喷油器工作状态对柴油机的影响和检测方法

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喷油器工作状态对柴油机的影响和检测方法

发布时间：2020-03-31 09:09:49 ▏阅读：次

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导读：康明斯柴油机功率覆盖范围宽广，产品的应用领域也很广。既然发动机的种类多，应用的设备又纷繁复杂，那如何才能让原始设备生产商(OEM)买到合适的康明斯发动机，并正确的安装在其设备上呢？这正是康明斯应用工程的使命和任务所在。发动机是中间产品，高质量的应用工程是确保柴油发电机组正常运行的前提，根据康明斯柴油发电机运行工况和共轨轨道向喷油器提供的高压燃油，喷油器可分为四个工作状态。

一、喷油器工作过程

1、针阀关闭状态

电磁阀未通电时，衔铁在电磁阀弹簧的作用下，克服了衔铁弹簧的弹力，使球阀关闭了出油节流孔，这时压力控制室内虽有很高的燃油压力，但由于出油节流孔孔径不大，作用在球阀上的压力很小，无法推开球阀，球阀因此处于关闭状态，这时针阀承受着下列几种作用力。

（1）使针阀向上开启的作用力，即具有轨道压力的燃油作用在针阀锥面上的垂直向上分力。

（2）针阀弹簧作用在针阀上的压力。

在柴油发电机喷油器电磁阀不通电的条件下，由于有压力放大作用，使针阀关闭的燃油压力大于使针阀升起的油压推力，加上针阀弹簧的压力，因此，针阀处于喷油前的关闭状态。从针阀开始升起的喷油始点到喷油烬点，喷油压力始终保持与轨道压力相等的高压状态。

2、针阀关闭，喷油结束

当喷油脉宽满足要求后，电磁阀在控制器指令下，切断线圈的电流，电磁力消退，电磁阀弹簧开始压衔铁，使球阀又处于关闭状态，出油节流孔被堵塞。

出油节流孔的关闭，高压燃油从进油节流孔进入压力控制室内后，控制室内的燃油只有进，没有出，因此，压力会很快升高，达到相等的高压。这种高压作用在控制活塞顶部的A面上，所形成的压力与针阀弹簧力的合力，很快超过了针阀锥面上向上的燃油压力后，针阀就会快速关闭，喷油结束。

针阀的关闭速度取决于通过进油节流孔的流量，针阀从下移开始直至座面落座，才把喷孔通道关闭，喷油停止。于共轨中的压力一直存在，所以任何时刻喷油器都可以在电磁阀的控制下喷油、停油，这也为柴油发电机在每个工作循环内实现多次喷射，创造了有利条件，这也是脉动时间控制系统无法与之比拟的。

3、针阀开始升起，喷油开始

针阀处于喷油前的静止状态时，由控制器发出指令，为提高电磁阀的响应速度，以高电压、大电流对电磁阀线圈通电，线圈迅速产生强大的电磁吸力，使衔铁克服了电磁阀弹簧的预紧力，快速上移，球阀被打开，出油节流孔开通，压力控制室内的燃油从出油节流孔流向其上方空腔，并从该空腔经回油管流回油箱。出油节流孔打开后，压力控制室内的燃油立即卸压。压力控制室内作用在控制活塞上的燃油压力会迅速降低，而这时作用在针阀锥面上的向上作用力，依然保持为轨道压力未变，因此会产生压差，使针阀能克服针阀弹簧的预紧力快速升起，并打开针阀座面，使具有轨道压力的高燃油，从阀芯座面通道经压力室的喷孔喷入燃烧室，如采用无压力室针阀偶件，则钊阀升起后，高压燃油会直接从喷孔喷入气缸。与此同时，由于衔铁上升，磁路中气隙减小，起动时的大电流可以及时降低到电磁铁所需的维持电流。针阀升起与喷油开始几乎是同时发生，因此，把柴油发电机喷油器针阀升起的瞬间称为喷油始点。

4、针阀最大升程

（1）针阀从静止状态的升程为零，开始升起到最大升程，需要一个升起过程，在这区间喷油一直在进行。

（2）针阀升程由零到最大的过程中，针座面开度由全关到全开。流经座面的燃油节流阻力由最大到最小，不同的开度会产生不同的节流规律，对喷油量产生不同的影响。

（3）针阀在升起过程中，控制活塞同时上移，使压力控制室内的容积逐渐减小，这时如果控制室内无燃油流出，则其内部压力会不断升高，并将阻挡钊阀升程的加大。因此，在针阀上移的过程中，压力控制室内必须继续有部分燃油从出油节流孔口流出，保持一定的乐降才行。

（4）由于与压力控制室相通的不仅有出油节流孔口，还有进油节流孔，当压力控制室内因部分燃油流出后，产生一定压降的同时，具有轨道压力的高压燃油，从进油节流孔经节流后不断向压力控制室内补充，又使控制室内压力回升。山此可见，针阀在升起过程中，压力控制室内燃油有出有进，为了保证针阀升起能连续进行，要求出得快、进得慢，因此，出油节流孔的直径一般要大于进油节流孔的直径。

上述分析表明，出油节流孔直径大于进油节流孔时，会使针阀具有一定的上升速度，但如果出油节流孔直径与进油节流孔直径差距过大，会使针阀上升速度过快，造成初始喷油速率过高，会影响柴油发电机的噪声及排放；如果出油孔与进油孔直径相差过小，针阀上升速度会过慢，造成初始喷油速率过低，同样会影响柴油发电机性能。

控制活塞随针阀升起而上移，当针阀达到最大升程时，控制活塞移到最高位置，压力控制室6内的燃油在控制活塞上移过程中，其顶部形成一层近似于垫片的油垫，限制了控制活塞的继续上移。控制活塞到达上止点，如无油垫存在，则属机械限位，控制活塞每次上移时，必受一次机械撞击，容易磨损。而有油垫存在后，控制活塞到达上止点时属于液压限位，只有柔性撞击，零件寿命可以延长。

喷油器三维左视图-柴油发电机组.png