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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(xiàn)代柴油發(fā)動機中常用的燃油噴射系統(tǒng)之一。它通過共軌技術(shù)、電動噴油控制和高壓電噴油器等組件配合工作，實現(xiàn)了精確的燃油噴射控制，提高了發(fā)動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行試驗，收集并分析試驗數(shù)據(jù)，以加深對其工作原理和性能的理解。本文將從試驗背景、試驗過程、試驗數(shù)據(jù)分析等方面進行探討。
一、噴油器常規(guī)檢測內(nèi)容
檢查噴油器的噴油壓力和霧化狀況，應(yīng)在噴油器的試驗儀上進行，如圖2所示。試驗僅由手動油泵、壓力表和儲油罐等組成，儲油罐內(nèi)的柴油進入手油泵，經(jīng)過手油泵加壓后為噴油器供油。
1、噴油壓力的檢查
檢查時，放松噴油器上的調(diào)壓螺釘，將噴油器裝到試驗儀上，上下反復(fù)壓動試驗儀上的手柄，使噴油器和高壓油管內(nèi)充滿柴油。然后緩慢地壓動手柄，同時注意觀察油壓表讀數(shù)。當讀數(shù)開始下降時，即為噴油器的開啟壓力，其數(shù)值應(yīng)符合標準要求。噴油器的調(diào)壓方法，大多是通過調(diào)整調(diào)壓螺釘來改變調(diào)壓彈簧的預(yù)緊力；而有些機型，則是通過改變墊片的厚度來調(diào)壓。
（1）按壓儀器手柄時，沒有漏氣的聲音，否則說明安裝不好，漏油。
（2）噴油器的噴油壓力是指噴油器開始噴油時儀表上的壓力，通常大于20MPa。如果開啟壓力小于這個值，說明噴油器內(nèi)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(yīng)在30秒內(nèi)保持不變，否則噴油器會損壞。在噴油器噴油過程中，還需要檢查噴油器是否能在規(guī)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壓力調(diào)節(jié)螺釘?shù)木o密度來校正，這可以通過打開壓力調(diào)節(jié)螺母來看到。
（5）如果壓力過低，會減慢噴油器的噴射速度，降低霧化錐角，從而導(dǎo)致柴油霧化的滴油現(xiàn)象。同時會增加噴油量，提前噴油時間，延遲噴油時間，導(dǎo)致燃燒不完全，排氣冒黑煙，積碳。
（6）如果壓力過高，會造成大量噴油泄壓，縮短噴油時間，加速零件磨損，噴油比平時多，也造成浪費。
2、噴油質(zhì)量的檢查
（1）試驗儀檢測
應(yīng)緩慢、連續(xù)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(yīng)形成一個霧化良好的錐狀油束，各油束的間隔角應(yīng)符合原廠規(guī)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(yīng)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,，用起動機帶柴油發(fā)電機轉(zhuǎn)動使兩個噴油器同時噴一次油于紙上，查看噴出的兩個油跡范圍和均勻度是否相同。若兩油跡不同，應(yīng)檢查被測者的噴孔內(nèi)有無積炭或異物，若有應(yīng)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，說明其噴霧錐角不夠，應(yīng)查看噴孔是否燒蝕，必要時更換一副噴嘴。
（3）比較檢測法
如果沒有三通管，需檢查噴霧質(zhì)量時，可同時卸下兩負荷噴油器的高壓油管接頭，一個接標準噴油器，另一個接被測噴油器。然后起動柴油發(fā)電機，觀察兩個噴油器的噴霧有無異樣，若新舊噴油器的噴霧相同，說明被測者符合要求，否則應(yīng)檢修處理。采用這種方法不能進行噴油開啟壓力的比較，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(jù)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(yīng)更換。對于單孔軸針式噴油器來說，油跡應(yīng)是均勻的圓形。對于多孔對稱型噴油器而言，各噴油孔噴出的油跡形狀應(yīng)相同，沒有偏射、散射現(xiàn)象，噴霧形狀似規(guī)則的錐體，且錐角符合規(guī)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)閉時的沖擊，容易出現(xiàn)麻點和凹陷，應(yīng)檢查其密封狀態(tài)。檢查可在噴油器試驗臺上進行。將噴油壓力調(diào)至規(guī)定值，按動試驗臺供油手柄，當壓力升高接近噴油壓力，但還未噴油時，觀察噴油器針閥噴孔周圍，這時不應(yīng)有浸油現(xiàn)象，但允許少量濕潤。在噴油幾次后，噴孔周圍仍不允許有柴油聚集或嚴重浸油，否則應(yīng)更換針閥偶件。密封錐面輕微磨損修復(fù)，在錐面上涂以少量氧化鉻細研磨膏進行研磨，但不能沾及針閥體導(dǎo)向面。
5、針閥滑動性能檢修
將在柴油中清洗干凈的針閥放入閥體內(nèi)，傾斜45°抽出針閥的1/3，然后松開手讓針閥靠其自重下滑，要求針閥能在1/3s內(nèi)徐徐滑下且無阻澀現(xiàn)象為合格。必要時對滑動性能不良而其他部位技術(shù)狀態(tài)尚好的針閥進行研磨修復(fù)。具體方法是在配合表面上涂以凡士林油(或柴油)往復(fù)旋轉(zhuǎn)針閥進行研磨，但不要進行拍擊，研磨時間不可過長(防止研磨過量)。
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(diào)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，外部積碳、銹垢應(yīng)使用“00”號細砂紙(或木塊)輕輕擦除。針閥體內(nèi)壓力室中的積碳，應(yīng)使用與其形狀相似的刮刀仔細刮除。噴孔內(nèi)的積碳可用小控針清除。
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圖1 噴油器結(jié)構(gòu)示意圖 |
圖2 噴油器檢查圖 |
二、專業(yè)檢校臺試驗過程
電控柴油機噴油器是柴油發(fā)動機中燃油系統(tǒng)的核心組件之一。它的工作原理是將高壓的燃油通過共軌系統(tǒng)輸送至電噴油器，再由電噴油器控制燃油噴射的時機、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，需要進行試驗并收集試驗數(shù)據(jù)。試驗數(shù)據(jù)包括了噴油器的實際噴油量、噴射壓力、噴霧形狀等關(guān)鍵參數(shù)，這些數(shù)據(jù)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程主要包括如下幾個步驟：
1、實驗準備
首先，需要準備好相應(yīng)的試驗設(shè)備和環(huán)境。試驗設(shè)備包括高壓共軌系統(tǒng)、電噴油器、測試儀器等。試驗環(huán)境需要保持穩(wěn)定，以確保試驗數(shù)據(jù)的準確性。專業(yè)試驗臺外觀如圖3所示，結(jié)構(gòu)原理如圖4所示。
2、參數(shù)設(shè)置
在進行試驗前，需要設(shè)置電控柴油機噴油器的參數(shù)。這些參數(shù)包括噴油時間、噴油量、噴射壓力等。通過調(diào)整這些參數(shù)，可以模擬不同工況下的噴油情況。
3、試驗操作
在參數(shù)設(shè)置完成后，開始進行試驗操作。首先，打開高壓共軌系統(tǒng)，將燃油送入共軌。然后，通過控制電噴油器的噴油時間和壓力，觀察噴油的情況。
4、數(shù)據(jù)采集
在試驗過程中，需要采集和記錄相關(guān)的試驗數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)包括燃油噴射量、噴射壓力、噴霧形狀等。通過數(shù)據(jù)采集和記錄，可以對電控柴油機噴油器的性能進行評估和分析。
5、數(shù)據(jù)分析
在試驗結(jié)束后，對收集到的數(shù)據(jù)進行分析?？梢酝ㄟ^數(shù)據(jù)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(wěn)定性，并與設(shè)計要求進行比較。
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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(shù)據(jù)分析
圖5、圖6、圖7、圖8為電控噴油器的試驗數(shù)據(jù)曲線圖。根據(jù)收集到的試驗數(shù)據(jù)，對電控柴油機噴油器進行分析，主要從以下幾個方面進行討論：
1、噴油量分析
通過試驗數(shù)據(jù)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(wěn)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。通過試驗數(shù)據(jù)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(wěn)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程和排放性能。通過試驗數(shù)據(jù)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(wěn)定性分析
電控柴油機噴油器的穩(wěn)定性對整個燃油系統(tǒng)的性能影響較大。通過試驗數(shù)據(jù)，可以分析電控柴油機噴油器在長時間運行過程中的穩(wěn)定性。通過比較不同時間段的試驗數(shù)據(jù)，可以評估噴油器的工作穩(wěn)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(jié)果 |
圖6 電控噴油器共軌壓力曲線圖（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(shù)分布圖 |
圖8 噴油器特性曲線場（不同壓力等級） |
總結(jié)：
噴油器的工作原理非常簡單，但是它對于發(fā)動機的性能和燃油經(jīng)濟性有著非常重要的影響。噴油器的噴油量、噴油時間和噴油角度等參數(shù)都需要精確控制，以確保發(fā)動機能夠正常運行并達到最佳性能。同時，噴油器的設(shè)計和制造也需要考慮到燃油的種類、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噴油器供油口泵進入，噴油器體內(nèi)產(chǎn)生高壓作用到噴油嘴錐面上，當油壓超過調(diào)定值時噴油嘴閥芯開啟，高壓油從噴嘴小孔噴出，呈霧狀到柴油發(fā)電機缸筒內(nèi)燃燒，使活塞往復(fù)運行。某些噴油器的噴油壓力可以調(diào)節(jié)(機械噴油器)，而其他噴油器的噴油壓力不能調(diào)節(jié)(電磁閥噴油器)，具體取決于類型。對于機械噴油器的壓力調(diào)整，需要先檢測噴油器的壓力，如果壓力不在合適的范圍內(nèi)，再進行調(diào)整。
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