柴油机燃料供给系统的工作机理和检查方法

柴油机燃料供给系统的功用是把柴油和空气定时定量地分别供入气缸，在燃烧室内形成混合气并燃烧，产生动力对外做功，最后将燃烧后的废气排出。传动的柴油机供油系统为直列柱塞式高压油泵供油系统（图3-37）、VE分配式高压油泵供油系统和电控燃油喷射（包括单体泵和共轨等）系统等多种形式。直列式高压油泵可分为A泵、P泵、MW泵等多种结构类型。

（1）高压油泵的作用 提高油压（定压）：将喷油压力提高到10～20MPa；控制喷油时间（定时）：按规定的时间喷油和停止喷油；控制喷油量（定量）：根据柴油机的工作情况，改变喷油量的多少，以调节柴油机的转速和功率。

图3-37 直列柱塞式高压油泵供油系统

1—喷油提前器 2—输油泵 3—油箱 4—手油泵 5—操纵手柄 6—调速器 7—喷油器 8—高压油管 9—柴油滤清器 10—高压油泵

（2）高压油泵的维修要点 高压油泵是柴油机燃油供给系统的重要部件，其工作状况好坏，直接影响柴油机的动力性、经济性和可靠性。正确维护是保证高压油泵正常工作和延长其使用寿命的重要前提。高压油泵的使用保养工作应做到以下“要点”：①要把好柴油机的使用及过滤关，保证进入高压油泵内的柴油高度清洁。②要经常检查高压油泵及调速器内的机油量及其质量是否符合要求。③要定期检查、调整高压油泵供油提前角及各缸供油间隔角。④要定期检查调整高压油泵各缸的供油量。⑤要定期检查高压油泵凸轮轴间隙。⑥要定期就机检查出油阀偶件的密封情况。⑦要使用标准的高压油管。⑧要定期检查相关键槽及固定螺栓的磨损情况。⑨要及时更换已磨损的柱塞及出油阀偶件。⑩要正确维护高压油泵的附件。

（3）喷油器的维修要点

1）喷油器的性能检查。检查喷油器的喷油压力和雾化状况，应在喷油器的试验仪上进行。试验仪由手动油泵、压力表和贮油罐等组成。贮油罐内的柴油进入手动油泵，经过其加压后的高压柴油进入喷油器而呈雾状喷出。

①喷油压力的检查。检查时，放松喷油器上的调压螺钉，将喷油器装在试验仪上，上下反复压动试验仪上的手柄，使喷油器和高压油管内完全充满柴油。然后再缓慢地压动手柄，同时注意观察油压表读数。当读数开始下降时，即为喷油器的开启压力，其数值应符合标准要求。例如，6135型柴油机的喷油压力为17.5MPa，否则就要调整。

②喷油器喷油质量的检查。应缓慢、连续地按下试验仪手柄以检查喷油器的喷油质量。对于多孔喷油器，各个喷孔喷出的油均应形成一个雾化良好小锥状油束，各油束的间隔角应符合原厂规定。对于轴针式喷油器，要求喷雾为圆锥形，不得偏斜，且油雾应细小而均匀。性能良好的喷油器，喷油时应有明显、清晰的爆裂声，雾化锥角符合规定，无滴油现象，否则应重新清洗喷油器或更换偶件。按动喷油器试验器手柄，将油压控制在0.98～1.98MPa，喷孔和紧固螺母周围在10s内不得出现滴漏现象，否则应重新装配和调整。再不符合要求时，应更换新偶件。

2）喷油器的检修要求。喷油器偶件在长期的工作中，由于受到高压油的冲刷、机械杂质的研磨和压力弹簧的落座等联合作用，会使针阀和阀体的配合表面受到磨损，从而引起喷油前的泄漏和断油后的滴油现象，造成雾化不良、燃烧不完全、炭烟剧烈增加、积炭严重。所以，对喷油器必须进行定期维护。

①对于多缸柴油机，解体时要记住各喷油器的缸序。将喷油器从缸盖下卸下，进行简单的外部清洗，然后逐一解体、检验、组装，以防止不同喷油器的相同零件在组装时互相掺混。

②检验分为目测检查和滑动性试验。目测针阀和阀体的配合表面不得有烧灼或腐蚀现象，针阀的轴针不得有变形或其他损伤。做滑动性试验时，须将阀体倾斜60°左右，将针阀拔出约1/3行程后放开，针阀应能靠其自重平稳地下滑；转动针阀位置，重复上述操作，如果针阀不是在任何位置都能平稳地下滑，则应更换针阀偶件。

3）喷油器的组装。清洗本体及其油道，将调压弹簧、调压螺钉部分组装在一起。注意调压螺钉不能拧得太紧，这样在后期进行性能检查时便于排气和整体清洗。将可用的或更换后的针阀偶件放在装有干净柴油的塑料盒中，来回转动针阀进行彻底清洗。使喷油器调压部分（应在下方）固定在台虎钳上，将针阀偶件按定位要求扣在接合面上，然后拧紧偶件紧固螺套，再进行下面的性能检查。

（4）喷油器正常的喷油压力及调整喷油压力 维护喷油器时，对其喷油压力进行检查调整，是一项要经常做的工作。喷油器喷油压力应符合各型号喷油器的规定值。例如，R175型柴油机，要求此值为（14.2±0.5）MPa；S195型和S1100型柴油机，要求此值为（12.3±0.49）MPa；ZS1115型柴油机，要求此值为（18±0.5）MPa；6135型柴油机，要求此值为（17±0.5）MPa；康明斯B系列柴油机，要求此值为21～23MPa；WD165型柴油机，要求此值为（22.5±0.5）MPa。

如果不知道某型柴油机喷油器喷油压力的标准数值，可先测试该型柴油机正常工作喷油器的喷油压力，并以此为基准，对所维护的喷油器喷油压力进行调整。

（5）处理被烧蚀的喷油器针阀 柴油机喷油器针阀在使用中被烧蚀是一种常见的现象。烧蚀过的针阀不一定全部报废，抽出针阀后先观察其是否变为蓝色，若没有变为蓝色，则用清洁机油适当地研磨后，仍可继续使用；若变成蓝色，说明针阀已退火，应换用新件，不可勉强使用。否则，将使柴油机工况恶化。

（6）柴油机回油管回油量增加的原因 柴油机回油管回油，是由于喷油器未喷完的油经过喷油器针阀与针阀体之间的间隙，流回到回油管所致。正常情况下，数量应该很少。如果发现大量回油，说明喷油器体与喷油器针阀体之间的油道接触面接触不良，使柴油从此处流到喷油器上方，经回油管道漏出。

柴油机的喷油器除了回油管的回油量突然增大外，有时也出现喷油嘴不喷油的现象。此时，只有将喷油器的调压螺钉拧得很松，才会喷出一点儿油滴。其主要原因往往是将高压油管的横向油道与喷油器体挺柱导向部位击穿，使柴油向上从回油孔排出来。引起击穿的原因是横向油道在制造时钻得太深，或使用时间太长，被高压柴油横向击穿，与挺柱导向部位连通。

（7）检查出油阀偶件性能 出油阀偶件是喷油泵精密偶件之一，实际上是一个单向阀，它装在喷油泵壳体内柱塞的上端，由出油阀紧座压紧在喷油泵体上。其功用是，当喷油器停止供油时无滴油现象。在柴油机上检查油阀偶件性能好坏的实用方法是，先拆下分泵高压油管，使喷油泵处于停止供油状态，然后用手压输油泵供油约1min，如果出油阀紧座接头处有柴油溢出，则说明出油阀锥面与阀座密封不严，或者是出油阀弹簧损坏。另一种方法是，使喷油泵处于供油状态，利用柴油的重力，观察出油阀偶件是否溢油或有气泡出现。

（8）修复性能变劣的出油阀偶件 不合格的出油阀偶件，一般都要成套更换。有条件的单位可采用重新组合和镀铬的方法修复。如果只是出油阀偶件密封锥面密封不良，可将出油阀偶件从喷油泵中取出后，用对研的方法进行修理。研磨时，先在密封锥面上涂一层研磨砂，将阀装回后用手研磨，直至合乎要求为止。研磨完毕，必须彻底将研磨砂冲洗干净才能装机使用。

（9）喷油泵柱塞偶件配合间隙的正常值及其性能变劣的后果 柱塞偶件是喷油泵最主要的精密件之一，柱塞和套筒之间的配合间隙为0.001～0.003mm。当柱塞偶件磨损到一定程度后，就会出现供油压力下降、供油量减少等现象。喷油泵柱塞偶件性能变劣往往会导致柴油机热机时难起动。这是因为冷车起动时，柴油的黏度较大，泄漏较少，喷油泵尚能喷入足够的柴油。当热车起动时，由于喷油泵及柴油滤清器的温度较高，柴油较稀，起动转速又低，柴油从柱塞偶件磨损处泄漏较多，造成起动油量不足，使柴油机难以正常起动。

（10）检查喷油泵柱塞偶件性能 判断柱塞偶件的磨损程度，通常有以下三种简易方法：

1）用一只规格为30MPa的压力表，逐次接到喷油泵各缸高压油管接头上，转动喷油泵凸轮轴，当喷油泵油压升高至25MPa左右时，停止转动凸轮轴。此时，若油压能保持3～5min无明显下降，说明柱塞偶件密封性良好。

2）用一个不通孔的螺母，将喷油泵上的高压油管接头堵死，然后用一橇杠均匀连续地撬起喷油泵挺柱，使喷油泵柱塞顶部柴油处于压缩状态。此时如撬杠总感不到压力，说明柱塞偶件的密封性差，不应继续使用。

3）将柱塞偶件从喷油泵中取出，用食指盖住柱塞套顶部，使柱塞处于中等或最大供油位置，将柱塞由最上位置往下拉，拉下的距离以柱塞上沿露出柱塞套油孔为限，若能感到对柱塞有一定吸力，迅速松开柱塞即能复位，说明柱塞偶件密封性良好。(www.xing528.com)

（11）造成柱塞偶件早期磨损的主要原因 在正常情况下，柱塞偶件可使用较长时间，如果短时间内严重磨损，主要原因是燃油不清洁所致。以德国MAN B&W公司生产的V形16缸四行程（气缸直径为320mm）双燃料柴油机为例，它以净化后的原油为常用燃料，柴油为备用燃料。原油的净化处理对柴油机正常工作很重要。若使用只经过一次原油分油机净化处理的原油，其品质达不到要求，再加上燃油滤清器滤清效果差，就会使原油中的油漆和微小硬质颗粒进入喷油泵柱塞偶件中，导致柱塞偶件早期磨损。

（12）柱塞余隙的检查和调整 柱塞余隙是指喷油泵供油凸轮在升程最高点时，柱塞顶端平面与出油阀座底部平面之间的间隙，也就是当柱塞顶部与出油阀座接触时柱塞底部与挺柱之间的间隙。这个间隙各型柴油机要求不一样，如6105型柴油机用的A型柱塞式喷油泵，要求为0.4～0.6mm。若此间隙过小或没有间隙，则在柴油机工作时即会造成柱塞顶部撞击出油阀座，严重时，还可能将柱塞、凸轮轴撞弯，或将喷油泵上体撞裂。

因此，在调整供油时间的同时，应注意检查柱塞余隙。尤其在挺柱高度调整增加过多时，更需注意进行检查。检查柱塞余隙的操作方法：转动曲轴使喷油泵凸轮到达升程的最高点，也就是柱塞上升到顶点，用螺钉旋具将柱塞弹簧托座向上撬起，使柱塞顶部与出油阀座底面接触，在柱塞尾部与挺柱之间插入塞尺，检查间隙的大小。如果仅个别气缸的柱塞余隙过小，可先将柱塞余隙过小的气缸按要求调整，再将其余气缸的柱塞余隙调整至规定值，然后重新检查调整供油提前角，校正供油时间。

（13）装配喷油泵柱塞偶件 柱塞偶件在装入喷油泵之前，应该检查其型号规格与所装的喷油泵是否一致。外形相同的柱塞套，可以有不同的柱塞直径。同一直径的柱塞，按喷油泵装在柴油机机体左边和右边，又分为“左机”和“右机”两种。柱塞头部的斜槽也分“左旋”和“右旋”两种，相应地用于“左机”和“右机”。装错时，会造成当喷油泵油量操纵杆向增加供油方向移动时，而柱塞都向减少供油方向移动，这样的喷油泵是无法正常工作的。维护或修理时，可用和原来旧件相互比较的方法来避免错误的产生。

柱塞套筒应从喷油泵泵体上部装入，装入时应将柱塞套上方的定位槽与定位螺钉对正。拧紧螺钉后，柱塞套应能上下自由滑动1～2mm。

对于用齿条控制油量的喷油泵（如4135型柴油机等），安装时应该将柱塞上的凸块榫舌记号与调节齿轮控制套筒上的切槽记号对准（图3-38），调节齿杆上的记号应与调节齿轮控制套筒上的记号对准（图3-39）。齿杆的记号一般标在齿杆中心位置上，有的产品用钢冲打一凹坑，有的车制成浅圆槽。

当碰到喷油泵齿杆和齿套上无记号或记号不清楚时，根据实践经验，安装时应使喷油泵处于停止供油位置，柱塞上的垂直切槽对准进油孔。用这种方法，可以避免因柱塞套定位螺钉不良装配而引起排气管大量冒黑烟的故障出现。

（14）常用的输油泵功用及性能检测输油泵的功用是将柴油从油箱中吸出，压送到柴油滤清器，再输送到喷油泵。柴油机常用的输油泵有两种结构，即膜片式和柱塞式。

1）如康明斯B系列柴油机采用膜片式输油泵。判别膜片式输油泵密封性能好坏的经验方法是：用嘴吸进油口，若能吸住舌尖，则为进油阀门密封性良好；堵住进油口，吸出油口，若能吸住舌尖，则为油杯衬垫、泵体和泵盖的接合密封良好；吹出油口，如吹不动，则为出油阀门密封性良好。判别油泵效果好坏的方法是：将输油泵的进油口接上油管，并将油管的另一端插入柴油或水中，用手摇动摇臂，若出油口泵出的油（水）柱急促有力，则为泵油效果良好。

图3-38 柱塞与控制齿轮套筒的装配

图3-39 齿杆和齿套的装配

1—控制齿轮套筒 2—调节齿杆 3—装配记号

2）柱塞式输油泵又称活塞式输油泵，柱塞式输油泵在多缸柴油机上应用极广泛。以4135型柴油机为例，其密封性能好坏的判别方法是：在检查手油泵时用手掌堵住手油泵接油孔，上拉下压手油泵按钮，如果掌心感到有较大吸力，表明手油泵密封性良好，工作状态正常，可继续使用。

在进行输油泵的吸油性能检测时，将手油泵按钮拧紧，在输油泵进油口接头螺栓处装一根长2m、内径8mm的胶管，在输油泵出油口下面1m处放一个盛清洁普通柴油的容器，并将胶管插入容器中。以60次/min的泵油速度操作手油泵，并观察输油泵是否吸进和泵出柴油。如果手油泵的泵油次数超过120次，输油泵尚未吸进和泵出柴油，说明输油泵吸油性能差，应及时修理或更换。

在进行输油泵输油压力检测时，可将输油泵装于柴油机上，并在输油泵与柴油滤清器之间串接一个油压表，起动柴油机，当达到正常转速时观察油压表上的压力变化情况：当转速在600r/min以上时，油压应不低于147kPa；当转速在750r/min、工作压力为205kPa时，输油泵应能连续供油，且供油量应不低于250mL/min。若压力过高，表明输油泵弹簧过硬，调压阀或滤清器工作不良；若压力过低，表明输油泵回位弹簧太弱或主腔柱塞与套之间密封性差。以上两种情况，均应及时查明原因，并加以排除。

（15）更换和维护柴油滤清器 当柴油机工作时，柴油首先经油水分离器粗滤，除掉水分和滤去部分杂质，再流经柴油滤清器细滤，以保证柴油的洁净度。柴油滤清器的纸滤芯只能一次性使用，不允许清洗后再用。换用新滤芯时，一定要使用合格的产品，且应注意不要漏装密封圈。双级柴油滤清器的第一级滤清器为油水分离器。使用前，应该拧松阀塞放水。柴油机使用500h或汽车行驶近2万km后，一般应更换双级滤清器。滤清器为不可拆式，需整体更换。

（16）造成柱塞在柱塞套中发卡的原因及检查处理 当喷油泵柱塞在柱塞套中卡涩时，会造成拨叉拨不动柱塞，使调速器无法工作，易引起柴油机飞车事故。引起柱塞发卡的常见原因有以下三个方面：

1）柱塞偶件清洗不干净或乱拆乱装。清洗时必须清洗两次，先用干净的轻柴油洗掉柱塞套上的防锈油，再进行第二次清洗。清洗时，不要用手摸柱塞的摩擦表面，因为手上的汗液黏膜抹在柱塞的摩擦表面上很难洗掉，柱塞和套筒配合间隙极小，会使柱塞在套中发生卡涩。另外，喷油泵柱塞偶件是经过精密加工和选配的，没有互换性，拆卸后必须成套妥善保管；否则，会破坏原来的配合关系，造成滑动不灵活。

检查柱塞偶件是否卡涩的方法是：将柱塞和柱塞套用柴油清洗干净，并在柱塞表面涂以柴油后，插入柱塞套内孔。滑动性能良好的柱塞偶件，当柱塞插入柱塞套内孔1/2～1/3长度时，在柱塞套垂直或倾斜45°的情况下，应该能依靠柱塞的自重，轻松自如缓慢下滑到尽头，再将柱塞抽出，转动任何角度，其结果应该相同。

2）柱塞和柱塞套的安装位置变形。如果柱塞套肩胛面和喷油泵盖支承面接触处不平，则当柱塞套压紧后会引起柱塞套变形，使柱塞在柱塞套中发卡。

检查接触面是否平整的方法：以6110型柴油机用的A型柱塞式喷油泵为例，先将喷油泵从柴油机上拆下，连通低压油路，再将油箱开关打开，使喷油泵内充满柴油，并用棉纱把喷油泵外部擦干净。如果发现挺柱处漏油，即说明喷油泵盖壳体内的支柱面不平，造成柴油渗漏。此时，可用车床对喷油泵盖支柱面进行车削，车削的深度一般为0.15～0.20mm。车削后柱塞肩胛面与泵盖支柱面之间加0.15～0.20mm厚的铜垫，且加垫后应检查供油时间。必要时，还要调整喷油泵挺柱的高度。其他型号的柴油机，有的泵盖支承面本身就附带有铜垫，此时只需换用新件即可。若没有车削条件，也可采用研磨法维修。操作方法是：在一个废旧的柱塞套筒孔内插一根筷子，且需插正插紧，然后在套筒肩胛处涂上研磨砂，像研磨气门与气门座的密封性一样，一手持壳体，一手不停旋转研磨套筒，直至将支柱面磨平。

3）柱塞定位螺钉太长。在实际工作中，柱塞定位螺钉顶死柱塞套，使柱塞套在泵体内不垂直而变形的现象时有发生。在安装柱塞定位螺钉时，要求定位螺钉与柱塞套回油孔之间保持0.2mm左右的距离。对于进、回油孔在同一个平面上的柱塞套，虽然定位螺钉未顶住柱塞套，但是因距离过小，会产生节流效应，在回油过程中，限制了高压油腔压力迅速下降，也会使柱塞在柱塞套中发卡，影响柱塞正常供油。此外，出油阀座拧紧力矩过大、铜垫破裂，也是使柱塞在柱塞套中发卡的常见原因。