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高压共轨喷油器维修后使用寿命分析

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杨君喜

摘要：高压共轨喷油器是高压共轨燃油系统中关键部件，喷油器的好坏直接影响发动机的使用性能。对喷油器各部件的作用进行了介绍，分析了共轨喷油器使用寿命下降的原因。

关键词：高压共轨;喷油器;维修

中图分类号：TK423 ? ? ? ?文献标识码：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.08.008

0 引言

随着国家排放法规的日益完善，柴油机从国Ⅲ排放标准实施以后广泛采用高压共轨喷油系统，高压共轨喷油器是该喷油系统中关键部件，出现故障率比较高，价格昂贵，维修频繁。当前市场上全新高压共轨喷油器可以使用3年左右，而传统方法修理好的高压共轨喷油器一般只能使用半年就会损坏，需要再次进行维修，分析其原因主要是维修人员修理不规范和用户使用保养不当造成的。

1 喷油器各部件的作用

共轨喷油器内部的零件加工的精度比较高，每个零件都起到至关重要的作用，喷油器结構如图1所示。在维修时需要调整的部位也比较多，很多修理人员没有经过正规的培训，不了解哪些部位需要调整，调整到什么位置，造成喷油器使用寿命下降，喷油器在生产过程中，为了满足发动机的性能，很多部件是需要通过调整垫片调整后才能达到设计要求，这些调整垫片不是随便使用的，是经过一步一步精细的测量计算出来的，其精度用微米计算，如此精确的定义各调整垫片的厚度，可见每个调整垫片对喷油器的功能都有重要的影响。下面介绍喷油器的调整部位和调整所起到的作用，结构如图1所示。

（1）阀弹簧调整垫片。调整电磁阀弹簧力的大小。当调整阀弹簧力的大小时，对整个喷射区域的喷油量都会产生影响，尤其对排放点喷油量的影响是最大的。

（2）衔铁升程调整垫片。衔铁升程调整垫片结构位置如图2所示，调整发球上下跳动的位移最大值，衔铁升程的大小超过极限值会导致喷油器不喷油或喷油量严重偏小，如果衔铁升程在设定值内，调整衔铁升程会改变喷油器预喷点油量的大小，不会影响其它喷射点。

（3）缓冲升程调整垫片。调整衔铁片在工作过程中的最大位移。缓冲升程调整垫片不能太厚，否则直接导致喷油器回油量过大。

（4）油嘴弹簧调整垫片。调整油嘴弹簧力的大小（油嘴针阀开启压力），油嘴针阀开启压力超差，会导致怠速阶段喷油量偏差。

（5）针阀升程调整垫片。调整油嘴针阀在工作过程当中的最大位移。针阀升程的大小主要影响全负荷点的喷油量。

2 共轨喷油器使用寿命下降原因

（1）高压共轨喷油器手工修理过程中，维修规范不明晰，没有按照维修规范调试，喷油器内部的行程控制不精确，共轨喷油器的调整部位很多，很多修理人员没有通过正规培训，不清楚如何调整、各个调整点起什么作用，盲目调整导致喷油器使用寿命下降。通过调查发现，很多修理人员在维修时发现全负荷喷油量不在设定值内，盲目的调整衔铁升程，衔铁升程调整超出设定值，阀球对阀座的冲击力变大，阀座座面产生穴蚀的风险增大，导致喷油器在使用一段时间后回油量过大，功能失效。

（2）在喷油器维修过程中，很多修理人员考虑节约成本，有时不会更换油嘴，只更换阀组件，但油嘴由于长时间使用，油嘴喷孔磨损变大了，全负荷喷油量不在范围内，超过最大值。这个时候维修人员为了将喷油器的喷油量调到标准范围内，会通过调整针阀升程大小的方法调整全负荷点的喷油量，针阀升程的调整幅度不能太大，否则会彻底改变喷油器的喷射特性。喷油器的衔铁升程调到上限值，甚至超过要求的上限值，这些都会造成喷油器工作过程中运动冲击更大，阀套座面更容易产生疲劳磨损。如果强行通过调整针阀升程的方式，确实可以将静态的全负荷点喷油量调整到标准范围内，但喷油器的动态喷射特性却产生了很大的变化，喷油器进入线性阶段明显提前，很容易使发动机产生敲缸、油耗高或启动性能不好现象。

（3）喷油器修理过程中，进油接头位置的进油滤芯没有进行更换，此处积有杂质和脏垢很难清洗干净，同时油嘴内部的积碳也很难清洗干净，喷油器在修理后的使用过程中这些杂质和脏垢容易跑出堵塞小孔和加速喷油器内部运动件磨损（如图3所示）。当颗粒物堵住阀座进油孔时，当阀球关闭后，高压燃油不能顺利进入控制腔，从而导致阀杆不能落位，产生喷油器直喷现象。当颗粒物卡死在油嘴针阀导向部位，使油嘴针阀卡死也会产生喷油器直喷或喷油器不喷油现象。

（4）传统手工修理过程不规范，修理工随意性很大没有标准流程，有些易损件主观感觉可以继续使用就不进行更换（如钢球、密封圈、过滤器滤芯等，如图4所示），同时修理过程中清洁度也很差，只追求当时能尽快修理好恢复使用即可，这样造成喷油器很容易再次损坏。修理人员有时会为了利益最大化，使用副厂配件，副厂配件的加工精度和材料问题会严重影响喷油器的使用性能。

（5）车主在用车过程中添加了劣质柴油（含硫含水）影响喷油器的使用寿命，油中的硫在温度高时容易氧化使柴油腐蚀性大大提升，加速喷油器内部运动件磨损，而油中的水内部溶解的气体较多，在高低压转换过程中，溶解的气体会大量析出而产生气爆，造成阀套开裂的风险，同时油中含水也会造成喷油器内部零件生锈。

（6）失效的喷油器在维修时发现失效的主要原因是阀座开裂导致的，如图5所示。阀座开裂主要原因是由于在维修时清洗不干净，阀座肩胛面与喷油器体支撑面有硬质，颗粒阀座大端面与紧固螺丝接触面有硬质颗粒，阀座螺帽拧紧后应力集中，阀座受力不均匀，使用一段时间后阀座开裂，维修时不规范，阀座紧固螺母拧紧力矩过大导致阀座疲劳开裂。

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