基于柴油机喷油泵的故障分析

张兆阳

摘要：随着我国发动机的快速发展，船用发动机在机械工作中的作用也越来越重要，而喷油泵却是该发动机的重要零部件，其直接决定到燃油是否充分燃烧以及利用效率的大小。本文从喷油泵的结构、功能、供油量等角度进行说明，针对喷油泵在工作过程中产生的故障进行排除，并提出了简单有效的应对的措施以及解决的方案，可帮助维修技术人员及时快速的解决喷油泵的问题，恢复柴油机的正常运行，为船用柴油机的发展和优化提供更多的理论依据和参考文献。

关键词：柴油机;喷油泵;故障分析

0.    引言

随着我国经济的快速发展，对于柴机油的需要也与日俱增，使得柴油机广泛的应用于舰艇、船舶、内燃机车、汽车、军用车辆、石油钻探等领域[1]。如果发动机是柴油机的心脏，那么喷油泵就是发动机的重要元件，其对柴油机的各个方面的性能具有重要作用[2]。

1.    喷油泵的结构和基础知识

喷油泵，亦称高压油泵，是对柴油机等机械设备在工作过程中的对高压燃油进行辅助的一种装置，通过凸轮机构对气缸按时和定量地供给高压燃油，此时喷油泵会将高压燃油以气体的形式喷入燃烧室进行燃烧，推动活塞的运动[3]。一般情况下，喷油泵需要满足要求如下：第一，喷油泵的喷油量时刻需要与外界载荷相匹配，如果遇到重载负荷，柴油发动机需要较大的推力，那么此时的喷油量也要相应的提高，以此获得足够的动力，克服外界的阻力;反之，则要适当的减小;第二，喷油泵的喷油的时间把控要非常精准，其提前角和关闭延迟角要与各个气缸保持一样，以此控制喷油嘴的打开和闭合的时间，以免影响柴油机的动力;第三，喷油泵需要具有非常好的密封性，这样在输送的燃油的过程中具有足够的压力，达到高压燃油雾化的目的，让其燃烧的更充分。喷油泵由柱塞与套筒、凸轮与滚轮、进油阀和出油阀以及调节机构等组成。

在柴油机运转中，喷油泵的循环供油量的大小主要是根据柴油机实时遇到的外界载荷的大小，当负荷改变时，供油始点和终点会有相应的改变和调整。其喷油嘴的的循环供油量只是柴油机工作过程中的一小步，供油量的均匀性表现的比较重要。如果单缸的循环供油量超过规定值或者不足时，就需要对喷油泵进行调节，否则会导致单缸爆压过高或不足，甚至降低柴油机内部零件的性能，减少柴油机的使用寿命。

柴油机在运行过程中，喷油泵会出现的常见故障有柱塞偶件在早期的磨损、喷油泵凸轮轴滚键、喷油泵柱塞卡滞、齿杆卡滞和调速器前壳体发卡和喷油泵调速器飞球支架等方面。其中，关于柱塞偶件的磨损是由于柱塞中的相关零件在其运动，对其就会存在磨损，尤其是时间的延长，都会增加柱塞偶件的磨损，如果磨损造成零部件之间间隙变大，进而导致供油的压力下降，甚至使喷油器的喷雾质量下降，造成船用柴油发动机的启动变得困难，增加了船用柴油机的耗油量;喷油泵凸轮轴滚键会导致供油的角度改变，对船用柴油机的工作造成影响;喷油泵柱塞卡滞主要有以下几点造成的：颗粒杂质落入柱塞与柱塞套的间隙中，装配将连接件安装的太紧，泵体和柱塞套容易变形。如果柱塞偶件卡滞，柴油机的调速器就会出现故障，造成船用柴油机无法运转;齿杆卡滞是由于安装不严谨引起的漏装柱塞定位套螺钉的小铜垫、垫片厚度不达标以及螺钉过长等原因都会造成在拧紧定位螺钉发生柱塞套的变形以及柱塞转动受阻等因素，导致了喷油泵齿杆缺乏灵活性，使得船用柴油发动机的转速不稳定，甚至引起飞车事故;调速器前壳体发卡和喷油泵调速器飞球支架动机启动时发生超负荷时也易发生“飞车”现象。该故障发生的主要原因是：喷油泵凸轮轴轴承的严重磨损、调速器传动轴套的摆动幅度过大以及飞球支架内孔的重度磨损。

2.    喷油泵的常见故障以及应对措施

在船用柴油机正常运转中，可能会遇到由喷油泵引起的各种各样的故障，原因可能是加工工艺以及产品质量上的问题，但多数是由于长期运行磨损老化造成的，下面我们就来仔细研究由喷油泵导致的常见故障以及应对措施。

（1）     在船用柴油发动机在启动时，无法启动，一般的故障有：输油泵不供油、输油泵供油但喷油泵不喷油和喷油正时不准确。其中，针对船用柴油发动机的输油泵不供油可以采取的措施步骤：第一先查看油箱是否留有燃油;第二，检查止回阀是否磨损失效，柱塞偶件是否发生磨损导致空气混入，泵中压力无法建立。船用柴油机输油泵供油但喷油泵不喷油的应对措施是更换柱塞，这是由于该故障是由于柱塞的磨损产生的，导致了空气混入压力无法建立，即喷油泵不喷油。喷油泵在喷油的时间不够准确，这也是由于凸轮的长期的磨损导致的，因此只需要更换凸轮即可。

（2）     由于船用柴油发动机在运行过程，出现冒黑烟的概率还是比较大的，其原因也是比较多了，比如：喷油正时调整不准确、出油阀磨损或发卡和喷油器开启压力过小等原因。其中，喷油泵对于喷油的正时不准确，一般采取重新调整喷油定时，让它恢复正常的理论值，并时刻关注其喷油嘴的使用状态，是否需要及时的更换;对于出油阀磨损采取最直接的措施是更换出油阀，能够快速的维修柴油机;喷油器开启压力过小，主要需要检查柱塞偶件是否存在磨损现象，是否有空气的泄露，这些因素都可以导致腔内油压无法建立，一般都是直接更换柱塞偶件。

（3）     船用柴油发动机出现功率不稳定，动力不连续等现象，一般是供油量不足、不正常供油等造成的，其原因是柱塞的过度磨损导致喷油压力过低，供油量不足，有必要需要直接更换柱塞加以解决。对于不正常供油是由于喷油正时过早导致喷油提前角太大，发动机做负功太多，或者由于喷油提前角过小，导致后燃严重，甚至冒黑烟，我们必须对喷油定时重新进行调整。

（4）     船用柴油发动机的喷油泵在喷油过程中存在漏油的现象，主要表现在端盖油封漏油和柱塞密封圈漏油，一般需要对端盖进行清洁，然后再重新组装，如果磨损的比较严重，就需要及时的更换，另外还需要观察柱塞的密封圈，如果密封圈破损也会造成漏油，因此就需要检查和更换密封圈。

通过分析得出，柴油发动机的喷油泵在使用过程中经常会遇到很多故障和问题，甚至是一系列的问题，引起的故障有时也不是单一的，大多数是很多地方共同出现的问题，最终导致了船用柴油发动机喷油泵的性能下降，因此在对其检查和维修时，需要隨时保持理性的思考，更不能想“当然”，用维修的专业知识去解决出现的问题和故障，排除喷油泵及相关零件的故障的不确定性，找出故障的根源，并再加以解决。本文通基于船用柴油机喷油泵的故障分析，提高喷油泵的运行效率和可靠性，为管理维修人员在日常的管理中提供更多的技术支持和参考依据。

3.    总结

通过从船用柴油机喷油泵的基础知识和结构入手，分析了喷油泵每个零件可能存在的问题，以及喷油泵在使用过程中产生的故障进行分析。对于喷油泵对柴油机的运行是非常重要的，一旦喷油泵出现故障，肯定是会影响船用柴油机的正常工作和性能降低，甚至导致船用柴油机的动力缺失，影响设备的正常运行。通对喷油泵的故障分析，提高了喷油泵利用效率，并排除了因喷油嘴的故障而导致柴油机停止的隐患，进一步为柴油机的稳定提供重要的参考依据，延长了柴油机的使用寿命。

参考文献：

[1]   梁恩胜.浅析船舶柴油机喷油泵常见故障及应对措施[J].内燃机，2016（05）：60-62.

[2]   李昌定，荣健，杜旭灿.MTU396柴油机气缸断油装置故障分析与排除[J].柴油机，2018，40（01）：48-50.

[3]   陈文彬.船舶柴油机喷油泵常见故障及应对措施分析[J].内燃机与配件，2018（15）：154-155.