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故障检修与技术维护 |
柴油发电机喷油器拆装及检验步骤 |
前言：喷油器是发动机的主要总成部件之一，其技术状态好坏将直接影响柴油机的动力性和经济性。通常有故障的喷油器会导致柴油发电机功率下降、过量排黑烟、燃油消耗过大、柴油机过热和工作粗暴等现象。经断缸测试发现某缸工作不良时，需拆下喷油器进行检验。康明斯公司在本文通过对柴油发电机的燃油系统组成、喷油器拆装步骤以及检测方法的介绍 ，对延长柴油发电机的使用寿命和提高柴油发电机的工作效率有很大的指导意义 ，同时对提高操作人员和设备检修人员的技术素质有一定的借鉴作用。
一、喷油器的原理概述
喷油器是一种用于向发动机供油的装置，工作原理是将液体燃料经过压力系统压缩成雾状小颗粒，并以恰当的速度和角度喷入最佳燃烧位置。工作过程如图1所示。
喷油器的核心是喷嘴。喷嘴通常由多个部件组成，包括喷嘴本体、节流单元、针阀、燃料过滤器和蜡芯（在某些情况下）。喷油器的作用是将燃料以微细雾状分布在空气内，这样能够确保柴油发电机的燃油燃烧更加完全，并且燃烧释放的能量可以被更充分的利用，从而提高发动机的功率和效率。
喷油器是一种液力传动元件，通过高速运动的液体（燃油）撞击针阀，可以使针阀抬起，从而使燃油喷出。喷油器工作的前提是喷油器内的压力气体要符合一定水平，使得针阀处于关闭状态。在喷油期间，针阀会打开，这样燃料就会被释放到发动机燃烧室中。
在操作过程中，喷油器与整机控制系统通过电控元件相连。电控元件从柴油发电机控制模块（ECU）中接收信号，并将信号转换为喷油器所需的电流。这样可以通过调整喷油器开启时间和大小来控制燃油的喷射量。
具体来说，当柴油发电机运行的时候，ECU会不断地通过传感器来检测发动机的运行情况，并且随时调整喷油器的开启时间和大小。当启动发动机时，喷油器首先会将燃油喷入缸体中，启动点火系统的点火，点火器所释放的电气信号激活发动机，燃烧燃料，达到运行状态。
另外，在喷油器工作过程中，燃料需要流经一个过滤器。这是因为，燃油道中常常混杂着颗粒和杂质，这些杂质会对喷油器造成很大的损坏，同时还会减缓燃料的流速，影响喷油器的正常工作。喷油器上的过滤器可以过滤掉这些杂质和颗粒，确保燃油的纯度和流速。
总之，喷油器作为一种重要的机械元件，可以通过将燃料雾化并喷入最佳燃烧位置来提高发动机性能，机上所处位置如图2所示。当然，这一过程中需要更多的精度控制，确保喷油器可以按照正确的时间、速度和角度释放燃料，让发动机持续运行，以达到更好的工作效果。
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图1 柴油机高压共轨燃油系统原理示意图 |
图2 柴油机喷油器位置图 |
二、喷油器拆装步骤
1、拆卸
（1）拆下柴油发电机罩盖；拆下油管；拔出回油空心螺栓（3缸喷油器）。注意：高压油管应整体拆卸，不要折弯。
（2）拆下固定螺栓，取出压板和喷油器。
2、安装
提示：每次拆卸喷油器后，都应更换缸盖和喷油器之间的铜制密封垫。
（1）放入喷油器。
（2）安装压板并拧紧固定螺栓。
（3）安装力矩：喷油管为25N·m；回油空心螺栓为10N·m；压板螺栓为20N·m。
3、正确安装喷油器注意事项
由于我们在安装喷油器时操作不当，会破环喷油器总成原有的良好工作性能，从而使柴油机工作不良或无法工作。所以在安装喷油器时，必须注意以下几个方面：
（1）喷油器密封垫圈不可漏装。
密封垫圈使用目的不仅是为防止漏气，起密封作用，同时也是为了保证喷油器有一个最佳位置，使柴油机工作时获得最佳经济性和动力性。如果漏装了密封垫圈，喷油器与喷油器座孔结合处密封不好而造成漏气，柴油机气缸内压力不足，从而启动困难或不能启动。若有漏气声就应拆下喷油器，检查是否漏装垫圈，切不可盲目地拧紧喷油器螺母，如果座孔中没有垫圈或垫圈由于长期使用失效了，就应重新装上或调换一只合格的密封圈。在工作中我们曾发现有的机修工对垫圈的规格很不注意，当发现垫圈漏装或失效了，就随意拿一只垫圈放在旧垫圈上，有的甚至用其它垫圈代用，这些做法都是不妥的。因为密封垫圈的厚度有一定要求，一般铜垫圈的厚度在1.5mm左右，有的机型的垫圈较厚一点。如垫圈过厚或过薄，都会破坏喷油器的最佳工作位置和工作性能。
（2）压板螺帽的拧紧力应适当。
压板螺帽的拧紧力以不漏气为宜。同时两只压板螺帽的拧紧力应一致，否则可能造成喷油器安装不正，引起漏气和影响喷雾质量。
（3）注意清洁。
安装时不仅要注意喷油器的清洁，而且还要注意喷油器座孔的清洁，消除積碳和灰尘，否则也会造成喷油器歪斜，使喷雾不良或漏气。
三、喷油器检测方法
1、喷油器的电阻检测
检查方法如图3所示，用万用表电阻档，正负表笔分别连接喷油器两个端子，依次测量各缸喷油器的电阻。标准值：喷油器的电阻值应为13~18Ω。
2、 喷油器供电电压检测
喷油器工作电压和电流曲线如图4所示。用万用表电压档正表笔及喷油器插头的1端子，负表笔搭铁，测出的电压值应等于蓄电池电压。如果电压值不符合要求，则应检查插头端子到附加熔断丝s之间的线路有无断路或接触不良，用发光二极管检测灯连接的喷油器线束插头上，启动发动机后，二极管试灯必须闪亮。如果二极管不闪或不发光，查看是否有线路故障或者ECU故障。
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图3 用万用表测量喷油器的接线方法 |
图4 喷油器工作电压和电流曲线图 |
3、喷油器的工作情况检测
（1） 触摸法：发动机运转时，用手指接触喷油器，能感觉到较微弱的喷油脉动。
（2） 听诊法：发动机运转后，用旋具或听诊器（触感式）接触喷油器，通过测听各缸喷油器工作的声音来判断喷油器是否工作。在发动机运转时，喷油器应该发出有节奏的“嗒嗒”声。
（3）逐缸断电法：使发动机怠速运转，交替断开各缸喷油器的线束插头，用逐缸断电（油）法，检查各喷油器的工作情况。若断开某缸喷油器电插头时，怠速转速无变化，则说明该喷油器或其他线路有故障，应更换此喷油器并重新检查。对于每个气缸来说，如果发动机怠速转速的降低值基本相同，则说明喷油器均为正常。
4、 喷油器的喷油量检测
（1）首先，把喷油器深入量杯中。 跨接燃油泵主继电器，使燃油泵一直处于工作状态。然后将喷油器1、2端子与蓄电池正、负极相连，使喷油器喷油，观察喷油量。同时可以观察喷油器喷射形状和雾化情况，观察喷油器泄露情况。
（3）检测各缸喷油器每个工作循环的喷油量。 如果某缸喷油器喷油量超出公差范围，则将故障缸喷油器与其他缸对调，若故障随喷油器一起转移，则更换喷油器。若故障不随喷油器转移，则应检查缸压；若缸压正常，则更换故障缸出油阀组件。
（2）标准值：30秒内喷油量应为70~85ML，各缸喷油器的流量差小与等于9ML。各缸喷油器雾化情况均应良好、均匀一致，所有喷射形状应相同，都是小与35° 的圆锥雾状。检查喷油器滴漏时，让燃油泵运转，每个喷油器在一分钟内最多允许喷油一两滴，否则应更换喷油器。
5、喷油器的喷油压力检测
① 如图5所示，将喷油器安装到喷油器试验台专业检验设备上，打开压力表。试验接线方法如图6所示。
② 压下检验泵杠杆。读取起始喷油压力。若起始压力与规范值存在偏差，则更换喷油器。新喷油器压力值规范为19～20MPa，磨损极限为17MPa。
③ 往下压检验泵杠杆，并在压力约为15MPa时，保持10s，喷油器不应渗漏燃油。若有渗漏，则更换喷油器。
6、喷油器线束的导通性检测
用万用表的电阻档分别检测各缸喷油器插头一号端子与燃油泵继电器87号端子之间的导线电阻值。
7、喷油器波形检测
（1）将示波器信号插头接至喷油器插头2号端子。启动发动机，观察波形。让发动机在不同负荷工况下运行，查看喷油器波形的区别和变化。
（2）标准值：在怠速无负荷时。喷油时间（喷油脉宽）为3.52ms，峰值为64.8v。喷油脉宽和峰值电压均会因为发动机工况的变化而变化。
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图5 柴油喷油器检测仪器 |
图6 柴油机喷油器试验连接结构图 |
总结：
喷油器是现代柴油机中重要的燃油供给装置，其性能的好坏直接影响着发动机的工作效率和排放性能。因此，定期检查和维护喷油器是保证发动机正常运行的重要环节。本文将介绍喷油器的检查项目和方法，帮助读者更好地了解和操作喷油器。通过对这些项目的检查，可以及时发现并处理喷油器的问题，保证发动机的正常运行。但需要注意的是，喷油器的检查和维护应由专业人士进行，以确保操作的准确性和安全性。
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