新聞主題	電控型和PT噴油器噴射錐角、均勻性及霧量試驗

 

摘要：柴油發電機的噴油器的試驗應在專用的試驗臺上進行，若在修理現場無法達到該條件，可用經驗檢測法來進行。康明斯公司通過本文中柴油機PT噴油器和電控型噴油器壓力、霧化質量及密封性試驗步驟及注意事項的介紹，使維修工和用戶進一步加深對康明斯發電機組燃油系統理論知識的理解，增強感性認識，從而掌握直噴與電控柴油發動機噴油器性能檢測的基本原理和方法，為今后在康明斯柴油機燃油系統故障維修的工作打下較牢固的基礎。

 

一、噴油器工作原理

 

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

      噴油器由噴油泵體、調整螺釘、調壓彈簧、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，經成對研磨，不能互換。針閥體內有針閥孔、環形油道、直油道、壓力室和噴孔。針閥頭部有兩個錐面和一個倒錐體形柱銷。大錐面處于壓力室中，小錐面座落在噴孔內錐面上，也是一對經研磨的密封面。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，作用在針閥大錐面上的柴油壓力克服調壓彈簧的預緊力而上升。當小錐面離開噴孔內錐面，使噴孔開啟，高壓柴油則經柱銷與噴孔的環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，壓力室內的柴油壓力迅速下降，調壓彈簧使針閥迅速落座封閉噴孔，使噴油斷然中止。經針閥與針閥體的配合間隙滲出的少量柴油，則經彈簧空腔、回油螺釘、回油管送回到柴油濾清器。

      噴油器開始噴油時的壓力叫噴油壓力，是柴油機重要指標之一，由轉動調壓螺釘改變調壓彈簧預緊力來調節。若是采用電控式噴油器，其噴油壓力由電控系統自動調節，電路如圖2所示。

 

圖1  柴油機噴油器工作特性

圖2  柴油機噴油器控制電路圖

 

二、普通PT噴油器試驗臺檢測法

 

1、噴油壓力及密封性試驗

（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臺按正確方法進行連接，如圖4所示。

（3）用螺絲刀擰松噴油器壓力調整螺釘，快速搖動噴油器試驗臺手搖柄，排出油路和噴油器內的空氣和油污。

（4）用螺絲刀慢慢擰緊噴油器壓力調整螺釘，并緩慢泵油，當噴油器試驗臺油壓表指針讀數等于試驗噴油器規定噴油壓力值時，即擰緊噴油器壓力調整螺釘鎖緊螺母，再泵油觀察噴油壓力是否有變化，若無變化則說明噴油壓力已調至規定值。

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

 

圖3  柴油機噴油器總成結構圖

圖4 噴油器與噴油器試驗臺連接示意圖

 

2、噴油器霧化質量試驗

（1）以60次/min的速度搖動噴油器試驗臺手搖柄進行泵油，用肉眼觀察噴霧油粒，油霧應細小、均勻、無明顯油滴，多孔式噴油器應形成一個霧化良好的小錐狀的油束，各油束間隔角度應符合原廠規定（如圖5所示）；軸針式噴油器，噴霧應為圓錐形，并不得有偏斜，且油霧應細小、均勻（如圖6所示）。

（2）以30~60次/min的速度搖動噴油器試驗臺手搖柄進行泵油，當油霧噴出時，耳朵應聽到“潑、潑、、、”跳躍式的噴油聲，并無針閥與閥體間的摩擦聲。

 

圖5  孔式噴油器噴霧質量效果圖

圖6  軸針式噴油器噴霧質量效果圖

 

3、噴油器噴射錐角的試驗

      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°，計算方法參考下式所列，參數如圖7所示。

（1）將具有吸油性能的試驗用紙置于噴油器噴孔正下方，如圖8所示。

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

 

圖7  柴油機噴霧錐角參數標注圖

圖8  噴油器霧化錐角試驗

 

三、噴油器經驗檢測法

 

       有條件的，可直接將噴油器裝在噴油器試驗臺上按規定要求進行試驗檢查。在沒有噴油器試驗臺的情況下，可直接在柴油機上檢查調整，可按下述方法進行：

1、針閥偶件滑動性檢查

（1）將針閥體傾斜約60°，拉出針閥長度約1/3（如圖9所示）。

（2）松手后，針閥應在自重作用下平穩的緩緩的落入針閥座內。

（3）將針閥相對于閥座轉過任意角度重復（1）、（2）試驗。

（4）若針閥在某一角度不能平穩下滑，則應更換針閥偶件。

2、噴霧質量和壓力試驗

（1）新舊對比檢測法

      先準備一個標準的噴油器（經檢查調整噴油壓力和噴霧質量都符合規定的噴油器）和一個三通接頭，把它裝在噴油泵（噴油泵必須供油正常）的出油閥接頭上，進行對比檢查。將油門放在最大供油位置，使柴油機減壓，以100～200r/min的轉速搖轉曲軸，將標準的噴油器與被檢測的噴油器進行對比檢查。

      如果標準的噴油器與被檢測的噴油器同時噴油，霧化良好、噴油聲音清脆、無滲油滴油時，則說明被檢測的噴油器噴油壓力、霧化質量合格。如果被檢測的噴油器比標準噴油器先噴油或后噴油時，則說明被檢測噴油器的噴油壓力偏低或偏高，應進行調整，旋進或旋退調壓螺釘，直至使被檢測的噴油器與標準的相同為止。如果兩個噴油器同時噴油，而被檢測噴油器噴油霧化不良，有油束或有滴油時，則說明被檢測的針閥偶件有問題，則需檢修或更換。

（2）就機檢測法

      若手頭上無標準噴油器和三通接頭，也可直接在柴油機上檢查調整，噴油器所在位置如圖10所示。其具體做法是：

①拆下柴油機上的高壓油管，將高壓油管一端裝上被檢測噴油器的進油接頭，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，搖轉曲軸，使柴油機轉速在100～200r/min內，這時被檢測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）擰動調壓螺釘，使噴油壓力由低到高，又使噴油壓力由高到低，如此反復進行2～3次，選出該噴油器霧化質量好、無油束、斷油干脆、無滴油現象的一個位置，把調壓螺釘固定下來，即可繼續使用。如在擰動調壓螺釘過程中，噴油器始終霧化不良，噴射有油束、無噴油聲、有滴油滲油現象，則說明該噴油器的針閥偶件不能使用，應更換新件。

 

圖9 檢查噴油器針閥偶件滑動性

圖10  噴油器在柴油機上位置圖

 

四、電控噴油器試驗臺檢測法

 

      電控柴油機噴油器試驗臺裝置如圖11所示，原理框圖如圖12所示。

1、均勻性檢測步驟及方法

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

（2）接上脈沖信號線。

（3）設定好時間等參數后，按下控制面板上[運行]鍵即可。

      檢測同一臺柴油機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到要求或在規定的誤差范圍內，可反映噴油器的電特性、孔徑變化以及堵塞等因素對噴油器的影響。通常，柴油機的所有噴油器的噴油量的偏差應不大于±20％。

2、霧化性檢測步驟及方法

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

（2）接上脈沖信號線。

（3）打開頻閃燈，設定好時間等參數后，按下控制面板上[運行]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，無明顯油滴和射流現象，否則需更換。

3、密封性檢測步驟及方法

      調整供油壓力，使其高于正常供油壓力，拆除噴油器脈沖信號線，保持時間在1 min內，觀察噴油器是否有滴漏現象，此時噴油器滴漏不應大于一滴(或按技術標準)。

4、噴油量檢測步驟及方法

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

（2）接上脈沖信號線。

（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試劑。

（4）按要求設定供油壓力、時間等參數。

（5）按下控制面板上的[運行]鍵進行測定。

      一般是在連續噴油15s的情況下檢測各缸噴油器的噴油量，然后參照被檢機型的相關技術手冊判斷噴油量誤差是否在其規定誤差范圍內，以確定是否需要更換。

 

圖11  電控柴油機噴油器質量測試

圖12  電控噴油器試驗檢測儀原理圖

 

總結：

      噴油器試驗臺測控系統，根據軌壓信號、噴油率信號、電磁閥驅動電流信號、電磁閥升程信號以及單次循環噴油量信號，顯示噴油器入口壓力、噴油率、電磁閥驅動電流、電磁閥升程以及單次循環噴油量，并根據以上信號，輸出噴油器的性能參數到顯示屏，供檢測人員參考。通過柴油電噴共軌噴油器試驗數據的收集和分析，我們可以了解噴油器的工作原理和性能特點。同時，通過對試驗數據的分析，可以評估柴油電噴共軌噴油器的噴油準確性、噴射壓力控制精度、噴霧形狀以及工作穩定性。通過對柴油電噴共軌噴油器試驗數據的分析，可以為進一步優化柴油發動機的燃油噴射系統提供參考和依據。通過不斷完善和改進柴油電噴共軌噴油器的設計和制造技術，可以進一步提高發動機的燃燒效率和排放性能，滿足環境保護和可持續發展的需求。

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