8-9第九节 精密偶件的检修

第九节精密偶件的检修

柴油机燃油系统中，高压油泵中的柱塞一套筒偶件、出油阀一阀座偶件，喷油器中的针阀一针阀体偶件，是三对极为精密的零件，称为精密偶件。由于它们都是经过极精细的机械加工，所以它们的尺寸和形位精度高、表面粗糙度等级高、偶件的配合精度高。例如，柱塞、套筒的圆度和圆柱度误差不超过0.001mm，工作表面的粗糙度为Ra 0.02～0.05mm，柱塞与套筒的配合间隙只有0.002～0.003mm。为了满足柴油机运转时的工作要求，这些偶件还应该具有较高的耐磨性、耐蚀性和尺寸稳定性。

精密偶件是在高压燃油中工作，受到高压、磨擦和腐蚀等作用，使偶件配合面极易产生磨损、腐蚀等损坏。值得注意的是，即使偶件工作表面微小的损坏也会严重地影响高压油泵、喷油器、燃油系统和柴油机的正常工作。所以，轮机员应对这三对偶件予以特别的关注。

一、精密偶件的主要损坏形式

1．柱塞—套筒偶件

柱塞—套筒是高压油泵中的一对重要的偶件，其作用是保证高压油泵准确的正时、足够的供油压力，精确的供油量和可靠地工作。高压油泵工作一段时间后，柱塞—套筒偶件主要产生以下损坏。

1）圆柱配合面的过度磨损

柱塞和套筒的工作表面产生磨损，柱塞螺旋槽附近的工作表面磨损尤为严重，如图8-43（a）所示。配合面的磨损将使配合间隙增大，泵油压力降低，进而影响喷油压力，导致雾化不良，燃烧恶化；各缸油泵的柱塞—套筒偶件的磨损不同，泵油压力不同，各缸喷油量不等，以致各缸功率不等，柴油机各缸功率不平衡。

2）柱塞工作表面的穴蚀

柱塞螺旋槽附近的工作表面上产生穴蚀，如图8-43（b）所示。穴蚀是由于燃油喷射终了时，螺旋槽的边缘将回油孔打开的瞬间，套筒内的高压油急速冲出，使套筒内压力骤然降低。螺旋槽边缘的油压低到该处温度对应的燃油蒸发压力时燃油气化形成气泡。随后的高压燃油或其压力波使气泡溃灭。强大的冲击波作用使螺旋槽附近的工作表面金属剥蚀，即产生穴蚀。

3）圆柱配合面上的拉痕及偶件咬死

柱塞一套简偶件圆柱配合面还会产生纵向拉痕，偶件卡紧甚至咬死。这两种损坏主要是由于燃油净化不良，燃油中含有较多坚硬的机械杂质、配合间隙过小和偶件材料热处理不当引起的。

2．出油阀一阀座偶件

出油阀一阀座是高压油泵中的另一对精密偶件，在高压油泵中起着蓄压、止回和减压的作用。等容卸载式出油阀偶件的结构如图8-44所示。出油阀一阀座偶件的主要损坏形式有：

(1)工作表面过度磨损。出油阀的导向面、减压凸缘和密封锥面产生过度磨损；出油阀座的密封锥面和内孔产生过度磨损。偶件配合面的过度磨损将使配合间隙增大，泵油量增多，造成不完全燃烧的后果。密封锥面的磨损导致密封性下降，高压油回流，泵油压力降低。

(2)阀与阀座卡紧、咬死或关闭不严而使出油阀处于常开的故障。

3．针阀一针阀体偶件

1）圆柱配合面和锥面配合面的过度磨损

针阀偶件圆柱配合面过度磨损，使配合间隙增大、喷油压力降低和雾化不良。各缸喷油器针阀偶件磨损程度不同使各缸喷油量不等，从而影响柴油机功率平衡和低负荷运转的稳定性。

针阀偶件的锥面配合面是重要的密封面。在正常工作时，为了密封和切断燃油迅速，要

求：

(1)针阀的键角θ¹较针阀体座面的锥角θ约大0.5º～lº，如图8-45（a）所示。

(2)偶件锥面配合面上狭窄的环形密封带（称为阀线）的宽度h为0.3～0.5mm，如图8-45(b)所示。环形密封带越窄，压强越大，锥面的密封作用和燃油喷射终了时切断燃油的性能就越好。

柴油机运转一段时间后，针阀偶件的锥面配合面产生过大的磨损，使针阀下沉、环形密封带变宽或不连续或模糊不清，针阀升程加大，针阀与阀座的撞击力增强，使锥面配合面的磨损与损伤更加严重。锥面过度磨损后使针阀下沉，即针阀位置下移，如图8-45（b)所示。

2)针阀体端面腐蚀

针阀体的结构不同，有的针阀体头部带喷孔，另一端为平面，与喷油器本体端面相结合；有的针阀体两端均为平面。一端平面与带喷孔的喷油嘴结合，另一端面与喷油器本体结合。

针阀体端面长期使用会因燃油、冷却水使其发生微观电化学腐蚀，从而使与喷油器本体或喷油嘴结合面处的密封性下降，产生燃油漏泄和油压降低，雾化不良等。

针阀体端面腐蚀可以从喷油器冷却水循环水箱中有油星、油迹等现象进行判断。

3）喷孔磨损与堵塞

针阀体或喷油嘴头部分布着细小的喷油孔，孔径一般在0.12～1.0mm范围之内，喷孔数目约为1～12个。喷油器的喷油孔直径，数目和分布随机型而异。

喷油器使用一段时间后，出于高速、高压燃油的冲刷使喷孔磨损，孔径变大，雾化质量下降；当气缸内燃烧不良、积炭严重时会使喷孔堵塞，孔径变小，甚至堵死。所以，不论是喷孔磨损或堵塞均破坏了燃油雾化及与燃烧室的配合，影响燃油与空气的混合。

针阀体喷孔周围积炭严重时形成炭花，如图8-46(a)所示。这是由于针阀偶件锥面磨损后密封不良或针阀关闭不及时，导致喷孔滴油、漏油粘附于喷孔四周，高温下形成炭花。喷

孔周围积炭影响燃油雾化质量，并使针阀体过热损坏。

二、精密偶件的检验

在精密偶件的各种损坏形式中最常见的是磨损失效。对精密偶件磨损的检验，由于偶件极为精密难于用测量尺寸变化量来掌握磨损程度；同时一些部位也难以进行测量。所以，对于精密偶件是通过密封性检验来了解其磨损程度和判断能否继续使用的。

检验前，偶件应仔细拆卸和清洗。偶件不具有互换性不能分开乱放。

1．偶件的清洗

采用轻柴油或煤油清洗偶件，并应注意以下几点：

(1)针阀体或喷油嘴的外表面积炭采用钢丝刷清除。清除喷孔周围积炭时切勿损伤喷孔。如喷孔被积炭堵塞应采用专用通孔工具或钻头疏通喷孔。通孔时，切勿用力过猛，以免通针或钻头断在喷孔内。图8-46（b）为喷孔的通孔工具——通针。

(2)偶件配合面应使用软毛刷或软布进行擦洗。清洗干净后用清洁纸或丝绸擦干，不可用棉纱头或破布擦，以免灰尘或棉纱毛头粘住偶件工作表面上。

(3)清洗后的偶件放于清洁的专用容器中保存。

2．一般性检查

偶件清洁后，可借助低倍放大镜对偶件工作表面进行观察，检查有无明显的严重的磨损、腐蚀、裂纹等缺陷。如发现应依实际情况决定修复或报废。

3．偶件的磨损检验

偶件配合面磨损使其配合精度下降，燃油泄露，压力降低。生产中可以通过检查偶件的密封性和燃油雾化质量来了解偶件的磨损部位与磨损程度。

1）偶件密封性检验

(1)滑动试验法是检查偶件密封性的最简便的方法，用以检验柱塞一套筒、针阀一针