Question

柴油机系统喷油器阀芯常见有什么？

Answer 1

喷油器分为开式和闭式两种。开式喷油器结构简单，但雾化不良，很少被采用。闭式喷油器广泛应用在各种柴油机上。柴油机在进气行程中吸入的是纯空气。在压缩行程接近终了时，柴油经喷油泵将油压提高到100MPa以上，通过喷油器喷入气缸，在很短时间内与压缩后的高温空气混合，形成可燃混合气。由于柴油机压缩比高（一般为16-22），所以压缩终了时气缸内空气压力可达3.5-4.5MPa，同时温度高达750-1000K（而汽油机在此时的混合气压力会为0.6-1.2MPa，温度达600-700K），大大超过柴油的自燃温度。因此柴油在喷入气缸后，在很短时间内与空气混合后便立即自行发火燃烧。气缸内的气压急速上升到6-9MPa，温度也升到2000-2500K。在高压气体推动下，活塞向下运动并带动曲轴旋转而作功，废气同样经排气管排入大气中。[1]
喷油器喷射脉宽
普通柴油机的是由发动机凸轮轴驱动，借助于高压油泵将柴油输送到各缸燃油室。这种供油方式要随发动机转速的变化而变化，做不到各种转速下的最佳供油量。
共轨喷射式供油系统由高压油泵、公共供油管、喷油器、电控单元（ECU）和一些管道压力传感器组成，系统中的每一个喷油器通过各自的高压油管与公共供油管相连，公共供油管对喷油器起到液力蓄压作用。工作时，高压油泵以高压将燃油输送到公共供油管，高压油泵、压力传感器和ECU组成闭环工作，对公共供油管内的油压实现精确控制，彻底改变了供油压力随发动机转速变化的现象。其主要特点有以下三个方面：
喷油器工作原理示意图
1、喷油正时与燃油计量完全分开，喷油压力和喷油过程由ECU适时控制。
2、可依据发动机工作状况去调整各缸喷油压力，喷油始点、持续时间，从而追求喷油的最佳控制点。
3、能实现很高的喷油压力，并能实现柴油的预喷射。
相比起汽油机，柴油机具有燃油消耗率低（平均比汽油机低30%），而且柴油价格较低，所以燃油经济性较好；同时柴油机的转速一般比汽油机来得低，扭距要比汽油机大，但其质量大、工作时噪音大，制造和维护费用高，同时排放也比汽油机差。但随着现代技术的发展，柴油机的这些缺点正逐渐的被克服。
结构原理
喷油器的类型与结构
a、按喷油口结构可分：轴针式、孔式。
b、按线圈电阻值：高阻（13～16Ω）、低阻（2～3Ω）。
c、按用途分：MPI用、SPI用。
d、按燃料位置：上端供油式、侧面供油式
喷油器结构示意图
喷油过程
a、喷油器相当于电磁阀。
b、通电时电磁线圈产生电磁力，衔铁及针阀吸起，喷油器开启，汽油经喷孔喷入进气道或进气管。
c、断电时电磁力消失，衔铁及针阀在复位弹簧的作用下将喷孔封闭，喷油器停止喷油。
d、喷油器的通电、断电由电控单元以电脉冲控制。
e、喷油量由电脉冲宽度决定。脉冲宽度=喷油持续时间=喷油量。
f、一般针阀升程约为0.1mm，而喷油持续时间在2~l0ms范围内。
分类
（1）轴针式电磁喷油器
喷油时衔铁带动针阀从其座面上升约0.1mm，燃油从精密间隙中喷出。 为使燃油充分雾化，针阀前端磨出一段喷油轴针。喷油器吸动及下降时间约为1～1.5ms。
（2） 球阀式电磁喷油器
球阀的阀针质量轻，弹簧预紧力大，可获得更加宽广的动态流量范围。球阀具有自动定心作用，密封性好。同时，球阀简化了计量部分的结构，有助于提高喷油量精度。
（3）片阀式电磁喷油器
质量轻的阀片和孔式阀座与磁性优化的喷油器总成结合起来，使喷油器不仅具有较大的动态流量范围，而且抗堵塞能力较强。
（4）下部进油的喷油器
采用底部供油方式，由于燃油可围绕阀座区经喷油器内腔从上部不断的流出，对喷油器计量部位的冷却效果十分明显，故可有效的防止气阻产生，提高汽车热起动的可靠性。
此外，采用底部喷油的喷油器可省去燃油总管，并有利于降低成本。[2]
保养
喷油器工作700h左右应检查调整一次。若开启压力低于规定值1Mpa以上或针阀头部积碳严重时，则应卸出针阀放入清洁柴油中用木片刮除积碳，用细钢丝疏通喷孔，装后进行调试，要求同一台机器的各缸喷油压力差必须小于1Mpa。
为使喷油器喷入缸内的柴油能够及时地完全燃烧，必须定期检查油泵的供油时间。供油时间过早，车辆会出现起动困难和敲缸的故障；供油时间过迟，会导致排气冒黑烟，机温过高，油耗上升。
喷油器针阀偶件的配合精度极高，并且喷孔孔径很小，因而必须严格按照季节变化选用规定牌号的清洁柴油，否则喷油器就不能正常工作。
清洗喷油器针阀偶件时不得与其它硬物相撞，也不可使其跌落在地，以免碰伤擦伤。更换喷油器针阀偶件时，应先将新偶件放入80℃的热柴油中浸泡10 s左右，让防锈油充分溶化后，再在干净柴油中将针阀在阀体内来回抽动，彻底洗净，这样才能避免喷油器工作时因防锈油溶化而发生粘住针阀的故障。[2]
作用
1．提高油压（定压）：将喷油压力提高到10MPa～20MPa。
2．控制喷油时间（定时）：按规定的时间喷油和停止喷油。
3．控制喷油量（定量）：根据柴油机的工作情况，改变喷油量的多少，以调节柴油机的转速和功率。[2]
要求
1．按柴油机工作顺序供油，而且各缸供油量均匀。
2．各缸供油提前角要相同。
3．各缸供油延续时间要相等。
4．油压的建立和供油的停止都必须迅速，以防止滴漏现象的发生。[2]
机械故障
常见的故障包括机械故障和电路故障。机械故障包括喷油器阀芯卡滞、喷油器阻塞及泄露，当喷油器出现上述故障后，会引起机械动作失效，从而影响发动机的正常运转，有时甚至会使发动机出现严重故障。
喷油器针阀卡滞
喷油器的工作是由发动机控制单元发出信号，喷油器的电磁线圈通电后产生吸力从而驱动喷油器针阀动作。由于针阀与阀座的间隙被残存的粘胶物阻塞，致使针阀动作发涩不能正常打开，从而影响正常的喷油量。喷油器发生针阀卡滞故障后，发动机会出现启动困难、怠速不稳、加速不良等症状。产生喷油器卡滞的主要原因是使用了劣质汽油，因为劣质汽油中的石蜡和胶质，从而导致喷油器针阀卡滞。
喷油器阻塞
喷油器阻塞故障可分为喷油器内部阻塞和喷油器头部外部阻塞。喷油器内部阻塞产生的原因多是汽油中混入杂质和污物阻塞喷油器内部针阀的运动间隙，使喷油器机械动作异常。当喷油器发生堵塞故障后，发动机会相应出现启动困难、怠速不稳、加速不良等症状，情况严重时甚至会造成发动机严重抖动，并引发相关机械原件异常磨损情况的发生。
喷油器泄露
喷油器泄露故障一般分为内部泄漏和外部泄露两种情况。喷油器内部泄露的原因多是其在使用中早期磨损，造成其在系统压力的作用下，不断向进气歧管内泄露燃油。喷油器外部泄露多发生在喷油器和油轨连接处，多是密封面密封不言。若汽油泄漏在进气歧管外部，油滴在气缸体上，遇热后会在发动机舱内蒸发，一旦出现电火花，随时都会引起火灾，后果很严重。当喷油器发生内部泄漏后，会造成喷油器喷射出的燃油雾化不好，引起发动机运转不平稳，混合气燃烧不完全，排气管冒黑烟的现象，并会导致车辆的燃油消耗量明显增加。当喷油器发生外部泄漏故障后，会导致发动机起动困难、怠速熄火、动力性下降、耗油量增加、运转喘振和加速不良等故障的发生。另外，当喷油器与进气管连接处的密封面破损后，还会导致进气系统泄漏，致使额外的空气进入发动机燃烧室，造成混合气偏稀，引发发动机运转异常。[1]
故障排除方法
1 喷油很少或喷不出油：
（1） 燃油系统油路有空气 排除高压或低压油管中的空气
（2） 喷油嘴偶件咬死 修磨或更换
（3） 喷油泵供油不正常 按喷油泵故障排除方法找出原因处理
（4） 高压油管漏油 拧紧螺母、油管已有裂缝的应更换
（5） 喷油嘴偶件磨损 更换或修磨
2 喷油压力低：
（1） 调压螺钉松动 按规定重新调整至规定压力，并拧紧锁紧螺母
（2） 调压弹簧变形 调整或更换
（3） 针阀卡住 清洗或研磨
（4） 弹簧座、顶杆等零件磨损 修理或更换
3 喷油压力太高：
（1） 调压弹簧弹力高 按规定重新调整至规定压力，并拧紧锁紧螺母。
（2） 针阀粘住，清洗或研磨。
（3） 喷孔堵塞 清理喷孔或更换油嘴（喷嘴）。
4 喷油器漏油：
（1） 调压弹簧断裂 更换新弹簧
（2） 针阀体座面损坏 更换
（3） 针阀咬死 清理修磨或更换
（4） 紧帽变行 更换
（5） 喷油器体平面磨损 修磨或更换
5 喷油雾化不良：
（1） 喷油压力低，调整至规定压力。
（2） 喷油嘴座面损坏或烧坏，修磨或更换。
（3） 喷油嘴偶件配合面有垃圾，及时清洗。
6 喷油成线：
（1） 喷孔堵塞 用直径为0.2-0.3MM的钢丝疏通喷孔。
（2） 针阀体座面过度磨损 更换新的针阀体。
（3） 针阀咬死 清洗修磨或更换。
7 针阀表面烧坏或呈蓝黑色（柴油机过热） 检查冷却系统，并注意更换偶件。柴油机不要长时间超负荷运行。[1]
检测方法
可以使用LED试灯将LED测试灯连接在喷油器插头两个插孔中，打开点火开关。
（1）起动发动机，如果LED灯仍不亮，表示三极管C极和E极断路。
（2）起动发动机时，LED灯会闪亮，说明传感器和电脑无是好的
（3）如果LED灯一直点亮，表示三极管C极和E极短问题。
修理方法
用过柴油发电机的农民朋友一般都知道，喷油嘴是柴油机燃料供给系统的三对精密偶件之一。它的正常使用寿命在一千小时以上。但由于使用不当，往往使用几百小时，甚至几十小时就磨损卡死了。
一、喷油嘴卡死的主要原因：
1、柴油不清洁，高压油管内有杂质，使针阀偶件关闭不严，燃烧室内高压燃气反窜，烧坏针阀偶件。此外，喷油器调压弹簧、挺杆等零件上的脏物通过喷油器挺杆移到了喷油器针阀上部，或油路上用于防止漏油的棉绳、铅丝经高压油管进入喷油器，都会使针阀偶件卡死。
2、机温过高喷油器冷却不良，造成的针阀偶件卡死。而供油时间过迟、冷却水道水垢过多或堵塞、水泵叶轮端面磨损、发动机长期超负荷等又会使发动机过热。
3、出油阀磨损，使喷油器停止喷油时出现滴油现象，以致使喷曲嘴燃焦积炭，发生卡死的故障。
4、喷油器安装时，漏装垫片或垫片破坏，造成漏气，引起喷油器局部温度过高而卡死。
5、喷油压力过低，造成燃烧室内高压燃气反窜；
6、零件制造方面的原因，如气缸盖上喷油器安装孔与喷油器配合过紧，针阀体与气缸盖上的安装孔间隙过小，气缸盖喷油器安装孔加工过深等。
二、喷油嘴卡死的修理方法：先将卡死的喷油嘴放入柴油或机油内加温，然后取出用布包住，再用手钳夹紧针阀并慢慢活动，将针阀从针阀体内取出。将少量清洁机油滴在针阀体内，使针阀在针阀体内反复活动，直至针阀能在针阀体内活动自如。如针阀的密封面有烧伤的痕迹，应当用研磨膏进行研磨。研磨时要注意掌握研磨膏用量和研磨时间。将清洗干净的针阀偶件装上喷油器，并调整好喷油压力后即可重新使用。[2]
喷油器结构示意图
维护
一、要正确维护喷油泵的附件。
泵体侧边盖、油尺、加油塞(呼吸器)、溢油阀、油池螺堵、油平面螺钉、油泵固定螺栓等，要保证完好无损，这些附件对喷油泵的工作起着至关重要的作用。如侧边盖可防止灰尘、水份等杂质的侵入，呼吸器(带滤网) 能有效防止机油变质，溢油阀保证燃油系统具有一定压力而不进入空气等。因此必须对这些附件加强保养，发现损坏或丢失要及时维修或更换。
二、要经常检查喷油泵油池内的机油量及其质量是否符合要求。
每次启动柴油发电机前都应检查喷油泵内机油的量及其质量情况(靠发动机强制润滑的喷油泵除外)，确保机油数量足够，质量良好，如果机油因混入水或柴油而变质，轻者造成柱塞及出油阀偶件的早期磨损，导致柴油机动力不足，启动困难，严重时造成柱塞及出油阀偶件的腐蚀锈蚀。由于油泵内漏、出油阀工作不良、输油泵挺杆与壳体磨损、密封圈损坏，都会使柴油漏入油池而稀释机油，因此应根据机油的质量情况及时更换，更换时要对油池进行彻底清洗，把油池底部的油泥等杂质清除干净，否则使用不长时间机油又会变质。机油的数量不可过多或过少，调速器内加油过多，易导致柴油机“飞车”，加油过少又将使润滑不良，应以机油尺或机油平面螺钉为准。另外当柴油机较长时间不使用时，一定要检查油泵油池中机油内是否有水、柴油等杂质，如有要立即更换，否则由于长时间存放，水分极易使柱塞、出油阀偶件锈蚀卡死而报废。
三、要定期检查调整喷油泵各缸的供油量。
由于柱塞偶件及出油阀偶件的磨损，造成柴油内漏，会使各缸的供油量减少或不匀，导致柴油机启动困难、功率不足、耗油增多、运转不稳。因此要定期检查调整喷油泵各缸的供油量，确保柴油机功率的发挥。在实际使用中，可通过观察柴油发电机的排烟、听发动机声音、摸排气歧管温度等方法来确定各缸供油量的大小。
四、要使用标准的高压油管。
喷油泵在供油过程中，由于柴油的可压缩性、高压油管的弹性，高压柴油会在管内形成压力波动，压力波在管内传递需要一定时间，为保证各缸供油间隔角一致、供油量均匀、柴油机工作平稳，高压油管的长度及管径是经过测算而选定的。因此当某缸高压油管损坏时，应用标准长度和管径的油管更换。而在实际使用中，由于缺少标准油管，用其它油管代用，不考虑油管的长度、管径是否相同，使油管长度及管径相差很大，虽然可以应急使用，但将导致该缸的供油提前角度及供油量发生变化，致使整机工作不平稳，因此在使用中一定要使用标准的高压油管。
五、要定期就机检查出阀偶件的密封情况。
喷油泵工作一段时间，通过检查出油阀的密封情况可以对柱塞的磨损及油泵工作情况做粗略的判断，从而有利于确定修理及保养方法。检查时，拧开各缸高压油管接头，用输油泵之手油泵泵油，如此时发现喷油泵顶部油管接头有油流出，则说明该出油阀密封不良(当然如出油阀弹簧折断也会出现这种情况)，如多缸出现密封不良现象，则应对喷油泵进行彻底调试保养，更换偶件。
六、要及时更换已磨损的柱塞及出油阀偶件。
当发现柴油机启动困难、功率下降、油耗增加时，通过调整喷油泵及喷油器仍不见好转时，应拆检喷油泵柱塞及出油阀偶件，如柱塞及出油阀磨损到一定程度，应及时更换，不要坚持再用。因偶件磨损后所带来的柴油机启动困难、油耗增加、动力不足等损失远远超过更换偶件所需费用，更换后柴油机的动力性及经济性会有明显改观，因此要及时对磨损的偶件进行更换。
七、要把好柴油使用及过滤关，保证进入喷油泵内的柴油高度清洁。
一般来说，柴油发电机对柴油的滤清要求远比汽油机对汽油的要求高得多，在使用时要选用符合要求牌号的柴油，而且至少经过48h沉淀。加强对柴油滤清器的清洁保养，及时清洗或更换滤芯；根据作业环境条件及时对柴油箱进行清洗，彻底去除油箱底部的油泥及水分，柴油中的任何杂质都会对喷油泵柱塞、出油阀偶件及传动部件造成严重的腐蚀或磨损。
八、要定期检查调整喷油泵供油提前角及各缸供油间隔角。
在使用时，由于联轴节联接螺栓的松动，凸轮轴及滚轮体部件的磨损，常导致供油提前角及各缸供油间隔角发生变化，使柴油燃烧变坏，柴油机的动力性、经济性变差，同时启动困难，运转不稳，发出异响及过热等。在实际使用中，多数驾驶员重视整体供油提前角的检查调整，却忽视了供油间隔角(涉及单泵供油提前角调整)的检查调整，导致整体调整后虽然第一缸供油正时，但其余各缸由于凸轮轴、滚轮传动部件的磨损等原因使供油并不一定正时，同样会导致柴油机启动困难、动力不足、运转不平稳，尤其对于使用时间较长的喷油泵来说，更要重视对供油间隔角的检查调整。
九、要定期检查凸轮轴间隙。
对喷油泵凸轮轴的轴向间隙要求很严，一般在0.03～0.15mm之间，该间隙过大，会加剧滚轮传动部件对凸轮工作表面的冲击，从而加大凸轮表面的早期磨损，改变供油提前角度；凸轮轴轴承轴、径间隙过大，易造成凸轮轴运转不平稳，油量调节拉杆抖动，供油量发生周期性变化，使柴油机运转不平稳，因此要定期检查调整。凸轮轴轴向间隙过大时，可在两侧加入垫片调整，径向间隙过大，一般要更换新品。
十、要定期检查相关键槽及固定螺栓的磨损情况。[2]
喷油偏多原因
柴油发电机组的喷油泵供油过多常见的原因为以下三个：
1、喷油泵柱塞调整得供油量过大，或是调节齿圈锁紧螺钉松脱而使调节齿圈位移，导致喷油泵供油量过大．
2、调速器内限制齿条最大油量的调整螺钉调整过大或油门手柄限制螺钉调整过大．
3、调速器中的机油过多，使供油量也会增多，并导致“飞车”。