柴油机燃料系统组成工作原理及故障排除
作者：管理员 2021-12-29 13:44:54
柴油机燃料系统组成工作原理及故障排除
燃烧系统是指为使燃料在锅炉炉膛内充分燃烧，并将燃烧生成的烟气排入大气所需的设备和相应的烟、风、煤(煤粉)管道的组合。燃烧系统应根据燃用燃料的类型，如固体、液体或气体燃料、电站锅炉的类型和燃烧方式，合理选择工艺流程、决定设备和管道的规格、数量，充分考虑必要的裕度，使锅炉和燃烧系统在最安全和经济的情况下运行。
燃料系统的功能在于保证燃烧器燃烧所需的燃料。燃烧系统的任务是将燃料中蕴藏的化学能通过燃烧释放出来，转换成可被汽水吸收的热能。因此，燃烧系统的好坏将直接影响到锅炉的热效率。
一、燃料系统的组成
燃料系统的功能在于保证燃烧器燃烧所需的燃料。燃油燃烧器的燃料系统主要有：油管及接头、油泵、电磁阀、喷嘴、重油预热器。燃气燃烧器主要有过滤器、调压器、电磁阀组、点火电磁阀组。
二、燃油供给系统的工作原理
电喷发动机燃油供给系统由油箱、电动汽油泵、汽油滤清器、燃油分配管、油压调节器、喷油器、冷起动喷嘴和输油管等组成，有的还设有油压脉动缓冲器。
1）电动汽油泵
电喷发动机的汽油泵是由电机驱动的，所以也称为电动汽油泵，是一个电机和油泵的集成体，安装在油箱内，常见的电动汽油泵有两种类型，即滚柱式电动汽油泵和叶片式电动汽油泵。
2）燃油分配管
燃油分配管，也被称作分配油管或共轨，其功用是将汽油均匀、等压地输送给各缸喷油器。由于它的容积较大，故有储油蓄压、减缓油压脉动的作用。
3）喷油器
喷油器的功用是按照电控单元的指令将一定数量的汽油适时地喷入进气道或进气管内，并与其中的空气混合形成可燃混合气。喷油器的通电、断电由电控单元控制。电控单元以电脉冲的形式向喷油器输出控制电流。当电脉冲从零升起时，喷油器因通电而开启；电脉冲回落到零时，喷油器又因断电而关闭。电脉冲从升起到回落所持续的时间称为脉冲宽度。若电控单元输出的脉冲宽度短，则喷油持续时间短，喷油量少；若电控单元输出的脉冲宽度长，则喷油持续时间长，喷油量多。一般喷油器针阀升程约为0.1mm，而喷油持续时间在2～10ms范围内。
4）油压调节器
油压调节器的功用是使燃油供给系统的压力与进气管压力之差即喷油压力保持恒定。因为喷油器的喷油量除取决于喷油持续时间外，还与喷油压力有关。在相同的喷油持续时间内，喷油压力越大，喷油量越多，反之亦然。所以只有保持喷油压力恒定不变，才能使喷油量在各种负荷下都只惟一地取决于喷油持续时间或电脉冲宽度，以实现电控单元对喷油量的精确控制。
5）油压脉动缓冲器
6）冷起动喷嘴及热时间开关
冷起动喷嘴的功用是当发动机低温起动时，向进气管喷入一定数量附加的汽油，以加浓混合气。冷起动喷嘴也是一个电磁阀，故又称冷起动阀。冷起动喷嘴的开启和持续喷油的时间取决于发动机的温度，并由热时间开关控制。冷起动喷嘴安装在进气管上，热时间开关装在机体上并与冷却液接触。
三、发动机电控系统故障案例分析
1.故障现象。在起动时发现柴油发动机没有起动，无任何起动迹象，且排气管不冒烟或者冒烟极少。
2.故障诊断方法。发动机起动需要满足足够的转速、较高的气缸压缩力、充足的燃油和空气、良好的缸内预热等条件，在温度较低时，因蓄电池放电性能低、燃油雾化效果不好等都会影响发动机起动。
故障案例中涉及起动时排气管不冒烟，则表面燃油供给系统不工作，检测流程如下。
步骤一：拧松放气螺钉后，有空气排出，在空气排出后有燃油流出且油量正常，则说明低压油路管道内有空气阻碍燃油的流动。在排出空气后试车，发现起动正常，说明故障是由低压供油管道内空气引起，故障也即排除。在进行排气操作时，应先将邮箱内加满燃油，随后再通过手动油泵给供油，再分别拧松燃油滤清器及喷油嘴上的排气螺钉，直至流出的燃油中没有气泡为止，最后拧紧排气螺钉。
步骤二：拧松放气螺钉后，一直有空气排出。可能是燃油箱没有燃油或者燃油供给管道破裂、管道接头漏气。加满燃油，检查供油管道接头密封圈老化情况，检查管道是否正常等，再起动车辆，正常，则故障排除。
步骤三：拧松放气螺钉后，有空气排出。静待一段时间后观察是否有燃油溢出，若没有燃油溢出，使用手动油泵继续加压。提起手动油泵活塞杆时，如果感觉不到吸力和油压感，则说明燃油泵进出油阀失效，检测更换后，起动车辆，故障即可排除;操纵手动油泵活塞杆时，能够感觉到吸力且松开能够回位，则故障可能是未打开燃油箱盖、燃油箱盖上面的通气阀存在堵塞现象、燃油箱到供油泵间管道堵塞和燃油管道内存在结冰现象等。结冰现象只在冬季发生，结合当地温度即可排除;拔下供油管道检查堵塞情况，用专用工具处理通氣阀堵塞情况，将燃油箱盖打开，并保持打开状态，再操纵手动油泵活塞杆。如果过程中感觉不到吸力和油压感，再操纵油泵活塞下压，在下压过程中能够感觉到费力，则可能是柴油滤清器堵塞或者使用燃油因温度低而导致流动性，检查氯气器堵塞情况及更滑燃油，故障即可排除;如果过程中感觉不到吸力和油压感，再操纵油泵活塞下压，在下压过程中不能够感觉到费力，再次操纵手动油泵，可以感觉到吸力感和压力感，则表面输油泵的进出油阀失效，维修或更换油阀，故障即可排除。
步骤四：拧松放气螺钉后，放气螺钉没有空气排出。使用手动油泵加压后，旋松喷油泵上的放气螺钉，观察螺钉处是否有油溢出。如果有油溢出，则故障在输油泵滚轮弹簧折断或者漏装，检查维修和故障即可排除;如果没有油溢出，则需要继续加油，随后按照步骤三操纵，开展进一步检查。
步骤五：放松高压油管接头起动发动机，观察发现接头处没有油汽排出。继续起动发动机，同时拧松喷油泵上的放气螺钉，观察是否有油溢出。如果没有油溢出，则观察放气螺钉处是否有气溢出，根据检测结果按照步骤四再进行后续检测，即可排除故障;如果观察到放气螺钉处有油溢出，则故障在供油拉杆卡在不供油的位置或者供油拉杆脱落，不能随加速踏板运动进行加速，进行相应的检修后重新装复，故障即可排除。
四、拖拉机柴油机燃料系统实训装置的设计
适用于学校对柴油发动机燃油喷射系统理论和维修实训的教学需要。
1.功能特点
1)真实可运行的柴油发动机燃油喷射系统，充分展示柴油发动机燃油喷射系统的组成结构和工作过程。电机转动高压泵，可演示燃油喷射工作。
2)面板采用耐创击、耐污染、防火、防潮的高级铝塑板，表面经特殊工艺喷涂底漆处理；面板打印有永不褪色的彩色电路图与工作原理示意图；学员可直观对照电路图和实物，认识和分析柴油发动机燃油喷射系统的工作原理。
3)面板上安装有检测端子，可直接在面板上检测柴油发动机燃油喷射系统电路元件的电信号，如电阻、电压、电流、频率信号等。
4)面板部分采用1.5mm冷板冲压成形结构，外形美观；底架部分采用钢结构焊接，表面采用喷塑工艺处理，带自锁脚轮装置，示教板底座上配有40cm左右的桌面，方便放置资料、检测仪器等。
5)工作采用普通220V交流电源，经内部电路变压整流转换成12V直流电源，无需蓄电池，减少充电的麻烦，12V直流电源有防短路功能。
2.技术规格
外形尺寸（约）：1240×600×1700mm(长×宽×高)
外接电源：AC 220V±10% 50Hz
工作电压：DC 12V
工作温度：-40℃～+50℃
颜色：7032
钢管：40*40*3mm
机柜：1.5mm冷板冲压成形，背面设置维修门；
移动脚轮：100*60mm
五、总结
综上所述，本文通过以故障案例对发动机电控系统故障的检测方法与诊断方法进行研究和总结，为工作人员在实际工作中提供参考，要求工作人员必须熟练发动机基本结构，结合机械部件与电控原理进行故障检测与诊断。
