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STC康明斯噴油器的調(diào)整與檢查及常見故障 |
摘要：康明斯柴油機(jī)步進(jìn)噴油系統(tǒng)，簡稱STC，即分步噴油正時控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用液壓原理，控制噴油柱塞下行的開始時間，實(shí)現(xiàn)提前和延期噴油，達(dá)到有效控制氣缸壓力，提高燃油的燃燒效率，從而獲得更大的功率該系統(tǒng)與噴油器合為一體，稱為 PT（D）-STC型噴油器（簡稱STC噴油器）。 STC型噴油器與常規(guī)（D）型噴油器相比，增加了液壓提前器、提前器鎖緊螺母等零部件。
一、STC噴油系統(tǒng)概述
1、工作原理
一般的（D）型噴油器系機(jī)械式開式噴油器，常用于氣缸蓋Q內(nèi)有進(jìn)、回油道的康明斯系列柴油機(jī)。其基本功能為將燃油泵9送來的低壓燃油轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏海s68.89-137.79 MPa）燃油噴入燒室對油進(jìn)行計量與燃油泵共同作用以滿足柴油機(jī)對燃油供油量的要求；協(xié)同噴油器驅(qū)動凸輪，在規(guī)定的時刻和期間內(nèi)完成噴射過程，確保霧化《質(zhì)量優(yōu)良和噴射結(jié)束后無滴漏等不良現(xiàn)象。噴入柴油機(jī)的燃油量由計量孔前的燃油壓力（燃油泵的供油壓力）和計量孔開啟的時間決定。在進(jìn)入噴油器9的燃油中約有80%用于噴油器的冷卻（回油）,因此噴油器有較長的使用壽命。
而STG型噴油器與一般的（D）型噴油器不同的是在啟動和輕載工況下，采用“噴油提前正時方式，即燃油在壓縮循環(huán)Q中更早噴射而在中、重載工況下使用常態(tài)正時方式",即燃油在壓縮循環(huán)中更晚噴射。
STG型噴油器提前正時方式是由STC控制閥“輸出的機(jī)油（壓力不低于70 kPa）控制的。當(dāng)壓力潤滑油充滿提前器柱塞Q與柱塞套之間的空間時，相當(dāng)于!液體挺柱”,提前器柱塞通過它作用于提前器柱塞套，從而在相同的噴油凸輪轉(zhuǎn)角下使噴油器柱塞提前下行，完成提前噴油。在常態(tài)正時方式下，STC控制閥關(guān)閉了壓力潤滑油輸出通道，提前器柱塞與柱塞套之間沒有壓力氵閏滑油，“液體挺柱"消失。在相同的噴油凸輪轉(zhuǎn)角Q下，提前器柱塞與柱塞套直接形成剛性接觸，噴/由器柱塞恢復(fù)常態(tài)下行，從而實(shí)現(xiàn)常態(tài)下的噴油正時Q。STC控制淺的開啟或關(guān)閉是由燃油壓力Q控制的，當(dāng)燃油壓力低于22]kPa時，STC控制閥處于開啟狀態(tài)，允許機(jī)油“輸送到提前器，形成液體挺柱”。當(dāng)燃油壓力高于221 kPa時，STC控制關(guān)閉，機(jī)油輸送到提前器的通路被切斷， “液體挺柱”消失。
2、優(yōu)點(diǎn)
（1）在噴油提前正時方式下工作時，能改進(jìn)在寒冷天氣下的怠速特性4和減少發(fā)動機(jī)冒白煙；提高輕載工況的燃油經(jīng)濟(jì)性Q減少噴油器積炭。
（2）在常態(tài)正時方式下工作時，能控制氣缸最高爆發(fā)壓力降低NOX（氮氧化物Q）的排放。N系列主要結(jié)構(gòu)基本都一樣.主要根據(jù)他的作業(yè)工況，會有一些變化，比如說進(jìn)氣增壓冷卻Q這些方面，或者加裝其他的附屬裝置，如液壓泵Q等。
二、噴油器的工作過程
1、旁通階段
噴油器處于停止供油狀態(tài)，柱塞被壓在最低位置，柱塞中部細(xì)的部位把噴油器內(nèi)部的進(jìn)回油道勾通。這時燃油對噴油器進(jìn)行冷卻，并排除油道中的氣體，柴油機(jī)在作功和排氣沖程中噴油器柱塞一直處于這一狀態(tài)。
2、計量（量油）階段
當(dāng)凸輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)到進(jìn)氣沖程后不久，由于凸輪外型曲線的變化，柱塞在彈簧的作用下升起，先將進(jìn)、回油道切斷，燃油旁通結(jié)束，量孔開始計量，燃油流至噴油器的油杯,此時由于油壓低，噴孔直徑?。╚0.17mm）而不會漏油。當(dāng)柱塞上升到最高位置后，凸輪外型曲線保持平穩(wěn)，柱塞處在最高位置直到進(jìn)氣結(jié)束。在壓縮沖程中，在凸輪曲線的作用下，柱塞緩慢下行，直至接近封閉計量孔，計量結(jié)束。
3、準(zhǔn)備噴射階段
計量結(jié)束后，柱塞下行到一定的位置，下部的油杯及油道就產(chǎn)生了一定的壓力，使止回球閥落到球座上，關(guān)閉了進(jìn)油道，柱塞繼續(xù)下行把油道與油杯分開，由于柴油機(jī)轉(zhuǎn)速高、計量時間短，其油杯不會被燃油充滿，所以，這階段只是壓縮和部分地排除油杯中的氣體，為噴射作準(zhǔn)備。
4、噴射階段
在柴油機(jī)壓縮沖程接近終了時，凸輪外型曲線又有突然的變化，使柱塞快速下行，把油杯里的燃油以1056KG/CM2的高壓，噴入汽缸內(nèi)，在噴射的同時，柱塞中部細(xì)的部位又使進(jìn)、回油道聯(lián)通，燃油又開始旁通，柱塞最后落到油杯上，噴油結(jié)束。
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圖1 STC工作原理示意圖 |
圖2 噴油器工作原理圖 |
三、PT噴油器的調(diào)整與檢查
1、止回球閥
在PT（D）型噴油器內(nèi)裝配止回球閥是為了防止回壓的升起而影響別的噴油器的量油。有缺陷的止回球和球座會引起柴油機(jī)反應(yīng)不靈敏。柴油機(jī)正常停車，從怠速到停車約需1--2秒鐘。如果密封不好，就會延長到5秒以上。
2、噴油器的使用
噴油器的使用應(yīng)注意兩點(diǎn)：
（1） 調(diào)整：柴油機(jī)上的任何調(diào)整，只要影響噴油器的柱塞行程,就要對噴油器的行程和氣門間隙進(jìn)行調(diào)整，否則將影響柴油機(jī)正常工作。調(diào)整方法應(yīng)遵照柴油機(jī)使用保養(yǎng)說明書或維修手冊的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行調(diào)整。
（2） 噴油器的有關(guān)修理及校定應(yīng)由康明斯公司指定的售后網(wǎng)點(diǎn)來完成。
3、噴油器不工作
如果某缸噴油器停止噴油，柴油機(jī)肯定出現(xiàn)動力不足或工作不平穩(wěn)等故障現(xiàn)象。造成噴油器不工作的原因有三點(diǎn)：
○ 柱塞咬死
○ 進(jìn)油孔和濾網(wǎng)堵塞
○ 噴油孔堵塞
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圖3 STC型PT燃油系統(tǒng)流向圖 1- 燃油進(jìn)口；2-燃濾器；3- 燃油泵；4- 流往噴嘴；5-噴油器；-回油管；7-齒輪泵冷卻回油 |
圖4 康明斯柴油機(jī)噴油正時調(diào)整示意圖 |
四、PT燃油系常見故障處理
對于PT燃油系統(tǒng)（組成如圖5所示）的一些常見故障，可在用戶處進(jìn)行簡單處理以解決問題。
1、柴油機(jī)起動困難（不能起動）、功率不夠或不能停車、不熄火時判定為停車閥故障：
（1）利用手動軸實(shí)現(xiàn)停車閥的開和關(guān)，將手動軸擰進(jìn)去，直到擰不動為止，此為開；停車時將手動軸擰出來，也要擰到擰不動為止，此為關(guān)。
（2）拆解停車閥，清洗停車閥零件，并用金相砂紙研磨作用閥體內(nèi)孔。
2、柴油機(jī)游車（轉(zhuǎn)速不穩(wěn)）時：
（1）拆卸EFC電子執(zhí)行器，拆卸時先擰松安裝螺釘。EFC電子執(zhí)行器零件組成如圖6所示。
（2）旋轉(zhuǎn)EFC執(zhí)行器15°，再取下執(zhí)行器，清洗干凈。
（3）然后按下述方法裝回燃油泵體：將執(zhí)行器插入燃油泵體，直到執(zhí)行器法蘭離燃油泵體約9.5mm，然后用手掌將執(zhí)行器輕輕推入燃油泵EFC安裝孔中，并轉(zhuǎn)動30°，直到執(zhí)行器法蘭碰到燃油泵體。從最下端按順時針方向擰緊安裝螺釘，先用手?jǐn)Q緊，直至擰不動為止，再用扳手?jǐn)Q緊。
（4）需查看減振器膜片是否凹陷或是否有隱藏裂紋。先拆下減振器，再拆開減振器，查看減振器膜片是否凹陷或?qū)p振器膜片落到一個堅硬的平面上，應(yīng)有清脆的響聲，若聲音濁悶，則需更換減振器膜片。
3、當(dāng)帶AFC的柴油機(jī)加速時煙度過大或功率不夠時，可調(diào)整無空氣調(diào)整螺釘（僅限于單彈簧AFC即無空氣調(diào)整螺釘在燃油泵體上時）；煙度大，往泵體里擰；功率不夠，往外擰。注意：僅限擰進(jìn)擰出半圈以內(nèi)。
4、若確診齒輪泵驅(qū)動軸已斷，則可更換齒輪泵總成，先拆下故障齒輪泵總成，再更換從周轉(zhuǎn)泵上拆下的齒輪泵總成。
5、對于全程泵、發(fā)電泵若遇柴油機(jī)功率不夠，則可適當(dāng)增大節(jié)流軸油門，即退前限位螺釘。若為車用泵或節(jié)流軸未鎖定在全油門的油泵，則不可更改此油門。
6、 燃油泵怠速可調(diào)整：因燃油泵在試驗臺上調(diào)整的怠速是一個值，但適配的主機(jī)卻千差萬別，故燃油泵的怠速可調(diào)整。兩極調(diào)速器的怠速在兩極彈簧組罩殼內(nèi)調(diào)整，vs調(diào)速器的怠速調(diào)整怠速調(diào)整螺釘。。
7、 更換停車閥前濾清器內(nèi)的濾芯：注意濾芯裝入時，小孔朝內(nèi)，彈簧大端在外。
8、 更換噴油器O型圈、彈簧：
（1）更換時，保證無臟物進(jìn)入噴油器內(nèi)腔。
（2）更換彈簧后，回裝噴油器柱塞，一定要保證噴油器柱塞干凈無臟物，且保證無阻滯地旋入。
9、若遇說不清楚故障的情況，最好是帶一臺周轉(zhuǎn)泵去，以免現(xiàn)場處理故障解決不了，要更換又得等，費(fèi)時費(fèi)力。
對于用戶使用不當(dāng)?shù)那闆r，主要是用油清潔度不好，含雜質(zhì)（水、臘、臟物）過多，造成燃油泵損壞的，首先承諾此次三包，然后告知用戶注意事項，同時表明下不為例。
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圖5 康明斯柴油機(jī)PT燃油系統(tǒng)組成圖 |
圖6 康明斯EFC電子執(zhí)行器零件圖 |
以上所有的數(shù)據(jù)均是基于柴油發(fā)電機(jī)組帶燃油泵、水泵、機(jī)油泵、空濾器和消聲器運(yùn)轉(zhuǎn)時獲得的，但不帶有充電機(jī)、空壓機(jī)、風(fēng)扇、選用設(shè)備和驅(qū)動件。
以上所有的數(shù)據(jù)都是基于ISO 3046標(biāo)準(zhǔn)參考的條件—海拔110m（361ft），大氣壓力100kPa（29.53inHg），進(jìn)氣溫度25℃ (77°F)，相對濕度30%，使用標(biāo)準(zhǔn)No.2號柴油或符合ASTM D975的柴油。
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