、排放、可靠性。根据混合气形成和燃烧的要求,喷油器应具有一定的喷射压力、喷射行程、合适的喷油锥角,此外喷油器在需停止喷油时应能迅速切断燃油供给,不发生滴油现象。因此,对喷油器必须予以足够的重视。保持三大精密偶件始终处于良好的技术状态,是使用保养的一项重要内容。

BOMAG振动式压路机在哈五路使用过程中,出现了喷油嘴偶件磨损快速,使用期短的现象,就其磨损的原因进行如下分析,有不到之处请各位同行给予指教。

BOMAG压路机是龙建四公司于2001年使用的,当时的设备状况非常好,曾多次在省内外发挥明显的优势,为许许多多的工程施工立下了汗马功劳,但 2009年的施工中,两台压路机都表现喷油嘴偶件磨损快速,达不到正常的使用期限,最快的不到一周就因磨损严重而不能使用了,表现故障为冒黑烟、缺缸,动力下降,工作吃力,下面是其中一台压路机在使用过程中发生的一些故障统计表。

从表 1的统计可以看出,虽然故障停驶的时间不算长,但也给施工带来很大不便。尽管提前准备了备用喷油器总成部件,出现故障时能立即更换新件,不至于耽误太长的工作时间,但也给带来不同程度的影响,同时也会增加维修成本。

表 1 BOMAG压路机故障统计表

BOMAG压路机喷油嘴偶件的常见故障现象及排除方法。

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,以至于受到化学侵蚀。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。

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20min左右然后再取,并根据实际决定是否更换喷油嘴偶件。

5 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。

6 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:根据实际情况,弹簧折断常常跟柴油箱底部的积水过多有关系,因此操作人员应根据实际情况,每天放掉燃油滤清器下部的积水或者沉淀物,每周或者每旬放掉燃油箱底部的积水。

7 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。可根据针阀体的实际情况选择修复或者换新。

8 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。

9 喷油器与缸盖结合孔漏气窜油

当喷油器安装到缸盖上时,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。

除制造质量、保管欠妥、乱拆乱卸、装配调整不当、清洗不当等原因外,本人在此强调以下两点。

(1)燃油不良是造成喷油嘴偶件快速磨损的主要原因之一。

众所周知,由于多种原因,施工设备所用燃油并不能达到理想的要求,其润滑性能、密封性能以及粘度不能满足使用要求,均会引起喷油泵泵油压力不足、磨损加剧和喷油嘴积炭等故障。有的燃油从外观上看又黑又脏,加上加油过程经常混入施工现场的灰尘,给柴油机的偶件造成很大很快的磨损,致使故障频发,停驶时间增加,维修成本上升。

预防措施:选用符合要求的燃油,严格执行燃油沉淀、过滤制度。燃油加注前至少要经过48 h沉淀;油箱 500 h清洗一次,加油器具要清洁,加油时用绸布过滤,最好用带有过滤器的封闭式加油设备加油,应根据季节、气温的变化而使用规定的标准牌号燃油,不使用混合油;燃油存放一定要保证密封,燃油存放和加注一定要指定专人负责,尽可能地减少中间环节的污染。

(2)操作人员日常检查保养不到位。

针对工程机械的施工环境,应根据具体情况,适当缩短保养间隔,如右图所示的是带放油螺栓的柴油滤清器,正常的滤清器更换间隔为 250h,操作人员应在每天下班前或交班前拧开此滤清器的放油螺栓,排掉滤清器中的水分或者污物。

由于压路机柴油管路的循环流量比一般的柴油机要大很多,由于温差等原因会相应增加一些含水量,致使柴油箱中含有一些水分,日程月累,水分聚集,越来越多,达到吸油立管的最低位置时,柴油箱底部的水就会随着柴油进入柴油管路中,会加大偶件的磨损,为此应要求操作人员每周或每旬定期排放柴油箱底部的积水。

预防措施:工作中每天放出柴油滤清器底部的积水和沉淀物,根据实际情况及时更换滤清器,滤清安装要确保过滤有效,防止短路。