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柴油發電機噴油器壓力和噴霧質量檢修 |
摘要：電控柴油機噴油器是現代柴油發動機中常用的燃油噴射系統之一。它通過共軌技術、電動噴油控制和高壓電噴油器等組件配合工作，實現了精確的燃油噴射控制，提高了發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，收集并分析試驗數據，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、試驗數據分析等方面進行探討。
一、噴油器常規檢測內容
檢查噴油器的噴油壓力和霧化狀況，應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，儲油罐內的柴油進入手油泵，經過手油泵加壓后為噴油器供油。
1、噴油壓力的檢查
檢查時，放松噴油器上的調壓螺釘，將噴油器裝到試驗儀上，上下反復壓動試驗儀上的手柄，使噴油器和高壓油管內充滿柴油。然后緩慢地壓動手柄，同時注意觀察油壓表讀數。當讀數開始下降時，即為噴油器的開啟壓力，其數值應符合標準要求。噴油器的調壓方法，大多是通過調整調壓螺釘來改變調壓彈簧的預緊力；而有些機型，則是通過改變墊片的厚度來調壓。
（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。壓力應在30秒內保持不變，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，會嚴重影響柴油發電機的工作狀態。機械注射器的壓力通過壓力調節螺釘的緊密度來校正，這可以通過打開壓力調節螺母來看到。
（5）如果壓力過低，會減慢噴油器的噴射速度，降低霧化錐角，從而導致柴油霧化的滴油現象。同時會增加噴油量，提前噴油時間，延遲噴油時間，導致燃燒不完全，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、噴油質量的檢查
（1）試驗儀檢測
應緩慢、連續地按下試驗儀手柄以檢查噴油器的噴油質量。對于多孔噴油器，各噴孔噴出的油均應形成一個霧化良好的錐狀油束，各油束的間隔角應符合原廠規定。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,，用起動機帶柴油發電機轉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，應檢查被測者的噴孔內有無積炭或異物，若有應予以清除。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，噴孔磨損應更換。對于單孔軸針式噴油器來說，油跡應是均勻的圓形。對于多孔對稱型噴油器而言，各噴油孔噴出的油跡形狀應相同，沒有偏射、散射現象，噴霧形狀似規則的錐體，且錐角符合規定。
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，以及針閥關閉時的沖擊，容易出現麻點和凹陷，應檢查其密封狀態。檢查可在噴油器試驗臺上進行。將噴油壓力調至規定值，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，這時不應有浸油現象，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，否則應更換針閥偶件。密封錐面輕微磨損修復，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，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內徐徐滑下且無阻澀現象為合格。必要時對滑動性能不良而其他部位技術狀態尚好的針閥進行研磨修復。具體方法是在配合表面上涂以凡士林油(或柴油)往復旋轉針閥進行研磨，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、銹垢應使用“00”號細砂紙(或木塊)輕輕擦除。針閥體內壓力室中的積碳，應使用與其形狀相似的刮刀仔細刮除。噴孔內的積碳可用小控針清除。
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圖1 噴油器結構示意圖 |
圖2 噴油器檢查圖 |
二、專業檢校臺試驗過程
電控柴油機噴油器是柴油發動機中燃油系統的核心組件之一。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據。試驗數據包括了噴油器的實際噴油量、噴射壓力、噴霧形狀等關鍵參數，這些數據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，需要準備好相應的試驗設備和環境。試驗設備包括高壓共軌系統、電噴油器、測試儀器等。試驗環境需要保持穩定，以確保試驗數據的準確性。專業試驗臺外觀如圖3所示，結構原理如圖4所示。
2、參數設置
在進行試驗前，需要設置電控柴油機噴油器的參數。這些參數包括噴油時間、噴油量、噴射壓力等。通過調整這些參數，可以模擬不同工況下的噴油情況。
3、試驗操作
在參數設置完成后，開始進行試驗操作。首先，打開高壓共軌系統，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、數據采集
在試驗過程中，需要采集和記錄相關的試驗數據。這些數據包括燃油噴射量、噴射壓力、噴霧形狀等。通過數據采集和記錄，可以對電控柴油機噴油器的性能進行評估和分析。
5、數據分析
在試驗結束后，對收集到的數據進行分析。可以通過數據分析，評估柴油電噴共軌噴油器在不同工況下的噴油性能和穩定性，并與設計要求進行比較。
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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、試驗數據分析
圖5、圖6、圖7、圖8為電控噴油器的試驗數據曲線圖。根據收集到的試驗數據，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
通過試驗數據中的噴油量信息，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。通過試驗數據中的噴射壓力信息，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。通過試驗數據中的噴霧形狀信息，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、穩定性分析
電控柴油機噴油器的穩定性對整個燃油系統的性能影響較大。通過試驗數據，可以分析電控柴油機噴油器在長時間運行過程中的穩定性。通過比較不同時間段的試驗數據，可以評估噴油器的工作穩定性和可靠性。
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圖5 電控柴油機噴油器噴油量試驗結果 |
圖6 電控噴油器共軌壓力曲線圖（3次不同噴射質量） |
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圖7 電控噴油器密封性函數分布圖 |
圖8 噴油器特性曲線場（不同壓力等級） |
總結：
噴油器的工作原理非常簡單，但是它對于發動機的性能和燃油經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都需要精確控制，以確保發動機能夠正常運行并達到最佳性能。同時，噴油器的設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，噴油器體內產生高壓作用到噴油嘴錐面上，當油壓超過調定值時噴油嘴閥芯開啟，高壓油從噴嘴小孔噴出，呈霧狀到柴油發電機缸筒內燃燒，使活塞往復運行。某些噴油器的噴油壓力可以調節(機械噴油器)，而其他噴油器的噴油壓力不能調節(電磁閥噴油器)，具體取決于類型。對于機械噴油器的壓力調整，需要先檢測噴油器的壓力，如果壓力不在合適的范圍內，再進行調整。
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