新聞主題	電控型和PT噴油器噴射錐角、均勻性及霧量試驗(yàn)

 

摘要：柴油發(fā)電機(jī)的噴油器的試驗(yàn)應(yīng)在專用的試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行，若在修理現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法達(dá)到該條件，可用經(jīng)驗(yàn)檢測(cè)法來(lái)進(jìn)行。康明斯公司通過(guò)本文中柴油機(jī)PT噴油器和電控型噴油器壓力、霧化質(zhì)量及密封性試驗(yàn)步驟及注意事項(xiàng)的介紹，使維修工和用戶進(jìn)一步加深對(duì)康明斯發(fā)電機(jī)組燃油系統(tǒng)理論知識(shí)的理解，增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)，從而掌握直噴與電控柴油發(fā)動(dòng)機(jī)噴油器性能檢測(cè)的基本原理和方法，為今后在康明斯柴油機(jī)燃油系統(tǒng)故障維修的工作打下較牢固的基礎(chǔ)。

 

一、噴油器工作原理

 

      噴油器的功用是將噴油泵送來(lái)的高壓柴油以一定的噴射壓力、噴注數(shù)量和角度，以霧狀油束噴入燃燒室，促使燃油與壓縮空氣良好地混合，以達(dá)到較完善的燃燒。在噴油器使用過(guò)程中，如果檢查調(diào)整不正確或安裝過(guò)程中操作不當(dāng)，會(huì)破環(huán)噴油器總成原有的良好性能，從而使柴油機(jī)工作不良或無(wú)法工作。下面我們從噴油器工作原理出發(fā)，重點(diǎn)介紹噴油器的檢查調(diào)整方法及安裝要點(diǎn)，以提高噴油器的使用性能。

      噴油器由噴油泵體、調(diào)整螺釘、調(diào)壓彈簧、頂桿、噴油器偶件及罩帽等組成。其中噴油器偶件是核心部件，也是燃油系三大偶件之一，其狀態(tài)的好壞決定了噴油器的工作性能。其工作特性如圖1所示。

      噴油器偶件由針閥和針閥體組成，為一高精度偶件，經(jīng)成對(duì)研磨，不能互換。針閥體內(nèi)有針閥孔、環(huán)形油道、直油道、壓力室和噴孔。針閥頭部有兩個(gè)錐面和一個(gè)倒錐體形柱銷。大錐面處于壓力室中，小錐面座落在噴孔內(nèi)錐面上，也是一對(duì)經(jīng)研磨的密封面。倒錐體柱銷伸入噴孔中，其作用是為使噴出的油霧形成一定錐角的油束。

      在噴油泵的供油行程時(shí)，作用在針閥大錐面上的柴油壓力克服調(diào)壓彈簧的預(yù)緊力而上升。當(dāng)小錐面離開噴孔內(nèi)錐面，使噴孔開啟，高壓柴油則經(jīng)柱銷與噴孔的環(huán)狀間隙成一定的錐角，以霧狀油束高速噴入燃燒室。在噴油泵停止供油后，壓力室內(nèi)的柴油壓力迅速下降，調(diào)壓彈簧使針閥迅速落座封閉噴孔，使噴油斷然中止。經(jīng)針閥與針閥體的配合間隙滲出的少量柴油，則經(jīng)彈簧空腔、回油螺釘、回油管送回到柴油濾清器。

      噴油器開始噴油時(shí)的壓力叫噴油壓力，是柴油機(jī)重要指標(biāo)之一，由轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)壓螺釘改變調(diào)壓彈簧預(yù)緊力來(lái)調(diào)節(jié)。若是采用電控式噴油器，其噴油壓力由電控系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)，電路如圖2所示。

 

圖1  柴油機(jī)噴油器工作特性

圖2  柴油機(jī)噴油器控制電路圖

 

二、普通PT噴油器試驗(yàn)臺(tái)檢測(cè)法

 

1、噴油壓力及密封性試驗(yàn)

（1）按正確方法組裝噴油器總成，如圖3所示。

（2）將噴油器與噴油器試驗(yàn)臺(tái)按正確方法進(jìn)行連接，如圖4所示。

（3）用螺絲刀擰松噴油器壓力調(diào)整螺釘，快速搖動(dòng)噴油器試驗(yàn)臺(tái)手搖柄，排出油路和噴油器內(nèi)的空氣和油污。

（4）用螺絲刀慢慢擰緊噴油器壓力調(diào)整螺釘，并緩慢泵油，當(dāng)噴油器試驗(yàn)臺(tái)油壓表指針讀數(shù)等于試驗(yàn)噴油器規(guī)定噴油壓力值時(shí)，即擰緊噴油器壓力調(diào)整螺釘鎖緊螺母，再泵油觀察噴油壓力是否有變化，若無(wú)變化則說(shuō)明噴油壓力已調(diào)至規(guī)定值。

（5）維持略低于規(guī)定噴油壓力約5ms，如噴油器噴孔處無(wú)明顯滴漏，則說(shuō)明密封性良好。

 

圖3  柴油機(jī)噴油器總成結(jié)構(gòu)圖

圖4 噴油器與噴油器試驗(yàn)臺(tái)連接示意圖

 

2、噴油器霧化質(zhì)量試驗(yàn)

（1）以60次/min的速度搖動(dòng)噴油器試驗(yàn)臺(tái)手搖柄進(jìn)行泵油，用肉眼觀察噴霧油粒，油霧應(yīng)細(xì)小、均勻、無(wú)明顯油滴，多孔式噴油器應(yīng)形成一個(gè)霧化良好的小錐狀的油束，各油束間隔角度應(yīng)符合原廠規(guī)定（如圖5所示）；軸針式噴油器，噴霧應(yīng)為圓錐形，并不得有偏斜，且油霧應(yīng)細(xì)小、均勻（如圖6所示）。

（2）以30~60次/min的速度搖動(dòng)噴油器試驗(yàn)臺(tái)手搖柄進(jìn)行泵油，當(dāng)油霧噴出時(shí)，耳朵應(yīng)聽到“潑、潑、、、”跳躍式的噴油聲，并無(wú)針閥與閥體間的摩擦聲。

 

圖5  孔式噴油器噴霧質(zhì)量效果圖

圖6  軸針式噴油器噴霧質(zhì)量效果圖

 

3、噴油器噴射錐角的試驗(yàn)

      一般而言，針閥的行程約為35μm，噴油器噴出的錐形油束的錐角為85°，計(jì)算方法參考下式所列，參數(shù)如圖7所示。

（1）將具有吸油性能的試驗(yàn)用紙置于噴油器噴孔正下方，如圖8所示。

（2）以60次/min的速度搖動(dòng)噴油器試驗(yàn)臺(tái)手搖柄進(jìn)行泵油，待試驗(yàn)用紙趨于中心位置被沖出圓圈時(shí)，用鋼直尺測(cè)量噴油器噴孔到試驗(yàn)用紙的距離H、圓圈直徑d。

 

圖7  柴油機(jī)噴霧錐角參數(shù)標(biāo)注圖

圖8  噴油器霧化錐角試驗(yàn)

 

三、噴油器經(jīng)驗(yàn)檢測(cè)法

 

       有條件的，可直接將噴油器裝在噴油器試驗(yàn)臺(tái)上按規(guī)定要求進(jìn)行試驗(yàn)檢查。在沒(méi)有噴油器試驗(yàn)臺(tái)的情況下，可直接在柴油機(jī)上檢查調(diào)整，可按下述方法進(jìn)行：

1、針閥偶件滑動(dòng)性檢查

（1）將針閥體傾斜約60°，拉出針閥長(zhǎng)度約1/3（如圖9所示）。

（2）松手后，針閥應(yīng)在自重作用下平穩(wěn)的緩緩的落入針閥座內(nèi)。

（3）將針閥相對(duì)于閥座轉(zhuǎn)過(guò)任意角度重復(fù)（1）、（2）試驗(yàn)。

（4）若針閥在某一角度不能平穩(wěn)下滑，則應(yīng)更換針閥偶件。

2、噴霧質(zhì)量和壓力試驗(yàn)

（1）新舊對(duì)比檢測(cè)法

      先準(zhǔn)備一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的噴油器（經(jīng)檢查調(diào)整噴油壓力和噴霧質(zhì)量都符合規(guī)定的噴油器）和一個(gè)三通接頭，把它裝在噴油泵（噴油泵必須供油正常）的出油閥接頭上，進(jìn)行對(duì)比檢查。將油門放在最大供油位置，使柴油機(jī)減壓，以100～200r/min的轉(zhuǎn)速搖轉(zhuǎn)曲軸，將標(biāo)準(zhǔn)的噴油器與被檢測(cè)的噴油器進(jìn)行對(duì)比檢查。

      如果標(biāo)準(zhǔn)的噴油器與被檢測(cè)的噴油器同時(shí)噴油，霧化良好、噴油聲音清脆、無(wú)滲油滴油時(shí)，則說(shuō)明被檢測(cè)的噴油器噴油壓力、霧化質(zhì)量合格。如果被檢測(cè)的噴油器比標(biāo)準(zhǔn)噴油器先噴油或后噴油時(shí)，則說(shuō)明被檢測(cè)噴油器的噴油壓力偏低或偏高，應(yīng)進(jìn)行調(diào)整，旋進(jìn)或旋退調(diào)壓螺釘，直至使被檢測(cè)的噴油器與標(biāo)準(zhǔn)的相同為止。如果兩個(gè)噴油器同時(shí)噴油，而被檢測(cè)噴油器噴油霧化不良，有油束或有滴油時(shí)，則說(shuō)明被檢測(cè)的針閥偶件有問(wèn)題，則需檢修或更換。

（2）就機(jī)檢測(cè)法

      若手頭上無(wú)標(biāo)準(zhǔn)噴油器和三通接頭，也可直接在柴油機(jī)上檢查調(diào)整，噴油器所在位置如圖10所示。其具體做法是：

①拆下柴油機(jī)上的高壓油管，將高壓油管一端裝上被檢測(cè)噴油器的進(jìn)油接頭，一端裝在噴油泵出油閥接頭上，并擰緊高壓油管兩端的接頭螺母；

②將油門手柄放在最大供油位置，在噴油泵正常供油的情況下，搖轉(zhuǎn)曲軸，使柴油機(jī)轉(zhuǎn)速在100～200r/min內(nèi)，這時(shí)被檢測(cè)的噴油器往缸外噴油，觀察其霧化情況；

③用螺釘旋具（螺絲刀）擰動(dòng)調(diào)壓螺釘，使噴油壓力由低到高，又使噴油壓力由高到低，如此反復(fù)進(jìn)行2～3次，選出該噴油器霧化質(zhì)量好、無(wú)油束、斷油干脆、無(wú)滴油現(xiàn)象的一個(gè)位置，把調(diào)壓螺釘固定下來(lái)，即可繼續(xù)使用。如在擰動(dòng)調(diào)壓螺釘過(guò)程中，噴油器始終霧化不良，噴射有油束、無(wú)噴油聲、有滴油滲油現(xiàn)象，則說(shuō)明該噴油器的針閥偶件不能使用，應(yīng)更換新件。

 

圖9 檢查噴油器針閥偶件滑動(dòng)性

圖10  噴油器在柴油機(jī)上位置圖

 

四、電控噴油器試驗(yàn)臺(tái)檢測(cè)法

 

      電控柴油機(jī)噴油器試驗(yàn)臺(tái)裝置如圖11所示，原理框圖如圖12所示。

1、均勻性檢測(cè)步驟及方法

（1）將被測(cè)噴油器安裝在噴油器清洗檢測(cè)儀上，調(diào)整其調(diào)整螺桿，使噴油器能很好定位。

（2）接上脈沖信號(hào)線。

（3）設(shè)定好時(shí)間等參數(shù)后，按下控制面板上[運(yùn)行]鍵即可。

      檢測(cè)同一臺(tái)柴油機(jī)的一組噴油器在相同的工況下，各噴油器噴射量之間的差值是否達(dá)到要求或在規(guī)定的誤差范圍內(nèi)，可反映噴油器的電特性、孔徑變化以及堵塞等因素對(duì)噴油器的影響。通常，柴油機(jī)的所有噴油器的噴油量的偏差應(yīng)不大于±20％。

2、霧化性檢測(cè)步驟及方法

（1）將被測(cè)噴油器安裝在噴油器清洗檢測(cè)儀上，調(diào)整其調(diào)整螺桿，使噴油器能很好定位。

（2）接上脈沖信號(hào)線。

（3）打開頻閃燈，設(shè)定好時(shí)間等參數(shù)后，按下控制面板上[運(yùn)行]鍵，觀察噴油霧化及噴油角度情況。

      各缸噴油器噴油角度要一致，霧化要均勻，無(wú)明顯油滴和射流現(xiàn)象，否則需更換。

3、密封性檢測(cè)步驟及方法

      調(diào)整供油壓力，使其高于正常供油壓力，拆除噴油器脈沖信號(hào)線，保持時(shí)間在1 min內(nèi)，觀察噴油器是否有滴漏現(xiàn)象，此時(shí)噴油器滴漏不應(yīng)大于一滴(或按技術(shù)標(biāo)準(zhǔn))。

4、噴油量檢測(cè)步驟及方法

（1）將被測(cè)噴油器安裝在噴油器清洗檢測(cè)儀上，調(diào)整其調(diào)整螺桿，使噴油器能很好定位。

（2）接上脈沖信號(hào)線。

（3）按下控制面板上的[排油]鍵，排去量油杯中殘余的的清洗測(cè)試劑。

（4）按要求設(shè)定供油壓力、時(shí)間等參數(shù)。

（5）按下控制面板上的[運(yùn)行]鍵進(jìn)行測(cè)定。

      一般是在連續(xù)噴油15s的情況下檢測(cè)各缸噴油器的噴油量，然后參照被檢機(jī)型的相關(guān)技術(shù)手冊(cè)判斷噴油量誤差是否在其規(guī)定誤差范圍內(nèi)，以確定是否需要更換。

 

圖11  電控柴油機(jī)噴油器質(zhì)量測(cè)試

圖12  電控噴油器試驗(yàn)檢測(cè)儀原理圖

 

總結(jié)：

      噴油器試驗(yàn)臺(tái)測(cè)控系統(tǒng)，根據(jù)軌壓信號(hào)、噴油率信號(hào)、電磁閥驅(qū)動(dòng)電流信號(hào)、電磁閥升程信號(hào)以及單次循環(huán)噴油量信號(hào)，顯示噴油器入口壓力、噴油率、電磁閥驅(qū)動(dòng)電流、電磁閥升程以及單次循環(huán)噴油量，并根據(jù)以上信號(hào)，輸出噴油器的性能參數(shù)到顯示屏，供檢測(cè)人員參考。通過(guò)柴油電噴共軌噴油器試驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集和分析，我們可以了解噴油器的工作原理和性能特點(diǎn)。同時(shí)，通過(guò)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，可以評(píng)估柴油電噴共軌噴油器的噴油準(zhǔn)確性、噴射壓力控制精度、噴霧形狀以及工作穩(wěn)定性。通過(guò)對(duì)柴油電噴共軌噴油器試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，可以為進(jìn)一步優(yōu)化柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油噴射系統(tǒng)提供參考和依據(jù)。通過(guò)不斷完善和改進(jìn)柴油電噴共軌噴油器的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)，可以進(jìn)一步提高發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒效率和排放性能，滿足環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的需求。

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