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新闻主题	柴油发电机喷油泵柱塞偶件的检修

 

喷油泵又称高压油泵或射油泵。喷油泵根据柴油发电机不同的工况，将适量的柴油提高到一定的压力，按规定的时间和喷油规律喷入燃烧室，即定量、定压、定时供给燃油。柱塞偶件的功用是提高柴油压力，适时调节供油量，是喷油泵的主要精密偶件。柱塞与柱塞套表面加工精度及配合精度均很高，两者的不圆度和不圆柱度偏差不得超过0.002mm，配合间隙为0.001mm～0.002mm，是经过配对研磨达到要求的，不能互换，表面粗糙度Ra0.025μm。虽然柱塞偶件采用优质钢材和精密加工而成，但由于高压燃油的高速流动冲刷和燃油中机械杂质的存在，在柱塞往复运动中不可避免地发生磨损。

一、喷油泵技术要求

1．各缸供油量应满足负荷要求，且均匀，在标准工况下其各缸供油不均匀度不大于3.4%。

2．各缸供油间隔角相同，一般不大于凸轮轴转角±0.5°。

3．各缸供油持续时间相同，即开始供油至供油结束的时间相同。

4．开始供油和停止供油应迅速干脆，无滴漏现象，即供油敏捷。

5．各缸供油次序应符合柴油发电机的发火次序。

二、柱塞偶件的检查

1、柱塞偶件的损伤

柱塞与柱塞套的磨损速率大致与喷油泵转速及供油压力成正比。由于柱塞运动速度快和受力较大，又不可避免地出现变形、裂纹和断裂，甚至还产生腐蚀和穴蚀。柱塞偶件在工作中是逐渐磨损的，其磨损形式与一般零件有所不同。它的磨损很不均匀，主要集中在局部工作表面上，同时磨损的主要现象是微观的破坏。

（1）柱塞磨损最严重的部位是在最常用油量位置与进油孔相对的表面上，如图1中所示。因柱塞关闭进油孔时柴油中的机械杂质卡在间隙中，随着柱塞往复运动，形成磨料磨损，磨损形状呈现轴向梳齿状沟痕。

 

图1 喷油泵斜槽形柱塞磨损部位

 

（2）柱塞磨损较严重的部位是柱塞常用油量位置与回油孔相对的螺旋线或斜槽停油边棱角处(图2所示)，使棱角磨钝，主要原因是受到高速油流和机械杂质的冲刷结果，边缘向上磨损逐渐减小。磨损较轻的是柱塞过梁处，由于该处的密封长度较短，机械杂质会随油流从该处泄漏，所以引起磨损，多为单线条纹，从上端面直到斜槽工作边缘。轻微磨损的部位是柱塞的下棱边或下肩部的整个圆周棱边，并形成短而深的细条纹。柱塞端面棱边磨损后呈倒角，并在圆周上有不等高度毛剌突起。

 

图2 喷油泵螺旋槽形柱塞磨损部位

 

（3）柱塞套的磨损也是不均匀的，并且集中在工作表面，磨损表面呈现轴向擦伤沟痕，如图2—3所示。最大磨损部位在进油孔和回油孔附近，进油孔处的最大磨损发生在孔的上方，这是由于柱塞在上行关闭进油孔时柴油节流所冲刷的结果。回油孔的磨损在一侧磨损严重，这与柱塞螺旋槽的旋向有关。如果采用右旋柱塞时，回油孔左边磨损严重；若采用左旋柱塞，则回油孔右侧磨损严重。

 

图3 喷油泵柱塞套磨损部位

 

为了油路的密封，要用一定的力矩拧紧出油阀固定紧帽。由于柱塞套上的油孔而削弱了柱塞套相应部位的受力截面，其次是由于作用在柱塞套上的力不在同一圆周上，必然会引起柱塞套的变形，从而使柱塞与柱塞套的配合间隙发生变化。

2、柱塞与柱塞套的磨损的原因

柱塞与柱塞套的磨损，除了由于燃油没有很好过滤，杂质较多引起磨损以外，还有下面几方面的原因：

（1）柴油牌号长时间选用不当，如气温高的地区选用气温低时用的粘度较稀的柴油，由于柴油粘度过小，使柱塞与柱塞套润滑不良。

（2）柱塞偶件在喷油泵体中安装不垂直而引起变形。造成此种原因多系垫片不平或柱塞套筒定位螺钉拧得紧所引起的。

（3）喷油器或出油阀卡住在关闭位置，这样在喷油压力过高的情况下，而柱塞仍继续泵油，这时喷油泵柱塞往往会顶得发响，加剧了磨损。

3、柱塞与柱塞套磨损后对柴油发电机性能的影响：

（1）由于柱塞与柱塞套的配合间隙增大，使漏油增加，供油时间推迟，供油结束时间提前，使供油持续时间缩短，供油量减少，使燃油喷雾质量不良，造成柴油发电机在低负荷甚至在空转时就冒黑烟。

（2）由于柱塞供油的漏失，使供油量不足，喷射压力降低，从而使柴油发电机功率降低。

（3）由于喷雾不良，会造成燃料消耗增加。

（4）由于燃油漏损，循环供油量减少，在低速时供油压力过低，甚至打不开喷油器针阀，因而造成起动困难，且怠速时易熄火。

（5）由于喷油压力降低，燃烧不完全，喷油嘴容易产生积炭和卡住。

（6）容易引起怠速游车。由于柱塞偶件的磨损，在低转速时，漏油数量增多，每循环供油量减少，从而使柴油发电机转速下降。但由于调速器有使转速保持不变的作用，当转速降低后，会使供油量自动增加，结果柴油发电机转速又会升高。此时由于转速升高。燃油漏失减少，使供油量自动增加，于是柴油发电机转速更加提高。但调速器的作用又会使供油量减少，柴油发电机转速随之而降低。如此周而复始，结果造成柴油发电机怠速不稳定。

（7）对于多缸柴油发电机，往往柱塞偶件磨损程度不一样，则柴油漏失情况也不同，因而使各缸供油量不均匀，喷油压力和供油提前角也不一致，结果造成柴油发电机运转不平稳，特别是在低速时更为严重。

（8）柱塞偶件磨损后，还会造成燃料喷射规律的变化。因为在相同转速下，柱塞每移动单位长度的实际供油量随柱塞偶件的磨损而减少。要恢复原规定的供油量，只有靠延长喷射过程，即柱塞向加大供油量方向转动一个角度，使供油量加大。这样便破坏了原来的喷射规律，导致燃油消耗率增加，燃烧不完全，排气冒烟，气缸内严重积炭。经验表明，一组使用保养合理的柱塞偶件能连续工作2000h以上。如果在加油及使用过程中不注意过滤、防尘和防水分等清洁措施，它的寿命会缩短到只有几百小时，严重时只工作几十小时就过早的损坏。因此预防柱塞偶件过早损坏，就要特别注意柴油的清洁。

 

三、柱塞偶件的修理

 

柱塞偶件经检查后，如不符合要求，通常是成对更换新件。在条件允许或缺乏备件的条件下，也可进行修理。

 

1．研磨修复

 

柱塞套上端面如有锈斑时，可用氧化铝研磨膏在平板上轻轻研磨修复。研磨时手要平正，并不断变换夹持柱塞套的位置，直到柱塞套上端面磨平磨光为止。

柱塞在柱塞套中有阻滞现象，但尚可使用的柱塞，或新柱塞发生阻滞时，均可用抛光粉或抛光膏涂在柱塞上，插入柱塞套内进行对磨。研磨时应使柱塞往复运动和旋转运动同时进行，并应不断变更手持柱塞的位置。

当柱塞顶部有碰毛损伤时，将使柱塞在柱塞套内产生严重阻滞，甚至柱塞装不进柱塞套内。这时可用粒度800以上的细油石或天然细油石，上面涂以机油，将柱塞倾斜30°左右，使上端棱角处接触油石，向后拉磨，同时旋转柱塞，研磨时，用力要轻，移动速度要缓慢，这样可以磨去棱角的毛刺。然后清洗干净，涂上抛光膏使柱塞与柱塞套配对研磨，就可恢复柱塞偶件的性能。

 

图4 喷油泵柱塞偶件研磨机

 

2．研磨选配修复

 

在同一型号同一规格的柱塞偶件中，选出无严重损伤的柱塞和柱塞套，分别进行研磨。然后选配紧度合适的柱塞与柱塞套再配对互研。这种方法的优点是在缺乏电镀设备时用较简单的工具即可修复一部分柱塞偶件，既经济又方便了使用。缺点是只能修约20％的旧柱塞偶件，且旧件数量少时不易选配成功。

 

柱塞和柱塞套可分别在专用磨具上进行研磨。研磨时，在磨具或柱塞上涂一层稀薄的氧化铬或氧化铝研磨膏，磨具的转速为250r／min～300r／min，柱塞或柱塞套的往复次数为100～150次／min，先用粗研磨膏研磨1min～2min，然后换用细研磨膏再研磨1min～2min，直至柱塞与柱塞套配合适度为止。柱塞与柱塞套清洗后，涂上薄机油配对研磨。

 

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