故障檢修與技術(shù)維護(hù)

柴油發(fā)電機(jī)噴油器的檢查與更換

 

摘要：康明斯柴油發(fā)電機(jī)對(duì)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(méi)有滴油現(xiàn)象。當(dāng)燃油壓力大于噴油器的開(kāi)始噴油壓力時(shí)，便克服彈簧預(yù)緊力將針閥頂開(kāi)，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(kuò)散，形成霧狀，即為霧化。噴油器霧化不良，會(huì)造成柴油機(jī)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(zhì)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(jìn)行詳細(xì)敘述，供于康明斯用戶參考，以提高柴油發(fā)電機(jī)的維修水平。

 

一、噴霧質(zhì)量檢查與處理

 

1、噴油器質(zhì)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(yīng)符合下列要求：

（1）噴油聲音清脆。

（2）油束呈細(xì)霧狀態(tài)，沒(méi)有可見(jiàn)的油滴。

（3）沒(méi)有偏射和滴油現(xiàn)象。

（4）經(jīng)過(guò)多次噴射后，噴油嘴處是干的或稍有濕潤(rùn)。

 

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(xì)線，或有后滴）的外部表現(xiàn)是柴油機(jī)溫度較高，工作無(wú)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(xù)燃燒，伴有“噼啪”聲響。由上可知，噴油器霧化不良，多數(shù)是由于進(jìn)入噴油器環(huán)狀油腔的燃油壓力小于技術(shù)文件規(guī)定的開(kāi)始噴油壓力或燃油黏度過(guò)大所引起。圖3為噴油器噴嘴放大圖，不同噴孔的噴霧狀態(tài)如圖4所示。

（1）安裝不當(dāng)

      拆裝噴油器時(shí)，安裝不當(dāng)或?qū)⒕芘技砻媾K，或有燃?xì)饣芈┈F(xiàn)象，使噴油器過(guò)熱，造成噴油器霧化不良。

（2）噴油器技術(shù)狀況的影響。

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

（3）噴油器調(diào)壓彈簧彈力過(guò)小。

      由噴油器工作原理可知，噴油器環(huán)狀油腔的燃油壓力大小隨著調(diào)壓彈簧調(diào)定的預(yù)緊力變化而變化，如果調(diào)壓彈簧調(diào)定的預(yù)緊力過(guò)小，則環(huán)狀油腔的燃油壓力也就小，燃油分子的密度相應(yīng)小，壓力尚未繼續(xù)增長(zhǎng)，燃油分子密度尚未達(dá)到噴射時(shí)的理想密度，針閥被燃油推開(kāi)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(kuò)散能量就小，即霧化不良。

（4）噴油嘴關(guān)閉不嚴(yán)。

      噴油器工作時(shí)針閥與閥座進(jìn)行沖擊振動(dòng)，會(huì)使針閥的工作面出現(xiàn)疲勞裂紋而脫層變形，加之有機(jī)械雜質(zhì)、液力流動(dòng)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(huán)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(shí)，針閥頻繁地往復(fù)運(yùn)動(dòng)，于是針閥桿與其配合件發(fā)生摩擦而引起磨損，加之燃油中的機(jī)械雜質(zhì)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(shí)，就會(huì)有一部分燃油在壓力作用下經(jīng)針閥桿周?chē)目p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(shí)，還會(huì)減少噴油量，使發(fā)動(dòng)機(jī)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(jié)構(gòu)放大圖

圖4  噴油器噴霧狀態(tài)對(duì)比圖（噴射時(shí)間1.1秒）

 

 

3、故障診斷與排除

（1）發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，用手摸高壓油管脈動(dòng)情況。若脈動(dòng)強(qiáng)度小于其他缸的高壓油管，很有可能此缸噴油不良。應(yīng)用扳手松開(kāi)被懷疑氣缸的高壓油管接頭使該缸斷油，若發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不發(fā)生變化，說(shuō)明該缸噴油器有故障，應(yīng)進(jìn)行調(diào)校。

（2）如果更換柴油后明顯的出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降，有排氣管冒黑煙等不良現(xiàn)象，證明是因柴油質(zhì)量不佳引起霧化不良，應(yīng)予以更換。

（3）將噴油器從氣缸上拆下，接上高壓油管，旋下調(diào)壓螺釘護(hù)帽，將調(diào)壓螺釘擰進(jìn)，同時(shí)用旋具撬動(dòng)柱塞彈簧座，觀察噴油狀況，如霧化良好，說(shuō)明原來(lái)噴油壓力太低，應(yīng)按規(guī)定壓力調(diào)整，并擰上護(hù)帽。噴油壓力調(diào)整方法：

      噴油器噴油壓力的調(diào)整應(yīng)在噴油器試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行。

      將噴油器裝在試驗(yàn)臺(tái)上，均勻緩慢地壓動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)手柄，到噴油器開(kāi)始噴油時(shí)，觀察指針擺動(dòng)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(yīng)松開(kāi)調(diào)壓螺釘?shù)逆i母，擰動(dòng)調(diào)壓螺釘，向里擰噴油壓力增大，向外擰噴油壓力減小。在沒(méi)有試驗(yàn)臺(tái)的情況下，可在發(fā)動(dòng)機(jī)上直接進(jìn)行噴油壓力的調(diào)整。把噴油器從氣缸蓋上拆下來(lái)，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(mén)放在最大位置，快速搖轉(zhuǎn)曲軸，先調(diào)低噴油壓力，然后慢慢調(diào)高，當(dāng)聽(tīng)到有清脆的噴油聲，看到噴霧細(xì)碎，把手放到離噴油器嘴33cm遠(yuǎn)處，感覺(jué)到噴出的油束打在手上有力時(shí)，說(shuō)明噴油壓力基本符合要求。

（4）若噴油壓力正常，應(yīng)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(yīng)修復(fù)或更換。

 

二、噴油器拆裝步驟

 

      燃油供給系統(tǒng)是柴油發(fā)電機(jī)的重要組成部分，屬于柴油發(fā)電機(jī)的心臟，而噴油器又恰恰是該系統(tǒng)最重要的部件。噴油器技術(shù)狀態(tài)的好與否將直接影響著柴油發(fā)電機(jī)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?chē)?yán)，除非萬(wàn)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(shí)。因此，拆裝時(shí)要認(rèn)真清洗，尤其是新更換的噴油嘴偶件更要認(rèn)真徹底清洗。

1、拆裝工具表和注意事項(xiàng)

（1）在拆卸安裝時(shí)一定要保持清潔度。

（2）禁止在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中檢修噴油器。

（3）在發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉30秒后進(jìn)行噴油器的檢修。

（4）只能更換同一種型號(hào)的噴油器。

（5）更換完噴油器后要進(jìn)行適配。

（6）在拆卸噴油器前一定要把啟動(dòng)電源關(guān)掉。

（7）準(zhǔn)備好拆卸所用工具，如表1所列，實(shí)物如圖5所示。

表1    柴油發(fā)動(dòng)機(jī)噴油器部件拆卸工具統(tǒng)計(jì)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(duì)應(yīng)的高壓油管，拆下高壓過(guò)波管壓緊螺母。

③ 用專用工具3164025從汽缸蓋中拔出高壓過(guò)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(gè)M8螺栓旋入噴油器頂部螺孔內(nèi)，用扳手輕輕向上敲擊拔出噴油器，檢查有無(wú)墊片遺漏在噴油器孔內(nèi)。

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(shí)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(duì)高壓有管的管接頭進(jìn)行檢查是否有破損和贓污，如有必要進(jìn)行更換或處理。把待安裝孔中用專用工具進(jìn)行處理。

② 安裝噴油器時(shí)必須使噴油器頂端定位銷(xiāo)處于壓板槽內(nèi)。

③ 將噴油器放入，依次套進(jìn)壓板、球面墊圈，旋入壓板螺栓，并以5N·m的力矩?cái)Q緊。

④ 從高壓油管過(guò)渡管孔處觀察，確認(rèn)噴油器進(jìn)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(zhuǎn)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(yù)先在接管的橡膠密封圈上均勻涂抹凡士林，同時(shí)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?cái)Q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(guò)油嘴回油管的回油量來(lái)判斷接管與噴油器的密封，回油量超過(guò)正常時(shí)，必須檢查油嘴安裝情況依次松開(kāi)各缸高壓油管，回油量減少的那個(gè)油嘴需要重新安裝。

      最后，安裝完成后對(duì)噴油器進(jìn)行測(cè)試，噴霧狀態(tài)達(dá)到正常霧化標(biāo)準(zhǔn)即可。如圖8所示。

 

圖7  噴油器對(duì)準(zhǔn)入座

圖8  柴油發(fā)電機(jī)安裝后噴油狀態(tài)

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