零件裝配與結構組成

康明斯噴油器構成和安裝步驟

 

摘要：康明斯噴油器正確使用與維修對柴油發電機的動力性能和經濟性能影響很大，因此，PT噴油器在柴油發電機上的安裝與調整， 成為康明斯發動機維修、保養中的重點事項之一，也是使用單位感到不便的主要原因。本文將通過深入分析PT噴油器的工作過程和工作原理，說明PT噴油器在柴油發電機上的正確安裝與調整方法，同時詳細在本文中闡述了噴油器使用技術要點。

一、噴油器的分類

 

1、開式噴油器

      開式噴油器結構簡單，沒有針閥控制噴油壓力，一般在噴孔后裝有止回閥，以防止燃氣倒沖噴油器。這種噴油器霧化質量差，噴油后期有滴油現象，易引起燃燒不良而排氣冒煙。因此在柴油機上已很少采用。

2、閉式噴油器

      閉式噴油器克服了開式噴油器的缺點，它是依靠燃油本身的壓力開啟針閥后才開始噴油的，所以也稱液壓啟閥式噴油器。由于在不噴射燃油時，針閥把燃油空間與燃燒隔開，所以稱之為閉式噴油器。為了保證噴油器工作可靠，噴油器在工作時需向外散熱。依靠噴油器本體與缸蓋的貼合來傳熱并由燃油來冷卻的稱非冷卻式噴油器，而有另設的柴油或淡水系統進行冷卻的稱冷卻式噴油器。

    閉式噴油器由針閥、針閥體、噴油器體、噴油器彈簧、噴油器壓力調整螺釘、挺桿、護帽、緊帽（螺帽）等組成，如圖1所示。 

3、單孔式噴油器

      按噴油嘴結構的不同，噴油器可分為單孔式（又稱軸針式）和多孔式（又稱針閥式）兩種。

      單孔式噴油器。當作用在針閥錐面上的高壓燃油壓力超過噴油器彈簧壓力時，針閥開啟，高壓燃油從軸針與噴油孔之間的環形空間噴出。此時的壓力叫噴油器的“啟閥壓力”。此壓力可由調壓螺釘調整，將調壓螺釘按順時針方向旋進，則啟閥壓力增大；反之，將調壓螺釘按逆時針方向退出，則啟閥壓減小。當供油結束、油壓下降至低于彈簧力時，針閥落座而停止噴油。此時所對應的燃油壓力叫針閥落座壓力。燃油從進油口進入噴油器，絕大部分從噴口進入氣缸，而有一小部分起潤滑作用的燃油經針閥與針閥體這副偶件之間的間隙，從回流管回流。

      單孔式噴油器油孔直徑較大，且有軸針在其中來回運動，故具有自潔作用，不易堵塞，工作可靠；但其噴出的霧化錐角較小，油束比較集中，多用于分隔式燃室中。

4、多孔式噴油器

      多孔式噴油器的噴孔數目為4～12個，孔徑為0.15～2.0mm。其孔徑相對較小，霧化質量好，且噴孔角度使噴出的油束能與燃燒室形狀有良好的配合。其基本原理及構件與單孔式相同，但有兩處大的區別：一是針閥的頭部并不像單孔式針閥那樣為針狀，而是圓錐狀；二是針閥體上具有多個較小的噴油孔。如圖2所示。

    針閥和針閥體是經過選配互研的精密零件，配合間隙為0.0015～0.0025 mm。針閥密封錐面處與針閥體研磨后，形成一條密封環線，其寬度不大于3 mm。調壓（緊）螺釘用于調整彈簧的壓緊力，從而調整噴油器的噴油壓力。

    針閥體的端面的噴孔直徑為1～3 mm，針閥頭部插入針閥體噴孔中，二者之間有0.01～0.02 mm的環形縫隙。針閥開啟時，柴油從環形縫隙噴出。

 

圖1  康明斯柴油機噴油器及油嘴組成

圖2  柴油機噴油器的分類

 

二、噴油器的拆卸與組裝步驟

 

      噴油器是燃油供給系統中的重要零件，通常安裝在進氣歧管或氣缸蓋上，其作用是按照發動機ECU計算出的噴射正時和脈寬(噴油量)，向進氣歧管或氣缸內噴射燃油。在對發動機進行維修時需要將噴油器進行拆除，為了提高發動機的維修效率，使得人們對發動機噴油器的拆卸效率越來越重視。

1、拆下噴油器總成

      在拆卸噴油器之前，我們首先需要做一些準備工作。首先，確保工作環境安全，沒有明火或其他可能引起火災的物品。其次，斷開電源并等待發動機冷卻。最后，將所需工具準備齊全，如扳手、螺絲刀、噴油器拆卸工具等。

      傳統發動機噴油器的拆卸采用的是人工手動拆卸的方式，操作人員通過手指直接抓取發動機噴油器，以達到對發動機噴油器的插拔效果。傳統發動機噴油器的拆卸過程中，由于噴油器和缸蓋之間的配合十分緊湊，再加上發動機有時運行時間比較長，積炭比較嚴重或者出現燒結的情況發生時，采用人工手動插拔的方式并不能有效的對噴油器進行拆卸，進而導致拆卸效率較低。因此需要采用專用的噴油器工具，其外形結構如圖3、圖4所示。

注：為了清晰起見，插圖4、圖5中去掉了搖臂室殼體。

（1）如圖4所示。對于頂部止動噴油器，使用噴油器拉拔器（康明斯零件號 3376497）。確保拉拔器臂牢固處在頂部止動螺釘的下面，擰緊夾緊環。使用滑錘拆下噴油器。

（2）如圖5所示。對于標準噴油器，使用噴油器拉拔器（康明斯零件號 3376000 或 3376497）。將開口環放在噴油器上，在噴油器上滑動鎖緊套環，使用滑錘拆下噴油器。

2、拆卸噴油器的外殼

      拆卸噴油器的第一步是拆卸外殼。根據具體噴油器的型號和結構，使用相應的工具將外殼螺絲擰松，并將外殼從噴油器上取下。注意在操作過程中不要過度用力，以免損壞噴油器。

3、拆卸噴油器的連接部件

      在拆卸噴油器的連接部件時，需要小心謹慎。首先，使用扳手或螺絲刀拆卸噴油器上的連接螺母或螺栓。注意，不同型號的噴油器連接部件有所不同，需要根據實際情況進行操作。然后，小心地將連接部件從噴油器上取下。

4、拆卸噴油器的噴油嘴

      拆卸噴油器的噴油嘴需要格外小心，以免損壞噴油嘴。首先，使用合適的工具將噴油嘴固定螺絲擰松，并將噴油嘴從噴油器上取下。注意，噴油嘴上可能會有殘留的燃油，要小心處理以免引起火災。

5、清潔噴油器的部件

      在拆卸噴油器的過程中，噴油器的部件可能會受到污染。因此，在進行維修或更換之前，需要先清潔噴油器的各個部件。使用專用的清洗劑或汽油將噴油器的部件徹底清洗干凈，并用干凈的布擦拭干燥。

6、更換噴油器的零件

      如果噴油器需要更換零件，我們需要根據具體情況進行操作。根據噴油器的型號和零件的更換方式，使用相應的工具將舊零件拆卸下來，并將新零件安裝到噴油器上。在更換零件時，要小心操作，確保零件安裝牢固，不會松動或漏油。

7、組裝噴油器

      在清潔和更換噴油器的零件之后，我們需要將噴油器重新組裝起來。按照相反的步驟，將噴油嘴、連接部件和外殼依次安裝到噴油器上，并使用適當的工具將螺絲擰緊。確保每個部件都安裝正確，并且沒有松動。

 

圖3  柴油發動機噴油器拆卸裝置	圖4  發動機噴油器拆卸裝置的連桿結構
圖5  噴油器拉拔器使用方法	圖6  噴油器拉拔器拆卸步驟.

 

三、噴油器裝入機體技術要點和步驟

 

1、噴油器安裝步驟

      具體步驟分為五步，如圖7所示。

（1）將噴油器插入氣缸蓋，如圖8所示。推薦的預壓緊力為1KN～2KN。

（2）完全松開壓緊塊或法蘭，確保噴油器在氣缸蓋內正確定位和間隙配合。

（3）以3.5 kN～8 kN的力將高壓接頭預壓緊（相當于M22×1.5的螺紋上施加15 N·m～20 N·m的力矩）

（4）將噴油器壓緊，施加必要的噴油器壓緊力，最大壓緊力為15 kN。

（5）擰緊高壓接頭（跨接管），確保必要的密封壓力（12 kN～22 kN ），相當于M22xl：5的螺紋上施加50 N·m～55 N·m的力矩。

注：此安裝規范僅適用于有“跨接管”的噴油器結構。

2、噴油器附件安裝步驟

（1）非STC噴油器

     如圖9所示。 安裝壓緊卡箍和自鎖螺釘。均勻地交替擰緊螺栓，使卡箍處在噴油器體的中間位置。扭矩值：16.2 n•m[145 in-lb]。

注：配備STC噴油器的發動機上噴油器已安裝有壓緊卡箍。

（2）帶STC噴油器

      如圖10所示。將O形圈安裝在跨接管上。用清潔的發動機機油潤滑O形圈。安裝跨接管和銅密封墊圈。安裝并擰緊接頭螺釘。扭矩值：25 n•m[221 in-lb]。

注：完全止動STC噴油器的跨接油管縮短了8 mm[5/16 in]。

3、噴油器安裝的注意事項

（1）全面檢查康明斯噴油器各零件是否清洗干凈。

（2）檢查康明斯噴油嘴緊固螺帽的臺階是否產生滑角。如果臺階出現滑角，則使壓緊螺帽不起作用，導致針閥卡滯，不能運動。因此，在換用新噴油嘴時，必須檢查壓帽的狀態，對使用長久變形的壓帽要更換，安裝壓帽時，扭緊力矩要適當，一般是60～80 N·m為宜，不要用力過大，否則容易損壞噴油器。當繼續使用舊壓帽時，必須認真清除其內腔的積碳，否則，容易使噴油嘴體歪斜變形，導致針閥運動不靈活，影響噴霧質量。

（3）對于使用時間長的噴油器，由于噴油嘴針閥尾部臺肩對噴油器體端面的長期沖擊磨損，而產生凹坑，使針閥升程增大（正常值為0.35～0.45 mm）而影響噴油，這時可采用研磨的辦法去消除磨痕。研磨時，將噴油器體接觸面用細研磨膏在平板玻璃上研磨，噴油器體中心線應和平板玻璃平面垂直。另外，還要檢查頂桿下端凹位的小鋼球，如丟失應重新安裝上一個直徑1 mm的鋼球。同時，組裝噴油器時應先把調壓彈簧放松致自由狀態，以免噴油器安裝前事先頂壓針閥，使之安裝不正而影響工作。

（4）裝配時，噴油器帽通過支承臺肩將針閥體上端面與噴油器體下端面嚴密壓緊。針閥的末端呈倒錐體柱銷形狀，倒錐體柱銷插入針閥體的噴孔中，形成一個倒錐體環形縫隙，當針閥升起噴油時，可形成正錐體霧狀油束，大大改善噴霧質量。

（5）安裝時，為了使噴油器的進油孔與高壓油管螺母接頭對正，應先把高壓油管螺母接頭與噴油器進油孔螺栓連接起來，然后分2～3次均勻擰緊噴油器固定螺栓，再擰緊高壓油管螺母接頭。

（6）康明斯噴油器密封墊圈不可漏裝。密封墊圈使用目的不僅是為防止漏氣，起密封作用，同時也是為了保證噴油器有一個最佳位置，使柴油發電機工作時獲得最佳經濟性和動力性。如果漏裝了密封墊圈，噴油器與噴油器座孔結合處密封不好而造成漏氣。若有漏氣聲就應拆下噴油器檢查是否漏裝墊圈，切不可盲目地擰緊噴油器螺母，如果座孔中沒有墊圈或墊圈由于長期使用已失效了，就應重新裝上或調換一個合格的密封圈。密封圈規格有嚴格要求，如墊圈過厚或過薄，都會破壞噴油器的最佳工作位置和工作性能。

 

圖7  柴油機噴油器安裝方法	圖8  噴油器在柴油機上的安裝位置
圖9  噴油器壓緊螺釘和卡箍安裝	圖10  STC噴油器接頭安裝螺釘安裝

 

四、噴油器使用需注意事項

 

（1）合理使用柴油發電機，按照季節選用柴油。

      康明斯噴油器針閥偶件的配合精度極高，并且噴孔孔徑很小，因而必須嚴格按照季節變化選用規定牌號的清潔柴油，否則噴油器就不能正常工作。

（2）保證柴油發電機工作溫度正常。

      要保證這一點， 必須校準供油時間和配氣相位， 并做到柴油發電機不長期超負荷作業等。另外， 還需保證冷卻系統的技術狀態正常， 水溫適宜（保持在80～90 ℃ 之間） 。檢修柴油發電機時要仔細清除燃燒室， 進、排氣門， 活塞， 缸套， 排氣管及噴油嘴周圍的積碳， 根據它們的技術狀態決定予以修復或更換。否則上述各處積碳過多， 就會使發動機散熱不良， 排氣不暢， 局部溫度過高， 從而燒死噴油嘴偶件。

（3）康明斯新噴油器在使用前，必須清除防銹油。

      康明斯新噴油器偶件上都涂有防銹油。由于防銹油的黏度較大，在常溫下不易被柴油溶解，如不清除就直接裝機使用，就會影響噴油的霧化性能，針閥容易被卡死。

（4）冬季啟動柴油發電機時減壓桿在預熱位置時不要供油。

      當柴油發電機在工作當中斷續冒黑煙時，要及時找出噴霧不好的噴油嘴，單缸柴油發電機的噴油嘴只能在噴油器試驗器上檢查，在多缸機上，可用“斷缸”法確定故障所在的汽缸。

（5）注意清除積碳。

      由于柴油和空氣在汽缸內燃燒，會有一些柴油燃燒不完全而形成積碳，直接影響柴油發電機散熱。當噴油器使用1～2月后，應將其拆下，放在柴油中清洗，用舊鋸片刮凈壓緊螺母和針閥體外部的積碳。另用細鋼絲刷刷凈噴孔、噴針周圍的積碳，并清除噴油器緊帽下墊的紫銅墊圈積碳和汽缸蓋座孔內的雜質和積碳。

 

總結：

      噴油器是柴油發電機的精密偶件之一，其功用是將噴油泵供給的高壓燃油以霧狀形式直接噴入燃燒室，并合理地分布，以便形成可燃的混合氣。噴油器正確使用與維修對于柴油發電機的動力性能和經濟性能影響很大，尤其是冬季使用的柴油發電機，對噴油器的使用要求就更高了。通過拆裝步驟，我們可以成功地拆卸噴油器進行維修或更換。然而，在進行拆卸噴油器的過程中，應格外小心，以免損壞噴油器或引起其他安全隱患。如果對拆卸噴油器的步驟和操作不熟悉，建議尋求康明斯發電機廠家和售后部的幫助，以確保工作的安全和有效進行。

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