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| 喷油器 |
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中文名；喷油器 要求；动态流量范围大 优点；抗堵塞和抗污染能力强 接收信号；ECU送来的喷油脉冲信号 |
喷油器是一种加工精度非常高的精密器件，要求其动态流量范围大，抗堵塞和抗污染能力强以及雾化性能好。喷油器接受ECU送来的喷油脉冲信号，精确的控制燃油喷射量。
喷油器的喷雾特性包括雾化粒度、油雾分布、油束方向、射程和扩散锥角等。这些特性应符合柴油机燃烧系统的要求，以使混合气形成和燃烧完善，并获得较高的功率和热效率。[1]
喷油器简介
电控喷油器是共轨系统中最关键和最复杂的部件，也是设计、工艺难度最大的部件。ECU通过控制电磁阀的开启和关闭，将高压油轨中的燃油以最佳的喷油定时、喷油量和喷油率喷入的燃烧室。为了实现有效的喷油始点和精确的喷油量，共轨系统采用了带有液压伺服系统和电子控制元件（电磁阀）的专用喷油器。
喷油器由与传统喷油器相似的孔式喷油嘴、液压伺服系统(控制活塞、控制量孔等) 、电磁阀等组成。
工作原理
柴油机喷油系统将燃油雾化，并分布在燃烧室内与空气混合的部件。
它主要由喷油嘴和喷油器体组成，它在缸盖上的安装位置与角度取决于燃烧室的设计。
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。
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：
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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”。
参考来源