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柴油發(fā)電機噴油器壓力和噴霧質(zhì)量檢修 |
摘要：電控柴油機噴油器是現代柴油發(fā)動(dòng)機中常用的燃油噴射系統之一。它通過(guò)共軌技術(shù)、電動(dòng)噴油控制和高壓電噴油器等組件配合工作，實(shí)現了精確的燃油噴射控制，提高了發(fā)動(dòng)機的燃燒效率和排放性能。本文將針對電控柴油機噴油器進(jìn)行試驗，收集并分析試驗數據，以加深對其工作原理和性能的理解。本文將從試驗背景、試驗過(guò)程、試驗數據分析等方面進(jìn)行探討。
一、噴油器常規檢測內容
檢查噴油器的噴油壓力和霧化狀況，應在噴油器的試驗儀上進(jìn)行，如圖2所示。試驗僅由手動(dòng)油泵、壓力表和儲油罐等組成，儲油罐內的柴油進(jìn)入手油泵，經(jīng)過(guò)手油泵加壓后為噴油器供油。
1、噴油壓力的檢查
檢查時(shí)，放松噴油器上的調壓螺釘，將噴油器裝到試驗儀上，上下反復壓動(dòng)試驗儀上的手柄，使噴油器和高壓油管內充滿(mǎn)柴油。然后緩慢地壓動(dòng)手柄，同時(shí)注意觀(guān)察油壓表讀數。當讀數開(kāi)始下降時(shí)，即為噴油器的開(kāi)啟壓力，其數值應符合標準要求。噴油器的調壓方法，大多是通過(guò)調整調壓螺釘來(lái)改變調壓彈簧的預緊力；而有些機型，則是通過(guò)改變墊片的厚度來(lái)調壓。
（1）按壓儀器手柄時(shí)，沒(méi)有漏氣的聲音，否則說(shuō)明安裝不好，漏油。
（2）噴油器的噴油壓力是指噴油器開(kāi)始噴油時(shí)儀表上的壓力，通常大于20MPa。如果開(kāi)啟壓力小于這個(gè)值，說(shuō)明噴油器內部有泄漏，可以先拆卸維修。
（3）然后看噴油后噴油器的保持壓力。壓力應在30秒內保持不變，否則噴油器會(huì )損壞。在噴油器噴油過(guò)程中，還需要檢查噴油器是否能在規定壓力下將柴油噴入霧化油束。
（4）如果噴油器壓力不符合要求，會(huì )嚴重影響柴油發(fā)電機的工作狀態(tài)。機械注射器的壓力通過(guò)壓力調節螺釘的緊密度來(lái)校正，這可以通過(guò)打開(kāi)壓力調節螺母來(lái)看到。
（5）如果壓力過(guò)低，會(huì )減慢噴油器的噴射速度，降低霧化錐角，從而導致柴油霧化的滴油現象。同時(shí)會(huì )增加噴油量，提前噴油時(shí)間，延遲噴油時(shí)間，導致燃燒不完全，排氣冒黑煙，積碳。
（6）如果壓力過(guò)高，會(huì )造成大量噴油泄壓，縮短噴油時(shí)間，加速零件磨損，噴油比平時(shí)多，也造成浪費。
2、噴油質(zhì)量的檢查
（1）試驗儀檢測
應緩慢、連續地按下試驗儀手柄以檢查噴油器的噴油質(zhì)量。對于多孔噴油器，各噴孔噴出的油均應形成一個(gè)霧化良好的錐狀油束，各油束的間隔角應符合原廠(chǎng)規定。對于軸針式噴油器，要求噴霧為圓錐形，不得偏斜，且油霧應細小而均勻。
（2）紙板檢測法
也可借助一張紙鋪在板上對正噴嘴，兩個(gè)噴油器的噴嘴與平板的距離相等。用直尺測量后定位,，用起動(dòng)機帶柴油發(fā)電機轉動(dòng)使兩個(gè)噴油器同時(shí)噴一次油于紙上，查看噴出的兩個(gè)油跡范圍和均勻度是否相同。若兩油跡不同，應檢查被測者的噴孔內有無(wú)積炭或異物，若有應予以清除。若被測者的油跡面積小于標準噴油器噴出的油跡面積，說(shuō)明其噴霧錐角不夠，應查看噴孔是否燒蝕，必要時(shí)更換一副噴嘴。
（3）比較檢測法
如果沒(méi)有三通管，需檢查噴霧質(zhì)量時(shí)，可同時(shí)卸下兩負荷噴油器的高壓油管接頭，一個(gè)接標準噴油器，另一個(gè)接被測噴油器。然后起動(dòng)柴油發(fā)電機，觀(guān)察兩個(gè)噴油器的噴霧有無(wú)異樣，若新舊噴油器的噴霧相同，說(shuō)明被測者符合要求，否則應檢修處理。采用這種方法不能進(jìn)行噴油開(kāi)啟壓力的比較，僅適合于噴霧質(zhì)量檢查。
3、噴油器噴霧錐角檢查
在距噴油器正下方150～200mm處放置一張白紙，噴油后，根據噴射到白紙上的油跡直徑與噴射距離檢驗噴油器的噴霧錐角。如是噴油器正常的噴霧錐角為4°，相當于油跡直徑為10mm左右。若大于10mm，則噴霧錐角大，噴孔磨損應更換。對于單孔軸針式噴油器來(lái)說(shuō)，油跡應是均勻的圓形。對于多孔對稱(chēng)型噴油器而言，各噴油孔噴出的油跡形狀應相同，沒(méi)有偏射、散射現象，噴霧形狀似規則的錐體，且錐角符合規定。
4、針閥偶件密封性檢修
針閥密封座面由于受到高壓、高溫燃氣的沖擊和燒蝕，以及針閥關(guān)閉時(shí)的沖擊，容易出現麻點(diǎn)和凹陷，應檢查其密封狀態(tài)。檢查可在噴油器試驗臺上進(jìn)行。將噴油壓力調至規定值，按動(dòng)試驗臺供油手柄，當壓力升高接近噴油壓力，但還未噴油時(shí)，觀(guān)察噴油器針閥噴孔周?chē)?，這時(shí)不應有浸油現象，但允許少量濕潤。在噴油幾次后，噴孔周?chē)圆辉试S有柴油聚集或嚴重浸油，否則應更換針閥偶件。密封錐面輕微磨損修復，在錐面上涂以少量氧化鉻細研磨膏進(jìn)行研磨，但不能沾及針閥體導向面。
5、針閥滑動(dòng)性能檢修
將在柴油中清洗干凈的針閥放入閥體內，傾斜45°抽出針閥的1/3，然后松開(kāi)手讓針閥靠其自重下滑，要求針閥能在1/3s內徐徐滑下且無(wú)阻澀現象為合格。必要時(shí)對滑動(dòng)性能不良而其他部位技術(shù)狀態(tài)尚好的針閥進(jìn)行研磨修復。具體方法是在配合表面上涂以凡士林油(或柴油)往復旋轉針閥進(jìn)行研磨，但不要進(jìn)行拍擊，研磨時(shí)間不可過(guò)長(cháng)(防止研磨過(guò)量)。
6、噴油器總成的檢修
首先要對噴油器拆卸與分解。由噴油泵上拆下高壓油管、回油管，旋下噴油器固定螺栓，取下噴油總成，按順序放置整齊，將外部清洗干凈。將噴油器總成夾持在專(zhuān)用臺虎鉗上，旋下噴油器壓緊螺帽，取出噴油嘴，再將固定套擰回原處(防止碰傷噴油器下端的研磨平面)。拆下噴油壓力調整墊片、彈簧、彈簧座及針閥體與針閥，并按順序成組擺放。
噴油器的檢修主要是清除積碳、銹垢及對偶件的研磨，其他零件不予修理。清除積碳、銹垢時(shí)，外部積碳、銹垢應使用“00”號細砂紙(或木塊)輕輕擦除。針閥體內壓力室中的積碳，應使用與其形狀相似的刮刀仔細刮除。噴孔內的積碳可用小控針清除。
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圖1 噴油器結構示意圖 |
圖2 噴油器檢查圖 |
二、專(zhuān)業(yè)檢校臺試驗過(guò)程
電控柴油機噴油器是柴油發(fā)動(dòng)機中燃油系統的核心組件之一。它的工作原理是將高壓的燃油通過(guò)共軌系統輸送至電噴油器，再由電噴油器控制燃油噴射的時(shí)機、油量及噴霧形狀。準確的噴油控制可以提高燃燒效率、降低排放和噪音。為了驗證電控柴油機噴油器的性能，需要進(jìn)行試驗并收集試驗數據。試驗數據包括了噴油器的實(shí)際噴油量、噴射壓力、噴霧形狀等關(guān)鍵參數，這些數據將有助于評估噴油器的工作效果和性能。電控柴油機噴油器試驗過(guò)程主要包括如下幾個(gè)步驟：
1、實(shí)驗準備
首先，需要準備好相應的試驗設備和環(huán)境。試驗設備包括高壓共軌系統、電噴油器、測試儀器等。試驗環(huán)境需要保持穩定，以確保試驗數據的準確性。專(zhuān)業(yè)試驗臺外觀(guān)如圖3所示，結構原理如圖4所示。
2、參數設置
在進(jìn)行試驗前，需要設置電控柴油機噴油器的參數。這些參數包括噴油時(shí)間、噴油量、噴射壓力等。通過(guò)調整這些參數，可以模擬不同工況下的噴油情況。
3、試驗操作
在參數設置完成后，開(kāi)始進(jìn)行試驗操作。首先，打開(kāi)高壓共軌系統，將燃油送入共軌。然后，通過(guò)控制電噴油器的噴油時(shí)間和壓力，觀(guān)察噴油的情況。
4、數據采集
在試驗過(guò)程中，需要采集和記錄相關(guān)的試驗數據。這些數據包括燃油噴射量、噴射壓力、噴霧形狀等。通過(guò)數據采集和記錄，可以對電控柴油機噴油器的性能進(jìn)行評估和分析。
5、數據分析
在試驗結束后，對收集到的數據進(jìn)行分析?？梢酝ㄟ^(guò)數據分析，評估柴油電噴共軌噴油器在不同工況下的噴油性能和穩定性，并與設計要求進(jìn)行比較。
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圖3 電控柴油機噴油器試驗臺立面圖 |
圖4 柴油機噴油器試驗臺原理圖 |
三、試驗數據分析
圖5、圖6、圖7、圖8為電控噴油器的試驗數據曲線(xiàn)圖。根據收集到的試驗數據，對電控柴油機噴油器進(jìn)行分析，主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行討論：
1、噴油量分析
通過(guò)試驗數據中的噴油量信息，可以分析電控柴油機噴油器的噴油準確性和穩定性。比較不同工況下的噴油量，可以評估噴油器在不同負荷下的工作性能。
2、噴射壓力分析
噴射壓力是影響噴油性能的重要因素之一。通過(guò)試驗數據中的噴射壓力信息，可以評估電控柴油機噴油器的壓力控制精度和穩定性。比較不同工況下的噴射壓力，可以分析噴油器在不同負荷下的工作特性。
3、噴霧形狀分析
噴霧形狀直接影響燃燒過(guò)程和排放性能。通過(guò)試驗數據中的噴霧形狀信息，可以評估電控柴油機噴油器的噴霧均勻性和分散性。比較不同工況下的噴霧形狀，可以分析噴油器在不同負荷下的噴霧特性。
4、穩定性分析
電控柴油機噴油器的穩定性對整個(gè)燃油系統的性能影響較大。通過(guò)試驗數據，可以分析電控柴油機噴油器在長(cháng)時(shí)間運行過(guò)程中的穩定性。通過(guò)比較不同時(shí)間段的試驗數據，可以評估噴油器的工作穩定性和可靠性。
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圖5 電控柴油機噴油器噴油量試驗結果 |
圖6 電控噴油器共軌壓力曲線(xiàn)圖（3次不同噴射質(zhì)量） |
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圖7 電控噴油器密封性函數分布圖 |
圖8 噴油器特性曲線(xiàn)場(chǎng)（不同壓力等級） |
總結：
噴油器的工作原理非常簡(jiǎn)單，但是它對于發(fā)動(dòng)機的性能和燃油經(jīng)濟性有著(zhù)非常重要的影響。噴油器的噴油量、噴油時(shí)間和噴油角度等參數都需要精確控制，以確保發(fā)動(dòng)機能夠正常運行并達到最佳性能。同時(shí)，噴油器的設計和制造也需要考慮到燃油的種類(lèi)、溫度、壓力等因素，以確保噴油器能夠在各種工況下正常工作。其原理是高壓油通過(guò)噴油器供油口泵進(jìn)入，噴油器體內產(chǎn)生高壓作用到噴油嘴錐面上，當油壓超過(guò)調定值時(shí)噴油嘴閥芯開(kāi)啟，高壓油從噴嘴小孔噴出，呈霧狀到柴油發(fā)電機缸筒內燃燒，使活塞往復運行。某些噴油器的噴油壓力可以調節(機械噴油器)，而其他噴油器的噴油壓力不能調節(電磁閥噴油器)，具體取決于類(lèi)型。對于機械噴油器的壓力調整，需要先檢測噴油器的壓力，如果壓力不在合適的范圍內，再進(jìn)行調整。
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