新聞主題	康明斯柴油機組的噴油器檢測工具和步驟

 

摘要：電控噴油器是柴油機電控系統最重要的執行器，它替代了普通噴油系統中的噴油嘴和噴油器總成，與直噴式柴油機中的噴油器大體相似。噴油器用卡夾裝在氣缸蓋中，共軌噴油器在直噴式柴油機中的安裝不需要氣缸蓋在結構上有很大變化。康明斯公司在本文中為您說(shuō)明了噴油器檢測工具和需要檢測的內容，促使用戶(hù)和維修工初步學(xué)會(huì )噴油器動(dòng)作的簡(jiǎn)單檢查步驟，同時(shí)掌握噴油器的正常參數測量方法和檢測噴油器的工作情況。

 

一、噴油器工作方式

 

      在電控共軌燃油系統中，設計、工藝難度最大的部件就是電控噴油器，到目前為止，共軌系統中品種最多的部件也是電控噴油器。各種電控噴油器的基本原理相同，結構相似，但外形相差較大。圖2-90所示為康明斯公司電控噴油器的結構。

      在柴油機和供油泵工作時(shí)，噴油器的工作狀態(tài)如下。

1、噴油器關(guān)用（靜止狀態(tài)）

      電磁閥在靜止狀態(tài)不受控制，因此是關(guān)閉的?；赜凸澚骺钻P(guān)閉時(shí)，電樞的鋼球通過(guò)閥彈簧壓在回油節流孔的座面上?？刂剖覂冉⒐曹壍母邏?，同樣的壓力也存在于噴油嘴的內腔容積中，共軌壓力在控制柱塞端面上施加的力及噴油器調壓彈簧的力大于作用在針閥承壓面上的液壓力，針閥處于關(guān)閉狀態(tài)。

2、噴油器開(kāi)啟（噴油開(kāi)始〕

      噴油器一般處于關(guān)閉狀態(tài)。當電磁閥通電后，在吸動(dòng)電流的作用下迅速開(kāi)啟，當電磁鐵的作用力大于彈簧的作用力時(shí)，回油節流孔開(kāi)啟，在極短時(shí)間內，升高的吸動(dòng)電流變?yōu)檩^小的電磁閥保持電流，隨著(zhù)回油節流孔的打開(kāi)，燃油從控制室流入上面的空腔，并經(jīng)回油通道回流到油箱，控制室內的壓力下降，于是控制室內的壓力小于噴油嘴內腔容積中的壓力，控制室中減小了的作用力引起作用在控制柱塞上的作用力減小，從而針閥開(kāi)啟，開(kāi)始噴油。

      針閥開(kāi)啟速度決定于進(jìn)、回油節流孔之間的流量差?？刂浦_到上限位置，并定位在進(jìn)、回油節流孔之間，此時(shí)，噴油嘴完全打開(kāi)，燃油以近于共軌壓力噴入燃燒室。

3、噴油器停止

      噴油結束后如果不控制電磁閥，則電樞在彈簧力的作用下向下壓，鋼球關(guān)閉回油節流孔。電樞設計成兩部分組合式，電樞板經(jīng)一撥桿向下引動(dòng)，但它可用復位彈簧向下回彈、從而沒(méi)有向下的力作用在電樞和鋼球上?；赜凸澚骺钻P(guān)閉，進(jìn)油節流孔的進(jìn)油使控制室中建立起與共軌中相同的玉力，這種升高了的片力使作用在控制柱塞上端的壓力增加，這個(gè)來(lái)自控制室的作用力和彈簧力超過(guò)了針閥下方的液壓力，于是針閥關(guān)閉，針閥關(guān)閉速度決定于進(jìn)油節流孔的流量。電控噴油器由噴油嘴、液壓伺服系統與電磁閥三部分組成。燃油從高壓接頭經(jīng)進(jìn)油通道送往噴油嘴，經(jīng)進(jìn)油節流孔送入控制室，控制室通過(guò)由電磁閥打開(kāi)的回油節流孔與回油孔聯(lián)接?；赜凸澚骺自陉P(guān)閉狀態(tài)時(shí)，作用在控制活塞上的液壓力大于用在噴油嘴針閥承壓面上的力，因此噴油嘴針閥被壓在座面上，從而沒(méi)有燃油進(jìn)入燃燒室。
      電閥動(dòng)作時(shí)、打開(kāi)回油節流孔，控制室內的壓力下降，當作用在控制活塞上的液壓力低于作用在噴油嘴針閥承壓面上的作用力時(shí)，噴油嘴針閥立即開(kāi)啟，燃油通過(guò)噴油孔噴入燃燒室。由于電磁閥不能直接產(chǎn)生迅速關(guān)閉針閥所需的力，因此，經(jīng)過(guò)一個(gè)液力放大系統實(shí)現針閥的這種間接控制。在這個(gè)過(guò)程中，除噴入燒室的燃油量之外，還有附加的所謂控制油量經(jīng)控制室的節流孔進(jìn)入回油通道。

      除噴油量和控制油量外，還有針閥導向部分和活塞導向部分的泄漏油量。這種控制油量和泄漏油量經(jīng)帶有集油管（溢流閥、供油泵和凋壓閥也與集油管接道）的回油通道回流到油箱。

圖1  柴油機電控噴油器基本組成

圖2  電磁式噴油器工作原理圖

 

二、噴油器故障與檢查

 

1、故障類(lèi)型

      噴油器出現的故障分為機械故障和電路故障。

（1）機械故障

      噴油器機械故障表現力噴油器霧化不良、針閥卡死、針閥與針閥孔導向面磨損、噴油嘴滴油和回油量過(guò)高。能導致噴油壓力降低，油時(shí)間推遲，柴油機功率下降、抖動(dòng)、溫度過(guò)高，甚至熄火以及起動(dòng)困難，無(wú)法起動(dòng)，排氣管冒白煙、黑煙等故障現象。

（2）電路故障

      噴油器電路故障主要表現在電磁線(xiàn)圈短路新路及控制信號失效等方面，可能導致起動(dòng)困難、抖動(dòng)、缺缸甚至無(wú)法起動(dòng)等故障現象。

2、故障檢查方法

      噴油器的檢查主要分為電氣性能檢和力學(xué)性能檢查。

（1）電氣性能檢查

      在確認噴油器電壓、電阻、線(xiàn)路正常的前提下，主要通過(guò)診斷儀進(jìn)行故障碼查詢(xún)、據流分析和噴油波形分析來(lái)進(jìn)行判斷。

（2）力學(xué)性能檢查

      最好的辦法是采用定型的共軌燃油噴射系統試驗臺，它可提供最低噴油壓力、噴油速率、響應速度（最小噴油持續時(shí)間及間隔）、霽化效果和密封性等完整的噴油器模測試功能，并對噴油器的技術(shù)狀況進(jìn)行比較。

 

三、噴油器試驗步驟

 

1、檢測工具

（1）數字萬(wàn)用表；

（2）短接線(xiàn)；

（3）試燈筆；

（4）聽(tīng)診器；

（5）柴油機故障診斷儀；

（6）波形分析儀。

2、檢測內容

（1） 檢測條件

      蓄電池供電電壓正常；啟動(dòng)正常；燃油壓力正常。

（2） 噴油器的電阻檢測

      拔下各缸噴油器兩芯插頭。用萬(wàn)用表電阻檔，正負表筆分別連接噴油器兩個(gè)端子，依次測量各缸噴油器的電阻。標準值：噴油器的電阻值應為13~18Ω。

（3） 噴油器供電電壓檢測

      用萬(wàn)用表電壓檔正表筆及噴油器插頭的1端子，負表筆搭鐵，測出的電壓值應等于蓄電池電壓。如果電壓值不符合要求，則應檢查插頭端子到附加熔斷絲s之間的線(xiàn)路有無(wú)斷路或接觸不良用發(fā)光二極管檢測燈連接的噴油器線(xiàn)束插頭上，啟動(dòng)柴油機后，二極管試燈必須閃亮。如果二極管不閃或不發(fā)光，查看是否有線(xiàn)路故障或者ECU故障。

 

圖3  噴油器的電阻檢測

圖4  噴油器電路電壓的檢測

 

（4）檢測噴油器的噴油量

      把噴油器深入量杯中。跨接燃油泵主繼電器，使燃油泵一直處于工作狀態(tài)。將噴油器1、2端子與蓄電池正、負極相連，使噴油器噴油，觀(guān)察噴油量。同時(shí)可以觀(guān)察噴油器噴射形狀和霧化情況，觀(guān)察噴油器泄露情況。

      30秒內噴油量應為70~85ML，各缸噴油器的流量差小與等于9ML。各缸噴油器霧化情況均應良好、均勻一致，所有噴射形狀應相同，都是小與35° 的圓錐霧狀。檢查噴油器滴漏時(shí)，讓燃油泵運轉，每個(gè)噴油器在一分鐘內最多允許噴油一兩滴，否則應更換噴油器。

 

圖5  噴油器測試儀原理圖

圖6  噴油器測試儀連接出口

 

（5）檢測噴油器線(xiàn)束的導通性

      用萬(wàn)用表的電阻檔分別檢測各缸噴油器插頭一號端子與燃油泵繼電器87號端子之間的導線(xiàn)電阻值。

（6）噴油器控制信號波形檢測

      拔下噴油器線(xiàn)束插頭，將示波器信號插頭接至噴油器2號端子。啟動(dòng)柴油機，觀(guān)察波形。 讓柴油機在怠速工況、加速工況和負荷工況下運行，查看控制信號波形的變化和區別。

表1    噴油器檢測作業(yè)表

 

總結：

      柴油機電控單元(ECU)根據柴油機轉速信號以及溫度、壓力等相關(guān)信號，計算柴油機實(shí)際運轉工況下的最佳噴油量，并與存儲在ECU中的目標值或MAP圖相互比較，最后確定實(shí)際噴油量，發(fā)出驅動(dòng)信號，通過(guò)對噴油器電磁閥的通、斷電時(shí)刻及通、斷電持續時(shí)間直接控制噴油量，使柴油機在最佳狀態(tài)下運轉。噴油器帶有精密閥組件，其本身是靠柴油潤滑的，一旦系統進(jìn)入水分，能會(huì )造成機械部件銹蝕或潤滑不良等問(wèn)題，所以保障噴油器正常工作的首要條件，是選擇符合規定的燃油且及時(shí)更換濾清器。

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