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柴油發(fā)電機(jī)噴油器壓力和噴霧質(zhì)量檢修 |
摘要：電控柴油機(jī)噴油器是現(xiàn)代柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中常用的燃油噴射系統(tǒng)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(xiàn)了精確的燃油噴射控制，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒效率和排放性能。本文將針對(duì)電控柴油機(jī)噴油器進(jìn)行試驗(yàn)，收集并分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)，以加深對(duì)其工作原理和性能的理解。本文將從試驗(yàn)背景、試驗(yàn)過(guò)程、試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析等方面進(jìn)行探討。
一、噴油器常規(guī)檢測(cè)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(yàn)儀上進(jìn)行，如圖2所示。試驗(yàn)僅由手動(dòng)油泵、壓力表和儲(chǔ)油罐等組成，儲(chǔ)油罐內(nèi)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(diào)壓螺釘，將噴油器裝到試驗(yàn)儀上，上下反復(fù)壓動(dòng)試驗(yàn)儀上的手柄，使噴油器和高壓油管內(nèi)充滿(mǎn)柴油。然后緩慢地壓動(dòng)手柄，同時(shí)注意觀察油壓表讀數(shù)。當(dāng)讀數(shù)開(kāi)始下降時(shí)，即為噴油器的開(kāi)啟壓力，其數(shù)值應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求。噴油器的調(diào)壓方法，大多是通過(guò)調(diào)整調(diào)壓螺釘來(lái)改變調(diào)壓彈簧的預(yù)緊力；而有些機(jī)型，則是通過(guò)改變墊片的厚度來(lái)調(diào)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(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(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(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(huì)嚴(yán)重影響柴油發(fā)電機(jī)的工作狀態(tài)。機(jī)械注射器的壓力通過(guò)壓力調(diào)節(jié)螺釘?shù)木o密度來(lái)校正，這可以通過(guò)打開(kāi)壓力調(diào)節(jié)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(dǎo)致柴油霧化的滴油現(xiàn)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(dǎo)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(fèi)。
2、噴油質(zhì)量的檢查
（1）試驗(yàn)儀檢測(cè)
應(yīng)緩慢、連續(xù)地按下試驗(yàn)儀手柄以檢查噴油器的噴油質(zhì)量。對(duì)于多孔噴油器，各噴孔噴出的油均應(yīng)形成一個(gè)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(duì)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(xì)小而均勻。
（2）紙板檢測(cè)法
也可借助一張紙鋪在板上對(duì)正噴嘴，兩個(gè)噴油器的噴嘴與平板的距離相等。用直尺測(cè)量后定位,，用起動(dòng)機(jī)帶柴油發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)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(yīng)檢查被測(cè)者的噴孔內(nèi)有無(wú)積炭或異物，若有應(yīng)予以清除。若被測(cè)者的油跡面積小于標(biāo)準(zhǔn)噴油器噴出的油跡面積，說(shuō)明其噴霧錐角不夠，應(yīng)查看噴孔是否燒蝕，必要時(shí)更換一副噴嘴。
（3）比較檢測(cè)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(fù)荷噴油器的高壓油管接頭，一個(gè)接標(biāo)準(zhǔn)噴油器，另一個(gè)接被測(cè)噴油器。然后起動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)，觀察兩個(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(cè)者符合要求，否則應(yīng)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(jù)噴射到白紙上的油跡直徑與噴射距離檢驗(yàn)噴油器的噴霧錐角。如是噴油器正常的噴霧錐角為4°，相當(dāng)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(duì)于單孔軸針式噴油器來(lái)說(shuō)，油跡應(yīng)是均勻的圓形。對(duì)于多孔對(duì)稱(chēng)型噴油器而言，各噴油孔噴出的油跡形狀應(yīng)相同，沒(méi)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?xì)獾臎_擊和燒蝕，以及針閥關(guān)閉時(shí)的沖擊，容易出現(xiàn)麻點(diǎn)和凹陷，應(yīng)檢查其密封狀態(tài)。檢查可在噴油器試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行。將噴油壓力調(diào)至規(guī)定值，按動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)供油手柄，當(dāng)壓力升高接近噴油壓力，但還未噴油時(shí)，觀察噴油器針閥噴孔周?chē)?，這時(shí)不應(yīng)有浸油現(xiàn)象，但允許少量濕潤(rùn)。在噴油幾次后，噴孔周?chē)圆辉试S有柴油聚集或嚴(yán)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(xì)研磨膏進(jìn)行研磨，但不能沾及針閥體導(dǎo)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(nèi)，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(nèi)徐徐滑下且無(wú)阻澀現(xiàn)象為合格。必要時(shí)對(duì)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(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(jìn)行研磨，但不要進(jìn)行拍擊，研磨時(shí)間不可過(guò)長(zhǎng)(防止研磨過(guò)量)。
6、噴油器總成的檢修
首先要對(duì)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(tái)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(duì)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(yīng)使用“00”號(hào)細(xì)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(xì)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(zhuān)業(yè)檢校臺(tái)試驗(yàn)過(guò)程
電控柴油機(jī)噴油器是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)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(guò)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(shí)機(jī)、油量及噴霧形狀。準(zhǔn)確的噴油控制可以提高燃燒效率、降低排放和噪音。為了驗(yàn)證電控柴油機(jī)噴油器的性能，需要進(jìn)行試驗(yàn)并收集試驗(yàn)數(shù)據(jù)。試驗(yàn)數(shù)據(jù)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(shù)，這些數(shù)據(jù)將有助于評(píng)估噴油器的工作效果和性能。電控柴油機(jī)噴油器試驗(yàn)過(guò)程主要包括如下幾個(gè)步驟：
1、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
首先，需要準(zhǔn)備好相應(yīng)的試驗(yàn)設(shè)備和環(huán)境。試驗(yàn)設(shè)備包括高壓共軌系統(tǒng)、電噴油器、測(cè)試儀器等。試驗(yàn)環(huán)境需要保持穩(wěn)定，以確保試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。專(zhuān)業(yè)試驗(yàn)臺(tái)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(jìn)行試驗(yàn)前，需要設(shè)置電控柴油機(jī)噴油器的參數(shù)。這些參數(shù)包括噴油時(shí)間、噴油量、噴射壓力等。通過(guò)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(yàn)操作
在參數(shù)設(shè)置完成后，開(kāi)始進(jìn)行試驗(yàn)操作。首先，打開(kāi)高壓共軌系統(tǒng)，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，觀察噴油的情況。
4、數(shù)據(jù)采集
在試驗(yàn)過(guò)程中，需要采集和記錄相關(guān)的試驗(yàn)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(guò)數(shù)據(jù)采集和記錄，可以對(duì)電控柴油機(jī)噴油器的性能進(jìn)行評(píng)估和分析。
5、數(shù)據(jù)分析
在試驗(yàn)結(jié)束后，對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析?？梢酝ㄟ^(guò)數(shù)據(jù)分析，評(píng)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(jì)要求進(jìn)行比較。
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圖3 電控柴油機(jī)噴油器試驗(yàn)臺(tái)立面圖 |
圖4 柴油機(jī)噴油器試驗(yàn)臺(tái)原理圖 |
三、試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
圖5、圖6、圖7、圖8為電控噴油器的試驗(yàn)數(shù)據(jù)曲線(xiàn)圖。根據(jù)收集到的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)電控柴油機(jī)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(yàn)數(shù)據(jù)中的噴油量信息，可以分析電控柴油機(jī)噴油器的噴油準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。比較不同工況下的噴油量，可以評(píng)估噴油器在不同負(fù)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(yàn)數(shù)據(jù)中的噴射壓力信息，可以評(píng)估電控柴油機(jī)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(fù)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(yàn)數(shù)據(jù)中的噴霧形狀信息，可以評(píng)估電控柴油機(jī)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(fù)荷下的噴霧特性。
4、穩(wěn)定性分析
電控柴油機(jī)噴油器的穩(wěn)定性對(duì)整個(gè)燃油系統(tǒng)的性能影響較大。通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以分析電控柴油機(jī)噴油器在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行過(guò)程中的穩(wěn)定性。通過(guò)比較不同時(shí)間段的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以評(píng)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(jī)噴油器噴油量試驗(yàn)結(jié)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(shù)分布圖 |
圖8 噴油器特性曲線(xiàn)場(chǎng)（不同壓力等級(jí)） |
總結(jié)：
噴油器的工作原理非常簡(jiǎn)單，但是它對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和燃油經(jīng)濟(jì)性有著非常重要的影響。噴油器的噴油量、噴油時(shí)間和噴油角度等參數(shù)都需要精確控制，以確保發(fā)動(dòng)機(jī)能夠正常運(yùn)行并達(dá)到最佳性能。同時(shí)，噴油器的設(shè)計(jì)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(nèi)產(chǎn)生高壓作用到噴油嘴錐面上，當(dāng)油壓超過(guò)調(diào)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(jī)缸筒內(nèi)燃燒，使活塞往復(fù)運(yùn)行。某些噴油器的噴油壓力可以調(diào)節(jié)(機(jī)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(lèi)型。對(duì)于機(jī)械噴油器的壓力調(diào)整，需要先檢測(cè)噴油器的壓力，如果壓力不在合適的范圍內(nèi)，再進(jìn)行調(diào)整。
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