论16V240ZJB型柴油机喷油泵的损伤及检修

丁洪东

摘要：16V240ZJB型柴油机是我国国产东风4B型内燃机车的发动机。喷油泵又叫高压油泵，是柴油机最关键的部件之一，此部件工作性能的好坏直接影响到柴油机能否正常工作，从而关系到内燃机车是否正常运行。本文对16V240ZJB柴油机喷油泵在运用过程中主要产生的损伤形式及原因进行分析，并对喷油泵主要部件的检查、维护、尺寸测量、检修和试验等方法进行探讨，以保证喷油泵在装机后的工作性能。

关键词：柴油机;喷油泵;损伤;检修

中图分类号：U269.5                                      文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2021）02-0135-02

0  引言

16V240ZJB型柴油机喷油泵为单体柱塞式，主要由柱塞偶件、出油阀偶件、油量调节机构、传动部件和泵体五大部分组成，其中的柱塞偶件和出油阀偶件为柴油机的精密部件，要求较高。

1  主要损伤形式和原因

1.1 柱塞偶件的损伤

柱塞偶件由柱塞和柱塞套组成，为喷油泵的精密部件，两者的配合间隙非常小，一般在0.003～0.005mm。

1.1.1 柱塞偶件卡滞

柱塞偶件由于柱塞和柱塞套的配合间隙小，容易发生卡滞现象，柱塞偶件的卡滞一般多发生在柱塞套油孔的边缘处。主要原因：紧固出油阀的压紧螺套拧紧力矩过大，使油孔内缩变形;柱塞偶件的配合间隙过小。产生柱塞偶件卡滞后，柱塞在柱塞套内动作不灵活，使供油量无法调节或不供油。

1.1.2 柱塞偶件磨损过大

柱塞偶件磨损过大的区域主要发生在柱塞上部各棱边以及柱塞的外表面。主要原因：由于燃油中残存的杂质、颗粒充当磨料，使磨损加剧。若柱塞偶件磨损过大，使之与柱塞套内孔的配合间隙过大，燃油漏泄量增加;并且使供油始点落后及供油终点提前，使供油量下降。

1.2 喷油泵漏泄严重

喷油泵漏泄一般发生在柱塞与柱塞套配合间隙处及柱塞套凸肩与泵体支承凸台的密封面处。主要原因：柱塞与柱塞套配合间隙太大，密封不严。喷油泵漏泄太大，使喷油泵的供油压力下降，并且燃油漏入污油箱的数量增加。

2  喷油泵的检修及试验调整

根据喷油泵在工作过程中的损伤形式，在喷油泵组装之前主要作以下维护与检修：

2.1 柱塞偶件的检修

2.1.1 外观检查

目测检查柱塞柱塞偶件的配合状态。检查柱塞表面及柱塞套内孔面是否有拉伤、碰伤、偏磨、裂损。如有轻微划痕、锈蚀或配合不当可研磨修复，重则成对更换。检查柱塞表面有无裂纹，可用电磁探伤法检查，有则成对更换。

2.1.2 配合间隙检查

2.1.2.1 斜置滑动检查法

对柱塞偶件进行倾斜滑动试验。将经过清洗和润滑后的柱塞偶件倾斜45°，使柱塞转动到任何圆周位置，从柱塞套中抽出1/3，放手后柱塞能在任何圓周位置依靠自重自由滑落到柱塞套底部且无任何阻滞，否则说明柱塞偶件配合过紧，应研磨修复。

2.1.2.2 严密度试验

柱塞与柱塞套的配合间隙很小，一般为0.003～0.005mm，为保证偶件之间具有恰当的配合间隙，除了进行斜置滑动检查外还需进行严密度试验来检查。

试验条件：环境和油温为（20±2）℃;试验用油为柴油和机油的混合油，粘度为（1.013～1.059）10-5m2/s。

试验方法：封闭柱塞偶件顶面，转动柱塞使其滑块中心线与柱塞套定位销孔中心线成40°，固定其位置;在柱塞套内充满试验油，在柱塞尾端施加5595N的恒定推力，使柱塞向上移动，此时在柱塞偶件的顶部将形成22MPa的稳定压力，柱塞从供油始点到供油终点（移动一个有效行程）的时间即为柱塞偶件的严密度，应为7～25s。连续试验2～3次，测得的时间相差应不超过4s。

若时间t<7s，说明严密度太小，柱塞偶件配合间隙过大，密封性能差，工作过程中漏泄多，引起喷油泵供油量不足。这种情况一般是由于柱塞偶件的磨损太大而引起，应当更换柱塞偶件;若时间t>25s，说明严密度太大，柱塞偶件配合间隙过小，易造成柱塞卡滞，需对柱塞偶件进行研磨。研磨时，将柱塞偶件分别夹在研磨机上，用铸铁研磨器涂上研磨膏进行研磨，最后再进行对研，直至符合要求为止。

试验时，环境温度及试验用油的粘度、油温等对严密度试验有较大的影响，若试验用的环境条件不标准，可采用比较修正法（用标准柱塞偶件的严密度比较修正）。

2.2 出油阀偶件的检修

16V240ZJB型柴油机喷油泵采用卸载缓冲式出油阀偶件，由出油阀和出油阀座组成，也是柴油机的精密部件。出油阀包括弹簧座、卸载凸缘、四方菱形导向区、密封锥面和缓冲圆柱体等部分。

2.2.1 外观检查

检查出油阀偶件有无裂纹，有则更换;检查有无拉伤，有则修复或更换。

2.2.2 配合间隙检查

2.2.2.1 卸载凸缘与座孔的间隙检查

从卸载凸缘开始进入出油阀座导向孔到出油阀完全落座时为止，高压系统所增加的容积叫作卸载容积。卸载容积既不能过大也不能过小，过大将使出油阀落座时高压系统内剩余油压过低，在低转速和低负荷情况下喷油雾化较差，在高转速及高负荷情况下喷油滞后，后燃现象增加;若卸载容积过小，则高压系统内剩余油压过高，喷油器的滞后喷射期加长，喷射雾化质量较差，断油动作缓慢，停喷后易发生二次喷射现象。因此对于每一台柴油机都有一个最佳的卸载容积。

为了保证卸载容积适当，要求出油阀卸载凸缘与阀座的间隙不得超过0.025mm，超限应更换。

2.2.2.2 缓冲圆柱体与座孔的间隙检查

当喷油泵供油结束，出油阀开始落座时，首先出油阀的缓冲圆柱体进入阀座下部的座孔中，缓冲圆柱体与座孔的间隙直接影响到出油阀落座的快慢。若间隙愈小，则出油阀落座时封闭在阀内腔的燃油外泄愈慢，因而缓冲作用愈强，防穴饰效果愈显著，但吸空现象愈严重，工作噪声增大;若缓冲间隙过大，则出油阀起不到缓冲和防穴饰作用。缓冲间隙有一个最佳范围，必须严格控制。

16V240ZJB型柴油机要求缓冲圆柱体与座孔的间隙不得超过0.18mm，超限应更换。

2.2.3 阀线磨损检查

出油阀锥面上应有一条连续的接触带，要求其宽度为（0.5±0.1）mm。接触带应均匀、呈深灰色、无间断。阀线过宽，说明阀与阀座磨损大，接触面积大，密封性能下降，使漏泄增加，使高压油管内的残余油压过低。

经检查如果发现阀线过宽应更换出油阀偶件;如果阀线处有接触不良可用研磨膏进行研磨。

2.2.4 出油阀升程的测量

测量方法：用样板尺（或深度尺）测量出油阀顶面到出油阀弹簧座底面的距离a和出油阀弹簧座底面到升程限制器下端面的距离b。

计算公式为升程h=（b-a），要求h=（4.7±0.2）mm。

修复方法：升程太小，锉削升程限制器的下端面;升程太大，在升程限制器与出油阀管接头结合面处加垫片调整。

2.2.5 严密度试验

出油阀偶件检修后，应进行严密度试验，以检查其密封性能。在专用试验台上，通入（0.4～0.6）Mpa的压缩空气，保持15秒钟应无气泡出现。每出油阀偶件至少检查两个不同位置，不符合要求应进行研磨。

2.3 泵体、弹簧及齿杆和齿圈的检修

①外观检查泵体、齿杆和齿圈等部件，不得有裂纹、严重磨损及变形。②检查各弹簧不许有裂纹、折损和严重变形;在平台上检查不许有歪斜、自由高度值应符合要求，经三次压缩后不許有残余变形，否则更换。

2.4 喷油泵的组装

喷油泵各部件检修完毕后按规定的工艺要求进行组装。

①将泵体装于拆装架上并紧固。从泵体上部装入柱塞套、垫圈，柱塞套上部油孔应对准泵体进油孔，拧入柱塞套定位螺钉。

②依次装上出油阀偶件、出油阀弹簧、升程限制器、出油阀接头和压紧螺母。压紧螺母的拧紧力矩为：（441～490）N.m。

③将喷油泵反转180°，装入齿杆和齿圈，齿杆上的连齿应对准齿圈上的缺齿。

④将齿杆拉至0刻线位置，在柱塞头部均匀涂以少许机油，然后将柱塞装入，柱塞上部螺旋边的最高位应在柱塞套的上进油孔侧。

⑤喷油泵B尺寸的测量。B尺寸的概念：柱塞的顶面与柱塞套上油孔的下边缘平齐时，柱塞的尾端面到喷油泵上体法兰底面的距离（此时离几何供油始点6mm）。

测量目的：保证组装时几何供油提前角的准确，以保证供油正时。

测量方法：1）将？准5工艺棒插入柱塞套上油孔，倒置喷油泵，使柱塞顶面与工艺棒接触。2）将百分表在专用胎具上校正，大针对0，小针压缩2mm。3）将百分表支座放在泵体支承面上，使百分表测量杆与柱塞尾端面相接触，读出百分表的读数a（有正有负）。4）计算公式为B尺寸=（45+a），其中45mm为专用胎具的高度。

⑥柱塞尾端面与弹簧座凸台距离的测量。1）装上柱塞弹簧、弹簧下座，测量柱塞尾端面与弹簧座凸台之间的距离。2）要求此距离应为（0.16～0.24）mm，不符应更换弹簧下座进行调整。

⑦喷油泵K尺寸的测量。喷油泵下体组装完毕，并按要求装入机体安装孔中。盘动曲轴，按照柴油机发火顺序使要测气缸处于几何供油提前角位置，测量挺柱头顶面到挺柱套支承法兰面间的距离即为K尺寸。

⑧喷油泵上、下体的组装。根据所测得的B尺寸和K尺寸值计算出喷油泵上、下体法兰之间调整垫片的厚度δ，计算公式δ=（B-6）-K，选择合适厚度的垫片按工艺要求进行上、下体的组装。

2.5 喷油泵的油量试验及调整

试验设备：油量试验台、单孔工艺喷油器、量标等。

试验条件：供油压力（150～250）Kpa;室温和油温（15～25）℃。

试验标准及要求：见表1。

调整方法：①停油位置不符：变动供油齿条的位置，并加垫片调整指针。②供油量小时。1）增大出油阀弹簧的刚度。可换刚度大的弹簧或在升程限制器与弹簧接触面处加垫片调整。2）若上法无效，可稍许拉出供油齿条，并调整指针对0刻线。③供油量大时：调整方法与上面相反。

参考文献：

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