性能特點和作用說明

柴油發電機噴油器的功用、特點要求和結構形式

 

摘要：噴油器是柴油發電機燃油系統中最關鍵和最復雜的部件，也是設計和制造工藝難度最大的部件，它的好壞直接影響柴油發電機的性能和工作穩定性。噴油器實際上是一個電磁閥，其噴嘴對著進氣門（多點缸外噴射），其尾部接燃油分配管。噴油器應該滿足不同類型的燃燒室對噴油特性的要求，一般來說，噴注應有一定的貫穿距離和噴霧錐角，以及良好的霧化質量，而且在噴油結束的時候不發生滴漏現象。

 

一、噴油器的要求和結構、特點

 

      將噴油泵供給的高壓柴油以一定的壓力呈霧狀噴入燃燒室，以利于形成可燃混合氣。而電控燃油噴射系統的執行元件是噴油器。噴油器的功用是根據ECU的指令控制燃油噴射量。電控燃油噴射系統全部采用電磁式噴油器，單點噴射系統的噴油器安裝在節氣門體空氣入口處，多點噴射系統的噴油器安裝在各缸進氣歧管或汽缸蓋上的各缸進氣道處。

1、要求

（1）霧化均勻。

（2）噴射干脆利落。

（3）后滴現象。

（4）油束形狀與方向適應燃燒室形式。

（5）噴注應有一定貫穿距離和噴霧錐角，以及良好的霧化質量，而且在噴油結束時不發生滴漏現象

2、結構形式

      現代柴油發電機廣泛采用液壓啟閥式（又稱為閉式）噴油器，噴油器結構形式很多，但彼此間的主要區別是在噴油器，噴油器的結構與燃燒室形狀有關。閉式噴油器的形式很多，其基本類型有單孔式、多孔式、軸針式和冷卻式噴油器，如圖1所示。常見有以下分類：

（1）按噴孔數目不同，噴油器可分為多孔式和單孔式兩種。

（2）按冷卻方式不同分為冷卻液冷卻噴油器和燃油冷卻噴油器。

（3）按控制方式不同分為機械控制和電子控制。

（4）按是否強制冷卻分為冷卻式和非冷卻式。

（5）按調節彈簧位置分為彈簧上置式和彈簧下置式。

3、各種類型噴油器的特點

（1）單孔式噴油器

      如圖1左圖，這種噴油器由于孔徑大不易堵塞，噴出的油束穿透力強，霧化油粒較大。這種噴油器多用于采用分隔式燃燒室的小型柴油發電機。

（2）多孔式噴油器

      如圖1中圖，多孔式噴油器的孔徑為0.2～0.8mm，噴油壓力為17～22MPa；噴射壓力較高，燃油的霧化油粒勻細，分布較均勻，質量很好；因孔徑較小，噴孔容易堵塞；主要用于對噴油壓力要求較高的燃燒室，如直接噴射式燃燒室。

（3）軸針式噴油器

      如圖1右圖，軸針式噴油器的孔徑為1～3mm，噴油壓力為12～14MPa；噴出的油束成空心柱狀或空心錐狀，由于孔徑較大，并且噴油器工作時軸針在孔內做上下移動，有利于清除噴孔內形成，這種噴油器不易產生積炭堵塞等故障；主要用于對噴油壓力要求較低的燃燒室，如分隔式燃燒室。

（4）冷卻式噴油器

      對于強化程度較高的中、低速柴油發電機，大都采用冷卻式噴油器。這種噴油器在針閥體內部布置有冷卻液流道用以冷卻，也稱為內部冷卻。冷卻液通常采用淡水或柴油。淡水導熱系數大，冷卻效果好。使用淡水冷卻的噴油器冷卻系統是一個單獨設立的冷卻系統，稱為噴油器冷卻系統。圖2所示為內部冷卻器噴油器結構圖。

 

圖1  噴油器結構形式圖

圖2  內部冷卻器噴油器結構圖

 

二、噴油器的檢查與調整

 

1、用校驗器檢查與調整

（1）噴射壓力的檢查與調整

      將噴油器裝在校驗器上，均勻緩慢地壓動泵油手柄，至噴油器開始噴油時，觀察壓力表上的讀數是否符合規定的噴射壓力值，不符合即應進行調整。擰進調壓螺釘，噴油壓力增加；擰出調壓螺釘，噴油壓力降低。調好后將鎖緊螺母擰緊。

（2）噴霧質量的檢查

      主要檢驗噴油器在規定的壓力下能否把柴油噴射成細散均勻的霧狀油束。檢查也在噴油器校驗器上進行，以每分鐘80~100次的速度壓動泵油手柄，觀察噴射的油束是否正常，其霧化質量應符合下述要求：

① 油束成細霧狀，沒有可見的油滴。

② 不偏射、散射。

③ 斷油干脆、敏捷。

④ 多次噴射后，噴射器前端不應有滴油現象。

⑤ 噴油錐角應符合規定。測試方法是將噴油器垂直向下，在離噴油器下200mm處平放一張白紙，然后使噴油器在正常工作壓力下噴射，測量白紙上的油痕直徑，其直徑應在14~42mm之間。

2、在發動機上檢查與調整

      用特制的三通管將需檢查的噴油器與標準噴油器并聯起來，接到噴油泵的高壓油管上，同時把其他各缸的高壓油管松開，以防向各汽缸內噴油。然后把油門放在最大位置，在減壓情況下啟動電動機或手搖曲軸，等排除空氣后，觀察它們的噴油情況。如被試的噴油器先噴油，說明噴射壓力太低；如被試的噴油器后噴油，說明噴射壓力太高，這時應將其調整到與標準噴油器同時噴油為止。

3、用經驗法調整噴油壓力

      調整噴油器噴油壓力，一般在噴油壓力試驗臺上進行。在無試驗臺的條件下，如果確認噴油泵技術狀態基本正常，對噴油器開始噴油的壓力可采用經驗法直接在車上進行調整。

（1）將被調整的噴油器裝在與噴油泵相連的高壓油管上，油門放在最大位置，減壓搖車，按每分鐘泵油40~50次控制轉速。

（2）用螺絲刀將噴油器調整螺栓松退，調至彈簧不受壓力，搖車幾轉，當噴油器有一股油流出時，再逐漸擰進調整螺栓，邊搖車邊觀察噴油器的噴油情況，當出現“噗噗”的噴油聲響時，噴出的油束開始霧化，這時噴油的壓力約為5.88~7.84M pa（60~80個工程大氣壓）。

（3）再將調整螺栓擰進一圈，相當于使開始噴油壓力增加3.92Mpa（40個工程大氣壓），當聽到“哧、哧”的清脆噴油聲響時，噴出很細的油霧，并且連續噴射20至30次無滴油現象，則噴油器的噴油壓力約為11.77Mpa（120個工程大氣壓）。

（4）將調整螺栓的位置做個記號，擰進1/2圈再搖車，如果噴霧情況沒有發生變化，則可認為標記位置下噴油壓力調整已大體正常，將調整螺栓退至原位，用鎖緊螺母緊固鎖緊即可。

      如果有三通管和已校正好的噴油器，也可用三通管將被檢查和已校正好的噴油器并聯在噴油泵上，排除油路中的空氣后，將油門置于最大供油位置，減壓搖轉曲軸，觀察兩個噴油器的噴油情況，如果同時噴油，說明壓力正常；如果被檢查的噴油器提前噴油，則說明噴油壓力不足，應進行調整。松開調整螺栓的鎖緊螺母，向里擰調整螺栓，使調壓彈簧預緊力增大，提高噴油壓力，直至兩個噴油器同時噴油為止，最后鎖緊螺母。

 

總結：

      噴油器的作用是將一定壓力的柴油霧化成細小均勻的油粒，使柴油在燃燒室內與空氣很好地混合。噴油嘴結構參數有噴嘴的孔數、孔徑、錐角等，它位于燃燒室頂部，直接暴露在高溫高壓可燃混合氣體中，工作溫度高，工作條件差。熱負荷和機械負荷常常會引起針閥偶件密封不良、燃氣回竄，甚至停止工作，此外，噴油器工作狀況的好壞，直接影響柴油機的經濟性、動力性、排放、可靠性等。因此，對噴油器常見故障進行分析及排除是十分必要的。

 

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