一臺6135K-9a型柴油機在使用過程中,出現(xiàn)啟動困難、加油提速不暢、排氣聲音異常且冒黑煙的故障。
從故障現(xiàn)象來看,是噴油泵供油時間遲了。于是,重新調(diào)整供油時間,在調(diào)整供油時間時發(fā)現(xiàn):供油調(diào)節(jié)盤上兩只M8×25的螺栓松退了,造成供油時間過晚。當(dāng)調(diào)整好供油時間后,發(fā)動機啟動正常,恢復(fù)了正常工作。但僅僅工作了約6h,又出現(xiàn)加油提速不暢、排氣聲音異常且冒黑煙的現(xiàn)象。將發(fā)動機熄滅后,熱機狀態(tài)下重新啟動,仍然是啟動困難,很明顯又是供油時間變遲了。再檢查發(fā)現(xiàn),供油時間調(diào)節(jié)盤上兩只M8×25的螺栓已經(jīng)彎曲,故認(rèn)為是螺栓強度不夠引起的。當(dāng)重新更換了兩只中碳鋼螺栓并調(diào)整好供油時間后,發(fā)動機工作又恢復(fù)了正常,但正常工作了約4h,發(fā)動機再次出現(xiàn)上述故障。這次檢查發(fā)現(xiàn),供油時間調(diào)節(jié)盤上兩只M8×25的螺栓,其中一個彎曲、另一個已經(jīng)折斷。
是什么原因造成螺栓松退、彎曲、甚至折斷呢?分析認(rèn)為:噴油泵的轉(zhuǎn)動主要靠供油調(diào)節(jié)盤上的兩只M8×25螺栓來傳遞扭矩,在正常情況下,普通低碳鋼螺栓的強度完全能勝任傳遞扭矩的任務(wù),因而在短時間內(nèi)反復(fù)出現(xiàn)螺栓松退、彎曲,甚至折斷的故障,說明來自噴油泵的阻力過大,超過了螺栓的強度。當(dāng)噴油泵凸輪軸旋轉(zhuǎn)使凸輪上行時,柱塞隨之上移,當(dāng)密封在柱塞套內(nèi)被壓縮的柴油壓力超過出油閥的開啟壓力時,柱塞套內(nèi)的高壓柴油頂開出油閥,經(jīng)過高壓油管進入噴油器;當(dāng)柴油壓力達到噴油器噴油嘴針閥的開啟壓力時,噴油嘴針閥打開,高壓柴油成霧狀噴入燃燒室。由此可知,阻力主要來自出油閥和噴油嘴針閥;根據(jù)經(jīng)驗,出油閥僅僅是一個單向閥且工況較好,一般不會出現(xiàn)卡死現(xiàn)象;而噴油嘴工況惡劣,處在高溫、高壓下且受積炭影響,使噴油嘴針閥易卡死在閥座內(nèi)??梢?,造成噴油泵阻力過大的真正原因是噴油嘴針閥卡死在閥座內(nèi)不能噴油。當(dāng)噴油泵凸輪軸轉(zhuǎn)動使凸輪上行、柱塞隨之上移時,柱塞套內(nèi)的高壓油不易頂開出油閥而產(chǎn)生很高的壓力,其反作用力作用在柱塞上,通過凸輪傳到凸輪軸上,造成凸輪軸承受扭矩過大,其結(jié)果只能是某個強度最薄弱的環(huán)節(jié)損壞,而強度最薄弱的環(huán)節(jié)就是連接凸輪軸供油調(diào)節(jié)盤上的兩只M8×25螺栓。
為了證實上述分析,我們啟動發(fā)動機,用手逐缸握住高壓油管,發(fā)現(xiàn)Ⅲ缸高壓油管明顯比其余5個缸的溫度高,再逐缸斷油檢查時發(fā)現(xiàn),當(dāng)Ⅲ缸斷油時,發(fā)動機聲音沒有變化,說明該缸沒有工作,因此,可以推斷Ⅲ缸噴油器針閥已卡死在閥座內(nèi)。
拆下Ⅲ缸噴油器,將其裝在噴油器試驗臺上檢查時發(fā)現(xiàn):當(dāng)壓力表指針超過正常噴油壓力19-21MPa時,噴油嘴并不噴油,甚至壓力達到28MPa時仍不噴油;拆下噴油嘴時發(fā)現(xiàn),針閥已卡死在閥座內(nèi)。更換了新的噴油嘴,并調(diào)校好噴油壓力后裝復(fù)試機,發(fā)動機啟動工作正常,供油時間調(diào)節(jié)盤上的兩只M8×25螺栓再也未出現(xiàn)過松動、彎曲及折斷現(xiàn)象。
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