高压油管对柴油发动机性能影响

张军社

摘要：高压油管的制造和使用都是很严格的，高压油管不合格不仅会对柴油机动力性及经济性造成很大影响，而且使用中很容易损坏。我从事柴油泵效验工作好多年了，我想把高压油管性能要求及使用给大家聊一聊。

关键字：柴油机、高压油管、性能、使用

一、柴油机燃油供给系统性能要求

泵-管-嘴柴油机燃油供给系统、共轨系统对高压油管有其严格的设计要求。柴油供给系统涉及多个精密偶件，主要是满足柴油喷射系统的性能要求。

各缸供油及时准确。柴油机燃烧是依靠吸入的空气压缩产生高温将喷入的雾化柴油点燃的，所以各缸的喷油时刻也就是点火时刻，因此喷油时刻对柴油机的经济性和动力性影响是很大的。因此我们在校验柴油泵时首先要校验各缸的分隔角是否一致。四缸柴油机喷油间隔角为90度，六缸为60度，各缸间隔角误差小于1度。误差太大就会造成各缸喷油时刻不一致，影响柴油机动力性和经济性。

喷油要及时、断油要干脆。需要柴油喷入气缸时立刻就要喷射，不能有任何拖延现象;断油时立刻就得停止喷油，停止喷油后不允许有滴油想象，整个喷油过程中必须将不同负荷下的定量燃油准确喷入汽缸内，为了达到这个要求，在设计泵-管-嘴柴油机燃油供给系统时，对柴油泵的柱塞偶件、出油阀、高压油管、喷油器提出了各自特殊设计要求。但在长时间使用中，这些零部件就会磨损，改变了这一喷油特性，就会造成柴油机无力、冒黑烟等，使发动机动力性和经济性下降。这时就需要更换这些精密偶件，重新校验柴油泵及喷油器等。

雾化要好。喷入汽缸的燃油必须雾化质量要好，这样有利于充分燃烧，雾化质量取决于喷油压力和喷嘴等。为了达到理想雾化效果，直喷发动机将喷嘴设计成具有一定喷射角且多孔形式，往往不同柴油机喷嘴是不一样的，不要混用。柴油机喷油采用高压喷射，喷油压力越高雾化越好。而喷油压力取决于喷油器，我们校验喷油器也就是调整喷油压力。调整喷油压力是有规定的，不能太高，如果太高了就会对喷油泵轴承、凸轮轴、高压油管、喷油器等造成损坏，太低了达不到理想的雾化效果。

二、柴油机高压油管性能及使用要求

为满足喷射要求，高压油管采用优质无缝钢管制造而成。根据供油压力和供油量的大小内经多控制在1mm到2mm之间，油管的材质和壁厚尤为重要，原因是油管的材质和壁厚直接涉及到油管的耐压程度和喷油准确性。泵-管-嘴式供油系统供油压力多在19MPa以上，共轨系统更高。如此大的压力作用在高压油管内就会引起油管的膨胀，而油管的膨胀系数大小直接影响供油提前角及供油结束的时间。在孔径一定的情况下，膨胀系数愈大喷到气缸内的提前角变小，就是所说的喷油时刻变晚，喷油结束也变晚。另外油管的长短也是如此，油管越长，喷油时刻越晚，喷油结束也越晚。因此设计人员在满足喷油压力要求的前提下，多采用膨胀系数小的材质、增加管壁厚度以及缩短油管长度的方法来减小对喷油的影响，而且为达到一致性油管长度要相同。另外高压油管孔径越大膨胀系数越大，但孔径也不能太小，如果太小在高速供油时燃油流动受阻，会在柴油泵出油端产生瞬时高压，使油管崩裂，甚至造成喷油泵凸轮轴冲击折断。所以高压油管必须精心设计以减少对供油的影响，尽管如此完全消除高压油管对喷油的影响也是不可能的，但通过计算和试验方法可以找到对供油影响的准确值。柴油机出厂时标注的供油提前角就包括了这种影响，所以出厂后高压油管性能参数是不能随意改变的，如果改变了就会影响动力性和经济性，甚至造成供油系重要零件的损坏。

安装有何要求呢？我们新出厂的柴油发动机高压油管安装是有要求的。喷油泵供油时打开出油阀将燃油压到高压油管，待高压油管压力升高到喷油器喷油压力时，油管是要膨胀的，当结束喷油时由于出油阀减压作用使油管内形成压力差，每次喷油都要形成压力波，使油管产生震颤，这种震颤容易造成油管疲劳损坏而嘭漏，有时多发生在两端连接处，为了消除震颤疲劳损坏，采用减震夹块多处固定油管的方法，减小油管悬空距离。另外油管之间不能接触，也不能与发动机其它部件接触，由于油管震荡使油管之间或油管与其它零件之间产生摩擦，久而久之使油管磨损漏油。

三、高压油管有时会变成吸血鬼

高压油管在使用过程中会由于种种原因进行拆装和更换，往往这些环节用户和维修人员不太注意。在拆卸和安装时不要强力改变形状，拧紧两端螺母时不要太紧，否则会造成端部损坏或变形。安装高压油管相互不要接触或与其它机上零件接触，减震固定夹按原位安装牢靠。如果接头部位漏油可用铜制密封帽密封，但位置要放正以免阻塞油孔，否则会在喷油强大冲击下，将密封帽部分金属吹下阻塞喷油嘴。更换高压油管必须是原厂的符合要求的产品，有的维修人员和用户购买到劣质产品，虽然看似能够使用，其实它已经改变了原有的喷油特性，只是有时造成的不良后果不容易觉察到，它已经像吸血鬼一样在你不知不觉中增大了耗油量，也减小了发动机的动力性，只有严重时才能引起用户的重视而已。通过以下案例你就知道劣质高压油管给你造成的损失有多严重了。

四、这就是证据

就拿最近的一起故障来说吧。一东风朝阳CY6102BQ柴油机的货车到我处修校柴油泵（此发动机配波许A型泵），司机描述感觉车辆功率不足，耗油量较大。此故障有一段时间了，在此期间到修理厂去过多次，均说无故障。也修校过3次柴油泵也说无故障，没有办法了只好到你处试试。

我们首先让司机启动发动机，发动机运转正常，怠速稳定，排气无烟，加速感觉有力。对供油时刻进行检查同样正常，做其它常规检查没有发现异常。我们也陷入困惑，在司机一再要求下我们只好对喷油泵和喷油器进行拆检和重新效验，由于精密偶件先前已经更换过，经检查均属原厂配件，效验过程中喷油泵各工况及喷油量等均属正常，喷油嘴压力正常并且雾化良好。我们只好重新安装，调整好供油时刻，让司机再试试。说实话我们认为排除故障可能性不大，经司机两天使用后又来到我处，故障依旧。看到司机无助的眼神，我们也犯难了，怎么办呢？我们只好对此故障重新进行分析了。

此故障车无论从底盘还是发动机都检修过几次，供油系统也检修过几次，不可能是维修质量的问题。在询问客户车辆使用过程中一个月前出过一次事故，事故中碰巧将发动机高压油管切断了四根，司机购买更换了6根高压油管。我们对高压油管进行检查发现不是原厂配件，我们建议司机更换，司机很不情愿，但也只好采纳我们的建议。与原厂油管比较，重量明显不足，而且孔径稍大，属劣质产品。更换后故障能否排除呢，我们只好让司机再试试看。经过几天试车，司机打来电话故障排除了。后来司机还专门来答谢我们，介绍了不少客户。

五、这是有原因的

通过对以上高压油管知识介绍再分析此故障就不难了，由于司机更换劣质高压油管，使高压油管膨胀系数增大，引起了此故障，只是有時故障较轻不易察觉，只有特别明显时才会引起司机重视。发动机大负荷时供油量增大引起高压油管膨胀加大，使喷油提前角推迟，而停止供油时虽然有出油阀减压环带作用降低了高压油管的部分压力，但高压油管的残存压力依旧较高，就好像是吹起来的气球，喷油器依然喷油，使断油滞后，造成该喷不喷该断不断，严重情况下部分燃油在排气前没有充分燃烧，发动机排气冒烟使经济性下降，也影响了动力性。