零件裝配與結構組成

康明斯噴油器構成和安裝步驟

 

摘要：康明斯噴油器正確使用與維修對柴油發(fā)電機的動(dòng)力性能和經(jīng)濟性能影響很大，因此，PT噴油器在柴油發(fā)電機上的安裝與調整， 成為康明斯發(fā)動(dòng)機維修、保養中的重點(diǎn)事項之一，也是使用單位感到不便的主要原因。本文將通過(guò)深入分析PT噴油器的工作過(guò)程和工作原理，說(shuō)明PT噴油器在柴油發(fā)電機上的正確安裝與調整方法，同時(shí)詳細在本文中闡述了噴油器使用技術(shù)要點(diǎn)。

一、噴油器的分類(lèi)

 

1、開(kāi)式噴油器

      開(kāi)式噴油器結構簡(jiǎn)單，沒(méi)有針閥控制噴油壓力，一般在噴孔后裝有止回閥，以防止燃氣倒沖噴油器。這種噴油器霧化質(zhì)量差，噴油后期有滴油現象，易引起燃燒不良而排氣冒煙。因此在柴油機上已很少采用。

2、閉式噴油器

      閉式噴油器克服了開(kāi)式噴油器的缺點(diǎn)，它是依靠燃油本身的壓力開(kāi)啟針閥后才開(kāi)始噴油的，所以也稱(chēng)液壓?jiǎn)㈤y式噴油器。由于在不噴射燃油時(shí)，針閥把燃油空間與燃燒隔開(kāi)，所以稱(chēng)之為閉式噴油器。為了保證噴油器工作可靠，噴油器在工作時(shí)需向外散熱。依靠噴油器本體與缸蓋的貼合來(lái)傳熱并由燃油來(lái)冷卻的稱(chēng)非冷卻式噴油器，而有另設的柴油或淡水系統進(jìn)行冷卻的稱(chēng)冷卻式噴油器。

    閉式噴油器由針閥、針閥體、噴油器體、噴油器彈簧、噴油器壓力調整螺釘、挺桿、護帽、緊帽（螺帽）等組成，如圖1所示。 

3、單孔式噴油器

      按噴油嘴結構的不同，噴油器可分為單孔式（又稱(chēng)軸針式）和多孔式（又稱(chēng)針閥式）兩種。

      單孔式噴油器。當作用在針閥錐面上的高壓燃油壓力超過(guò)噴油器彈簧壓力時(shí)，針閥開(kāi)啟，高壓燃油從軸針與噴油孔之間的環(huán)形空間噴出。此時(shí)的壓力叫噴油器的“啟閥壓力”。此壓力可由調壓螺釘調整，將調壓螺釘按順時(shí)針?lè )较蛐M(jìn)，則啟閥壓力增大；反之，將調壓螺釘按逆時(shí)針?lè )较蛲顺?，則啟閥壓減小。當供油結束、油壓下降至低于彈簧力時(shí)，針閥落座而停止噴油。此時(shí)所對應的燃油壓力叫針閥落座壓力。燃油從進(jìn)油口進(jìn)入噴油器，絕大部分從噴口進(jìn)入氣缸，而有一小部分起潤滑作用的燃油經(jīng)針閥與針閥體這副偶件之間的間隙，從回流管回流。

      單孔式噴油器油孔直徑較大，且有軸針在其中來(lái)回運動(dòng)，故具有自潔作用，不易堵塞，工作可靠；但其噴出的霧化錐角較小，油束比較集中，多用于分隔式燃室中。

4、多孔式噴油器

      多孔式噴油器的噴孔數目為4～12個(gè)，孔徑為0.15～2.0mm。其孔徑相對較小，霧化質(zhì)量好，且噴孔角度使噴出的油束能與燃燒室形狀有良好的配合。其基本原理及構件與單孔式相同，但有兩處大的區別：一是針閥的頭部并不像單孔式針閥那樣為針狀，而是圓錐狀；二是針閥體上具有多個(gè)較小的噴油孔。如圖2所示。

    針閥和針閥體是經(jīng)過(guò)選配互研的精密零件，配合間隙為0.0015～0.0025 mm。針閥密封錐面處與針閥體研磨后，形成一條密封環(huán)線(xiàn)，其寬度不大于3 mm。調壓（緊）螺釘用于調整彈簧的壓緊力，從而調整噴油器的噴油壓力。

    針閥體的端面的噴孔直徑為1～3 mm，針閥頭部插入針閥體噴孔中，二者之間有0.01～0.02 mm的環(huán)形縫隙。針閥開(kāi)啟時(shí)，柴油從環(huán)形縫隙噴出。

 

圖1  康明斯柴油機噴油器及油嘴組成

圖2  柴油機噴油器的分類(lèi)

 

二、噴油器的拆卸與組裝步驟

 

      噴油器是燃油供給系統中的重要零件，通常安裝在進(jìn)氣歧管或氣缸蓋上，其作用是按照發(fā)動(dòng)機ECU計算出的噴射正時(shí)和脈寬(噴油量)，向進(jìn)氣歧管或氣缸內噴射燃油。在對發(fā)動(dòng)機進(jìn)行維修時(shí)需要將噴油器進(jìn)行拆除，為了提高發(fā)動(dòng)機的維修效率，使得人們對發(fā)動(dòng)機噴油器的拆卸效率越來(lái)越重視。

1、拆下噴油器總成

      在拆卸噴油器之前，我們首先需要做一些準備工作。首先，確保工作環(huán)境安全，沒(méi)有明火或其他可能引起火災的物品。其次，斷開(kāi)電源并等待發(fā)動(dòng)機冷卻。最后，將所需工具準備齊全，如扳手、螺絲刀、噴油器拆卸工具等。

      傳統發(fā)動(dòng)機噴油器的拆卸采用的是人工手動(dòng)拆卸的方式，操作人員通過(guò)手指直接抓取發(fā)動(dòng)機噴油器，以達到對發(fā)動(dòng)機噴油器的插拔效果。傳統發(fā)動(dòng)機噴油器的拆卸過(guò)程中，由于噴油器和缸蓋之間的配合十分緊湊，再加上發(fā)動(dòng)機有時(shí)運行時(shí)間比較長(cháng)，積炭比較嚴重或者出現燒結的情況發(fā)生時(shí)，采用人工手動(dòng)插拔的方式并不能有效的對噴油器進(jìn)行拆卸，進(jìn)而導致拆卸效率較低。因此需要采用專(zhuān)用的噴油器工具，其外形結構如圖3、圖4所示。

注：為了清晰起見(jiàn)，插圖4、圖5中去掉了搖臂室殼體。

（1）如圖4所示。對于頂部止動(dòng)噴油器，使用噴油器拉拔器（康明斯零件號 3376497）。確保拉拔器臂牢固處在頂部止動(dòng)螺釘的下面，擰緊夾緊環(huán)。使用滑錘拆下噴油器。

（2）如圖5所示。對于標準噴油器，使用噴油器拉拔器（康明斯零件號 3376000 或 3376497）。將開(kāi)口環(huán)放在噴油器上，在噴油器上滑動(dòng)鎖緊套環(huán)，使用滑錘拆下噴油器。

2、拆卸噴油器的外殼

      拆卸噴油器的第一步是拆卸外殼。根據具體噴油器的型號和結構，使用相應的工具將外殼螺絲擰松，并將外殼從噴油器上取下。注意在操作過(guò)程中不要過(guò)度用力，以免損壞噴油器。

3、拆卸噴油器的連接部件

      在拆卸噴油器的連接部件時(shí)，需要小心謹慎。首先，使用扳手或螺絲刀拆卸噴油器上的連接螺母或螺栓。注意，不同型號的噴油器連接部件有所不同，需要根據實(shí)際情況進(jìn)行操作。然后，小心地將連接部件從噴油器上取下。

4、拆卸噴油器的噴油嘴

      拆卸噴油器的噴油嘴需要格外小心，以免損壞噴油嘴。首先，使用合適的工具將噴油嘴固定螺絲擰松，并將噴油嘴從噴油器上取下。注意，噴油嘴上可能會(huì )有殘留的燃油，要小心處理以免引起火災。

5、清潔噴油器的部件

      在拆卸噴油器的過(guò)程中，噴油器的部件可能會(huì )受到污染。因此，在進(jìn)行維修或更換之前，需要先清潔噴油器的各個(gè)部件。使用專(zhuān)用的清洗劑或汽油將噴油器的部件徹底清洗干凈，并用干凈的布擦拭干燥。

6、更換噴油器的零件

      如果噴油器需要更換零件，我們需要根據具體情況進(jìn)行操作。根據噴油器的型號和零件的更換方式，使用相應的工具將舊零件拆卸下來(lái)，并將新零件安裝到噴油器上。在更換零件時(shí)，要小心操作，確保零件安裝牢固，不會(huì )松動(dòng)或漏油。

7、組裝噴油器

      在清潔和更換噴油器的零件之后，我們需要將噴油器重新組裝起來(lái)。按照相反的步驟，將噴油嘴、連接部件和外殼依次安裝到噴油器上，并使用適當的工具將螺絲擰緊。確保每個(gè)部件都安裝正確，并且沒(méi)有松動(dòng)。

 

圖3  柴油發(fā)動(dòng)機噴油器拆卸裝置	圖4  發(fā)動(dòng)機噴油器拆卸裝置的連桿結構
圖5  噴油器拉拔器使用方法	圖6  噴油器拉拔器拆卸步驟.

 

三、噴油器裝入機體技術(shù)要點(diǎn)和步驟

 

1、噴油器安裝步驟

      具體步驟分為五步，如圖7所示。

（1）將噴油器插入氣缸蓋，如圖8所示。推薦的預壓緊力為1KN～2KN。

（2）完全松開(kāi)壓緊塊或法蘭，確保噴油器在氣缸蓋內正確定位和間隙配合。

（3）以3.5 kN～8 kN的力將高壓接頭預壓緊（相當于M22×1.5的螺紋上施加15 N·m～20 N·m的力矩）

（4）將噴油器壓緊，施加必要的噴油器壓緊力，最大壓緊力為15 kN。

（5）擰緊高壓接頭（跨接管），確保必要的密封壓力（12 kN～22 kN ），相當于M22xl：5的螺紋上施加50 N·m～55 N·m的力矩。

注：此安裝規范僅適用于有“跨接管”的噴油器結構。

2、噴油器附件安裝步驟

（1）非STC噴油器

     如圖9所示。 安裝壓緊卡箍和自鎖螺釘。均勻地交替擰緊螺栓，使卡箍處在噴油器體的中間位置。扭矩值：16.2 n•m[145 in-lb]。

注：配備STC噴油器的發(fā)動(dòng)機上噴油器已安裝有壓緊卡箍。

（2）帶STC噴油器

      如圖10所示。將O形圈安裝在跨接管上。用清潔的發(fā)動(dòng)機機油潤滑O形圈。安裝跨接管和銅密封墊圈。安裝并擰緊接頭螺釘。扭矩值：25 n•m[221 in-lb]。

注：完全止動(dòng)STC噴油器的跨接油管縮短了8 mm[5/16 in]。

3、噴油器安裝的注意事項

（1）全面檢查康明斯噴油器各零件是否清洗干凈。

（2）檢查康明斯噴油嘴緊固螺帽的臺階是否產(chǎn)生滑角。如果臺階出現滑角，則使壓緊螺帽不起作用，導致針閥卡滯，不能運動(dòng)。因此，在換用新噴油嘴時(shí)，必須檢查壓帽的狀態(tài)，對使用長(cháng)久變形的壓帽要更換，安裝壓帽時(shí)，扭緊力矩要適當，一般是60～80 N·m為宜，不要用力過(guò)大，否則容易損壞噴油器。當繼續使用舊壓帽時(shí)，必須認真清除其內腔的積碳，否則，容易使噴油嘴體歪斜變形，導致針閥運動(dòng)不靈活，影響噴霧質(zhì)量。

（3）對于使用時(shí)間長(cháng)的噴油器，由于噴油嘴針閥尾部臺肩對噴油器體端面的長(cháng)期沖擊磨損，而產(chǎn)生凹坑，使針閥升程增大（正常值為0.35～0.45 mm）而影響噴油，這時(shí)可采用研磨的辦法去消除磨痕。研磨時(shí)，將噴油器體接觸面用細研磨膏在平板玻璃上研磨，噴油器體中心線(xiàn)應和平板玻璃平面垂直。另外，還要檢查頂桿下端凹位的小鋼球，如丟失應重新安裝上一個(gè)直徑1 mm的鋼球。同時(shí)，組裝噴油器時(shí)應先把調壓彈簧放松致自由狀態(tài)，以免噴油器安裝前事先頂壓針閥，使之安裝不正而影響工作。

（4）裝配時(shí)，噴油器帽通過(guò)支承臺肩將針閥體上端面與噴油器體下端面嚴密壓緊。針閥的末端呈倒錐體柱銷(xiāo)形狀，倒錐體柱銷(xiāo)插入針閥體的噴孔中，形成一個(gè)倒錐體環(huán)形縫隙，當針閥升起噴油時(shí)，可形成正錐體霧狀油束，大大改善噴霧質(zhì)量。

（5）安裝時(shí)，為了使噴油器的進(jìn)油孔與高壓油管螺母接頭對正，應先把高壓油管螺母接頭與噴油器進(jìn)油孔螺栓連接起來(lái)，然后分2～3次均勻擰緊噴油器固定螺栓，再擰緊高壓油管螺母接頭。

（6）康明斯噴油器密封墊圈不可漏裝。密封墊圈使用目的不僅是為防止漏氣，起密封作用，同時(shí)也是為了保證噴油器有一個(gè)最佳位置，使柴油發(fā)電機工作時(shí)獲得最佳經(jīng)濟性和動(dòng)力性。如果漏裝了密封墊圈，噴油器與噴油器座孔結合處密封不好而造成漏氣。若有漏氣聲就應拆下噴油器檢查是否漏裝墊圈，切不可盲目地擰緊噴油器螺母，如果座孔中沒(méi)有墊圈或墊圈由于長(cháng)期使用已失效了，就應重新裝上或調換一個(gè)合格的密封圈。密封圈規格有嚴格要求，如墊圈過(guò)厚或過(guò)薄，都會(huì )破壞噴油器的最佳工作位置和工作性能。

 

圖7  柴油機噴油器安裝方法	圖8  噴油器在柴油機上的安裝位置
圖9  噴油器壓緊螺釘和卡箍安裝	圖10  STC噴油器接頭安裝螺釘安裝

 

四、噴油器使用需注意事項

 

（1）合理使用柴油發(fā)電機，按照季節選用柴油。

      康明斯噴油器針閥偶件的配合精度極高，并且噴孔孔徑很小，因而必須嚴格按照季節變化選用規定牌號的清潔柴油，否則噴油器就不能正常工作。

（2）保證柴油發(fā)電機工作溫度正常。

      要保證這一點(diǎn)， 必須校準供油時(shí)間和配氣相位， 并做到柴油發(fā)電機不長(cháng)期超負荷作業(yè)等。另外， 還需保證冷卻系統的技術(shù)狀態(tài)正常， 水溫適宜（保持在80～90 ℃ 之間） 。檢修柴油發(fā)電機時(shí)要仔細清除燃燒室， 進(jìn)、排氣門(mén)， 活塞， 缸套， 排氣管及噴油嘴周?chē)姆e碳， 根據它們的技術(shù)狀態(tài)決定予以修復或更換。否則上述各處積碳過(guò)多， 就會(huì )使發(fā)動(dòng)機散熱不良， 排氣不暢， 局部溫度過(guò)高， 從而燒死噴油嘴偶件。

（3）康明斯新噴油器在使用前，必須清除防銹油。

      康明斯新噴油器偶件上都涂有防銹油。由于防銹油的黏度較大，在常溫下不易被柴油溶解，如不清除就直接裝機使用，就會(huì )影響噴油的霧化性能，針閥容易被卡死。

（4）冬季啟動(dòng)柴油發(fā)電機時(shí)減壓桿在預熱位置時(shí)不要供油。

      當柴油發(fā)電機在工作當中斷續冒黑煙時(shí)，要及時(shí)找出噴霧不好的噴油嘴，單缸柴油發(fā)電機的噴油嘴只能在噴油器試驗器上檢查，在多缸機上，可用“斷缸”法確定故障所在的汽缸。

（5）注意清除積碳。

      由于柴油和空氣在汽缸內燃燒，會(huì )有一些柴油燃燒不完全而形成積碳，直接影響柴油發(fā)電機散熱。當噴油器使用1～2月后，應將其拆下，放在柴油中清洗，用舊鋸片刮凈壓緊螺母和針閥體外部的積碳。另用細鋼絲刷刷凈噴孔、噴針周?chē)姆e碳，并清除噴油器緊帽下墊的紫銅墊圈積碳和汽缸蓋座孔內的雜質(zhì)和積碳。

 

總結：

      噴油器是柴油發(fā)電機的精密偶件之一，其功用是將噴油泵供給的高壓燃油以霧狀形式直接噴入燃燒室，并合理地分布，以便形成可燃的混合氣。噴油器正確使用與維修對于柴油發(fā)電機的動(dòng)力性能和經(jīng)濟性能影響很大，尤其是冬季使用的柴油發(fā)電機，對噴油器的使用要求就更高了。通過(guò)拆裝步驟，我們可以成功地拆卸噴油器進(jìn)行維修或更換。然而，在進(jìn)行拆卸噴油器的過(guò)程中，應格外小心，以免損壞噴油器或引起其他安全隱患。如果對拆卸噴油器的步驟和操作不熟悉，建議尋求康明斯發(fā)電機廠(chǎng)家和售后部的幫助，以確保工作的安全和有效進(jìn)行。

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