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新聞主題 |
噴油器工作狀態(tài)對(duì)柴油發(fā)電機(jī)的影響和檢測(cè)方法 |
導(dǎo)讀：康明斯柴油機(jī)功率覆蓋范圍寬廣，產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域也很廣。既然發(fā)動(dòng)機(jī)的種類多，應(yīng)用的設(shè)備又紛繁復(fù)雜，那如何才能讓原始設(shè)備生產(chǎn)商(OEM)買到合適的康明斯發(fā)動(dòng)機(jī)，并正確的安裝在其設(shè)備上呢？這正是康明斯應(yīng)用工程的使命和任務(wù)所在。發(fā)動(dòng)機(jī)是中間產(chǎn)品，高質(zhì)量的應(yīng)用工程是確保柴油發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)行的前提，根據(jù)康明斯柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)行工況和共軌軌道向噴油器提供的高壓燃油，噴油器可分為四個(gè)工作狀態(tài)。
一、噴油器工作過程
1、針閥關(guān)閉狀態(tài)
電磁閥未通電時(shí)，銜鐵在電磁閥彈簧的作用下，克服了銜鐵彈簧的彈力，使球閥關(guān)閉了出油節(jié)流孔，這時(shí)壓力控制室內(nèi)雖有很高的燃油壓力，但由于出油節(jié)流孔孔徑不大，作用在球閥上的壓力很小，無法推開球閥，球閥因此處于關(guān)閉狀態(tài)，這時(shí)針閥承受著下列幾種作用力。
（1）使針閥向上開啟的作用力，即具有軌道壓力的燃油作用在針閥錐面上的垂直向上分力。
（2）針閥彈簧作用在針閥上的壓力。
在柴油發(fā)電機(jī)噴油器電磁閥不通電的條件下，由于有壓力放大作用，使針閥關(guān)閉的燃油壓力大于使針閥升起的油壓推力，加上針閥彈簧的壓力，因此，針閥處于噴油前的關(guān)閉狀態(tài)。從針閥開始升起的噴油始點(diǎn)到噴油燼點(diǎn)，噴油壓力始終保持與軌道壓力相等的高壓狀態(tài)。
2、針閥關(guān)閉，噴油結(jié)束
當(dāng)噴油脈寬滿足要求后，電磁閥在控制器指令下，切斷線圈的電流，電磁力消退，電磁閥彈簧開始?jí)恒曡F，使球閥又處于關(guān)閉狀態(tài)，出油節(jié)流孔被堵塞。
出油節(jié)流孔的關(guān)閉，高壓燃油從進(jìn)油節(jié)流孔進(jìn)入壓力控制室內(nèi)后，控制室內(nèi)的燃油只有進(jìn)，沒有出，因此，壓力會(huì)很快升高，達(dá)到相等的高壓。這種高壓作用在控制活塞頂部的A面上，所形成的壓力與針閥彈簧力的合力，很快超過了針閥錐面上向上的燃油壓力后，針閥就會(huì)快速關(guān)閉，噴油結(jié)束。
針閥的關(guān)閉速度取決于通過進(jìn)油節(jié)流孔的流量，針閥從下移開始直至座面落座，才把噴孔通道關(guān)閉，噴油停止。于共軌中的壓力一直存在，所以任何時(shí)刻噴油器都可以在電磁閥的控制下噴油、停油，這也為柴油發(fā)電機(jī)在每個(gè)工作循環(huán)內(nèi)實(shí)現(xiàn)多次噴射，創(chuàng)造了有利條件，這也是脈動(dòng)時(shí)間控制系統(tǒng)無法與之比擬的。
3、針閥開始升起，噴油開始
針閥處于噴油前的靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，由控制器發(fā)出指令，為提高電磁閥的響應(yīng)速度，以高電壓、大電流對(duì)電磁閥線圈通電，線圈迅速產(chǎn)生強(qiáng)大的電磁吸力，使銜鐵克服了電磁閥彈簧的預(yù)緊力，快速上移，球閥被打開，出油節(jié)流孔開通，壓力控制室內(nèi)的燃油從出油節(jié)流孔流向其上方空腔，并從該空腔經(jīng)回油管流回油箱。出油節(jié)流孔打開后，壓力控制室內(nèi)的燃油立即卸壓。壓力控制室內(nèi)作用在控制活塞上的燃油壓力會(huì)迅速降低，而這時(shí)作用在針閥錐面上的向上作用力，依然保持為軌道壓力未變，因此會(huì)產(chǎn)生壓差，使針閥能克服針閥彈簧的預(yù)緊力快速升起，并打開針閥座面，使具有軌道壓力的高燃油，從閥芯座面通道經(jīng)壓力室的噴孔噴入燃燒室，如采用無壓力室針閥偶件，則釗閥升起后，高壓燃油會(huì)直接從噴孔噴入氣缸。與此同時(shí)，由于銜鐵上升，磁路中氣隙減小，起動(dòng)時(shí)的大電流可以及時(shí)降低到電磁鐵所需的維持電流。針閥升起與噴油開始幾乎是同時(shí)發(fā)生，因此，把柴油發(fā)電機(jī)噴油器針閥升起的瞬間稱為噴油始點(diǎn)。
4、針閥最大升程
（1）針閥從靜止?fàn)顟B(tài)的升程為零，開始升起到最大升程，需要一個(gè)升起過程，在這區(qū)間噴油一直在進(jìn)行。
（2）針閥升程由零到最大的過程中，針座面開度由全關(guān)到全開。流經(jīng)座面的燃油節(jié)流阻力由最大到最小，不同的開度會(huì)產(chǎn)生不同的節(jié)流規(guī)律，對(duì)噴油量產(chǎn)生不同的影響。
（3）針閥在升起過程中，控制活塞同時(shí)上移，使壓力控制室內(nèi)的容積逐漸減小，這時(shí)如果控制室內(nèi)無燃油流出，則其內(nèi)部壓力會(huì)不斷升高，并將阻擋釗閥升程的加大。因此，在針閥上移的過程中，壓力控制室內(nèi)必須繼續(xù)有部分燃油從出油節(jié)流孔口流出，保持一定的樂降才行。
（4）由于與壓力控制室相通的不僅有出油節(jié)流孔口，還有進(jìn)油節(jié)流孔，當(dāng)壓力控制室內(nèi)因部分燃油流出后，產(chǎn)生一定壓降的同時(shí)，具有軌道壓力的高壓燃油，從進(jìn)油節(jié)流孔經(jīng)節(jié)流后不斷向壓力控制室內(nèi)補(bǔ)充，又使控制室內(nèi)壓力回升。山此可見，針閥在升起過程中，壓力控制室內(nèi)燃油有出有進(jìn)，為了保證針閥升起能連續(xù)進(jìn)行，要求出得快、進(jìn)得慢，因此，出油節(jié)流孔的直徑一般要大于進(jìn)油節(jié)流孔的直徑。
上述分析表明，出油節(jié)流孔直徑大于進(jìn)油節(jié)流孔時(shí)，會(huì)使針閥具有一定的上升速度，但如果出油節(jié)流孔直徑與進(jìn)油節(jié)流孔直徑差距過大，會(huì)使針閥上升速度過快，造成初始噴油速率過高，會(huì)影響柴油發(fā)電機(jī)的噪聲及排放；如果出油孔與進(jìn)油孔直徑相差過小，針閥上升速度會(huì)過慢，造成初始噴油速率過低，同樣會(huì)影響柴油發(fā)電機(jī)性能。
控制活塞隨針閥升起而上移，當(dāng)針閥達(dá)到最大升程時(shí)，控制活塞移到最高位置，壓力控制室6內(nèi)的燃油在控制活塞上移過程中，其頂部形成一層近似于墊片的油墊，限制了控制活塞的繼續(xù)上移?？刂苹钊竭_(dá)上止點(diǎn)，如無油墊存在，則屬機(jī)械限位，控制活塞每次上移時(shí)，必受一次機(jī)械撞擊，容易磨損。而有油墊存在后，控制活塞到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)屬于液壓限位，只有柔性撞擊，零件壽命可以延長(zhǎng)。
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圖1 噴油器三維左視圖 |
圖2 電磁閥噴油器工作原理圖 |
二、噴油器檢測(cè)方法
1. 外觀檢查
首先檢查噴油器的外觀是否完整，有無明顯的損傷、腐蝕或漏油現(xiàn)象。
2. 阻塞測(cè)試
將噴油器拆下后，將其吸入柴油并進(jìn)行壓力測(cè)試，觀察噴油器是否正常噴油。
3. 噴油量檢測(cè)
使用專用的噴油器測(cè)試器，連接噴油器并進(jìn)行噴油量的檢測(cè)。測(cè)試器一般會(huì)測(cè)量每個(gè)噴油器的噴射量，確保其符合規(guī)定。
4. 噴霧均勻性檢測(cè)
將噴油器安裝回發(fā)動(dòng)機(jī)后，通過觀察噴油器的噴霧是否均勻，避免出現(xiàn)霧化不均勻的情況。
5. 清潔檢測(cè)
使用專用的噴油器清洗劑，將噴油器進(jìn)行清洗，并觀察清洗后的噴油器是否恢復(fù)正常工作狀態(tài)。
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柴油機(jī)噴油器噴霧形狀檢測(cè) |
6缸噴油器噴霧錐角分布圖 |
總結(jié)：
噴油器是發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)中的重要部件，其工作質(zhì)量直接影響著燃油的噴射效果和發(fā)動(dòng)機(jī)的工作性能。需要注意的是，以上檢測(cè)方法需要使用專業(yè)的噴油器測(cè)試設(shè)備和清洗劑。對(duì)于一些復(fù)雜的故障，建議將噴油器送至專業(yè)的維修廠進(jìn)行檢修和維護(hù)。
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