柴油机高压油管故障分析.docx

接口部位误差图1油管头部与喷油器接口误差■河北华北柴油机有限责任公司/赵黄立荣马晓峰柴油机高压油管故障分析高压油管是柴油发动机供油系统中连接喷油泵与喷油器的重要零部件，它作为发动机工作时的“大动脉”，承担着给发动机输送高压燃油的任务。在发动机工作过程中，高压油管不仅要承受发动机自身的振动，还要承受高压燃油的高频脉冲，工作条件非常恶劣。因此它的寿命不仅影响整机的可靠性，而且其发生故障后，泄漏的燃油与排气管等高温部件接触后还可能引发火灾，其可靠性直接关系到人身和财产安全。本文针对高压油管故障分类进行分析，并提出解决措施，以减少维修判断时间及维修难度。高压油管的典型故障形式为漏油，其主要表现形式为头部密封不严、管体裂纹、管体磨损、穿孔和管体锈蚀等。油管的头部在压紧力的作用下产生微变形，形成密封带而达到密封效果的。如果重复装配次数过多，密封带与首次装配的位置不完全一致，且由于头部前端没有了可塑性不能形成二次微变形，形成不了新的密封带，达不到原有的密封效果。（4）高压油管装配误差高压油管装配误差会导致头部密封带形成椭圆，从而不能有效密封。高压油管管形的制造误差、高压油管头部与喷油器接口部位的装配误差（见图1），以及高压油管带管夹装配时的非自由对正等因素，都是造成高压油管装配误差存在的直接原因。头部密封不严1.故障分析头部密封不严是指高压油管与喷油器或喷油泵接口部位密封效果不好导致的漏油现象。造成该现象的主要原因有以下四个方面：（1）高压油管上锁紧螺母的拧紧力矩偏小高压油管上锁紧螺母的拧紧力矩与油管的直径、材料及其所承受的最大压力都有密切关系。如拧紧力矩偏小，在柴油机的高频振动下会造成锁紧螺母松动，无法压紧接合部位而导致漏油。（2）高压油管头部密封带上有缺陷高压油管头部密封面上如果有缺陷，将会直接导致漏油现象发生。（3）高压油管重复装配高压油管的密封是通过2.头部密封不严故障的检查及排除头部密封不严故障一般在发动机出厂试验阶段发现，起动发动机，发现有燃油自高压油管锁紧螺母内侧或下端顺着螺纹部位渗流，如图2所示。1）检查锁紧螺母是否保持了出厂前的状态，若发现锁紧螺母变松，用扭矩扳手按要求的拧紧力矩进行拧紧。2）拆下高压油管（包括松开锁紧螺母及固定管682013年第2期图2拧紧力矩偏小造成漏油图3裂纹部位电镜扫描图4安装有固定支架的高压油管发动机技术EngineTechnology由图3可以看出，裂纹为韧性断裂的特征。该特征产生的原因是管体存在微裂纹或其他缺陷，在发动机运行过程中受振动和高压燃油的冲击作用，裂纹逐步扩大所致。（3）其他情况在高压油管运输或安装过程中的外伤，随着发动机运行过程中受振动和高压燃油的冲击作用，也会导致高压油管纵向裂纹的产生。2.横向断裂故障分析横向断裂是指在管体某部位发生的部分或完全断裂，油雾呈扇形喷射出来。发生这类故障的主要因素是由于装配时存在应力（包括固定管夹应力）或未将油管与机体适当固定，在发动机共振频率作用下，在应力集中点形成断裂。（1）装配应力高压油管管型存在误差，如果强行安装，应力过大会造成高压油管两端因应力集中而断裂。有些装配或维修人员在安装高压油管时，先将高压油管两端锁紧螺母拧紧了，再将高压油管固定管夹强行安装（实际装配时应在高压油管两端螺母未拧紧前，就将管夹安装到恰当位置，再调整高压油管的合适位置，然后固定管夹）。这样一来，会给高压油管额外加应力，造成高压油管两端头部因应力集中而断裂。（2）油管与机体未固定对于有些较长的高压油管，受发动机振动影响，必须为其增加固定措施（见图4），否则在发动机振动及高压燃油的高频脉冲作用夹），检查油管头部有无缺陷及不规则接触痕迹、高压油管与喷油器或喷油泵接口部位有无杂物或损伤，若发现上述情况，需清理接口部位，更换新油管，装好固定管夹，并将油管按要求力矩值进行预紧和紧固。3）若故障发生在发动机运行一段时间之后，一般不是高压油管本身的问题，多是由于在发动机维修时松开或拆卸过高压油管，导致高压油管重复装配。发生该情况，需更换新的油管。管体裂纹高压油管管体裂纹有纵向开裂和横向断裂两种形式。1.纵向开裂故障分析纵向开裂是指管体某段有轴向裂纹向外喷射油雾。这类故障主要是由于高压油管选材不能满足工作压力或管材毛坯中局部有夹渣而在拉拔过程中形成纵向缺陷，并在内孔高压燃油高频脉冲作用下所致。（1）高压油管选材不能满足工作压力在选择高压油管材料时，需要考虑的是高压油管内部压力和高压油管振动而造成的压力和弯曲疲劳应力。依据JB/T8120.1－2000标准中对钢管内压试验的专门计算公式Pmax＝，最大理论试验压力Pmax为应力系数K和上屈服强度ReH的乘积，根据高压油管内部承压，按照安全系数1.5，推算出上屈服强度数值，依此选择高压油管材料。若材料选择不当，随着发动机的运行，在发动机振动和