高压共轨喷油器内部升程的测量与调整
2021-11-21徐业茂柏劲松王彦钦李文俊翔
徐业茂,柏劲松,王彦钦,李文俊翔
高压共轨喷油器内部升程的测量与调整
徐业茂,柏劲松,王彦钦,李文俊翔
(中国人民解放军31620部队,安徽 六安 237010)
高压共轨喷油器在修理方法上与其它喷油器有所不同,需要精确测量和调整其内部升程。论文详实讲述了高压共轨喷油器内部升程的测量与调整方法,为修理人员提供技术指导。
高压共轨喷油器;内部升程;测量;调整
前言
高压共轨喷油器是高压共轨系统中的重要部件,也是经常出现故障的部件。它的维修方法与其它喷油器有很大不同,需要进行相关升程的测量和调整。尽管品牌、型号不同,但高压共轨喷油器内部的四个升程(衔铁升程、空气余隙、缓冲升程、针阀升程)直接影响它的性能与工作好坏,也是修理的关键点和难点。
高压共轨喷油器内部升程的测量需要一套专用测量工具。市场上测量工具很多,博世(BOSCH)和电装(DENSO)等柴油共轨系统制造公司有自己的测量工具,一些试验设备公司也有自己的测量工具,个别修理单位还自制了测量工具。不同测量工具的测量方法、数值标准不尽相同,这让修理人员无所适从。本文以市场上最常用的耐驰(NICE)牌行程测量工具XBJ04以例,讲述高压共轨喷油器内部升程的测量与调整方法。
1 XBJ04简介
1.1 使用范围
耐驰(NICE)牌行程测量工具XBJ04可以对国内市场上常见的博世和电装共轨喷油器进行测量。包括博世CRIN1(CRIN1.0和CRIN1.6两款)、CRIN2/3(CRIN2和CRIN3两代)和CRI(CRI2.0和CRI2.2两款)系列喷油器和电装G2系列喷油器。其它喷油器不在该工具应用范围之列。
1.2 组成与功用
XBJ04主要有XB01~XB08(没有XB06)七个标号表座、一块数字千分表、一个归零块和一个02CT垫圈组成。不同标号的表座用途不同,XB01用于测量CRIN2/3的衔铁升程和缓冲升程;XB02用于测量CRIN1和CRI的衔铁升程和缓冲升程;XB03用于测量CRIN1、CRIN2/3和CRI的针阀升程;XB04用于测量CRIN2/3和G2的空气余隙;XB05用于测量CRIN1和CRI的空气余隙;XB07用于测量G2的衔铁升程;XB08用于测量G2的缓冲升程。数字千分表用来显示测量结果。归零块用来校正测量基点。02CT垫圈用于辅助CRIN1的衔铁升程和缓冲升程的测量[1]。
1.3 使用注意事项
(1)使用前,应拉动数字千分表表杆检查其灵活性,按动各表座芯杆检查其灵活性,如有卡顿不能使用,应修理保养,灵活后方能使用。使用时注意防油、防水、防尘。
(2)测量时应保证被测零件、组件的清洁,测量面及工具接触面的绝对清洁,喷油器也需深度清洁[2]。
(3)测量时需要拆装相关零部件。拆装时应将喷油器夹持在专用拆装架上,且紧度适度,该用专用工具拆装的不能用其它工具代替。
(4)测量时,必须保证相关运动件绝对灵活,不能有卡顿现象,并消除剩余磁力对行程的干扰。
(5)每个表座上有清晰标号,测量时应根据其不同功用,做出正确的选择,不能混用、错用,否则易造成工具或零部件损坏。
(6)内部升程的数值为微米级,精度要求高。为了保证测量数据的准确性,利用数字千分表读数时,应重复读数2~3次,读数一致才算成功。各测量表座在归零块上归零时,应重复2~3次,读数都为零时才算归零成功。
(7)使用后必须进行清洁,必要时涂抹低密度防锈油进行防护。
2 测量与调整的时机
喷油器分解前应先测量内部升程,做到心中有数。仅做喷油器的拆装、清洁或更换密封圈、绝缘隔板等辅助件,无需进行升程的调整。喷油器在试验台上检测出喷油量或回油量异常时,应根据测试的结果,参考不同升程对各测试点油量的影响,测量调整相应的升程。如检测出CRIN1喷油器的预喷点油量异常,而衔铁升程对预喷点油量影响最为显著,应测量调整衔铁升程。更换阀组件和油嘴组件等重要零部件时,必须进行相关升程的测量调整。如更换油嘴组件必须测量调整针阀升程,更换阀组件,四个升程都必须测量调整[3]。
3 衔铁升程
3.1 定义及影响
喷油器在工作过程中阀球(电装G2为半球)可移动的距离大小。衔铁升程对喷油器所有测试点的喷油量都有影响,对预喷点喷油量影响最为显著[3-5]。
3.2 测量
3.2.1 CRIN1的测量
拆下电磁阀紧帽,取下电磁阀、电磁阀弹簧、电磁阀弹簧垫片和空气余隙垫片,其它零部件保持原来安装位置,将02CT垫圈装到喷油器上。用手将表座XB02拧到喷油器上,拧到底、到位,将数字千分表装到表座XB02上,拧紧表座螺母,将千分表归零,用手轻轻按压千分表杆,到位后查看表中数值,重复按压2~3次,数值相同时,才能进行读数(表座XB01和XB02操作方法相同,下文中没有特别说明,都按此方法进行)。数值即为衔铁升程,标准值为50±5微米[6]。
3.2.2 CRIN2/3的测量
拆下电磁阀上绝缘隔板、密封螺柱和密封钢球。拆下电磁阀紧帽,取下电磁阀、电磁阀弹簧和电磁阀弹簧垫片,再将电磁阀装复。选用表座XB01进行测量,标准值为50±5微米。
3.2.3 CRI的测量
拆下电磁阀,取出电磁阀弹簧、电磁阀弹簧垫片、空气余隙垫片和衔铁芯上端的防护套,其它零部件保持原来安装位置。选用表座XB02进行测量,标准值为40±5微米。
3.2.4 G2的测量
拆下电磁阀,取下电磁阀弹簧、电磁阀弹簧垫片、衔铁升程垫片,再将衔铁升程垫片装入电磁阀。选用表座XB07测量衔铁盘中间凸台至喷油器体平面间的距离。方法是将数字千分表装到表座XB07上,旋紧表座螺母,在归零块上归零,重复2~3次,数值都为零时才算归零成功;表座杆芯垂直对准衔铁盘中间凸台,轻轻下压表座,当表座下端面与喷油器体平面完全结合时,查看表中数值,重复操作2~3次,数值相同时,才能进行读数(虽然表座XB03~XB08的测量位置不同,但是操作方法相同,下文中没有特别说明,都按此方法进行)。数值记为A。将千分表清零,再用表座XB07测量衔铁升程垫片平面至电磁阀平面间的距离,数值记为B。A-B所得的数值即为衔铁升程,标准值为50±5微米。
3.3 调整
如果衔铁升程不在标准值范围内,可通过更换不同厚度的衔铁升程垫片进行调整。在正常范围内,衔铁垫片越厚,升程越大,喷油量越大;否则,喷油量越小。
4 空气余隙
4.1 定义及影响
当电磁阀通电时,衔铁盘在电磁力的吸引下运动到最上位置,此时衔铁盘与电磁阀平面之间没有直接接触,而是留有一定间隙,此间隙就叫空气余隙。其作用是克服断电后电磁阀本身残留磁场对衔铁盘在下行时产生的电磁阻力,从而保证球座及阀球(电装G2为半球)在精确的时间内关闭回油孔,使喷油器达到最佳工作状态。在正常范围内时,空气余隙对排放点(中速点)油量影响最为明显,同时对电磁阀弹簧力也有影响。
4.2 测量
4.2.1 CRIN1的测量
拆下电磁阀紧帽,取出电磁阀、电磁阀弹簧和电磁阀弹簧垫片,其它零部件保持原来安装位置。选用表座XB05进行测量。先测量电磁阀内平面至外平面间的距离,数值记为A;再测量衔铁盘平面至空气余隙垫片平面间的距离,数值记为B。A-B值就是空气余隙行程,标准值为35~55微米。
4.2.2 CRIN2/3的测量
拆下电磁阀上绝缘隔板、密封螺柱和密封钢球。拆下电磁阀紧帽,取下电磁阀、电磁阀弹簧和电磁阀弹簧垫片。选用表座XB04进行测量,测量电磁阀内平面至外平面间的距离,即为空气余隙,标准值为35~55微米。
4.2.3 CRI的测量
拆下电磁阀,取出电磁阀弹簧、电磁阀弹簧垫片和衔铁芯顶端的防护套。其它零部件保持原来安装位置。选用表座XB05进行测量,测量方法同CRIN1,标准值为35~55微米。
4.2.4 G2的测量
拆下电磁阀,取下电磁阀弹簧、电磁阀弹簧垫片、衔铁升程垫片和衔铁组件。选用表座XB04进行测量,测量衔铁盘上平面至中间凸台间的距离,即为空气余隙,标准值为45~55微米。
4.3 调整
CRIN1和CRI的空气余隙可通过更换不同厚度的空气余隙垫片进行调整。在正常范围内,垫片越厚,空气余隙越大,喷油量越小,否则相反。CRIN2的空气余隙垫片是镶嵌在电磁阀上,无法调整,行程异常应以更换电磁阀作为维修方向。G2的空气余隙无法调整,行程异常应以更换衔铁盘作为维修方向。
5 缓冲升程
5.1 定义及影响
当电磁阀断电后,电磁阀弹簧伸长,推动衔铁盘下行,当阀球(电装G2为半球)与阀座中心回油孔接触后,关闭回油孔。但衔铁盘在惯性下还要往下运行一段距离,这段距离称为缓冲行程。
缓冲升程对单次喷射油量没有影响,对多次喷射油量影响明显。缓冲升程越小,多次喷射的油量越大,否则相反。缓冲行程对预喷点油量、回油量和阀座的使用寿命都有显著影响。
5.2 测量
5.2.1 CRIN1的测量
拆下电磁阀紧帽,取下电磁阀、电磁阀弹簧和电磁阀弹簧垫片、空气余隙垫片、衔铁组件(由衔铁芯、衔铁盘、缓冲弹簧、U型垫片(缓冲垫片)、衔铁芯底座及卡箍等组成,不要分解)、阀球和阀球座。再将衔铁组件装复到位,其它件不装。将02CT垫圈到喷油器上。选用表座XB02进行测量,数值为衔铁总行程,标准值为90±5微米。缓冲升程等于衔铁总行程减去衔铁升程,标准值为15~45微米。
5.2.2 CRIN2/3的测量
拆下电磁阀上绝缘隔板、密封螺柱和密封钢球。拆下电磁阀紧帽,取下电磁阀、电磁阀弹簧、电磁阀弹簧垫片、缓冲弹簧、球阀、球阀座、缓冲垫片、衔铁芯与衔铁盘(装为一体,不要分解)。再将缓冲垫片、衔铁芯与衔铁盘、电磁阀装复到位。用手将表座XB01拧到喷油器上,拧到底、到位,千分表装到表座XB01上,拧紧表座螺母,将千分表归零。拆下表座XB01,取出电磁阀、缓冲垫片、衔铁芯与衔铁盘。重新将阀球、阀球座、衔铁芯与衔铁盘、缓冲垫片和电磁阀装复到位。再将归零后的表座XB01装到喷油器上,拧到底、到位,拧紧力矩与上次保持一致,千分表显示的数值为缓冲升程,标准值为35~50微米。
5.2.3 CRI的测量
拆下电磁阀,取出电磁阀弹簧、电磁阀弹簧垫片和衔铁芯顶部的防护套。取下U型锁片(缓冲升程垫片)、衔铁盘、缓冲弹簧和空气余隙垫片。拆下阀组件压帽,取下衔铁芯、衔铁座、衔铁升程垫片、阀球座和阀球。将衔铁升程垫片重新装复。将衔铁座、缓冲弹簧、衔铁盘、衔铁芯和U型锁片装为一体,再装入喷油器中。选用表座XB02进行测量,数值为衔铁总升程,标准值为55~70微米。缓冲升程等于衔铁总升程减去衔铁升程,标准值为15~35微米。
5.2.4 G2的测量
拆下电磁阀,取出电磁阀弹簧、电磁阀弹簧垫片、衔铁升程垫片、衔铁组件(衔铁盘、衔铁芯和半圆形阀球装为一体,不要分解),拆下阀组件压帽。将阀组件压帽的上平面朝向衔铁盘方向装到衔铁组件上,用食指顶住衔铁盘,使阀组件压帽朝上。选用表座XB08测量半圆形阀球至阀组件压帽下平面间的距离,即为缓冲升程,标准值为10~40微米。
5.3 调整
缓冲升程达不到标准值,可通过更换不同厚度的缓冲垫片进行调整。垫片越薄,缓冲行程越大,预喷油量越小,否则相反。G2的缓冲升程无法调整,升程异常应以更换阀组件压帽作为维修方向。压帽的厚度越大,缓冲行程越大,预喷油量越小,否则相反。
6 针阀升程
6.1 定义及影响
喷油器在工作时油嘴的针阀会上下运动实现喷射的开始与结束。针阀运动的行程大小就叫针阀升程。针阀升程对全负荷点的喷油量影响明显。
6.2 测量
CRIN1和CRIN2/3的测量方法相同,将喷油器倒置,拆下油嘴紧帽,取下油嘴组件和定位销(CRIN1.0还要取出油嘴弹簧),其它零部件保持原来的安装位置。选用表座XB03进行测量,测量针阀升程垫片到喷油器体平面间的距离,数值即为针阀升程。CRIN1标准值为200~300微米,CRIN2/3标准值为200~350微米。CRI没有针阀升程垫片,测量油嘴弹簧端面至喷油器体平面间的距离,标准值为420~850微米。G2由于结构原因,现有的测量工具无法测量。
6.3 调整
针阀升程达不到标准值,CRIN1和CRIN2/3可通过更换不同厚度的针阀升程垫片(中间片)进行调整。垫片越厚,针阀升程越小,喷油量越小,否则相反。CRI无法调整,以更换阀杆作为修理方向,阀杆越长,针阀升程越小,喷油量越小,否则相反。G2既不能测量,也无法调整,当全负荷点的喷油量异常时(针阀升程对全负荷点的喷油量影响明显),以更换油嘴顶杆作为修理方向,顶杆越长,喷油量越小,否则相反。
7 结束语
高压共轨喷油器内部升程的测量与调整是精细活,对维修人员要求较高。市场上的书籍、光碟、视频,包括工具使用说明书,讲解的都不够详实。本文详实讲述了常见高压共轨喷油器内部升程的测量与调整方法,为维修人员提供有力的技术指导。
[1] 耐驰工具XBJ04行程测量工具[EB/OL].[2020-10-19].http:// china. makepolo.com/product-detail/101060209299.html.
[2] 母忠林,柴油机故障快速诊断与维修要点[M].北京:化学工业出版社,2016:246-247.
[3] 博世CRIN共轨喷油器内部升程参数定义[EB/OL].[2015-04-06]. https://boshichaiyou.kuaizhan.com/68/28/p2312737025ddld.
[4] CRI共轨喷油器内部升程参数定义 [EB/OL].[2015-04-05].https:// boshichaiyou.kuaizhan.com/16/62/p230482476441cb.
[5] DENSO电装共轨喷油器维修要点 [EB/OL].[2018-11-05]. https:// www.sohu.com/a/273309456_658835.
[6] 耐驰XBJ04工具应对各型喷油器测量方法教程 [EB/OL].[2017- 09-29].https://www.bilibili.com/video/BV1Kx411V79J?.
Internal Lift Measurement and Adjustment of High Pressure Common Rail Injector
Xu Yemao, Bai Jinsong, Wang Yanqin, Li Wenjunxiang
( Troops 31620 PLA, Anhui Lu'an 237010 )
High pressure common rail injector is different from the other injectors in repair methods, We need to accurately measure and adjust its internal lift. The paper describes the internal lift measurement and adjustment methods of High pressure common rail injector in detail and provides technical guidance for repair personnel.
High pressure common rail injector; Internal lift; Measurement; Adjustment
10.16638/j.cnki.1671-7988.2021.07.054
U472
A
1671-7988(2021)07-169-04
U472
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1671-7988(2021)07-169-04
徐业茂,中国人民解放军31620部队。