柴油机燃油喷射系统的故障及处理分析解析

重庆交通大学应用技术学院2013届航运工程系毕业生论文

论文题目：柴油机燃油喷射系统的故障及处理班级： 10级轮机七班

姓名：陈伟涛

指导教师：谭显坤

日期： 2013年6月6日

重庆交通大学应用技术学院航运工程系

柴油机燃油喷射系统的故障及处理

轮机七班陈伟涛

[内容提要]:柴油机的喷油系统主要由高压喷油泵、喷油器和连接喷油泵与喷油器的高压油管组成。喷油系统必须能够保证柴油机具有良好的燃烧过程，保证柴油机的动力输出和运输的可靠性和经济性，对此，对喷油设备的类型及功能要求就非常高。喷油设备中由于存在精密偶件，在设备运行的过程中由于油的品质，运行操作等影响，喷油设备容易受到损坏，对柴油机的正常运行有较大的影响。本文详细介绍了几种喷油泵、喷油器的作用和特点，及常见的故障和处理措施。

关键词：柴油机喷射系统喷油器喷油泵作用故障措施

[Abstract]:Diesel fuel injection system mainly consists of high-pressure fuel injection pump, injector and connection with high-pressure tube of the injector fuel composition. The injection system must be able to ensure diesel engine has good combustion process of diesel engine, guarantee the reliability of the power output and transport, and the economy of the injection equipment for this, the type and functional requirement is very high. Due to the existence of injection equipment, precision accidentally pieces in the equipment running process because oil quality, operation, such as injection equipment easily influence were damaged, the normal operation of diesel engine have a major influence. This paper introduces several kinds of injection, injector, function and feature and common fault and maintenance method.

[Keywords]: Diesel engine Injection system Injector and fuel injection pump Function fault maintenance

引言

现代船舶柴油机的燃油喷射系统绝大多数采用直接作用机械驱动式（简称直接作用式或直接喷射式），即由喷油泵排出的高压燃油直接作用于喷油器并喷入气缸。根据喷油量调节机构的不同，喷油泵又分为回油孔调节式和回油阀调节式两大类。回油孔式喷油泵结构简单、紧凑，价格低廉，因而在大、中、小型柴油机中普遍应用。与回油孔式喷油泵相比，回油阀式喷油泵密封和耐磨性好，但是回油阀式喷油泵体积大，不适用结构紧凑的高速及中速柴油机使用，通常用于大型低速柴油机，回油阀式喷油泵的结构比较复杂，造价较贵且管理麻烦。喷油器均为液压启阀式。

1.燃油喷射系统的组成

1.1喷油泵的作用和分类

喷油泵是柴油机喷油系统中最重要的组成部分，它的作用是对燃油建立高压，然后按各缸发火次序定时、定量、定压均匀地通过喷油器，把雾状的燃油喷入燃烧室内燃烧作功。如果供油量过多则不能完全燃烧，柴油机指标恶化、经济性下降；如供油量太少，又会引起柴油机动力不足。如供油时间不恰当，会同时影响柴油机经济性、动力性及排放指标。如各缸供油不均匀度超标，则个别缸会超负荷，而有的缸不能充分利用，这样既影响柴油机的工作稳定性，亦影响其他性能。可见，只有当喷油泵正常的供油条件下，柴油机才能正常工作，为此，人们常把喷油泵称作是柴油机的“心脏”。

喷油泵有回油孔式喷油泵和回油阀式喷油泵。不管哪一类，喷油泵的关键在于一个“泵”字。泵油的数量、压力和时间都要非常精确，并且按照负荷自动调节。喷油泵是一个加工精细，制造工艺复杂的部件。

（1）回油阀式喷油泵

结构特点：回油阀式喷油泵的特点是柱塞上没有斜槽，泵中设有进、回油阀，进、回油阀由柱塞通过摆杆驱动。

工作原理：始点调节回油阀式喷油泵的工作原理，当柱塞从最低位置上行到一定位置时，摆杆的右端和顶杆下降到刚刚脱开进油阀时，进油阀在弹簧力作用下关闭。这时柱塞上部的燃油开始被压缩，这就是喷油泵的几何供油始点。当柱塞上升到最高位置时泵油终止。此时，摆杆右端和顶杆均处于最低位置，在进油阀和顶杆之间出现一间隙。当柱塞处于最高位置时，此间隙越大，表示柱塞有效行程越长，油泵供油量越大。调节进油阀下方的间隙就可以调节喷油泵的供油量，一般调节供油量的方法有两个：一是转动偏心轴，即改变摆杆的偏心支点的高低位置来使摆杆右端抬高或放低，亦即将顶杆抬高或放低，因而使间隙变小或增大，这是“油量总调”。二是转动顶杆下部的调节螺钉，按逆时针方向将调节螺钉旋出，顶杆伸长，间隙减小，供油量减小，这是“单独调节”。

图1-1回油阀式喷油泵的工作原理

图1-2回油孔式喷油

（2）回油孔式喷油泵

结构特点：回油孔式喷油泵的结构特点如图1-2所示。其主要零件是油泵柱塞1与套筒2（两者称柱塞偶件）、出油阀13与出油阀座8（称出油阀偶

件）。其中柱塞偶件是关键部件。调节齿条4与柱塞1上的齿圈相啮合，移动调节齿条带动柱塞转动，以实现油量调节。图1-3为一光滑的圆柱筒，上部有进油孔 2，套简装在油泵体壳体内，油孔2与泵体内的低压油道相通。柱塞5为—光滑的圆柱体，它的上部开有直槽3和螺旋槽4，下端有凸缺6和小头7。柱塞装在套筒内，两者之间配合精度高、间隙小(一般为0.0015-0.0025mm)，为了保证获得高压，又要保证柱塞偶件间必要的润滑间隙。柱塞偶件都经过研磨选配成飞对，不能互换。

图1-3柱塞和套筒结构图

工作原理：柱塞下行，从柱塞顶面打开套筒上的进、回油孔开始，随着柱塞的下行，上部容积增大，燃油在进油压力的作用下经进、回油孔进入套筒内腔，直到柱塞运行到最低位置。当柱塞从最低位置被喷油泵凸轮顶动开始上行时，部分燃油经进、回油孔流回进油空间，直到柱塞上部端面将回油孔关闭，燃油才开始受缩。柱塞继续上行，套筒内腔的燃油压力逐渐增大，当压力增大到超过高压油管中的剩余压力与出油阀弹簧压力的合力时，出油阀开启，高压燃油经高压油管流向喷油器。当柱塞上行到斜槽打开回油孔时，柱塞上部的高压燃油即经柱塞头部的直槽和斜槽与回油孔相通而流回进油空间。此时，套筒内腔的燃油压力迅速下降，出油阀自动关闭，喷油泵停止供油。

1.2喷油器的分类和作用

喷油器的作用：喷油器是柴油机燃油系统的重要部件之一，其主要作用是燃油在一定的压力下，以雾状的形式喷入燃烧室，并合理分布，以便和空气混合形成最有利于燃烧的可燃混合气。

喷油器的分类：喷油器按结构形式分为开式喷油器和闭式喷油器两种。