經(jīng)過(guò)不斷的改進(jìn)，現(xiàn)在的電子控制已進(jìn)入燃油系統(tǒng)，使得柴油機(jī)的燃燒更加充分更加穩(wěn)定，能耗也將更少。康明斯發(fā)電機(jī)公司在本文通過(guò)對(duì)柴油發(fā)電機(jī)燃油系統(tǒng)的簡(jiǎn)單介紹，并且對(duì)供油系統(tǒng)故障的檢修進(jìn)行討論并給出解決方法。

 

一、康明斯燃油系統(tǒng)概略

 

電噴康明斯發(fā)動(dòng)機(jī)采用共軌燃油系統(tǒng)。共軌噴射式供油系統(tǒng)由高壓油泵、油軌、噴油器、電控單元(ECU)和一些管道壓力傳感器組成，系統(tǒng)中的每一個(gè)噴油器通過(guò)各自的高壓油管與油軌相連，油軌對(duì)噴油器起到液力蓄壓作用。工作時(shí)高壓油泵以高壓將燃油輸送到油軌，高壓油泵、壓力傳感器和ECU組成閉環(huán)工作，對(duì)油軌內(nèi)的油壓實(shí)現(xiàn)精確控制，徹底改變了供油壓力隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化的現(xiàn)象。

供油泵將柴油從油箱中吸出，經(jīng)過(guò)燃油濾清器提供給高壓油泵，在供油泵內(nèi)有一電磁閥控制燃油到達(dá)高壓泵室，燃油從高壓室出來(lái)以后進(jìn)入管形蓄壓器——共軌。在共軌上有壓力傳感器時(shí)監(jiān)測(cè)燃油壓力，并將這一信號(hào)傳遞給ECU，通過(guò)對(duì)流量的調(diào)節(jié)控制共軌內(nèi)的燃油壓力達(dá)到希望值。噴射壓力根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工況而變化，再通過(guò)電腦控制分別噴射到汽缸中，共軌不但保持了燃油壓力，還消除了壓力波動(dòng)，有利于增大柴油機(jī)的轉(zhuǎn)矩和改善煙度。

 

燃油供給系統(tǒng)示意圖

 

二、康明斯噴油泵(高壓油泵)

 

噴油泵是共軌式電子燃油噴射系統(tǒng)的核心部分。噴油泵安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)前側(cè)，SCV(燃油流量控制閥)及燃油溫度(FT)傳感器是噴油泵的組成部件。

燃油通過(guò)內(nèi)部的供給泵(轉(zhuǎn)子式)從燃油箱輸送到噴油泵，該供給泵將燃油送入噴油泵內(nèi)的2個(gè)柱塞室內(nèi)。被送人柱塞室內(nèi)的燃油通過(guò)SCV進(jìn)行調(diào)節(jié)。SCV只受ECM送來(lái)的供給電流的控制，如果沒(méi)有電流流到電磁閥，燃油流量最大。反之，電磁閥的電流最大時(shí)，燃油將停止流動(dòng)。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，兩個(gè)柱塞向共軌內(nèi)制造高壓。根據(jù)ECM傳來(lái)的信號(hào)控制SCV，由此來(lái)控制流向共軌的供油量和供給壓力。這樣，可使工作狀態(tài)達(dá)到最佳，提高燃油經(jīng)濟(jì)性、減少氮氧化合物的排出。

 

三、噴油器精密偶件的主要故障

 

1、柱塞與柱塞套筒偶件

（1）圓柱配合面的過(guò)度磨損  

高壓油泵工作一段時(shí)間后在柱塞和柱塞套筒的工作表面產(chǎn)生磨損，使配合間隙增大，泵油壓力降低，進(jìn)而影響噴油壓力，導(dǎo)致霧化不良，燃燒惡化；而且若各缸噴油泵的柱塞與柱塞套筒間磨損不同，泵油壓力不同，各缸噴油量不等，以致各缸功率不等，柴油機(jī)各缸功率不平衡。

（2）偶件配合面的拉痕、咬死  

當(dāng)有些機(jī)械雜質(zhì)進(jìn)入時(shí)，柱塞與柱塞套筒間很容易時(shí)配合面拉毛。柱塞與柱塞套筒間的配合面，還會(huì)產(chǎn)生縱向拉痕，偶件卡緊甚至咬死。

（3）柱塞工作表面的穴蝕  

由于噴油泵在噴射結(jié)束時(shí)，螺旋槽的邊緣將回油孔打開(kāi)的瞬間，套筒內(nèi)的高壓油急速?zèng)_出，使套筒內(nèi)壓力驟然降低，使得柱塞斜槽附近的工作表面上產(chǎn)生穴蝕。

 

2、出油閥與出油閥座偶件

與柱塞偶件一樣，出油閥偶件經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的使用也會(huì)出現(xiàn)一些故障：工作表面的磨損，閥與閥座間的卡緊、咬死關(guān)閉不嚴(yán)等。工作表面的磨損包括偶件配合面的過(guò)度磨損將使配合間隙增大，泵油量增多，造成不完全燃燒的后果；密封錐面的磨損導(dǎo)致密封性下降，高壓油回流，泵油壓力降低。

 

3、針閥與針閥體偶件

（1）圓柱配合面和圓錐配合面的的多度磨損  

磨損時(shí)針閥偶件的主要損壞形式。針閥與針閥座偶件過(guò)度磨損后，配合間隙過(guò)度，噴油壓力降低霧化不良。各缸偶件的不同程度的磨損會(huì)導(dǎo)致各缸噴油量不同，從而影響柴油機(jī)的功率平衡。

（2）針閥體端面的腐蝕

 針閥體端面因燃油、冷卻水會(huì)發(fā)生電化學(xué)腐蝕，使噴油器整體的密封性下降，產(chǎn)生燃油泄漏、油壓降低和霧化不良。

（3）噴孔磨損  

噴孔的直徑大多很小，在長(zhǎng)期使用后由于針閥偶件錐面的磨損密封不良或針閥關(guān)閉不嚴(yán)。

 

柱塞式噴油器磨損圖

 

四、噴油器精密偶件的檢驗(yàn)

 

1、偶件的清洗

用輕柴油或煤油清洗，偶件配合面應(yīng)使用軟毛刷或軟布擦拭，清洗干凈后用清潔紙或絲綢擦干，清洗完成后放于專(zhuān)用的容器中，以免灰塵粘在工作表面上。

2、一般性檢查

偶件清洗完成后，用低倍放大鏡觀察偶件工作表面有無(wú)嚴(yán)重的缺陷，如發(fā)現(xiàn)，應(yīng)依據(jù)實(shí)際決定修復(fù)或者報(bào)廢。

3、磨損檢驗(yàn)

磨損使配合面配合經(jīng)度下降，燃油泄漏，燃油壓力降低，可以用密封性檢驗(yàn)來(lái)檢查它的磨損。

（1）滑動(dòng)實(shí)驗(yàn)法  

檢查偶件的最簡(jiǎn)單方法。用干凈的柴油潤(rùn)滑偶件，時(shí)偶件與水平成45度角放置，將柱塞或出油閥抽出1/3配合面長(zhǎng)度，使其自由下滑，若下滑速度緩慢均勻，則配合表面無(wú)明顯磨損，若下滑速度較快，則配合表面磨損較嚴(yán)重。

（2）油液降壓法  

通過(guò)偶件內(nèi)的油液下降一定值所需時(shí)間來(lái)作為密封性的標(biāo)準(zhǔn)。

（3）霧化實(shí)驗(yàn)

 噴油器的霧化實(shí)驗(yàn)式對(duì)其偶件密封性的綜合檢驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將起閥壓力調(diào)至規(guī)定值，然后以一定速度進(jìn)行噴霧實(shí)驗(yàn)，噴霧質(zhì)量應(yīng)符合要求。

4、專(zhuān)用設(shè)備檢測(cè)

就是把噴油器拆下，拿到噴油器試驗(yàn)臺(tái)檢測(cè)。若檢測(cè)的噴射壓力達(dá)不到相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，噴油器的霧化程度不好，有滴油或泄漏現(xiàn)象，而且經(jīng)過(guò)清洗和調(diào)整無(wú)法恢復(fù)的噴油器，都必須更換。

 

噴油器試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試圖

 

五、噴油器精密偶件的修理

 

1、柱塞偶件的修理

（1）尺寸選配法

將一批磨損報(bào)廢的柱塞、套筒分別精磨消除幾何形狀誤差后按加工后的尺寸重新裝配，在保證要求的配合間隙下互研稱(chēng)一對(duì)新偶件。

（2）修理尺寸法

保留套筒，對(duì)其進(jìn)行機(jī)械加工消除幾何形狀誤差，按修理后的套筒尺寸配制柱塞，互研后達(dá)到要求的配合間隙。

（3）鍍鉻修復(fù)

采用鍍鉻工藝修復(fù)偶件使恢復(fù)要求的配合間隙。常采用偶件之一進(jìn)行鍍鉻，即將套筒內(nèi)孔加工或修理尺寸，使柱塞外圓面鍍鉻達(dá)到修理尺寸，互研成對(duì)，保證恢復(fù)要求的配合間隙和性能。

2、針閥偶件的修復(fù)

針閥偶件的圓柱配合面常采用柱塞偶件的修復(fù)方法。圓錐配合面磨損后采用研磨膏進(jìn)行偶件的互研，使環(huán)形密封帶恢復(fù)正常為止。

 

六、其他部件常見(jiàn)故障與維護(hù) 

 

1、噴油泵體裂紋

噴油泵體由于材料或者加工工藝不好使得噴油泵體本身有一定的缺陷，在工作時(shí)產(chǎn)生高壓裂紋，此外往往由于高壓油管的阻死、噴油孔的阻塞或者針閥的咬死使得泵體內(nèi)壓力過(guò)大而產(chǎn)生裂紋。

防止方法：一方面提高噴油泵體材料的性能和加工工藝，一方面嚴(yán)格過(guò)濾燃油防止高壓油管的阻死、噴油孔的阻塞，并常常檢查針閥與針閥座偶件的性能。

 

2、彈簧折斷

噴油器的調(diào)壓彈簧經(jīng)常發(fā)生折斷，這已成為噴油器的薄弱環(huán)節(jié)之一。主要是因?yàn)樵诟邷馗哓?fù)荷、高頻率的工作條件下，彈簧鋼性的耐疲勞強(qiáng)度差而引起的。

解決方法：提高耐疲勞強(qiáng)度，選擇優(yōu)質(zhì)的耐熱耐疲勞的材料，進(jìn)行增強(qiáng)耐疲勞強(qiáng)度的表面處理。

 

3、噴油器噴孔阻塞

因?yàn)槿加椭谢爝M(jìn)了固體雜質(zhì)微粒，或因燃燒不良產(chǎn)生積碳，工作時(shí)間稍長(zhǎng)就會(huì)積結(jié)在噴油器的噴孔周?chē)箛娍壮蔀榘胱枞麪顟B(tài)。噴孔一旦被阻塞，噴油泵的供油壓力就會(huì)上升并伴有敲擊的聲音發(fā)出。

防止方法：一方面是對(duì)于進(jìn)入噴油器的燃油要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的過(guò)濾；另一方面通過(guò)改善燃燒，防止因積碳過(guò)多而阻塞噴孔。

 

4、噴油嘴滴油

當(dāng)噴油器工作時(shí)，針閥體的密封錐面會(huì)受到針閥頻繁的強(qiáng)力沖擊，再加上高壓燃油不斷地從該處噴射出，錐面會(huì)逐漸出現(xiàn)磨損或斑點(diǎn)，從而造成噴油器滴油。

排除方法：拆下噴油嘴，檢查針閥的運(yùn)動(dòng)是否靈活，座面的密封性是否良好，然后進(jìn)行仔細(xì)的清洗和研配或者更換新的噴油嘴偶件。

 

5、噴油器霧化不良

當(dāng)噴油壓力過(guò)低，噴孔磨損有積碳、彈簧端面磨損或彈力下降時(shí)，都會(huì)致使噴油器提前開(kāi)啟，延遲關(guān)閉，并形成噴油霧化不良現(xiàn)象。柴油機(jī)功率下降，排氣冒黑煙，機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)聲也不正常。另外，由于粒徑過(guò)大的柴油霧滴不能充分燃燒，便順著缸壁流入積油盤(pán)，使機(jī)油油面增高，粘度下降，潤(rùn)滑惡化，還可能引起燒瓦拉缸的事故。

解決方法：應(yīng)將噴油器拆開(kāi)清洗、檢修，重新調(diào)試。

 

 

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