新聞主題	噴油器工作狀態對柴油發電機的影響和檢測方法

 

導讀：康明斯柴油機功率覆蓋范圍寬廣，產品的應用領域也很廣。既然發動機的種類多，應用的設備又紛繁復雜，那如何才能讓原始設備生產商(OEM)買到合適的康明斯發動機，并正確的安裝在其設備上呢？這正是康明斯應用工程的使命和任務所在。發動機是中間產品，高質量的應用工程是確保柴油發電機組正常運行的前提，根據康明斯柴油發電機運行工況和共軌軌道向噴油器提供的高壓燃油，噴油器可分為四個工作狀態。

 

 一、噴油器工作過程

 

1、針閥關閉狀態

      電磁閥未通電時，銜鐵在電磁閥彈簧的作用下，克服了銜鐵彈簧的彈力，使球閥關閉了出油節流孔，這時壓力控制室內雖有很高的燃油壓力，但由于出油節流孔孔徑不大，作用在球閥上的壓力很小，無法推開球閥，球閥因此處于關閉狀態，這時針閥承受著下列幾種作用力。

（1）使針閥向上開啟的作用力，即具有軌道壓力的燃油作用在針閥錐面上的垂直向上分力。

（2）針閥彈簧作用在針閥上的壓力。

      在柴油發電機噴油器電磁閥不通電的條件下，由于有壓力放大作用，使針閥關閉的燃油壓力大于使針閥升起的油壓推力，加上針閥彈簧的壓力，因此，針閥處于噴油前的關閉狀態。從針閥開始升起的噴油始點到噴油燼點，噴油壓力始終保持與軌道壓力相等的高壓狀態。

2、針閥關閉，噴油結束

      當噴油脈寬滿足要求后，電磁閥在控制器指令下，切斷線圈的電流，電磁力消退，電磁閥彈簧開始壓銜鐵，使球閥又處于關閉狀態，出油節流孔被堵塞。

      出油節流孔的關閉，高壓燃油從進油節流孔進入壓力控制室內后，控制室內的燃油只有進，沒有出，因此，壓力會很快升高，達到相等的高壓。這種高壓作用在控制活塞頂部的A面上，所形成的壓力與針閥彈簧力的合力，很快超過了針閥錐面上向上的燃油壓力后，針閥就會快速關閉，噴油結束。

      針閥的關閉速度取決于通過進油節流孔的流量，針閥從下移開始直至座面落座，才把噴孔通道關閉，噴油停止。于共軌中的壓力一直存在，所以任何時刻噴油器都可以在電磁閥的控制下噴油、停油，這也為柴油發電機在每個工作循環內實現多次噴射，創造了有利條件，這也是脈動時間控制系統無法與之比擬的。

3、針閥開始升起，噴油開始

       針閥處于噴油前的靜止狀態時，由控制器發出指令，為提高電磁閥的響應速度，以高電壓、大電流對電磁閥線圈通電，線圈迅速產生強大的電磁吸力，使銜鐵克服了電磁閥彈簧的預緊力，快速上移，球閥被打開，出油節流孔開通，壓力控制室內的燃油從出油節流孔流向其上方空腔，并從該空腔經回油管流回油箱。出油節流孔打開后，壓力控制室內的燃油立即卸壓。壓力控制室內作用在控制活塞上的燃油壓力會迅速降低，而這時作用在針閥錐面上的向上作用力，依然保持為軌道壓力未變，因此會產生壓差，使針閥能克服針閥彈簧的預緊力快速升起，并打開針閥座面，使具有軌道壓力的高燃油，從閥芯座面通道經壓力室的噴孔噴入燃燒室，如采用無壓力室針閥偶件，則釗閥升起后，高壓燃油會直接從噴孔噴入氣缸。與此同時，由于銜鐵上升，磁路中氣隙減小，起動時的大電流可以及時降低到電磁鐵所需的維持電流。針閥升起與噴油開始幾乎是同時發生，因此，把柴油發電機噴油器針閥升起的瞬間稱為噴油始點。

4、針閥最大升程

（1）針閥從靜止狀態的升程為零，開始升起到最大升程，需要一個升起過程，在這區間噴油一直在進行。

（2）針閥升程由零到最大的過程中，針座面開度由全關到全開。流經座面的燃油節流阻力由最大到最小，不同的開度會產生不同的節流規律，對噴油量產生不同的影響。

（3）針閥在升起過程中，控制活塞同時上移，使壓力控制室內的容積逐漸減小，這時如果控制室內無燃油流出，則其內部壓力會不斷升高，并將阻擋釗閥升程的加大。因此，在針閥上移的過程中，壓力控制室內必須繼續有部分燃油從出油節流孔口流出，保持一定的樂降才行。

（4）由于與壓力控制室相通的不僅有出油節流孔口，還有進油節流孔，當壓力控制室內因部分燃油流出后，產生一定壓降的同時，具有軌道壓力的高壓燃油，從進油節流孔經節流后不斷向壓力控制室內補充，又使控制室內壓力回升。山此可見，針閥在升起過程中，壓力控制室內燃油有出有進，為了保證針閥升起能連續進行，要求出得快、進得慢，因此，出油節流孔的直徑一般要大于進油節流孔的直徑。

      上述分析表明，出油節流孔直徑大于進油節流孔時，會使針閥具有一定的上升速度，但如果出油節流孔直徑與進油節流孔直徑差距過大，會使針閥上升速度過快，造成初始噴油速率過高，會影響柴油發電機的噪聲及排放；如果出油孔與進油孔直徑相差過小，針閥上升速度會過慢，造成初始噴油速率過低，同樣會影響柴油發電機性能。

      控制活塞隨針閥升起而上移，當針閥達到最大升程時，控制活塞移到最高位置，壓力控制室6內的燃油在控制活塞上移過程中，其頂部形成一層近似于墊片的油墊，限制了控制活塞的繼續上移。控制活塞到達上止點，如無油墊存在，則屬機械限位，控制活塞每次上移時，必受一次機械撞擊，容易磨損。而有油墊存在后，控制活塞到達上止點時屬于液壓限位，只有柔性撞擊，零件壽命可以延長。

 

圖1  噴油器三維左視圖

圖2  電磁閥噴油器工作原理圖

 

二、噴油器檢測方法

 

1. 外觀檢查

      首先檢查噴油器的外觀是否完整，有無明顯的損傷、腐蝕或漏油現象。

2. 阻塞測試

      將噴油器拆下后，將其吸入柴油并進行壓力測試，觀察噴油器是否正常噴油。

3. 噴油量檢測

      使用專用的噴油器測試器，連接噴油器并進行噴油量的檢測。測試器一般會測量每個噴油器的噴射量，確保其符合規定。

4. 噴霧均勻性檢測

      將噴油器安裝回發動機后，通過觀察噴油器的噴霧是否均勻，避免出現霧化不均勻的情況。

5. 清潔檢測

      使用專用的噴油器清洗劑，將噴油器進行清洗，并觀察清洗后的噴油器是否恢復正常工作狀態。

 

柴油機噴油器噴霧形狀檢測

6缸噴油器噴霧錐角分布圖

 

總結：

      噴油器是發動機燃油系統中的重要部件，其工作質量直接影響著燃油的噴射效果和發動機的工作性能。需要注意的是，以上檢測方法需要使用專業的噴油器測試設備和清洗劑。對于一些復雜的故障，建議將噴油器送至專業的維修廠進行檢修和維護。

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