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性能特点和作用说明

柴油发电机喷油器的功用、特点要求和结构形式

 

摘要：喷油器是柴油发电机燃油系统中最关键和最复杂的部件，也是设计和制造工艺难度最大的部件，它的好坏直接影响柴油发电机的性能和工作稳定性。喷油器实际上是一个电磁阀，其喷嘴对着进气门（多点缸外喷射），其尾部接燃油分配管。喷油器应该满足不同类型的燃烧室对喷油特性的要求，一般来说，喷注应有一定的贯穿距离和喷雾锥角，以及良好的雾化质量，而且在喷油结束的时候不发生滴漏现象。

 

一、喷油器的要求和结构、特点

 

      将喷油泵供给的高压柴油以一定的压力呈雾状喷入燃烧室，以利于形成可燃混合气。而电控燃油喷射系统的执行元件是喷油器。喷油器的功用是根据ECU的指令控制燃油喷射量。电控燃油喷射系统全部采用电磁式喷油器，单点喷射系统的喷油器安装在节气门体空气入口处，多点喷射系统的喷油器安装在各缸进气歧管或汽缸盖上的各缸进气道处。

1、要求

（1）雾化均匀。

（2）喷射干脆利落。

（3）后滴现象。

（4）油束形状与方向适应燃烧室形式。

（5）喷注应有一定贯穿距离和喷雾锥角，以及良好的雾化质量，而且在喷油结束时不发生滴漏现象

2、结构形式

      现代柴油发电机广泛采用液压启阀式（又称为闭式）喷油器，喷油器结构形式很多，但彼此间的主要区别是在喷油器，喷油器的结构与燃烧室形状有关。闭式喷油器的形式很多，其基本类型有单孔式、多孔式、轴针式和冷却式喷油器，如图1所示。常见有以下分类：

（1）按喷孔数目不同，喷油器可分为多孔式和单孔式两种。

（2）按冷却方式不同分为冷却液冷却喷油器和燃油冷却喷油器。

（3）按控制方式不同分为机械控制和电子控制。

（4）按是否强制冷却分为冷却式和非冷却式。

（5）按调节弹簧位置分为弹簧上置式和弹簧下置式。

3、各种类型喷油器的特点

（1）单孔式喷油器

      如图1左图，这种喷油器由于孔径大不易堵塞，喷出的油束穿透力强，雾化油粒较大。这种喷油器多用于采用分隔式燃烧室的小型柴油发电机。

（2）多孔式喷油器

      如图1中图，多孔式喷油器的孔径为0.2～0.8mm，喷油压力为17～22MPa；喷射压力较高，燃油的雾化油粒匀细，分布较均匀，质量很好；因孔径较小，喷孔容易堵塞；主要用于对喷油压力要求较高的燃烧室，如直接喷射式燃烧室。

（3）轴针式喷油器

      如图1右图，轴针式喷油器的孔径为1～3mm，喷油压力为12～14MPa；喷出的油束成空心柱状或空心锥状，由于孔径较大，并且喷油器工作时轴针在孔内做上下移动，有利于清除喷孔内形成，这种喷油器不易产生积炭堵塞等故障；主要用于对喷油压力要求较低的燃烧室，如分隔式燃烧室。

（4）冷却式喷油器

      对于强化程度较高的中、低速柴油发电机，大都采用冷却式喷油器。这种喷油器在针阀体内部布置有冷却液流道用以冷却，也称为内部冷却。冷却液通常采用淡水或柴油。淡水导热系数大，冷却效果好。使用淡水冷却的喷油器冷却系统是一个单独设立的冷却系统，称为喷油器冷却系统。图2所示为内部冷却器喷油器结构图。

 

图1  喷油器结构形式图

图2  内部冷却器喷油器结构图

 

二、喷油器的检查与调整

 

1、用校验器检查与调整

（1）喷射压力的检查与调整

      将喷油器装在校验器上，均匀缓慢地压动泵油手柄，至喷油器开始喷油时，观察压力表上的读数是否符合规定的喷射压力值，不符合即应进行调整。拧进调压螺钉，喷油压力增加；拧出调压螺钉，喷油压力降低。调好后将锁紧螺母拧紧。

（2）喷雾质量的检查

      主要检验喷油器在规定的压力下能否把柴油喷射成细散均匀的雾状油束。检查也在喷油器校验器上进行，以每分钟80~100次的速度压动泵油手柄，观察喷射的油束是否正常，其雾化质量应符合下述要求：

① 油束成细雾状，没有可见的油滴。

② 不偏射、散射。

③ 断油干脆、敏捷。

④ 多次喷射后，喷射器前端不应有滴油现象。

⑤ 喷油锥角应符合规定。测试方法是将喷油器垂直向下，在离喷油器下200mm处平放一张白纸，然后使喷油器在正常工作压力下喷射，测量白纸上的油痕直径，其直径应在14~42mm之间。

2、在发动机上检查与调整

      用特制的三通管将需检查的喷油器与标准喷油器并联起来，接到喷油泵的高压油管上，同时把其他各缸的高压油管松开，以防向各汽缸内喷油。然后把油门放在最大位置，在减压情况下启动电动机或手摇曲轴，等排除空气后，观察它们的喷油情况。如被试的喷油器先喷油，说明喷射压力太低；如被试的喷油器后喷油，说明喷射压力太高，这时应将其调整到与标准喷油器同时喷油为止。

3、用经验法调整喷油压力

      调整喷油器喷油压力，一般在喷油压力试验台上进行。在无试验台的条件下，如果确认喷油泵技术状态基本正常，对喷油器开始喷油的压力可采用经验法直接在车上进行调整。

（1）将被调整的喷油器装在与喷油泵相连的高压油管上，油门放在最大位置，减压摇车，按每分钟泵油40~50次控制转速。

（2）用螺丝刀将喷油器调整螺栓松退，调至弹簧不受压力，摇车几转，当喷油器有一股油流出时，再逐渐拧进调整螺栓，边摇车边观察喷油器的喷油情况，当出现“噗噗”的喷油声响时，喷出的油束开始雾化，这时喷油的压力约为5.88~7.84M pa（60~80个工程大气压）。

（3）再将调整螺栓拧进一圈，相当于使开始喷油压力增加3.92Mpa（40个工程大气压），当听到“哧、哧”的清脆喷油声响时，喷出很细的油雾，并且连续喷射20至30次无滴油现象，则喷油器的喷油压力约为11.77Mpa（120个工程大气压）。

（4）将调整螺栓的位置做个记号，拧进1/2圈再摇车，如果喷雾情况没有发生变化，则可认为标记位置下喷油压力调整已大体正常，将调整螺栓退至原位，用锁紧螺母紧固锁紧即可。

      如果有三通管和已校正好的喷油器，也可用三通管将被检查和已校正好的喷油器并联在喷油泵上，排除油路中的空气后，将油门置于最大供油位置，减压摇转曲轴，观察两个喷油器的喷油情况，如果同时喷油，说明压力正常；如果被检查的喷油器提前喷油，则说明喷油压力不足，应进行调整。松开调整螺栓的锁紧螺母，向里拧调整螺栓，使调压弹簧预紧力增大，提高喷油压力，直至两个喷油器同时喷油为止，最后锁紧螺母。

 

总结：

      喷油器的作用是将一定压力的柴油雾化成细小均匀的油粒，使柴油在燃烧室内与空气很好地混合。喷油嘴结构参数有喷嘴的孔数、孔径、锥角等，它位于燃烧室顶部，直接暴露在高温高压可燃混合气体中，工作温度高，工作条件差。热负荷和机械负荷常常会引起针阀偶件密封不良、燃气回窜，甚至停止工作，此外，喷油器工作状况的好坏，直接影响柴油机的经济性、动力性、排放、可靠性等。因此，对喷油器常见故障进行分析及排除是十分必要的。

 

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