夏祥春

（永城职业学院 机电工程系，河南 永城 476600）

MC-C系列柴油机高压油泵刺破阀的应用与故障修理

夏祥春

（永城职业学院 机电工程系，河南 永城 476600）

文章通过对B&W 6S50MC-C高压油泵刺破阀的结构及其原理分析。结合对6S50MC-C柴油机修理过程中的实例，以及在修理过程中需要注意的一些事项，为类似的柴油机修理积累经验和参考。

柴油机；高压油泵；刺破阀故障

1 柴油机主要参数

型号：B&W 6S50MC-C；缸径：500mm；冲程：2000mm；额定功率：8580KW；额定转速：127r/min。

2 低速柴油机的发展和改进

随着油价上涨，MC-C系列柴油机用燃油趋向高粘度，主机变速机动操纵（包括短时停车）时，燃油系统内的燃油停止流动，可能凝结。若换用轻质燃油，不仅操作不便，而且增加燃油使费。改进必须做到主机短时停车期间，燃油系统中的高温燃油，仍能不断地流经高压油泵和喷油器。MC-C系列柴油机，改进了高压油泵和喷油器，较好地解决了主机短时停车时燃油系统内的燃油可能凝结的难题，而且由此实现柴油机的应急停车功能。MC-C系列柴油机的改进是在高压油泵吸油阀上增加一个刺破阀，保持主机短时停车时燃油不停地流过高压油泵；在原有喷油器的基础上，增加了一个滑阀，保证主机短时停车时燃油不停地流过喷油器。

3 刺破阀的结构及其工作原理

（1）结构特点。MC-C柴油机的每个气缸都设有单独的柱塞式高压油泵，将传统高压油泵起卸载作用的出油阀改为吸油阀/刺破阀的组合阀。这样，高压油泵的构成，主要由套筒组件、吸油阀组件、刺破阀组件等三部分组成。

（2）工作原理。柱塞/套筒偶件的工作原理与传统的柴油机相同。有了刺破阀，高压油泵工作过程如下：柴油机正常运转时,燃油喷射系统工作正常，刺破阀的空气活塞处于上位，吸油阀处于关闭状态，因为吸油阀阀杆在吸油阀弹簧的作用下处于上位。这样，吸油阀阀腔和泵腔不连通。若泵腔B内封闭的燃油被上行的柱塞压缩，便会经过通道供入高压油管，当油压满足要求时经喷油器喷入气缸。当有停车指令，或应急速闭系统、燃油泄露报警系统等动作时，燃油喷射系统停止工作：①控制空气通至空气活塞上方处；②控制空气推动空气活塞克服弹簧的弹力下行；③经柔性连接的传递，推动吸油阀阀杆下行，打开吸油阀；④吸油阀开启，泵腔与吸油阀腔连通，腔内产生的高压燃油，便会流至D腔并经过通道流至高压油泵的回油管路，进而返回到燃油供给管路中。这样，高压油泵失去了泵油作用，喷油器的燃油供给中断，柴油机停止运行。

4 高压油泵结构的优势与缺陷

与传统柴油机相比,6S50MC-C柴油机的高压油泵，新增加的2个功能是：①短时停车状态,刺破阀开启，确保柴油机在停车和机动航行时可不必换油：燃油从供给管路经进/回油孔进入泵腔,再经腔至腔，经高压油泵回油管路泄放，保持高压油泵内部燃油不停流动和较高温度；燃油从腔经腔到喷油器，再经回油管路泄放，保持喷油器内燃油不停流动和较高温度；②实现柴油机的应急停车功能，空气控制刺破阀的动作可避免某些机械部件失效导致应急停车失败。然而，此种结构因不设置出油阀，高压油泵不具备卸载功能，相应的缺陷是，供油行程末尾当柱塞下行打开进/回油孔瞬间，进油空间将产生强烈的压力波动，冲击高压油泵。为减轻燃油压力波动的影响：高压油泵进油孔前的管路，装设缓冲器，以降低压力波动；进油孔对面的泵腔内壁的相应位置,设置防腐旋塞,以减轻燃油压力波动造成的冲刷腐蚀,过度腐蚀还可更换。

5 故障实例

在修船过程中，6S50MC-C这种型号的主机修理较为常见，试验过程，也会经常遇到由于刺破阀的故障而令到柴油机工作不正常的现象，下面介绍2例在厂修理的主机，在主机试验时的故障排除情况。

（1）主机工程1#-6#缸常规吊缸，高压油泵6个拆检，喷油定时复核及调整，6个缸喷油器修理。试验过程中，其他一切比较正常，唯独就是3#缸不发火，经检查管路油阀已经打开，证明柴油机燃油低压油路正常，喷油器检查正常，停油控制空气检查也正常，手动泵油时柱塞运行顺畅无卡阻，油门位置正确,齿圈齿条工作正常；所以3#缸喷油设备已完全不能供油,可以确定并不是因柱塞套筒偶件的密封不良所致,因为密封不良只会导致供油量或供油压力不足。由此断定,3#缸停油故障的根源,可能是吸油阀处于开启位置无法关闭,从而导致燃油在高压油泵泵腔内循环而不能正常供油。经拆开刺破阀顶部控制空气管连接法兰时发现，换新的气管接头的螺牙在加工时稍为加工长了，上紧后将图1中的空气活塞568往下移，从而使到进油阀打开了大概0.20mm左右，使油泵中的燃油与低压腔连通，产生不了高压燃油，令到高压油泵无法产生高压燃油将喷油器打开。经过将接头长的螺牙部分消除掉，装复后试验正常。

（2）主机工程只是1#、3#、4#缸常规吊缸，推力轴承拆检，再也没有其他工程了。但是在主机试验的时候竟然有两个缸（2#、4#缸）不发火，由于本次修理没有协及到燃油系统的工程，所以不可能存在修理过程中可能产生的装配等质量问题，凭着上例凤凰山轮的经验判断，很有可能就是刺破阀的空气活塞卡死。经解体检查2#、4#油泵刺破阀，确实发现刺破阀的空气活塞卡在开启位置，从而造成吸油阀阀杆处于开启位置。彻底清洗高压油泵的吸油阀和刺破阀，更换刺破阀的密封圈，装复后再次启动正常。

[1]欧大生，陈萍，王悦民.舰用柴油机供油装置磨损对性能影响的综合分析研究[J].内燃机，2013，（4）.

[2]任宝坤.船用柴油机高压油泵的故障分析管理与维护[J].中国水运，2010，（10）.

夏祥春（1981-），男，硕士，讲师，主要研究方向：机械设计与制造、机械设备故障诊断与维修。