性能特點(diǎn)和作用說(shuō)明

電控噴油器回油量、氣缸缺火檢查和試驗(yàn)步驟

 

 摘要：噴油器和燃油泵是柴油機(jī)燃燒系統(tǒng)中的核心部件，對(duì)于柴油機(jī)的性能和經(jīng)濟(jì)性具有重要影響。為了保證柴油機(jī)的正常運(yùn)行和延長(zhǎng)使用壽命，對(duì)燃油系統(tǒng)進(jìn)行故障檢修是必要的。因此，柴油機(jī)燃油系統(tǒng)的檢修步驟旨在培養(yǎng)維修工掌握燃油系統(tǒng)的檢修技能，了解燃油系統(tǒng)的工作原理和油路分布，以及熟悉噴油器的檢修流程和注意事項(xiàng)。

 

一、 燃油系統(tǒng)作用與油路

 

1、燃油供給系統(tǒng)的功用

      康明斯供油系統(tǒng)的核心部件噴油泵是單體的，與傳統(tǒng)的機(jī)械式噴油泵相比，在結(jié)構(gòu)形式上主要不同是每個(gè)油泵都是獨(dú)立的，分別安裝在柴油發(fā)電機(jī)氣缸體上，對(duì)應(yīng)每一氣缸在氣缸體上有安裝單體泵的孔，六缸柴油機(jī)就有六個(gè)單體泵，（四缸柴油機(jī)就有四個(gè)單體泵），這六個(gè)單體泵是由整個(gè)柴油發(fā)電機(jī)的凸輪軸來(lái)驅(qū)動(dòng)，也就是說(shuō)單體泵一般作為整體部件裝在柴油機(jī)的氣缸體上，由配氣凸輪軸上的噴射凸輪驅(qū)動(dòng)。而傳統(tǒng)的六缸柴油機(jī)的機(jī)械式噴油泵是布置在整機(jī)缸體的外側(cè)，通過(guò)外部托架固定在柴油發(fā)電機(jī)缸體上，在噴油泵泵體內(nèi)，有一根凸輪軸，專門(mén)驅(qū)動(dòng)六套柱塞，通常稱作一臺(tái)噴油泵。

（1）在適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻將一定數(shù)量的潔凈柴油增壓后以適當(dāng)?shù)囊?guī)律噴入燃燒室。噴油定時(shí)和噴油量各缸相同且與柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)行工況相適應(yīng)。噴油壓力、噴注霧化質(zhì)量及其在燃燒室內(nèi)的分布與燃燒室類型相適應(yīng)。

（2）在每一個(gè)工作循環(huán)內(nèi)，各氣缸均噴油一次，噴油次序與氣缸工作順序一致。

（3）根據(jù)柴油發(fā)電機(jī)負(fù)荷的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)循環(huán)供油量，以保證柴油發(fā)電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，尤其要穩(wěn)定怠速，限制超速。

（4）儲(chǔ)存一定數(shù)量的柴油，保證發(fā)電機(jī)組的最大供油量。

2、 低壓油路

      低壓油路中壓力的穩(wěn)定對(duì)柴油發(fā)電機(jī)的功率輸出是至關(guān)重要的。在柴油發(fā)電機(jī)出現(xiàn)功率不足的情況時(shí)，應(yīng)首先測(cè)量低壓油路的壓力，測(cè)量位置為低壓油路外部接頭處。P≥4.5bar，在柴油發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速為1500r/min時(shí)。其工作過(guò)程為：

      柴油從柴油箱出來(lái)，經(jīng)過(guò)燃油輸油泵進(jìn)入柴油濾清器過(guò)濾之后，非電控機(jī)型則進(jìn)入鑄在缸體內(nèi)的低壓油室，回油也在此油室內(nèi)，低壓油室的壓力為5bar。電控柴油發(fā)電機(jī)柴油從柴油濾清器出來(lái)之后，從外部接頭進(jìn)入連接電控單體泵的金屬低壓油路，每個(gè)泵都單獨(dú)與外面的燃油進(jìn)油管連接。

      燃油回油通道鑄在氣缸體上，如圖2所示。低壓油路內(nèi)的燃油從單體泵經(jīng)過(guò)很短的高壓油管到噴油器，當(dāng)壓力達(dá)到220bar時(shí)，噴油器開(kāi)啟，將燃油呈霧狀噴入到燃燒室，與空氣混合而形成可燃混合氣。從柴油箱到金屬燃油管接頭這段油路中的油壓是由燃油輸油泵建立的，而輸油泵在柴油發(fā)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速下的出油壓力一般為5bar左右，故這段油路稱為低壓油路，只用以向單體泵供給濾清的燃油。從單體泵到噴油器這段油路中的油壓是由單體泵建立的，為1600bar左右。由于輸油泵的供油量比單體泵的出油量大10倍以上，大量多余的燃油經(jīng)限壓閥和回油管流回柴油箱，并且利用大量回流燃油驅(qū)凈油路中空氣，有自動(dòng)排氣功能。

 

燃油系統(tǒng)低壓油路系統(tǒng)圖

圖2 柴油發(fā)電機(jī)供油系統(tǒng)工作流程圖

 

二、柴油機(jī)氣缸缺火檢測(cè)

 

      所謂缺火通俗的講就是缺缸、斷缸、不點(diǎn)火、燃燒不良。廣義上講由于可燃混合汽比過(guò)濃或過(guò)稀、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械原因（汽缸壓力是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)）故障等引起的點(diǎn)火能量小、燃燒質(zhì)量差、燃燒不完全或完全不燃燒的一種不正常的燃燒狀況。主要表現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)抖動(dòng)、加載有突突聲和無(wú)力感、排出的尾氣刺鼻惡臭并伴有發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈點(diǎn)亮。

1、溫度指示劑標(biāo)記法

     如果發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)的癥狀顯示噴油器可能無(wú)法點(diǎn)火，進(jìn)行以下檢查：

注：當(dāng)癥狀僅出現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)低怠速或冷機(jī)運(yùn)行時(shí)，此步驟可能不會(huì)有效。

（1）操作發(fā)動(dòng)機(jī)至正常工作冷卻液溫度80℃。

（2）關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，并讓排氣歧管冷卻10分鐘。

（3）使用204℃溫度指示劑（康明斯零件號(hào)3165163）在所有排氣歧管端口表面做標(biāo)記，如圖3所示。標(biāo)記必須盡可能地靠近缸蓋，但不能直接作在排氣歧管的安裝法蘭上。

（4）起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，并輕載短時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)。發(fā)動(dòng)機(jī)不要重載運(yùn)行，運(yùn)行時(shí)間也不要過(guò)長(zhǎng)，否則結(jié)果會(huì)不準(zhǔn)確。

注：不推薦使用溫度指示劑診斷氣缸過(guò)熱故障。

（5）如圖4所示。如果204℃標(biāo)記熔化，則顏色會(huì)消失，標(biāo)記處僅會(huì)呈透明釉狀。這表明氣缸工作溫度在204℃以上；如果204℃標(biāo)記未熔化，標(biāo)記顏色保持不變。這表明氣缸工作溫度沒(méi)有達(dá)到或超過(guò)204℃，表明可能存在噴油故障。

 

圖3  柴油機(jī)溫度指示劑標(biāo)記

圖4  柴油機(jī)氣缸缺火試驗(yàn)步驟.

 

2、康明斯故障診斷儀

      此測(cè)試必須在發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)至少5分鐘后進(jìn)行。

      如果發(fā)動(dòng)機(jī)配備CM2150 ECM（如圖5所示），用一塊不起毛的布蓋住螺塞。將高壓燃油管最后一個(gè)噴油器的螺塞松開(kāi)1/4至1/2圈。不必拆下螺塞以釋放壓力。連接INSITE™電子服務(wù)工具，然后通過(guò)監(jiān)測(cè)燃油油軌壓力核實(shí)燃油壓力是否下降。

3、噴油器測(cè)試儀試驗(yàn)法

      如果發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)的癥狀顯示噴油器不發(fā)火，使用噴油器測(cè)試儀（零件號(hào)2892293）進(jìn)行以下檢查：

（1）通過(guò)4針接頭將工具線束插入噴油器測(cè)試工具。

（2）通過(guò)9針接頭將工具線束插入發(fā)動(dòng)機(jī)線束。

（3）核實(shí)噴油器測(cè)試工具的黃色就緒指示燈是否點(diǎn)亮。如果沒(méi)有點(diǎn)亮，核實(shí)9針接頭的供電。如果點(diǎn)亮，繼續(xù)步驟。

（4）將鑰匙開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)到ON（接通）位置。

（5）通過(guò)2針接頭將工具線束插入噴油器。

（6）完全按下并松開(kāi)噴油器測(cè)試工具的“按下以開(kāi)始測(cè)試”按鈕。

（7）如果綠色合格指示燈點(diǎn)亮，則噴油器工作。

（8）如果紅色故障指示燈點(diǎn)亮，則噴油器出現(xiàn)故障，必須更換。

      重復(fù)步驟（5）和（6）測(cè)試所有噴油器。

4、紅外測(cè)溫儀測(cè)量法

      使用紅外測(cè)溫儀進(jìn)行缺火試驗(yàn)。如果發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)的癥狀顯示噴油器不發(fā)火，進(jìn)行以下檢查：

（1）操作發(fā)動(dòng)機(jī)至正常工作冷卻液溫度80℃。

（2）一旦發(fā)動(dòng)機(jī)到達(dá)正常工作溫度，繼續(xù)操作發(fā)動(dòng)機(jī)并進(jìn)行以下檢查。

（3）使用紅外測(cè)溫儀（零件號(hào)3164487）或等同工具測(cè)量并記錄排氣歧管端口的表面溫度，如圖6所示。

注：盡可能靠近缸蓋，且在每個(gè)排氣歧管端口的相同位置測(cè)量是非常重要的。

（4）如果排氣歧管端口表面溫度比所有排氣端口的平均表面溫度低40℃（對(duì)于電動(dòng)噴油器），則表明可能是噴油器發(fā)生了故障。

 

圖5  柴油機(jī)電子控制模塊CM2150 ECM

圖6  柴油機(jī)排氣溫度測(cè)試

 

三、電控噴油器回油量試驗(yàn)

 

      噴油器之所以回油量大，主要是因?yàn)閮?nèi)部存在高壓泄露，當(dāng)柴油由高壓急速降到低壓的過(guò)程當(dāng)中會(huì)釋放大量的熱量，這些熱量會(huì)隨著柴油回流方向逐步傳遞給噴油器各零部件。而噴油器的電磁鐵是回油必經(jīng)之路，因此，一般情況下只要測(cè)量電磁鐵表面溫度狀況就可以鑒別出噴油器內(nèi)部泄露狀況。

1、電控噴油器回油流量測(cè)試

（1）從位于發(fā)動(dòng)機(jī)左排的回油歧管塊上拆下噴油器回油軟管。僅拆下回油歧管缸體端的軟管，如圖7所示。

（2）測(cè)試期間，必須蓋好回油殼體中的活接頭，防止燃油泄漏。可以用零件號(hào)3164801或等同物蓋好活接頭。

（3）將噴油器回油軟管接入一個(gè)量筒中以便收集回油流。量筒的容量必須至少為300 ml[10 oz]，外形如圖8所示。

（4）斷開(kāi)各個(gè)單獨(dú)的2針噴油器電氣接頭（QSK38為12針，QSK50為16針）。采用QSK38、QSK50和QSK60（CM850模塊化共軌系統(tǒng)）故障診斷和排除手冊(cè)（公告號(hào)4021533）中的下述步驟。

（5）在回油軟管接入量筒的情況下，按照10秒鐘的間隔以最小150 rpm的轉(zhuǎn)速馬達(dá)盤(pán)車發(fā)動(dòng)機(jī)30秒。

注意：起動(dòng)馬達(dá)不要過(guò)熱。否則可能損壞起動(dòng)馬達(dá)。

（6）30秒鐘的馬達(dá)盤(pán)車循環(huán)內(nèi)收集的燃油量必須少于表1所示的油量。

表1     測(cè)得的電控噴油器回油流量

（7）拆下陽(yáng)性接頭上的蓋，然后將回油軟管安裝到回油殼體上。

（8）擰緊軟管。扭矩值：45 n•m[33 ft-lb]。

 

圖7  噴油器回油軟管拆除

圖8  噴油器收集回油量筒

 

2、電控噴油器回油流量隔離測(cè)試

（1）排放LTA冷卻系統(tǒng)的冷卻液。

（2）拆卸進(jìn)氣歧管。

（3）通過(guò)連接到回油殼體上的回油管將回油軟管安裝到1號(hào)LB氣缸上的空心螺栓位置。QSK38和QSK50的回油軟管的零件號(hào)是4918679。

（4）將噴油器回油管回油軟管的一端插入一個(gè)小號(hào)量筒內(nèi)，收集回油。

（5）斷開(kāi)各個(gè)單獨(dú)的2針噴油器電氣接頭（QSK38為12針，QSK50為16針），如圖9所示。采用QSK38、QSK50和QSK60（CM850模塊化共軌系統(tǒng)）故障診斷和排除手冊(cè)（公告號(hào)4021533）中的下述步驟。

（6）在回油軟管接入量筒的情況下，按照10秒鐘的間隔以最小150 rpm的轉(zhuǎn)速馬達(dá)盤(pán)車發(fā)動(dòng)機(jī)30秒，如圖10所示。記錄所收集的燃油量。

（7）調(diào)換1 LB和2 LB氣缸之間的回油軟管和空心螺栓。

（8）將噴油器回油管回油軟管的一端插入一個(gè)小號(hào)量筒內(nèi)，收集回油。

（9）按照10秒鐘的間隔以最小150 rpm的轉(zhuǎn)速馬達(dá)盤(pán)車發(fā)動(dòng)機(jī)30秒。記錄所收集的燃油量。

（10）重復(fù)上述步驟，記錄兩排所有氣缸的回油流量。如果任何氣缸上的噴油器的泄漏量高于隔離噴油器回油流量：15ml；0.5fl-oz，則更換噴油器。

 

圖9  噴油器電氣接頭斷開(kāi)

圖10  柴油機(jī)回油流量試驗(yàn)的轉(zhuǎn)速和時(shí)間

 

總結(jié)：

      總結(jié)起來(lái)，柴油機(jī)噴油器的檢修目的在于培養(yǎng)維修工掌握噴油器的工作原理和構(gòu)造，掌握噴油器的檢修技能，熟悉噴油器的檢修流程和注意事項(xiàng)。通過(guò)學(xué)習(xí)，可以提高對(duì)柴油機(jī)噴油器的理解和掌握，為今后從事柴油機(jī)維修和保養(yǎng)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在維修過(guò)程中，嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行操作，不僅要注重技術(shù)操作的準(zhǔn)確性，還要注重操作的規(guī)范性和效率，以提高工作效率和質(zhì)量。

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