Распространенные неисправности и ремонт форсунок впрыска топлива

Топливный инжектор состоит из корпуса инжектора, толкателя, распылителя, пружины регулирования давления и других деталей. При работе топливный насос высокого давления перекачивает топливо под высоким давлением из соединения впускного маслопровода форсунки через корпус форсунки и масляный канал в корпусе игольчатого клапана в кольцевую масляную камеру высокого давления в середине корпуса игольчатого клапана. Давление масла воздействует на наклонную поверхность, несущую давление, в середине игольчатого клапана, образуя направленное вверх осевое усилие. Когда эта тяга превышает давление пружины регулирования давления, игольчатый клапан перемещается вверх, и топливо в распыленном состоянии впрыскивается в камеру сгорания через четыре распылительных отверстия в нижней части корпуса клапана. При прекращении подачи масла и падении давления потока масла игольчатый клапан быстро возвращается в свое положение под действием пружины регулирования давления. Уплотнительная конусная поверхность в нижней части игольчатого клапана плотно прижимается к уплотнительной конусной поверхности корпуса игольчатого клапана, распылительное отверстие закрывается, и впрыск топлива прекращается.
(1) Распространенные неисправности топливных форсунок и методы их ремонта
Условия работы топливной форсунки очень жесткие, с высокими механическими и термическими нагрузками. Кроме того, неправильная установка и регулировка часто приводят к таким неисправностям, как плохое распыление, капание масла из распылительного отверстия, отложения нагара и даже заедание игольчатого клапана.
①Топливная форсунка не распыляет топливо. Проверьте, нет ли воздуха в масляном контуре, если воздух есть, своевременно удалите его; нормально ли подает масло топливный насос; нет ли утечек в топливной системе; не застрял ли игольчатый клапан в отверстии для игольчатого клапана, и при необходимости разберите, осмотрите, очистите и отремонтируйте его.
②Поверхность уплотнительного конуса изношена. Обычно угол конуса корпуса клапана составляет 590, угол конуса игольчатого клапана — 600, а ширина контактной поверхности составляет 0,2–0,3 мм. Если топливо, поступающее в распылитель форсунки, содержит механические примеси, на конической поверхности будут изнашиваться канавки, расширяться зона контакта, и топливо будет вытекать из седла, что приведет к образованию кокса и нагара, затруднению запуска, появлению черного дыма, снижению мощности и увеличению расхода топлива. Его следует регулярно чистить и обслуживать, а детали следует заменять по мере необходимости. Проверка посадки игольчатого клапана показана на рисунке 33.
③Изношена направляющая поверхность игольчатого клапана. Зазор между корпусом игольчатого клапана и корпусом направляющей очень мал, всего около 0,002–0,004 мм. При попадании пыли и механических примесей на поверхности двух деталей нарушается геометрическая точность и шероховатость направляющей поверхности, а на контактной поверхности возникают очень высокое давление и мгновенная высокая температура, что приводит к адгезионному износу и заклиниванию поверхности. В этом случае следует заменить детали новыми.
④Игла вала и отверстие сопла изношены. Подача топлива под высоким давлением и скоростью является основной причиной износа иглы вала игольчатого клапана и распылительного отверстия корпуса клапана. В то же время сопловая часть штифта выступает в камеру сгорания и контактирует с продуктами сгорания, делая поверхность хрупкой и вызывая шелушение или появление гребнеобразных бороздок. Головка штифта меняет цилиндрическую форму на коническую, а отверстие сопла также увеличивается из-за износа и потери положительной круговой формы, что приводит к снижению давления впрыска, ухудшению качества распыления и сокращению времени впрыска. Его следует заменить и отремонтировать.
⑤Пружина регулировки давления имеет недостаточную эластичность. Давление впрыска форсунки слишком низкое, распыление топлива плохое и не может быть отрегулировано, а сжатый газ в цилиндре даже открывает игольчатый клапан форсунки и возвращается в масляный насос высокого давления через возвратный маслопровод, в результате чего перекачка масла прекращается и дизельный двигатель глохнет. Необходимо обновить пружину регулировки давления. Если новой пружины регулировки давления для замены нет, можно добавить небольшую шайбу соответствующей толщины между исходной пружиной регулировки давления и седлом пружины регулировки давления, чтобы увеличить предварительную нагрузку пружины и решить проблему недостаточной силы упругости.

(2) Проверка и регулировка форсунок впрыска топлива
① Ненормальная работа топливной форсунки обычно приводит к плохой работе ее деталей. Поэтому, помимо проверки работы других частей топливной форсунки по отдельности, следует в первую очередь осматривать и ремонтировать детали самой топливной форсунки. Сопрягаемые поверхности деталей сопла и торца игольчатого клапана должны быть светлого цвета, без повреждений и ржавчины; уплотнительные поверхности конуса игольчатого клапана и корпуса игольчатого клапана должны быть блестящими, без раковин и царапин.
② Игольчатый клапан и корпус игольчатого клапана шлифуются и обрабатываются парами и не могут быть взаимозаменяемы, поэтому при чистке их нельзя смешивать и необходимо чистить отдельно парами; Если игольчатый клапан застрял в корпусе, его следует заменить.
③ Нагар на игольчатом клапане и корпусе игольчатого клапана можно удалить только с помощью специальных инструментов, но будьте особенно осторожны, чтобы не повредить сопрягаемые поверхности.
④ Установите топливную форсунку на тестер, равномерно и медленно нажимайте на масло ручкой и одновременно затягивайте регулировочный винт до тех пор, пока топливная форсунка не начнет распылять масло под заданным давлением. Прекратите нагнетать давление в масле и посмотрите, падает ли стрелка манометра (и есть ли капли); разница в давлении впрыска каждой форсунки одного и того же двигателя не должна превышать указанного значения. Если давление не соответствует требованиям, поверните винт пружины регулировки давления, чтобы отрегулировать его до указанного значения.
⑤ Проверка качества распыления: топливная форсунка обычно должна иметь 4 распылителя, каждый распылитель должен иметь длину около 150–200 мм, а конус топливного тумана, распыляемый из топливной форсунки, не должен быть перекошенным, а его конус должен соответствовать первоначальным заводским нормам. При медленном нажатии на масло ручкой масляный туман, распыляемый из масляной форсунки, должен быть мелким, частицы масла в струе тумана из каждого масляного отверстия должны быть равномерно распределены и иметь одинаковую длину, и не должно быть разбрызгивания масляного тумана, столбиков масляных частиц или капель масла, видимых невооруженным глазом; Подача топлива должна прекращаться вовремя, с резким звуком. Если качество распыления неудовлетворительное, форсунку следует заменить.
⑥ Проверьте исправность топливной форсунки в двигателе: при возникновении неисправности топливной форсунки в работающем двигателе возникнут аномальные явления, такие как черный дым из выхлопной трубы, неравномерная работа цилиндров, повышенная вибрация и снижение мощности. Неисправную топливную форсунку можно обнаружить, отключая цилиндры по одному. Метод следующий: запустите двигатель на холостом ходу и поочередно прекратите впрыск топлива в каждый цилиндр. Если цилиндр перестает подавать топливо, выхлопная система больше не выделяет черный дым и частота вращения двигателя существенно не меняется, то топливная форсунка неисправна; Если частота вращения коленчатого вала двигателя значительно падает и условия его работы ухудшаются, то топливная форсунка данного цилиндра работает нормально.