摘要：喷油泵与调速系统是柴油机燃油系统中最重要的组成部分，柴油机使用性能的好坏，在很大程度上与喷油泵的工作状态有关。喷油泵的工作任务是定时、定量、均匀地把燃油供给喷油器。喷油泵供油量过大、过小和供油不均匀以及调速不稳定都会影响柴油机的工作。本文系统阐述输油泵供油量不足或不供油的故障现象、原因与处理方法，以及调速器常见的转速不稳、怠速异常、“游车”和“飞车”等故障的机理与排除措施，为柴油发电机燃油系统的维护与故障诊断提供技术参考。
一、输油泵供油量不足或不供油
输油泵是燃油供给系统的第一级输送装置，其作用是将燃油从油箱吸出并输送到喷油泵。输油泵工作异常会直接影响喷油泵的供油量，进而影响柴油机的正常运转。故障排查流程如图1所示。
1. 故障现象与影响
（1）输油泵供油量不足，将引起柴油机不能在全负荷状态下工作，或者只能在空载情况下运转。柴油机带载时功率不足、加速无力、转速波动，严重时自动熄火，尤其在突加负载时转速明显跌落。
（2）输油泵不供油，将导致柴油机不能启动。启动机拖动时排气管无烟排出，喷油泵内无燃油建立压力，高压油管无脉动感。
（3）供油量不足时，柴油机在怠速工况下尚能维持运转，但随着负载增加，供油量无法满足需求，转速下降直至熄火。
2. 故障原因分析
（1）输油泵进、出油阀关闭不严，进、出油阀弹簧弹力不足或折断等。进、出油阀密封不严会导致燃油回流，降低泵油效率，甚至使泵油量下降至正常值的50%以下。
（2）输油泵活塞磨损过度、活塞卡住、活塞弹簧折断、活塞拉杆卡住等。活塞磨损后内泄漏增加，供油量下降；活塞卡住则完全不能泵油；活塞弹簧折断则活塞无法完成回程吸油动作。
（3）进油管接头松动或油箱的油量不足。接头松动会使空气进入吸油管路，造成气阻；油箱油量不足则吸油管吸不到油，当油面低于吸油管口时产生吸空现象。
（4）手油泵关闭不严，而使空气窜入，影响吸油效果（所以手油泵用后应将手柄旋紧）。手油泵密封不严时，空气通过手油泵进入泵腔，破坏真空吸力，导致泵油量下降。
（5）吸油高度太高（油箱与输油泵的高度相差不能超过1 m）。吸油高度过大时，吸油管内的真空度不足，燃油无法克服重力被吸起。超过允许吸油高度时，供油量随高度增加呈线性下降。
（6）输油泵进油滤网堵塞。滤网被杂质堵塞后，燃油流通阻力增大，供油量下降。在高转速大负荷工况下，因燃油流量需求大，堵塞影响更为明显。
3. 系统排查与诊断方法
（1）首先检查油箱油量是否充足，进油管阀门是否完全开启，油箱盖通气孔是否堵塞。油箱盖通气孔堵塞会导致油箱内形成负压，阻碍燃油流出。
（2）检查各油管接头有无松动或破损，排除漏气点。可在接头处涂抹肥皂水，观察有无气泡产生，以判断密封性。
（3）松开输油泵出油口或喷油泵进油口接头，用手油泵泵油，观察出油流量和压力。正常时泵油应有力、连续无气泡，若出油无力或有气泡，表明进油管路漏气或输油泵有内部泄漏。
（4）若手油泵泵油正常但发动机启动后油压不足，说明输油泵驱动机构（凸轮或偏心轮）故障，需拆检输油泵总成。
4. 处理方法
（1）如果输油泵活塞磨损过度或弹簧折断，应予更换。活塞与泵体配合间隙超过0.05 mm时，内泄漏过大，应更换活塞或整套输油泵。
（2）如有油污而卡滞，可用汽油清洗后装复使用。清洗时应使用清洁柴油或煤油，用软毛刷刷洗，不得使用金属刮刀，以免损伤精密配合面。
（3）塑料进、出油阀磨损过度或歪斜，与阀座密合不严时，可将进、出油阀与阀座进行研磨，恢复其密封性。研磨时使用细研磨膏（粒度W5～W10），研磨后彻底清洗。若装用新进、出油阀，也应进行研磨，以保证密封带连续均匀。
（4）塑料出油阀由于吸进来的硬砂粒粘在阀的平面上而不密封时，可将其放在油石上磨平，磨平后用煤油清洗干净并检查密封性。将阀体装回后，应进行手动泵油试验，确认出油有力、无泄漏。
（5）出油阀弹簧折断，应予更换。更换时应选用同规格弹簧，并检查弹簧自由长度和弹力是否符合要求。
（6）手油泵活塞（不装橡胶密封圈的）磨损过度时，应予更换。有一种手油泵在活塞上装有橡胶密封圈，当橡胶密封圈磨损或损坏时，也会引起漏气、漏油或停止供油。用手油泵泵油时，感到松动，一点抽力都没有，根本泵不上油来，这时应更换橡胶密封圈。
（7）如果密封圈只是磨损，没有损坏，在材料缺乏的情况下，可根据活塞上的槽沟宽度，用约0.10 mm厚（根据情况选择厚度）的铜皮，剪成一圈，围在活塞槽沟内，再套上旧橡胶密封圈装复使用。此方法为临时应急措施，应尽快更换标准密封圈。装复后应再次泵油测试，确认泵油压力和流量恢复正常。
图1 柴油机输油泵供油量不足或不供油故障诊断流程图
二、调速器的故障
调速器是控制柴油机转速稳定的关键部件，其作用是根据负荷变化自动调节供油量，保持柴油机在设定转速下稳定运行，结构原理如图2所示。调速器故障会导致转速失控、波动或无法达到设定转速。调速器主要由飞锤、调速弹簧、调速拉杆和油泵齿条等组成，任何部件的异常都会影响调速性能。
1. 转速不稳
转速不稳表现为柴油机在某一转速下运行时，转速忽高忽低，波动幅度较大，无法稳定在设定值。通常在带载运行时尤为明显，频率波动超过±0.5 Hz（对于50 Hz系统，即转速波动超过±15 r/min）。
（1）主要原因
① 各缸供油量不一致。喷油泵各缸柱塞磨损不均或出油阀密封差异，导致各缸喷油量偏差超过±3%，引起各缸作功不均匀。可通过断缸法检查——逐缸切断供油，观察转速变化是否均匀。
② 喷油嘴喷孔堵塞或滴油。个别缸喷油器雾化不良或滴油，导致该缸燃烧不充分，功率输出波动，造成曲轴旋转不均匀。
③ 调速器拉杆横销松动。拉杆连接松动会使调速器的调节动作不能准确传递到油泵齿条，造成供油量失控，形成调节滞后。
④ 柱塞弹簧断裂。柱塞弹簧断裂后，柱塞不能正常回位，供油量失控，该缸可能持续供油或不供油。
⑤ 出油阀弹簧断裂。出油阀弹簧断裂使出油阀不能及时关闭，高压油管内的燃油回流，喷油量不稳定，该缸喷油始点和喷油量均受影响。
⑥ 飞锤磨损。飞锤磨损后，其张开量与离心力的对应关系改变，调速器灵敏度下降，转速调节滞后。飞锤工作面磨损超过0.2 mm时，应成对更换。
（2）诊断与处理方法
对上述故障，应首先检查各缸供油均匀性（通过断缸法或喷油泵试验台校验）。逐缸断油时，若某缸断油后转速下降量明显大于其他缸，则该缸供油量偏大；若断油后转速无明显变化，则该缸供油量偏小或做功不足。然后检查调速器拉杆和飞锤的磨损情况，更换损坏的弹簧和磨损的飞锤。柱塞弹簧和出油阀弹簧应成组更换，以保证各缸弹力一致。
2. 怠速转速不能达到
怠速转速不能达到表现为柴油机在怠速位置时，转速高于或低于设定的怠速值（通常为600～800 r/min），无法稳定在要求的怠速范围内，甚至出现自动熄火或怠速过高无法降低。
（1）主要原因
① 油门手柄未放到底。油门操纵机构调整不当，使怠速限位螺钉未触及，导致供油量偏大，怠速过高（可能达到1000 r/min以上）。
② 飞锤有轻微卡住。飞锤卡住后，调速器在怠速位置不能完全收拢，供油量不能降至怠速油量，怠速偏高且不稳定。
③ 弹簧座卡住。弹簧座卡住使调速弹簧不能正常伸长或压缩，影响怠速调节，怠速时转速波动或偏高。
④ 调节齿圈和齿条有轻微卡住。油泵调节齿圈与齿条卡滞，使供油量不能随调速器指令变化，怠速无法稳定，操纵杆调节时感觉阻力不均。
（2）诊断与处理方法
检查油门操纵机构的自由行程，确保油门手柄能放到底，检查怠速限位螺钉是否调整正确；拆检飞锤和弹簧座，清除油污和毛刺，保证运动灵活；检查齿圈和齿条的配合间隙，必要时修整或更换。怠速调整应在发动机热机状态下进行（水温达到80 ℃以上），以获得准确的怠速设定。
3. “游车”（调速器拉杆往复幅度大而频繁）
“游车”是指柴油机在稳定工况下，调速器拉杆大幅往复摆动，导致转速周期性剧烈波动，操作人员能明显感觉到发动机“喘振”，声音忽高忽低，频率通常为0.5～2 Hz。
（1）主要原因
① 调速弹簧久用变形。调速弹簧疲劳后刚度下降，使调速器的调节特性变软，拉杆摆动幅度增大，弹簧自由长度缩短超过3%时应更换。
② 飞锤销孔磨损松动。飞锤销孔磨损后，飞锤张开量不稳定，导致调速器输出信号波动，销孔磨损超过0.05 mm时需更换销轴。
③ 油泵调节齿圈和齿条配合不当。齿圈与齿条的啮合间隙过大或过小，导致供油量调节不灵敏或卡滞，正常配合间隙应为0.05～0.15 mm。
④ 飞锤张开和收拢距离不一致。左右飞锤磨损不均，造成离心力不平衡，调速器输出不稳定，左右飞锤的质量偏差不应超过±2 g。
⑤ 齿条销孔和拉杆与拉杆销子配合间隙太大。连接间隙过大时，调速器的微小调节动作被放大，形成自激振荡，销孔磨损超过0.1 mm时应修复或更换。
⑥ 调速器壳支座上的滚珠轴承孔或喷油泵滚珠轴承座孔松动，使喷油泵凸轮轴游动间隙过大。凸轮轴轴向窜动导致供油提前角波动，引起转速变化，轴向间隙超过0.2 mm时应检查轴承和垫片。
（2）诊断与处理方法
更换变形的调速弹簧，应选用同型号弹簧并测量其自由长度和刚度；更换磨损的飞锤销；调整齿圈与齿条的配合间隙（修整齿条或更换齿圈）；检查并更换磨损的销子和轴承。调整后应进行调速器响应测试，观察拉杆摆动是否平稳。
4. 飞车
飞车是指柴油机转速失去控制，急剧升高超过额定转速，是一种危险程度极高的故障模式。飞车发生时，转速可能迅速升至额定转速的120%～150%甚至更高。若不及时采取紧急措施，可能导致活塞、连杆、曲轴等核心部件因超速离心力而严重损坏甚至飞出，造成严重安全事故。
（1）主要原因
① 柴油机转速过高（如改变了限制最高供油量的铅封）。调整人员擅自变动最高转速限位螺钉，使供油量在最大位置时超过设计值，最高空转转速超过额定转速的110%。
② 调速弹簧折断。调速弹簧折断后，调速器失去调节能力，飞锤离心力无法与弹簧力平衡，供油量失控在最大位置。
③ 齿条和拉杆连接的销子脱落。销子脱落后，调速器的调节动作无法传递到油泵齿条，供油量固定不变或处于最大位。
④ 拉杆与拉杆连接的销子脱落。同③，导致调速器与油泵脱节，供油量无法根据转速调节。
⑤ 飞锤卡住。飞锤卡在张开位置时，调速器无法根据转速变化减小供油量，导致转速持续升高，即使转速已超限也无法回位。
⑥ 调速器壳内机油加入过多。机油过多时，飞锤运动阻力增大，响应延迟；同时机油起泡可能影响飞锤的离心力传递，导致调节滞后，严重的可能引起“油垫”效应。
⑦（喷油泵）齿条卡住使供油量处在最大位。齿条因油污、毛刺或变形卡滞在最大供油位置，无法回位，即使调速器指令减油也无法执行。
⑧（喷油泵）柱塞装错使供油量大。装配时将大号柱塞装入小号泵体，或柱塞安装方向错误，导致供油量偏离设计值，比正常值大20%～50%。
（2）紧急处理方法
当飞车发生时，操作人员应立即采取以下措施之一使发动机强制停机：
① 关闭燃油箱出油阀，切断燃油供应。这是最可靠的方法，但需要阀门在可及位置且操作迅速。
② 将发动机进气管完全堵死（用木板、厚布或衣物），切断空气进入。此方法适用于空气滤清器可快速拆卸的机型，堵住后发动机因缺氧迅速熄火。
③ 按下紧急停机按钮（若配有），断开燃油电磁阀电源。
④ 对于配有机械断油机构的发动机，迅速拉动断油拉杆或手动将油泵齿条推至断油位置。
（3）飞车故障的彻底排除
飞车停机后，必须查明根本原因，重点检查调速弹簧是否断裂、飞锤是否卡住、齿条和拉杆连接是否脱落，切勿在未排除故障前再次启动。排除步骤：首先拆下喷油泵，检查齿条运动是否灵活；检查调速器内部弹簧、飞锤及连接销是否完好；检查柱塞型号是否正确；检查调速器机油油位是否正常。待所有故障排除并重新装配调试后，方可再次启动发动机，并先以怠速运转观察调速器工作是否正常。
图2 柴油机机械式调速器结构原理示意图
总结
喷油泵与调速系统的故障直接关系到柴油机的动力性、经济性和运行安全性。输油泵供油不足或不供油会导致功率不足或无法启动，其故障原因涉及进、出油阀密封、活塞磨损、管路漏气和滤网堵塞等方面。调速器故障包括转速不稳、怠速异常、“游车”和“飞车”等不同类型，其中“飞车”是最危险的故障模式。转速不稳多由各缸供油不均、喷油器故障或调速器磨损引起；“游车”的核心原因是调速器与油泵之间的传动间隙过大或弹簧变形；飞车则通常由调速弹簧断裂、飞锤卡住或齿条连接脱落引起。在故障诊断中，应遵循“先简后繁、先外后内”的原则，首先检查油路和外部连接，再深入喷油泵和调速器内部。对于飞车故障，操作人员必须掌握紧急停机措施（切断燃油或堵塞进气），以保障人身和设备安全。定期的维护保养——包括清洗滤网、检查弹簧预紧力、测量飞锤磨损量、校验各缸供油均匀度——是预防上述故障的根本措施。建立完整的保养记录，定期（每运行500小时或半年）对喷油泵和调速器进行性能检查，可有效降低突发故障的风险，保障柴油发电机组的长期可靠运行。
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