新聞主題	康明斯柴油機(jī)組的噴油器檢測工具和步驟

 

摘要：電控噴油器是柴油機(jī)電控系統(tǒng)最重要的執(zhí)行器，它替代了普通噴油系統(tǒng)中的噴油嘴和噴油器總成，與直噴式柴油機(jī)中的噴油器大體相似。噴油器用卡夾裝在氣缸蓋中，共軌噴油器在直噴式柴油機(jī)中的安裝不需要?dú)飧咨w在結(jié)構(gòu)上有很大變化。康明斯公司在本文中為您說明了噴油器檢測工具和需要檢測的內(nèi)容，促使用戶和維修工初步學(xué)會噴油器動作的簡單檢查步驟，同時(shí)掌握噴油器的正常參數(shù)測量方法和檢測噴油器的工作情況。

 

一、噴油器工作方式

 

      在電控共軌燃油系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)、工藝難度最大的部件就是電控噴油器，到目前為止，共軌系統(tǒng)中品種最多的部件也是電控噴油器。各種電控噴油器的基本原理相同，結(jié)構(gòu)相似，但外形相差較大。圖2-90所示為康明斯公司電控噴油器的結(jié)構(gòu)。

      在柴油機(jī)和供油泵工作時(shí)，噴油器的工作狀態(tài)如下。

1、噴油器關(guān)用（靜止?fàn)顟B(tài)）

      電磁閥在靜止?fàn)顟B(tài)不受控制，因此是關(guān)閉的。回油節(jié)流孔關(guān)閉時(shí)，電樞的鋼球通過閥彈簧壓在回油節(jié)流孔的座面上?？刂剖覂?nèi)建立共軌的高壓，同樣的壓力也存在于噴油嘴的內(nèi)腔容積中，共軌壓力在控制柱塞端面上施加的力及噴油器調(diào)壓彈簧的力大于作用在針閥承壓面上的液壓力，針閥處于關(guān)閉狀態(tài)。

2、噴油器開啟（噴油開始〕

      噴油器一般處于關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)電磁閥通電后，在吸動電流的作用下迅速開啟，當(dāng)電磁鐵的作用力大于彈簧的作用力時(shí)，回油節(jié)流孔開啟，在極短時(shí)間內(nèi)，升高的吸動電流變?yōu)檩^小的電磁閥保持電流，隨著回油節(jié)流孔的打開，燃油從控制室流入上面的空腔，并經(jīng)回油通道回流到油箱，控制室內(nèi)的壓力下降，于是控制室內(nèi)的壓力小于噴油嘴內(nèi)腔容積中的壓力，控制室中減小了的作用力引起作用在控制柱塞上的作用力減小，從而針閥開啟，開始噴油。

      針閥開啟速度決定于進(jìn)、回油節(jié)流孔之間的流量差?？刂浦_(dá)到上限位置，并定位在進(jìn)、回油節(jié)流孔之間，此時(shí)，噴油嘴完全打開，燃油以近于共軌壓力噴入燃燒室。

3、噴油器停止

      噴油結(jié)束后如果不控制電磁閥，則電樞在彈簧力的作用下向下壓，鋼球關(guān)閉回油節(jié)流孔。電樞設(shè)計(jì)成兩部分組合式，電樞板經(jīng)一撥桿向下引動，但它可用復(fù)位彈簧向下回彈、從而沒有向下的力作用在電樞和鋼球上?；赜凸?jié)流孔關(guān)閉，進(jìn)油節(jié)流孔的進(jìn)油使控制室中建立起與共軌中相同的玉力，這種升高了的片力使作用在控制柱塞上端的壓力增加，這個(gè)來自控制室的作用力和彈簧力超過了針閥下方的液壓力，于是針閥關(guān)閉，針閥關(guān)閉速度決定于進(jìn)油節(jié)流孔的流量。電控噴油器由噴油嘴、液壓伺服系統(tǒng)與電磁閥三部分組成。燃油從高壓接頭經(jīng)進(jìn)油通道送往噴油嘴，經(jīng)進(jìn)油節(jié)流孔送入控制室，控制室通過由電磁閥打開的回油節(jié)流孔與回油孔聯(lián)接?；赜凸?jié)流孔在關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，作用在控制活塞上的液壓力大于用在噴油嘴針閥承壓面上的力，因此噴油嘴針閥被壓在座面上，從而沒有燃油進(jìn)入燃燒室。
      電閥動作時(shí)、打開回油節(jié)流孔，控制室內(nèi)的壓力下降，當(dāng)作用在控制活塞上的液壓力低于作用在噴油嘴針閥承壓面上的作用力時(shí)，噴油嘴針閥立即開啟，燃油通過噴油孔噴入燃燒室。由于電磁閥不能直接產(chǎn)生迅速關(guān)閉針閥所需的力，因此，經(jīng)過一個(gè)液力放大系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)針閥的這種間接控制。在這個(gè)過程中，除噴入燒室的燃油量之外，還有附加的所謂控制油量經(jīng)控制室的節(jié)流孔進(jìn)入回油通道。

      除噴油量和控制油量外，還有針閥導(dǎo)向部分和活塞導(dǎo)向部分的泄漏油量。這種控制油量和泄漏油量經(jīng)帶有集油管（溢流閥、供油泵和凋壓閥也與集油管接道）的回油通道回流到油箱。

圖1  柴油機(jī)電控噴油器基本組成

圖2  電磁式噴油器工作原理圖

 

二、噴油器故障與檢查

 

1、故障類型

      噴油器出現(xiàn)的故障分為機(jī)械故障和電路故障。

（1）機(jī)械故障

      噴油器機(jī)械故障表現(xiàn)力噴油器霧化不良、針閥卡死、針閥與針閥孔導(dǎo)向面磨損、噴油嘴滴油和回油量過高。能導(dǎo)致噴油壓力降低，油時(shí)間推遲，柴油機(jī)功率下降、抖動、溫度過高，甚至熄火以及起動困難，無法起動，排氣管冒白煙、黑煙等故障現(xiàn)象。

（2）電路故障

      噴油器電路故障主要表現(xiàn)在電磁線圈短路新路及控制信號失效等方面，可能導(dǎo)致起動困難、抖動、缺缸甚至無法起動等故障現(xiàn)象。

2、故障檢查方法

      噴油器的檢查主要分為電氣性能檢和力學(xué)性能檢查。

（1）電氣性能檢查

      在確認(rèn)噴油器電壓、電阻、線路正常的前提下，主要通過診斷儀進(jìn)行故障碼查詢、據(jù)流分析和噴油波形分析來進(jìn)行判斷。

（2）力學(xué)性能檢查

      最好的辦法是采用定型的共軌燃油噴射系統(tǒng)試驗(yàn)臺，它可提供最低噴油壓力、噴油速率、響應(yīng)速度（最小噴油持續(xù)時(shí)間及間隔）、霽化效果和密封性等完整的噴油器模測試功能，并對噴油器的技術(shù)狀況進(jìn)行比較。

 

三、噴油器試驗(yàn)步驟

 

1、檢測工具

（1）數(shù)字萬用表；

（2）短接線；

（3）試燈筆；

（4）聽診器；

（5）柴油機(jī)故障診斷儀；

（6）波形分析儀。

2、檢測內(nèi)容

（1） 檢測條件

      蓄電池供電電壓正常；啟動正常；燃油壓力正常。

（2） 噴油器的電阻檢測

      拔下各缸噴油器兩芯插頭。用萬用表電阻檔，正負(fù)表筆分別連接噴油器兩個(gè)端子，依次測量各缸噴油器的電阻。標(biāo)準(zhǔn)值：噴油器的電阻值應(yīng)為13~18Ω。

（3） 噴油器供電電壓檢測

      用萬用表電壓檔正表筆及噴油器插頭的1端子，負(fù)表筆搭鐵，測出的電壓值應(yīng)等于蓄電池電壓。如果電壓值不符合要求，則應(yīng)檢查插頭端子到附加熔斷絲s之間的線路有無斷路或接觸不良用發(fā)光二極管檢測燈連接的噴油器線束插頭上，啟動柴油機(jī)后，二極管試燈必須閃亮。如果二極管不閃或不發(fā)光，查看是否有線路故障或者ECU故障。

 

圖3  噴油器的電阻檢測

圖4  噴油器電路電壓的檢測

 

（4）檢測噴油器的噴油量

      把噴油器深入量杯中。跨接燃油泵主繼電器，使燃油泵一直處于工作狀態(tài)。將噴油器1、2端子與蓄電池正、負(fù)極相連，使噴油器噴油，觀察噴油量。同時(shí)可以觀察噴油器噴射形狀和霧化情況，觀察噴油器泄露情況。

      30秒內(nèi)噴油量應(yīng)為70~85ML，各缸噴油器的流量差小與等于9ML。各缸噴油器霧化情況均應(yīng)良好、均勻一致，所有噴射形狀應(yīng)相同，都是小與35° 的圓錐霧狀。檢查噴油器滴漏時(shí)，讓燃油泵運(yùn)轉(zhuǎn)，每個(gè)噴油器在一分鐘內(nèi)最多允許噴油一兩滴，否則應(yīng)更換噴油器。

 

圖5  噴油器測試儀原理圖

圖6  噴油器測試儀連接出口

 

（5）檢測噴油器線束的導(dǎo)通性

      用萬用表的電阻檔分別檢測各缸噴油器插頭一號端子與燃油泵繼電器87號端子之間的導(dǎo)線電阻值。

（6）噴油器控制信號波形檢測

      拔下噴油器線束插頭，將示波器信號插頭接至噴油器2號端子。啟動柴油機(jī)，觀察波形。 讓柴油機(jī)在怠速工況、加速工況和負(fù)荷工況下運(yùn)行，查看控制信號波形的變化和區(qū)別。

表1    噴油器檢測作業(yè)表

 

總結(jié)：

      柴油機(jī)電控單元(ECU)根據(jù)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速信號以及溫度、壓力等相關(guān)信號，計(jì)算柴油機(jī)實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)工況下的最佳噴油量，并與存儲在ECU中的目標(biāo)值或MAP圖相互比較，最后確定實(shí)際噴油量，發(fā)出驅(qū)動信號，通過對噴油器電磁閥的通、斷電時(shí)刻及通、斷電持續(xù)時(shí)間直接控制噴油量，使柴油機(jī)在最佳狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)。噴油器帶有精密閥組件，其本身是靠柴油潤滑的，一旦系統(tǒng)進(jìn)入水分，能會造成機(jī)械部件銹蝕或潤滑不良等問題，所以保障噴油器正常工作的首要條件，是選擇符合規(guī)定的燃油且及時(shí)更換濾清器。

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