課題四燃油噴射與燃燒

第五節(jié)噴油設備（3）六、噴油器的結構和工作原理七、噴油器的檢查與調(diào)節(jié)八、噴油設備的主要故障九、可變噴油正時機構六、噴油器的結構和工作原理功用：將噴油泵供給的高壓柴油，以一定的壓力，呈霧狀噴入燃燒室，以利于形成可燃混合氣。型式：目前采用的都是閉式噴油器（液壓啟閥式）。要求：

①霧化均勻；②噴射干脆利落；

③無滴漏現(xiàn)象；④油束形狀與方向，適應燃燒室。閉式噴油器結構及工作原理閉式噴油器由本體、精密偶件針閥和針閥體、推桿、彈簧下座、彈簧、彈簧上座、調(diào)壓螺釘、鎖緊螺母以及高壓濾器、進油管接頭等部件組成。

閉式噴油器結構及工作原理1.噴油－－高壓燃油自進油管接頭經(jīng)本體內(nèi)孔進入貯油腔作用在針閥的錐面上，克服彈簧的預緊力將針閥抬起。當針閥一離開閥座，其承壓面突然增大，使針閥快速升起，減小了節(jié)流損失，使燃油果斷地經(jīng)噴孔噴入氣缸。2.斷油－－噴油泵停止供油后，貯油腔油壓突然降低，針閥在彈簧的作用下迅速關閉，噴油便斷然停止。此時，針閥把高壓油空間與燃燒室隔開。（所以把這種噴油器稱為閉式噴油器）工作原理1.柴油機噴油壓力是多少？2.燃油噴射過程的壓力會不會變化？3.燃油最大壓力一般是開啟壓力的多少？4.針閥升程有沒有限制？一般多少？5.針閥的關閉壓力與開啟壓力相同嗎？6.針閥開啟后氣缸的燃氣會不會倒灌進油嘴？1.針閥開啟壓力一般為10～28Mpa（個別35，最高100）。2.是變化的。3.最大壓力一般為開啟壓力的2～3倍。4.有限制。一般不超過1mm。5.關閉的壓力低于開啟壓力6.不會。因為針閥開啟壓力高于氣缸壓力。但是要注意保證針閥在燃油壓力高于氣缸壓力之前落座。直噴式的壓力高P1P2P3p￠1.針閥受到摩擦力、慣性力的作用；2.針閥開啟前高壓燃油作用面小于開啟后的作用面。單孔式噴油器標準軸針式、節(jié)流軸針式。多孔式噴油器噴孔數(shù)目：4~12；噴孔直徑：0.15~1.0mm噴油器的結構形式單孔式噴油嘴孔徑大，不易堵塞，噴出的油束成空心柱狀或空心錐狀，穿透力強，霧化油粒較大。這種噴油嘴用于采用分隔式燃燒室的小型柴油機。

噴油器的結構形式多孔式噴油嘴霧化油粒勻細，分布較均勻，因孔徑較小噴孔容易堵塞，適用于直接噴射式燃燒室。

冷卻式噴油嘴MANB&WMC機噴油器特點非冷卻式燃油在噴油器內(nèi)循環(huán)冷卻啟閥壓力不可調(diào)節(jié)備車時可預熱噴油器兼有驅(qū)氣作用MANB&WMC機噴油器

1、啟閥壓力的檢查與調(diào)整啟閥壓力是噴油器開始噴射時的最低噴射壓力，它對燃油霧化質(zhì)量有很大影響。在柴油機說明書中規(guī)定了噴油器的啟閥壓力，對不同的機型其值一般在10～35Mpa。噴油器經(jīng)長時間的工作后，會因調(diào)節(jié)螺釘松動、針閥和閥座磨損、彈簧損壞等原因使啟閥壓力降低。因此必須經(jīng)常檢查。

為什么要檢查？1、啟閥壓力的檢查與調(diào)整檢查時，將噴油器連接在試驗裝置的高壓油管接頭上，先排除噴油器油路中的空氣，然后緩慢泵油，從壓力表觀察開始噴油時的壓力，此即為啟閥壓力。若此值與規(guī)定不符，則可擰動調(diào)節(jié)螺釘進行調(diào)節(jié)，直到滿意為止。2、密封性的檢查檢查噴油器的密封性，是指檢查針閥與針閥體的徑向配合面以及針閥與閥座錐面這兩處密封性的檢查。此項檢查也是在噴油器試驗臺上進行的。自由滑動，密封良好

閉閥時不漏油3、霧化質(zhì)量檢查噴油器霧化質(zhì)量的檢查在噴油器試驗臺上進行。檢查時壓動杠桿泵油，通過觀察噴出的燃油霧化形狀、數(shù)目和分布情況來判斷霧化質(zhì)量。霧化質(zhì)量好時，油粒勻細，油束分布均勻，沒有局部密集現(xiàn)象或油滴涌出，且油束的長度和錐角符合要求。每次噴油的開始和終了干脆利落，有清脆的“嘎嘎”聲。在連續(xù)幾次后，噴油嘴頂端應無油滴。3、霧化質(zhì)量檢查還應注意檢查緩慢泵油時噴油器的霧化質(zhì)量。若在緩慢泵油時，在壓力增至啟閥壓力之前油滴從噴孔漏出，這表明針閥與針閥體的密封錐面密封不良。當發(fā)現(xiàn)霧化質(zhì)量較差時，應檢查原因并修復；密封錐面密封不良可研磨。噴孔堵塞可用煤油清洗并用鋼針疏通。若無法修復時則應及時更新。八、噴油設備的主要故障1、噴油泵的主要故障2、噴油器的主要故障3、噴油嘴的常見故障4、噴油設備的穴蝕柱塞與套筒過度磨損后果：使間隙增大、偶件漏油，造成供油壓力下降，供油始點延后，供油量減少，霧化不良，燃燒惡化等。多缸柴油機各缸不均勻的磨損會使各缸噴油量不均從而影響柴油機低負荷的穩(wěn)定性。原因：

偶件材料、加工工藝有關燃油質(zhì)量：粘度viscosity、硫分Sulphur、雜質(zhì)機械雜質(zhì)部位：

柱塞頭部斜槽上部配油部、套筒進回油孔處柱塞卡緊或咬死后果：柱塞卡緊或咬死會使噴油泵停止工作，因而導致該缸熄火。

原因：

燃油凈化不良安裝不正確或間隙過小油溫過高或溫度突變注：使用重油的燃油系統(tǒng)在機動操縱需要換油時，必須遵循正確的操作方法，以防油溫突變引起柱塞卡死套筒里。2.噴油器的主要故障

1）針閥偶件磨損、漏油I.

錐面磨損II.

柱面磨損III.

端面漏油2）針閥在針閥套中卡緊或咬死

錐面磨損后果：燃油滴漏，燃油漏入氣缸則使燃燒不良。油滴還會附在噴油嘴下端而造成高溫結炭。針閥下沉：節(jié)流損失增大；噴射壓力下降，霧化不良；升程增大，撞擊加重，加速磨損；密封面壓強變小，密封性能下降，加劇磨損。注：關于錐面上的密封環(huán)帶，應以0.3~0.5mm最佳，位于錐面上邊緣。

原因：

燃油機械雜質(zhì)的沖刷燃油的酸性腐蝕針閥與閥座的撞擊。柱面磨損后果：使漏油量增加，引起噴油壓力下降和霧化不良。當各缸噴油器針閥柱面磨損不均時，同樣導致噴油量不均并影響柴油機低負荷運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性。主要原因：

油質(zhì)不佳。端面漏油

后果：針閥套的上、下端面分別與噴油器本體和噴嘴平面配合。如針閥套與噴嘴制成一體，則針閥套只有一個端面。當發(fā)生滲漏時，會引起燃燒不良。

水冷卻式漏油的主要原因是水腐蝕，水箱處有油花可見。針閥在針閥套中卡緊和咬死后果：針閥不能及時啟閉或根本不能啟閉。若針閥因咬死而不能開啟該缸就會因沒有噴油而熄火，柴油機的轉(zhuǎn)速下降，噴射系統(tǒng)中油壓猛烈升高，使高壓油管的接頭處發(fā)生漏油或破裂，噴油泵和油管也將發(fā)熱，該缸排溫下降。若針閥卡緊在針閥套中不能及時關閉就會造成霧化和燃燒不良，排溫升高且冒黑煙。此時，高壓油管的脈動微弱，甚至無脈動(在針閥完全卡緊時)。主要原因：

機械雜質(zhì)進入針閥和針閥套之間的間隙中；噴油器冷卻不良；針閥偶件在高溫或溫度突變時變形；安裝不正以及緊固螺釘松緊不均等。3.噴油嘴的常見故障

1)噴孔磨損2)噴孔堵塞3)噴孔內(nèi)外結炭4)噴孔裂紋噴孔磨損后果：造成燃燒惡化。噴孔磨損后，使噴孔變大、變形，使燃油的噴射霧化質(zhì)量下降。使油束形狀與燃燒室形狀匹配不良。主要原因：

噴孔受燃油不斷地高速沖刷。油中有雜質(zhì)和酸時則將加速磨損。處理：一般孔徑磨損變大超過標準10%就應換新。若有一孔或以上變?yōu)殄F型或不圓應換新。噴孔堵塞

主要原因：

主要是由于燃油中的雜質(zhì)和結炭所造成。處理：可在煤油中浸泡后，用直徑85%左右的通針疏通。噴孔內(nèi)外結炭后果：使燃油霧化不良，破壞了油束與燃燒室匹配，使燃燒惡化。

噴孔結炭，使孔徑減小，噴射距離縮短，從而燃燒更接近于噴油嘴，形成了惡性循環(huán)，直至噴孔堵塞。當噴孔嚴重堵塞時，各缸噴油就不均勻，使柴油機在低轉(zhuǎn)速時運轉(zhuǎn)不穩(wěn)定，并在噴油器內(nèi)腔形成高壓，延長了噴油時間，使后燃加劇。嚴重時出現(xiàn)二次噴射。主要原因：主要是噴油嘴過熱而引起

噴孔內(nèi)結炭：當噴油器冷卻不良，或燃油的燃燒距離噴油嘴太近，則噴油嘴溫度增高，燃油流經(jīng)噴孔時，在噴孔內(nèi)可能形成一層結炭?？淄饨Y炭：除了噴油嘴溫度過高外，主要還由于針閥密封不良或關閉不及時引起的。噴孔裂紋主要是由于高溫引起的。

4.噴油設備的穴蝕1)燃油噴射系統(tǒng)中穴蝕產(chǎn)生的機理穴蝕產(chǎn)生的機理與缸套冷卻腔中的相同，在噴射系統(tǒng)中穴蝕最容易發(fā)生的部位

I.閥與閥座、高壓油管內(nèi)壁和針閥等處的穴蝕，

II.柱塞斜槽上方的穴蝕2)防止噴油設備穴蝕的措施3)柴油機燃油噴射系統(tǒng)液壓試驗的壓力燃油噴射系統(tǒng)中穴蝕產(chǎn)生的機理閥與閥座、高壓油管內(nèi)壁和針閥等處的穴蝕是由于壓力波的傳遞引起的。如因出油閥卸載過大而在高壓油管內(nèi)形成比燃油氣化壓力還要低的燃油壓力等。

燃油噴射系統(tǒng)中穴蝕產(chǎn)生的機理柱塞斜槽上方的穴蝕是由于回油時壓力降低過分劇烈而形成的燃油氣化造成的。在常用負荷下，與回油孔相對的柱塞斜槽上方的穴蝕最為嚴重。防止噴油設備穴蝕的措施

主要有選擇適當參數(shù)的等容卸載出油閥。采用等壓卸載出油閥代替等容卸載出油閥。噴油泵的回油系統(tǒng)中設置緩沖器以吸收回油系統(tǒng)中的壓力波。在低壓油腔中提高進油壓力。柴油機燃油噴射系統(tǒng)

液壓試驗壓力

包括噴油泵體的受壓面、噴油器及高壓油管進行液壓試驗時，所用的壓力應為最大工作壓力的1.5倍。九、可變噴油正時機構(V.I.T.機構)V.I.T機構可以在柴油機外界負荷變化時，使噴油泵的供油提前角隨供油量的變化而改變，提高了柴油機在部分負荷運行時的最高爆發(fā)壓力，改善了在部分負荷運行時的經(jīng)濟性能。當柴油機在高負荷運行時，又能控制最高爆發(fā)壓力，使之不超過標定值。

這種V.I.T機構的調(diào)節(jié)特性為當柴油機在50％標定功率以上時，當負荷處于50％～78％標定功率范圍內(nèi)，供油提前角隨負荷的增大而增大，爆發(fā)壓力也隨之逐漸增高至最大值；當負荷在78％～100％標定功率時，供油提前角將隨負荷增大而減小，以保持爆發(fā)壓力不變。

九、可變噴油正時機構(V.I.T.機構)L－MC/MCE柴油機的V.I.T機構噴油提前角與最高爆炸壓力隨負荷的變化

斜槽VIT機構柱塞頭部特殊的線形

現(xiàn)代小缸徑（D＜480mm）船用超長行程柴油機，因結構所限，使用的VIT機構均為柱塞頭部上邊緣特殊控制線型。

LMC系列缸徑最小的兩種柴油機上(L35MC和L42MC)所采用的柱塞頭部特殊形狀的雙斜槽作為VIT機構。這種VIT機構也為其他一些中、小型回油孔式噴油泵所采用。

RTA型柴油機的V.I.T.機構RTA型柴油機的V.I.T.機構的調(diào)節(jié)特性一起練習吧！1、二沖程柴油機將燃油凸輪向凸輪軸正車方向轉(zhuǎn)動α，則噴油泵的供油提前角由β變化為（）。A．β＋αB．β－αC．β＋2αD．β－2α2、回油孔式噴油泵循環(huán)供油量單調(diào)的方法是（）。A．拉動油門手柄B．轉(zhuǎn)動燃油凸輪C．調(diào)節(jié)油泵齒條與油門拉桿的連接位置D．調(diào)節(jié)柱塞下方頂頭上的調(diào)節(jié)螺釘高度3、用冒油法或刻度線法（標記法）檢查噴油定時時，所測得的定時是（）。A．兩者均為噴油定時B．兩者均為供油定時C．前者為噴油定時，后者為供油定時D．前者為供油定時，后者為噴油定時4、通過升降柱塞法或升降套筒法調(diào)節(jié)供油定時，下述各點中錯誤的是（）。A．柱塞有效行程不變B．噴射持續(xù)時間不變C．凸輪的有效工作段改變D．升高柱塞或降低套筒供油定時提前5、柴油機的負荷、轉(zhuǎn)速與循環(huán)供油量之間的關系是A．當負荷不變時，噴油量增加，轉(zhuǎn)速下降B．當轉(zhuǎn)速不變時，負荷增加，噴油量增加C．當噴油量不變時，負荷減少，轉(zhuǎn)速降低D．當負荷不變時噴油量減少，轉(zhuǎn)速上升6、欲減小回油孔噴油泵的供油提前角，下述正確的調(diào)整方法是（）。A．沿正車方向轉(zhuǎn)動凸輪B．旋出柱塞下方頂頭上的調(diào)節(jié)螺釘C．減薄套筒上端的調(diào)整墊片D．增厚套筒上端的調(diào)整墊片2023/3/147、在測定回油孔噴油泵的供油定時時，可以把油門手柄放在除零油位以外的任何位置均可進行測定的噴油泵是（）。A．始點調(diào)節(jié)式B．終點調(diào)節(jié)式C．始終點調(diào)節(jié)式D．上述任一種8、噴油泵柱塞偶件磨損后其供油提前角的調(diào)整措施是A．酌情減少B．酌情增大C．保持不變D．視噴油泵結構而定9、回油孔式噴油泵柱塞偶件長期使用后，其磨損部位最易出現(xiàn)在（）。A．柱塞頭部壓油區(qū)B．套筒內(nèi)回油孔上部C．螺旋槽的工作區(qū)D．B＋C10、關于噴油泵的出油閥下列說法不正確的是（）。A．等容卸載式結構簡單B．等壓卸載式性能好C．等容卸載式易使噴射系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生穴蝕D．等壓卸載式應用廣泛2023/3/1411、經(jīng)長時間使用后出油閥的卸載能力變化是（）。A．不變B．等容卸載式降低，等壓卸載式增強C．都增強D．等容卸載式增強，等壓卸載式降低

12、在噴射系統(tǒng)必須放空氣的情況中，錯誤的是（）。A．柴油機停車后B．長期停車后，啟動前C．系統(tǒng)管路重新連接之后D．噴油器拆裝之后13、柴油機某缸與其他缸相比，最需檢查噴油定時的情況是A．齒條刻度相同，爆壓明顯高，排氣溫度低B．齒條刻度相同，爆壓略低，排氣溫度高C．齒條刻度相同，爆壓低，排氣溫度低D．齒條刻度大，爆壓略高，排氣溫度高14、某些新型柴油機的噴油泵不設出油閥，但須在泵腔頂部裝進油閥，其主要目的是（）。A．防止高壓油管回油B．加強泵腔吸油能力C．防止柱塞穴蝕D．保證能對噴油器使用燃油循環(huán)冷卻2023/3/1415、等容卸載出油閥使高壓油管產(chǎn)生穴蝕，故障多發(fā)生在A．低負荷B．高負荷C．中等負荷D．全部負荷16、噴油器針閥與閥座密封面磨損下沉后產(chǎn)生的后果是A．密封面性能變好B．針閥升程變小C．密封面壓強增大D．密封面壓強變小17、柴油