十五、柱塞式喷油泵卡滞故障的诊断步骤
喷油泵是柴油机的“心脏”,其工作性能的好坏,直接影响柴油机的动力性和经济性。如果柴油机出现游车、飞车、无法熄火或者转速加不上去等故障现象,往往存在喷油泵卡滞的毛病。
1.柱塞式喷油泵卡滞的一般诊断步骤
为了诊断喷油泵的卡滞部位,可以从油量调节机构的前、后、左、右几个方向入手,采用“隔断”方法,寻找故障的确切原因。其诊断步骤如下:
①起动柴油机,反复、快速地踩下和抬起加速踏板进行检查。当迅速抬起加速踏板时,如果柴油机的转速不降低,可能是柱塞或调节齿杆被卡住;如果柴油机熄火,说明调速器有故障;如果加速踏板不复位,说明加速踏板连接杆等处存在阻碍现象。
②如果怀疑齿杆被卡滞,可以先清除齿杆及齿杆孔周围的阻碍物,然后用螺钉旋具撬拨,检查齿杆能否左右灵活地移动。如果卡得过紧,应当拆检喷油泵。
③拆下喷油泵的检视盖,检查齿杆与扇形齿(或者柱塞调节臂与油量调节拨叉)的啮合松紧度。如果用手不能左右移动齿杆或只能在很小的范围内移动,可能是齿杆变形、锈蚀或被异物卡住。如果进行处理后仍然难以移动齿杆,说明卡滞发生在喷油泵的内部(图1-27)。
也可以一边移动齿杆,一边转动曲轴,使喷油泵各柱塞做上下运动,再检查齿杆在移动的过程中有无卡滞。当移动齿杆的阻力明显增大时,立即停止转动柴油机,然后用一字槽螺钉旋具逐个轻轻拨动柱塞转动臂,若感到某个柱塞阻力大,则故障就发生在该柱塞副上。然后用一字槽螺钉旋具上下撬动各缸柱塞,如果发现某个柱塞撬不动,说明该柱塞副有故障。
图1-27 柱塞式喷油泵的基本结构
④拧松各个柱塞限位螺钉,继续按上述方法试验,如果齿杆可以移动,说明限位螺钉头顶住了柱塞套,使柱塞套产生了变形。可以将限位螺钉拆下,适当增加铜垫圈的厚度,然后将限位螺钉拧紧。
⑤如果拧松柱塞套限位螺钉仍然转不动柱塞,可以拧松出油阀紧座。如果此时可以转动,说明出油阀紧座拧得太紧,使柱塞套产生了变形,应当检查出油阀紧座垫圈的厚度,或者调整拧紧力矩达到《使用说明书》规定的数值。
⑥检查喷油泵挺柱上的固定螺母,如果喷油泵挺柱上的固定螺母松动,导致调节螺钉退出,柱塞顶住了出油阀底平面,也会使齿杆运动不灵活。
2.拧紧出油阀紧座后卡滞的原因分析
图1-28 出油阀内部结构
在装配喷油泵的过程中,有时会出现齿杆阻滞的现象,但是松开某缸出油阀紧座(图1-28)后,又会恢复正常。产生这种现象的原因大致有以下几方面:
①柱塞顶住了出油阀,柱塞转动时与出油阀底部平面摩擦,使齿杆运动不灵活。造成柱塞顶撞出油阀底的常见原因是挺柱上的固定螺母松动,导致调节螺钉松动并且旋出。
②在喷油泵泵体内,由于安装柱塞套的凸肩处不平或者有异物,造成柱塞副位置不正,当柱塞套被压紧时,柱塞副发生倾斜,引起柱塞卡滞。
③出油阀上的密封垫厚度不均匀,当拧紧出油阀紧座后,通过出油阀作用于柱塞套上端面的力也不均匀,从而使柱塞套倾斜,进而引起柱塞卡滞。
④出油阀座底面不平,或者出油阀紧座上的螺纹变形,当拧紧出油阀紧座时,出油阀座底面相对于柱塞套发生倾斜,也会引起柱塞卡滞。
3.防止柱塞泵齿杆卡滞的技术措施
按照国家标准GB/T 5770—2008的规定,当喷油泵柱塞处于上止点到下止点之间的任何位置时,拉动调节齿杆,应当没有任何阻滞现象;调节齿杆与齿杆孔的表面应当光滑,其表面粗糙度值在Ra0.5μm以下。
为了防止柱塞式喷油泵齿杆卡滞,在装配之前,要对齿杆与齿圈进行滑动性检验。这是因为,有的非正规喷油泵制造厂缺乏必要的生产设备和工艺手段,难以保证齿杆孔的锥度和直线度要求,有的将齿杆孔加工成喇叭形,有的齿杆在自由状态下滑动良好,但是在装配之后,当齿杆推至左右两个极端位置时,就不能轻松复位,即出现两边“自锁”现象。
如果因为齿杆与齿杆孔的摩擦力太大而引起阻滞,在缺乏正规配件的情况下,可以使用研磨膏进行研磨,直到齿杆滑动灵活为止。
如果在更换柱塞副后出现油量调节不灵活现象,故障原因可能是喷油泵的安装出了问题,需要对以下部位进行检查或调整。
①在用工具顶出柱塞套时,是否误伤了齿杆的滑道。如果发现有损伤,要用刀具清理不规则凸起或变形之处。
②检查柱塞套是否变形。柱塞套变形的原因往往是柱塞套的限位螺钉拧得过紧,或者下面的小铜垫圈过薄。柱塞套装配正确的检验标准是:纵向上下甩动喷油泵壳体,柱塞套不会滑出油泵壳体外,并且发出“嗒嗒”的上下窜动响声。
③检查出油阀紧座是否拧得过紧。出油阀紧座的拧紧力矩必须符合《使用说明书》的规定,若拧得过松,会产生漏油;若拧得过紧,则容易导致柱塞套变形和妨碍柱塞转动,进而产生调节齿杆运动受阻的故障。