故障檢修與技術維護

柴油機燃油系統組成與故障檢查方法

 

摘要：燃油系統是柴油發電機的重要部件，可為燃燒室提供適當的噴射燃料，以調節柴油機工作和性能。此外，燃油系統還可以用于控制燃料消耗，改善發動機燃料的燃燒特性，抑制燃燒室的污染物排放，減少排放和噪聲，以及減少燃料消耗。燃油系統是由數個部件組成，各部件配合使用，以保證燃油的及時、準確和有效的噴射。燃油供給系統與發動機的工作有著息息相關的聯系；它即能被發動機作用，也能作用于發動機，它們是一個密不可分的整體。

 

一、燃油系統組成

 

    燃油系統一般包括燃油庫、燃油管路、濾清器、噴油器、噴油泵，并可以配置噴油器清洗裝置，有些系統還可以配置溫度傳感器及冷卻系統等配件。柴油機燃油系統基本原理如圖1所示。

1、燃油庫

      燃油庫又稱油箱，用于儲存燃油，一般由油箱、油箱支架、油箱蓋、油箱清潔器組成。

2、 燃油管路

      燃油管路由各種形式的油管、軟管等內外接頭、調節閥、卸壓閥等連接而成，用于將燃油從油箱運送到燃燒室中。

3、 噴油器

      噴油器功用是將燃油霧化成細微的油滴，并將其噴射到燃燒室特定的部位，噴霧應有一定的貫穿距離和錐角，以及良好的霧化質量，而且在噴油結束時不發生滴漏現象。孔噴油器的特點是噴油器偶件中的針閥不直接伸出噴孔，噴油器頭部的噴孔小且多，一般噴孔有1～7個，直徑0.2～0.5mm，如圖2所示。

 

圖1  柴油機燃油系統原理示意圖

圖2  柴油機噴油器結構圖

 

4、噴油泵

      噴油泵的作用是將儲存在油箱中的燃油壓力提高，從而將燃油從油箱注入燃燒室。

（1）柱塞式噴油泵

      結構如圖3所示。噴油泵內有與氣缸數相同的柱塞，按發動機各缸做功順序為各缸噴油器提供高壓燃油，柱塞將柴油增壓后，經高壓油管供入噴油器，最后通過噴油器將柴油噴入燃燒室。

（2）分配式噴油泵

     結構如圖4所示。分配泵式燃油系統的布置和柱塞泵式燃油系統基本相同，但分配泵中只有一個產生高壓燃油的柱塞，利用一個旋轉的分配轉子或采用泵油柱塞一邊做往復運動一邊做旋轉運動的方式，按照發動機發火次序，將經過計量的高壓柴油分配給各缸噴油嘴。

 

圖3  柴油機柱塞式噴油泵結構圖

圖4  VE型分配式噴油泵結構示意圖

 

5、輸油泵

      輸油泵的作用是將油箱內的柴油提高一定壓力，以克服柴油通過濾清器的流動阻力，保證連續不斷地向噴油泵輸送足夠量的柴油。輸油泵的結構型式很多，常見的有柱塞式和葉片式，本文以活塞式為例，介紹其結構和原理。

（1）結構

      圖5為多缸柴油發電機活塞式輸油泵的結構。它由泵體、柱塞、止回閥、進油閥和手油泵等部分組成。推桿固定在柱塞上，柱塞兩邊靠推桿彈簧和柱塞彈簧支承在泵體內，并通過挺柱和滾輪與噴油泵凸輪表面相連，隨著凸輪升程變化，使柱塞產生往復運動。進油閥6和止回閥分別安裝在進油口和出油口處，用以控制燃油的流動方向。手油泵柱塞裝在手油泵套筒內，通過手柄和泵桿，可帶動柱塞上下往復運動。

（2）原理

      活塞式輸油泵工作原理如圖6所示。工作時，挺柱由噴油泵凸輪軸上的噴油泵凸輪驅動往復運動，并帶動柱塞7往復運動。當噴油泵凸輪的凸起部分離開滾輪時，柱塞彈簧推動柱塞向下移動，柴油經進油道進人柱塞上部空間，同時，柱塞下部空間的燃油受壓縮，從出油口壓出。當凸輪凸起部分轉向滾輪時，使推桿推動柱塞向上移動，進油閥關閉，使柱塞上方的燃油受壓其壓力增高，將止回閥頂開，此時，柱塞下方空間增大產生真空，燃油經止回閥，沿油道進入柱塞下方。柱塞再次下移時，又將下部燃油從出油口壓送出去。柱塞每往復運動一次，向外泵一次油。柴油發電機在不同工況下工作時，燃油需要量不同。當負荷增大時，燃油消耗量增加，使輸油泵出口處壓力降低，此時借助于柱塞彈簧的彈力推動柱塞，使柱塞行程加大，泵油量增多。反之，柱塞行程減小，泵油量隨之減少。輸油泵上還設有手油泵，用以排除燃油系統內空氣，使用時可將手柄上下拉動即可泵油。

 

圖5  柴油機活塞式輸油泵結構圖

圖6  柴油機輸油泵工作原理

 

6、柴油濾清裝置

      柴油濾清器的作用是清除柴油中的機械雜質及水分。由于柴油發電機的燃油噴射裝置的零部件比較精密，因此，系統不允許有臟物進入。濾清裝置除裝有柴油粗濾器外，還裝有柴油細濾器，以提高柴油的過濾質量，確保噴油泵及噴油器正常工作。

（1）柴油粗濾器

      粗濾器是用來清除柴油中較大的雜質和水分，通常安裝在柴油箱和輸油泵之間，以便經粗濾后的柴油供給輸油泵。柴油粗濾器的構造如下：

       它由外殼、進油口、放油塞、濾芯、彈簧、出油口等組成。工作時柴油從進油口進人并充滿殼體內部，透過濾芯縫隙后進入中央油道流向油口，在流動過程中，柴油中的雜質由濾芯濾除。殼體底部的放油塞用于放出沉淀物和水分。

（2）柴油細濾器

      細濾器是進一步清除粗濾器過濾過的柴油中細小粒機械雜質的。它的濾芯通常采用微孔濾紙濾芯或毛氈濾芯，其形狀有圓筒形和多片疊放形等幾種。細濾器是目前柴油發電機上廣泛采用的一種。它由外殼、上蓋和濾芯三部分組成。輸油泵將柴油送入濾清器，經濾芯的內腔濾清后，由集油管輸出到柴油噴油泵。上蓋有放氣螺釘供放空氣用，回油閥是保證濾清器內的油壓并將多余的柴油從回油管流回油箱。

 

二、燃油系統故障檢查方法

 

      檢測燃油系統故障的方法包括以下幾種：

1、觀察故障診斷系統

      柴油發電機組控制器的故障指示燈通常會亮起或閃爍，指示燃油系統可能存在問題。此時應及時查找故障代碼并進行修復。

2、檢查燃油泵

      燃油泵負責將燃油從燃油箱輸送至發動機燃燒室。如果燃油泵故障，可能導致發動機無法啟動或者熄火。可以通過檢查燃油泵供電狀況、燃油泵的工作聲音和壓力來判斷燃油泵是否正常運轉。

3、檢查燃油過濾器

      燃油過濾器的作用是過濾燃油中的雜質，防止雜質進入發動機。如果燃油過濾器阻塞，可能導致燃油供應不足，從而影響發動機性能。可以通過檢查燃油過濾器的清潔程度和更換周期來判斷是否需要更換燃油過濾器。

4、 檢查燃油噴嘴

      燃油噴嘴負責將燃油霧化并噴入發動機燃燒室。如果燃油噴嘴堵塞或者噴射不均勻，可能導致發動機失火、抖動或者燃油消耗過大等問題。可以通過檢查燃油噴嘴的噴射狀態、清潔程度和噴射角度來判斷燃油噴嘴是否正常工作。

5、檢查燃油壓力

      燃油壓力對于燃油系統的正常工作至關重要。如果燃油壓力過高或者過低，可能導致發動機工作異常。可以通過使用燃油壓力計來檢測燃油壓力，并與車輛制造商規定的標準壓力進行對比，以確定是否存在問題。

6、檢查燃油管路和接頭

      燃油管路和接頭的損壞或脫落可能導致燃油泄漏，從而造成燃油系統故障甚至發生火災。可以通過檢查燃油管路和接頭的密封性和完整性來排查問題。

 

總結：

      柴油發電機燃油噴射系統故障可能由多種原因引起，如燃油噴射器堵塞、燃油濾清器故障、燃油泵故障和傳感器故障等。為了確保柴油發電機正常運行，我們應定期檢查和維護燃油噴射系統，及時排查和修復故障。此外，我們還可以采取預防措施，以減少故障的發生。通過正確的維護和保養，燃油噴射系統能夠保持良好的工作狀態，使柴油發電機更加安全和可靠。

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