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柴油发电机喷油器的维修检查和清洗方法 |
摘要：喷油器安装在各缸的进气歧管处，在ECU的控制下定时、定量地以雾状向各缸进气门喷射燃油。喷油开始时刻一般在进气门开启之前，喷油量由喷油持续时间决定，而喷油持续时间则由ECU根据柴油发电机的进气量、转速、水温、节气门开度、氧等传感器的信号进行控制。当喷油器发生阻塞、不能开启、喷出的燃油不能形成雾状时，一般都会造成柴油发电机运转不稳甚至不能运转；当喷油器发生滴漏等故障时，还会造成油耗过大甚至排气冒黑烟等现象。喷油器控制电路的短路、断路故障也时有发生，并由此引发喷油器不能喷油或接续喷油，造成柴油发电机不能起动、运转不稳或排气严重冒黑烟等现象。可见，对喷油器及其控制电路进行检测与维修是电控柴油发电机维修的一项重要内容。
一、喷油器结构、类型与原理
1、喷油器分类
PT喷油器分为法兰型和圆筒型两种。
法兰型喷油器是用法兰安装在汽缸盖上，每个喷油器都装有进回油管；而圆筒型喷油器的进油与回油通道都设在汽缸盖或汽缸体内，且没有安装法兰，它是靠安装轮或压板压在汽缸盖上的，这样既减少了由于管道损坏或漏泄引起的故障，也使柴油机外形布置简单。圆筒型喷油器又可分为PT型、PTB型、PTC型、PTD型和PT-ECON型等。其中PT-ECON型喷油器用于对排气污染要求严的柴油机上。
2、构造
法兰型喷油器的构造主要由喷油器体、柱塞、油嘴、弹簧及弹簧座等组成。油嘴下端有8个直径为0.20mm的喷孔（NH-220-C1和N855型柴油机圆筒型喷油器的孔径为0.1778mm；NT-855和NTA-855型柴油机圆筒型喷油器的孔径为0.2032mm；NH-220-C1型柴油机法兰型喷油器的孔径为0.20mm）。在柴油机喷油器体上通常标有记号，如178-A8-7-17，其各符号按顺序的含义分别为：178一喷油器流量，A一80％流量，8一喷孔数，7一一喷孔尺寸为0.007in（0.1778mm），17一喷油角度为17°喷雾角。喷油器体的油道中有进油量孔、计量量孔和回油量孔。
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图1 喷油器剖析图 |
图2 喷油器基本结构图 |
3、工作原理
柱塞由喷油凸轮（在配气凸轮轴上）通过滚轮、滚轮架、推杆和摇臂等驱动。喷油凸轮具有特殊的形状，并按逆时针方向旋转（从正时齿轮端方向看），其转速是曲轴转速的一半。
曲轴继续转到进气行程上止点后44℃A时，柱塞上升到将计量量孔12打开的位置。量量孔打开后，燃油经计量量孔开始进入柱塞下面的锥形空间。
柱塞下行到压缩行程上止点后18℃A时，喷油终了。此时，柱塞以强力压向油嘴的锥形底部，使燃油完全喷出。这样就可以防止喷油量改变和残留燃油形成碳化物而存积于油嘴底部，柱塞压向锥形底部的压力可用摇臂上的调整螺钉调整，调整时要防止压坏油嘴。
4、燃油喷射的方式
按照燃油的喷射位置，喷射方式大致分为三种类型（如图3所示）：单点喷射（由1～2个喷油器向进气总管喷射）；多点缸外喷射（从进气道向各个进气门附近喷射）；多点缸内喷射（向各缸内部喷射）。电路控制如图4所示。
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图3 柴油机燃油喷射类型示意图 |
图4 独立喷射式喷油器控制电路图 |
二、喷油器的检查与诊断
检查喷油器之前，需要先对喷油器在柴油机上进行拆除，如图5所示。在拆卸喷油器时，要小心操作，以免损坏喷油器或其他零部件。同时，在安装喷油器时，要注意正确安装密封圈，以确保喷油器的密封性，如图6所示。
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图5 从发动机上拆下喷油器 |
图6 柴油机喷油器安装示意图 |
1、喷油量的检查
喷油器的喷油量随柴油发电机工况的变化而变化，可以用解码仪读数据流功能读取喷油脉宽的变化，从而判断喷油量的变化。这种操作主要用于判断传感器方面的故障，例如水温变化时，喷油脉宽却没有发生变化，则说明水温传感器存在故障；人为改变进气压力传感器的压力，喷油脉宽没有发生变化，则说明进气压力传感器可能存在故障。
2、测喷油器的电阻值
拆下喷油器插头，用万用表测喷油器两之间的电阻值，应符合维修手册的要求。低阻值喷油器的电阻值一般为2～3Ω，电路如图7所示；高阻值喷油器的电阻值一般为13～17Ω，电路如图8所示。如符合要求，则更换喷油器。
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图7 喷油器高阻值电路图 |
图8 喷油器低阻值电路图 |
3、检查喷油器的工作情况
起动柴油发电机，并用手触摸喷油器外表，应能感受到喷油器因开闭而产生的振动，用触杆式听诊器还能听到喷油器工作的声音。如果感受不到喷油器的振动，或听不到喷油器工作的声音，则可以用人工通电的方法进行测试。
方法为：拔下喷油器电插头，将喷油器的一个插脚接12V电源（对于低阻值喷油器，电路中应串联一个10Ω左右的电阻，或从喷油器原插头中获取电源），用导线将另一个插脚间断碰触搭铁，应能够听到喷油器发出的“咔嗒”声，否则，更换喷油器。如果用人工通电的方法进行测试时，喷油器正常，但起动柴油发电机时，喷油器不工作，则说明喷油器控制电路存在故障，应进行喷油器控制电路检查。
4、喷油器控制电路的检查
（1）喷油器电源供给情况检查
拔下喷油器电插头，接通点火开关，用万用表测插头中电源脚的搭铁电压，应为12V。否则，检查电源电路。
（2）喷油器与ECU的连接情况检查
① 用万用表测喷油器插头中控制脚与ECU相应插脚之间的连接情况，应该导通，否则，查找断路点。
② 用万用表测喷油器插头中控制脚与搭铁之间的电阻，应该不通，否则说明控制线路与搭铁之间有短路故障或ECU内部功率三极管发生短路故障，这种短路会造成喷油器连续喷油，引起柴油发电机冒黑烟、运转不稳或不能起动等。
短路点的确定，电路如图9所示，波形如图10所示。拆下柴油发电机ECU插头，再次用万用表测喷油器插头中控制脚与搭铁之间的电阻，如果仍然导通，则说明短路点在控制线路中；如果不再导通，则说明ECU内部功率三极管短路，应更换柴油发电机ECU。
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图9 柴油机喷油器短路检测电路 |
图10 柴油机喷油器短路电路波形 |
三、喷油器的清洗
喷油器的清洗有离机清洗和就机清洗两种方式。
1、离机清洗
将各喷油器从柴油发电机上拆下来，并装在喷油器清洗检测实验台上，按照清洗检测实验台的操作说明进行清洗与检测。
（1）该方法的优点是可以清楚地看到喷雾的形状，可以检测各喷油器的喷油量及喷油量的均匀性，还可以检测喷油器的滴漏情况，清洗的效果比较直观。
（2）该方法的缺点是需要从柴油发电机上拆下喷油器，且只能对喷油器本身进行清洗，不能清洗燃料供给系统的油路污物。
喷油器清洗检测实验台由于喷油器的内部有滤芯，为了保证清洗效果，最好采用先反向清洗，再正向清洗的方式进行清洗。
维修提示：喷油器的O形圈不可重复使用。安装O形圈时，应先将其涂上汽油。把喷油器向输油管上安装时，小心不要损坏O形圈。把喷油器安装到输油管上后，用手转动喷油器。若喷油器旋转不平滑，则说明O形圈已经损坏。
2、就机清洗
（1）专用的就机清洗机内装有加了除炭剂的燃油和电动燃油泵，可将清洗机的连接管与柴油发电机燃油总管上的油压检测口及油压调节器回油管连接。同时断开汽机上的燃油泵电路（拔下燃油泵熔断丝即可），然后接通清洗机的电动燃油泵电路，起动柴油发电机并以2000r/min左右的转速保持运转，约10min即可完成清洗。这种方法的优点是不需要拆卸喷油器，且可以同时清洗油路污物；缺点是清洗效果不够直观，只能通过柴油发电机的运转状况是否改善来进行判断。
（2）另外还有一种就机清洗方法：不用清洗机，直接在油箱中加入清洗剂，在汽机使用一段时间后即可完成油路的整体清洗。不过，由于清洗剂的存在，会破坏柴油发电机汽缸的润滑油膜而增加柴油发电机的磨损，因此，最好在油箱中油量较少时再使用该方法。
总结：
检测喷油器的工作效果是喷油器检修的最后一步。首先，观察喷油器的喷射情况，检查是否均匀且符合要求；其次，使用目标物体来测试喷油器的喷射效果，观察喷油的范围和强度是否满足要求；最后，可以使用仪器来检测喷油器的工作参数，如喷射压力、喷射量等。以上文章内容就是喷油器的检修方法，通过定期检修喷油器，可以保证其正常工作和延长使用寿命，从而提高工作效率和产品质量。希望本文的介绍能对读者在喷油器的检修过程中提供一些帮助和参考。
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