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STC康明斯噴油器的調整與檢查及常見故障 |
摘要：康明斯柴油機步進噴油系統，簡稱STC，即分步噴油正時控制系統。該系統利用液壓原理，控制噴油柱塞下行的開始時間，實現提前和延期噴油，達到有效控制氣缸壓力，提高燃油的燃燒效率，從而獲得更大的功率該系統與噴油器合為一體，稱為 PT（D）-STC型噴油器（簡稱STC噴油器）。 STC型噴油器與常規（D）型噴油器相比，增加了液壓提前器、提前器鎖緊螺母等零部件。
一、STC噴油系統概述
1、工作原理
一般的（D）型噴油器系機械式開式噴油器，常用于氣缸蓋Q內有進、回油道的康明斯系列柴油機。其基本功能為將燃油泵9送來的低壓燃油轉變為高壓（約68.89-137.79 MPa）燃油噴入燒室對油進行計量與燃油泵共同作用以滿足柴油機對燃油供油量的要求；協同噴油器驅動凸輪，在規定的時刻和期間內完成噴射過程，確保霧化《質量優良和噴射結束后無滴漏等不良現象。噴入柴油機的燃油量由計量孔前的燃油壓力（燃油泵的供油壓力）和計量孔開啟的時間決定。在進入噴油器9的燃油中約有80%用于噴油器的冷卻（回油）,因此噴油器有較長的使用壽命。
而STG型噴油器與一般的（D）型噴油器不同的是在啟動和輕載工況下，采用“噴油提前正時方式，即燃油在壓縮循環Q中更早噴射而在中、重載工況下使用常態正時方式",即燃油在壓縮循環中更晚噴射。
STG型噴油器提前正時方式是由STC控制閥“輸出的機油（壓力不低于70 kPa）控制的。當壓力潤滑油充滿提前器柱塞Q與柱塞套之間的空間時，相當于!液體挺柱”,提前器柱塞通過它作用于提前器柱塞套，從而在相同的噴油凸輪轉角下使噴油器柱塞提前下行，完成提前噴油。在常態正時方式下，STC控制閥關閉了壓力潤滑油輸出通道，提前器柱塞與柱塞套之間沒有壓力氵閏滑油，“液體挺柱"消失。在相同的噴油凸輪轉角Q下，提前器柱塞與柱塞套直接形成剛性接觸，噴/由器柱塞恢復常態下行，從而實現常態下的噴油正時Q。STC控制淺的開啟或關閉是由燃油壓力Q控制的，當燃油壓力低于22]kPa時，STC控制閥處于開啟狀態，允許機油“輸送到提前器，形成液體挺柱”。當燃油壓力高于221 kPa時，STC控制關閉，機油輸送到提前器的通路被切斷， “液體挺柱”消失。
2、優點
（1）在噴油提前正時方式下工作時，能改進在寒冷天氣下的怠速特性4和減少發動機冒白煙；提高輕載工況的燃油經濟性Q減少噴油器積炭。
（2）在常態正時方式下工作時，能控制氣缸最高爆發壓力降低NOX（氮氧化物Q）的排放。N系列主要結構基本都一樣.主要根據他的作業工況，會有一些變化，比如說進氣增壓冷卻Q這些方面，或者加裝其他的附屬裝置，如液壓泵Q等。
二、噴油器的工作過程
1、旁通階段
噴油器處于停止供油狀態，柱塞被壓在最低位置，柱塞中部細的部位把噴油器內部的進回油道勾通。這時燃油對噴油器進行冷卻，并排除油道中的氣體，柴油機在作功和排氣沖程中噴油器柱塞一直處于這一狀態。
2、計量（量油）階段
當凸輪繼續旋轉到進氣沖程后不久，由于凸輪外型曲線的變化，柱塞在彈簧的作用下升起，先將進、回油道切斷，燃油旁通結束，量孔開始計量，燃油流至噴油器的油杯,此時由于油壓低，噴孔直徑小（^0.17mm）而不會漏油。當柱塞上升到最高位置后，凸輪外型曲線保持平穩，柱塞處在最高位置直到進氣結束。在壓縮沖程中，在凸輪曲線的作用下，柱塞緩慢下行，直至接近封閉計量孔，計量結束。
3、準備噴射階段
計量結束后，柱塞下行到一定的位置，下部的油杯及油道就產生了一定的壓力，使止回球閥落到球座上，關閉了進油道，柱塞繼續下行把油道與油杯分開，由于柴油機轉速高、計量時間短，其油杯不會被燃油充滿，所以，這階段只是壓縮和部分地排除油杯中的氣體，為噴射作準備。
4、噴射階段
在柴油機壓縮沖程接近終了時，凸輪外型曲線又有突然的變化，使柱塞快速下行，把油杯里的燃油以1056KG/CM2的高壓，噴入汽缸內，在噴射的同時，柱塞中部細的部位又使進、回油道聯通，燃油又開始旁通，柱塞最后落到油杯上，噴油結束。
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圖1 STC工作原理示意圖 |
圖2 噴油器工作原理圖 |
三、PT噴油器的調整與檢查
1、止回球閥
在PT（D）型噴油器內裝配止回球閥是為了防止回壓的升起而影響別的噴油器的量油。有缺陷的止回球和球座會引起柴油機反應不靈敏。柴油機正常停車，從怠速到停車約需1--2秒鐘。如果密封不好，就會延長到5秒以上。
2、噴油器的使用
噴油器的使用應注意兩點：
（1） 調整：柴油機上的任何調整，只要影響噴油器的柱塞行程,就要對噴油器的行程和氣門間隙進行調整，否則將影響柴油機正常工作。調整方法應遵照柴油機使用保養說明書或維修手冊的有關規定進行調整。
（2） 噴油器的有關修理及校定應由康明斯公司指定的售后網點來完成。
3、噴油器不工作
如果某缸噴油器停止噴油，柴油機肯定出現動力不足或工作不平穩等故障現象。造成噴油器不工作的原因有三點：
○ 柱塞咬死
○ 進油孔和濾網堵塞
○ 噴油孔堵塞
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圖3 STC型PT燃油系統流向圖 1- 燃油進口；2-燃濾器；3- 燃油泵；4- 流往噴嘴；5-噴油器；-回油管；7-齒輪泵冷卻回油 |
圖4 康明斯柴油機噴油正時調整示意圖 |
四、PT燃油系常見故障處理
對于PT燃油系統（組成如圖5所示）的一些常見故障，可在用戶處進行簡單處理以解決問題。
1、柴油機起動困難（不能起動）、功率不夠或不能停車、不熄火時判定為停車閥故障：
（1）利用手動軸實現停車閥的開和關，將手動軸擰進去，直到擰不動為止，此為開；停車時將手動軸擰出來，也要擰到擰不動為止，此為關。
（2）拆解停車閥，清洗停車閥零件，并用金相砂紙研磨作用閥體內孔。
2、柴油機游車（轉速不穩）時：
（1）拆卸EFC電子執行器，拆卸時先擰松安裝螺釘。EFC電子執行器零件組成如圖6所示。
（2）旋轉EFC執行器15°，再取下執行器，清洗干凈。
（3）然后按下述方法裝回燃油泵體：將執行器插入燃油泵體，直到執行器法蘭離燃油泵體約9.5mm，然后用手掌將執行器輕輕推入燃油泵EFC安裝孔中，并轉動30°，直到執行器法蘭碰到燃油泵體。從最下端按順時針方向擰緊安裝螺釘，先用手擰緊，直至擰不動為止，再用扳手擰緊。
（4）需查看減振器膜片是否凹陷或是否有隱藏裂紋。先拆下減振器，再拆開減振器，查看減振器膜片是否凹陷或將減振器膜片落到一個堅硬的平面上，應有清脆的響聲，若聲音濁悶，則需更換減振器膜片。
3、當帶AFC的柴油機加速時煙度過大或功率不夠時，可調整無空氣調整螺釘（僅限于單彈簧AFC即無空氣調整螺釘在燃油泵體上時）；煙度大，往泵體里擰；功率不夠，往外擰。注意：僅限擰進擰出半圈以內。
4、若確診齒輪泵驅動軸已斷，則可更換齒輪泵總成，先拆下故障齒輪泵總成，再更換從周轉泵上拆下的齒輪泵總成。
5、對于全程泵、發電泵若遇柴油機功率不夠，則可適當增大節流軸油門，即退前限位螺釘。若為車用泵或節流軸未鎖定在全油門的油泵，則不可更改此油門。
6、 燃油泵怠速可調整：因燃油泵在試驗臺上調整的怠速是一個值，但適配的主機卻千差萬別，故燃油泵的怠速可調整。兩極調速器的怠速在兩極彈簧組罩殼內調整，vs調速器的怠速調整怠速調整螺釘。。
7、 更換停車閥前濾清器內的濾芯：注意濾芯裝入時，小孔朝內，彈簧大端在外。
8、 更換噴油器O型圈、彈簧：
（1）更換時，保證無臟物進入噴油器內腔。
（2）更換彈簧后，回裝噴油器柱塞，一定要保證噴油器柱塞干凈無臟物，且保證無阻滯地旋入。
9、若遇說不清楚故障的情況，最好是帶一臺周轉泵去，以免現場處理故障解決不了，要更換又得等，費時費力。
對于用戶使用不當的情況，主要是用油清潔度不好，含雜質（水、臘、臟物）過多，造成燃油泵損壞的，首先承諾此次三包，然后告知用戶注意事項，同時表明下不為例。
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圖5 康明斯柴油機PT燃油系統組成圖 |
圖6 康明斯EFC電子執行器零件圖 |
以上所有的數據均是基于柴油發電機組帶燃油泵、水泵、機油泵、空濾器和消聲器運轉時獲得的，但不帶有充電機、空壓機、風扇、選用設備和驅動件。
以上所有的數據都是基于ISO 3046標準參考的條件—海拔110m（361ft），大氣壓力100kPa（29.53inHg），進氣溫度25℃ (77°F)，相對濕度30%，使用標準No.2號柴油或符合ASTM D975的柴油。
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