故障檢修與技術維護

柴油發電機噴油器的檢查與更換

 

摘要：康明斯柴油發電機對噴油器工作的基本要求是有一定的噴射壓力、一定的射程和一定的噴霧錐角，噴霧良好，噴油終了能迅速停油，沒有滴油現象。當燃油壓力大于噴油器的開始噴油壓力時，便克服彈簧預緊力將針閥頂開，燃油急速地噴入燃燒室。噴入燃燒室的燃油體積劇烈膨脹擴散，形成霧狀，即為霧化。噴油器霧化不良，會造成柴油機怠速工作不良，耗油量增大，排氣管冒黑煙、爆震等。康明斯公司在本文將噴油器的噴霧質量檢查及噴油器霧化不良故障原因與排除方法，以及噴油器拆裝步驟進行詳細敘述，供于康明斯用戶參考，以提高柴油發電機的維修水平。

 

一、噴霧質量檢查與處理

 

1、噴油器質量要求

      康明斯噴油器壓力和噴油量曲線如圖1所示，噴孔流量曲線如圖2所示。良好的噴油器應符合下列要求：

（1）噴油聲音清脆。

（2）油束呈細霧狀態，沒有可見的油滴。

（3）沒有偏射和滴油現象。

（4）經過多次噴射后，噴油嘴處是干的或稍有濕潤。

 

圖1  噴油器盛油腔壓力和噴油率

圖2  噴油器噴孔出口流量曲線

 

 

2、故障原因分析

      噴油器霧化不良（噴油成細線，或有后滴）的外部表現是柴油機溫度較高，工作無力，氣缸上部有敲缸聲。排氣管冒黑煙，部分未燃燒的柴油繼續燃燒，伴有“噼啪”聲響。由上可知，噴油器霧化不良，多數是由于進入噴油器環狀油腔的燃油壓力小于技術文件規定的開始噴油壓力或燃油黏度過大所引起。圖3為噴油器噴嘴放大圖，不同噴孔的噴霧狀態如圖4所示。

（1）安裝不當

      拆裝噴油器時，安裝不當或將精密偶件表面弄臟，或有燃氣回漏現象，使噴油器過熱，造成噴油器霧化不良。

（2）噴油器技術狀況的影響。

      技術狀況良好的噴油器，且燃油各項指標均符合要求，如果噴油器噴出的燃油霧化不良，多數是由于噴油器技術狀況變壞所引起的。

（3）噴油器調壓彈簧彈力過小。

      由噴油器工作原理可知，噴油器環狀油腔的燃油壓力大小隨著調壓彈簧調定的預緊力變化而變化，如果調壓彈簧調定的預緊力過小，則環狀油腔的燃油壓力也就小，燃油分子的密度相應小，壓力尚未繼續增長，燃油分子密度尚未達到噴射時的理想密度，針閥被燃油推開而噴油。由于燃油分子密度不大，所以噴出噴油器體外的燃油膨脹擴散能量就小，即霧化不良。

（4）噴油嘴關閉不嚴。

      噴油器工作時針閥與閥座進行沖擊振動，會使針閥的工作面出現疲勞裂紋而脫層變形，加之有機械雜質、液力流動沖刷和腐蝕等影響，使針閥與閥座的工作面粗糙度降低，密封性能變差而漏油，于是影響環狀油腔燃油壓力的升高和燃油分子密度不能增大而霧化不良。

（5）噴油嘴的配合偶件磨損。

      噴油器工作時，針閥頻繁地往復運動，于是針閥桿與其配合件發生摩擦而引起磨損，加之燃油中的機械雜質在其配合間隙中形成磨料磨損，致使針閥桿與閥體的配合間隙增大。噴油時，就會有一部分燃油在壓力作用下經針閥桿周圍的縫隙漏回燃油箱。因此，降低噴油器的噴油壓力而霧化不良。同時，還會減少噴油量，使發動機功率下降。

（6）燃油黏度的影響。

      黏度大的燃抽，噴入燃燒室的油滴直徑較大，即霧化不良。

 

圖3  噴油器噴嘴結構放大圖

圖4  噴油器噴霧狀態對比圖（噴射時間1.1秒）

 

 

3、故障診斷與排除

（1）發動機工作時，用手摸高壓油管脈動情況。若脈動強度小于其他缸的高壓油管，很有可能此缸噴油不良。應用扳手松開被懷疑氣缸的高壓油管接頭使該缸斷油，若發動機轉速不發生變化，說明該缸噴油器有故障，應進行調校。

（2）如果更換柴油后明顯的出現發動機功率下降，有排氣管冒黑煙等不良現象，證明是因柴油質量不佳引起霧化不良，應予以更換。

（3）將噴油器從氣缸上拆下，接上高壓油管，旋下調壓螺釘護帽，將調壓螺釘擰進，同時用旋具撬動柱塞彈簧座，觀察噴油狀況，如霧化良好，說明原來噴油壓力太低，應按規定壓力調整，并擰上護帽。噴油壓力調整方法：

      噴油器噴油壓力的調整應在噴油器試驗臺上進行。

      將噴油器裝在試驗臺上，均勻緩慢地壓動試驗臺手柄，到噴油器開始噴油時，觀察指針擺動到的最高壓力處，即為噴油器的噴油壓力。如果噴油壓力不符合要求，應松開調壓螺釘的鎖母，擰動調壓螺釘，向里擰噴油壓力增大，向外擰噴油壓力減小。在沒有試驗臺的情況下，可在發動機上直接進行噴油壓力的調整。把噴油器從氣缸蓋上拆下來，再裝到高壓油管上（要注意把高壓油管兩頭的螺母擰緊）,把油門放在最大位置，快速搖轉曲軸，先調低噴油壓力，然后慢慢調高，當聽到有清脆的噴油聲，看到噴霧細碎，把手放到離噴油器嘴33cm遠處，感覺到噴出的油束打在手上有力時，說明噴油壓力基本符合要求。

（4）若噴油壓力正常，應分解檢查噴油器針閥是否卡滯，閥體密封面是否磨損或燒蝕，噴孔是否變大或被積碳堵塞。應修復或更換。

 

二、噴油器拆裝步驟

 

      燃油供給系統是柴油發電機的重要組成部分，屬于柴油發電機的心臟，而噴油器又恰恰是該系統最重要的部件。噴油器技術狀態的好與否將直接影響著柴油發電機能否正常工作。噴油器不同于其它零部件，它的加工，裝配精度要求很嚴，除非萬不得已，不能隨意拆卸。每拆裝一次其使用壽命可縮短幾十甚至幾百小時。因此，拆裝時要認真清洗，尤其是新更換的噴油嘴偶件更要認真徹底清洗。

1、拆裝工具表和注意事項

（1）在拆卸安裝時一定要保持清潔度。

（2）禁止在發動機運轉過程中檢修噴油器。

（3）在發動機關閉30秒后進行噴油器的檢修。

（4）只能更換同一種型號的噴油器。

（5）更換完噴油器后要進行適配。

（6）在拆卸噴油器前一定要把啟動電源關掉。

（7）準備好拆卸所用工具，如表1所列，實物如圖5所示。

表1    柴油發動機噴油器部件拆卸工具統計表

 

2、噴油器總成的拆卸步驟

      噴油器所在部位如圖6所示。

① 拆下汽缸蓋罩殼以露出汽缸蓋上部。

② 拆下這缸對應的高壓油管，拆下高壓過波管壓緊螺母。

③ 用專用工具3164025從汽缸蓋中拔出高壓過渡管。

④ 拆下噴油器壓板螺栓、球面墊圈、噴油器壓板。

⑤ 將一個M8螺栓旋入噴油器頂部螺孔內，用扳手輕輕向上敲擊拔出噴油器，檢查有無墊片遺漏在噴油器孔內。

⑥ 將噴油器墊片套在噴油器頭部，噴油然橡膠圈處涂抹凡士林（墊片總厚3mm，為防止墊片脫落可在墊片與噴油器間涂以黃油或凡士林）。

 

圖5  拆裝噴油器專用工具實物圖

圖6  噴油器高壓油管拆除方法（所在位置）

 

3、安裝步驟

① 安裝前檢查外觀和清潔度。

      待裝噴油器的密封銅墊和O型圈是否完好。對高壓有管的管接頭進行檢查是否有破損和贓污，如有必要進行更換或處理。把待安裝孔中用專用工具進行處理。

② 安裝噴油器時必須使噴油器頂端定位銷處于壓板槽內。

③ 將噴油器放入，依次套進壓板、球面墊圈，旋入壓板螺栓，并以5N·m的力矩擰緊。

④ 從高壓油管過渡管孔處觀察，確認噴油器進油孔位于接管孔的中心，如圖7所示。然后再將壓板螺栓擰轉90°。

⑤ 用力將高壓油管沿接管孔軸線方向推到與噴油器接觸，注意預先在接管的橡膠密封圈上均勻涂抹凡士林，同時要使接管上的定位球位于汽缸蓋定位槽中。

⑥ 以55N·m的力矩擰緊接管壓緊螺母。最后安裝汽缸蓋罩殼和高壓油管。可以通過油嘴回油管的回油量來判斷接管與噴油器的密封，回油量超過正常時，必須檢查油嘴安裝情況依次松開各缸高壓油管，回油量減少的那個油嘴需要重新安裝。

      最后，安裝完成后對噴油器進行測試，噴霧狀態達到正常霧化標準即可。如圖8所示。

 

圖7  噴油器對準入座

圖8  柴油發電機安裝后噴油狀態

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