针阀升程传感器 智造概论｜临工LG660挖掘机喷油器针阀升程传感器的原理
智造概论｜临工LG660挖掘机喷油器针阀升程传感器的原理
临工LG660挖掘机喷油器针阀升程传感器原理：
临工LG660挖掘机喷油器针阀升程传感器通过检测针阀升程来换算循环喷油量，间接检测柴油机负荷。霍尔元件装在弹簧座的上方，弹簧座上固定着一块永久磁铁。霍尔元件通电后，弹簧座随针阈运动时，因永久磁铁运动而使通过霍尔元件的磁感应强度发生变化，造成近似与针阀升程成正比的输出信号电压变化，故可由信号电压的变化来得知喷油始点。为了尽可能地减少处理毫伏级模拟信号问题，将霍尔元件与输出信号放大电路设计成一体，固化在一个集成电路芯片中。输出信号不需要再放大，可由单片机直接进行A/D转换获得。
喷油器针阀升程传感器由固定在顶杆内的磁铁和进行检测的霍尔元件构成，其非常紧凑地安装在喷油器体内。
喷油器针阀升程传感器信号处理过程见下图。图（a）是检测得到的反映针阀升程的、与霍尔元件碰场变化成正比的输出电压信号，将这一电压信号按预先确定的输出电压与喷油速率的关系曲线，换算成图（b）所示的喷油速率曲线。图（c）是将喷油速率从喷油开始到喷油结束进行积分，求得图示下部的循环喷油量曲线。在整个过程中，由布置在喷油器体内的温度传感器测出燃油温度，对计算结果进行温度修正。为了对上述演算结果进行实时处理，要求电控单元有较高的处理速度。这种传感器具有能测出每缸每次喷油瞬时状态的优点，公众号智造大观，专注于工程机械制造行业相关理论知识分享。
扩展阅读：
临工LG660挖掘机电涡流位移传感器：
成块的金属置于变化着的磁场中或者在固定磁场中运动时，金属体内就要产生感生电流。这种电流的流线在金属体内是闭合的，所以叫做涡流。涡流的大小与金属体的电阻率、磁导率、厚度以及线圈与金属的距离、线圈的激磁电流角频率等有关。如果固定其中的若干参数，就能按涡流的大小测量出另外某一参数。
电涡流位移传感器是利用线圈与金属的距离和涡流的关系来工作的，这是一种非接触的位移检测元件。电涡流位移传感器主要分为高频反射式涡流位移传感器和低频投射式涡流位移传感器两类。高频反射式涡流位移传感器应用较为广泛。
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喷油器弹簧断裂，开启压力过低，导致柴油机排气冒黑烟的故障案例
为什么第2缸喷油器弹簧断裂会导致柴油机排气冒黑烟？
......
第2缸喷油器弹簧断裂，开启压力过低，喷油器开启过早，导致柴油机排气冒黑烟，加速无力，运转不稳的故障案例
......
喷油器-18
【故障现象】
一辆捷达SDI型柴油轿车，
配置AQM型柴油机，
行驶6万km后，
出现柴油机运转不稳、
行驶中加速无力且排气管冒黑烟现象。
......
喷油器-48
【故障处理过程】
捷达柴油轿车怠速运转不稳的原因，
一般是由以下几方面引起的：
①个别气缸的气缸压力过低。
②VP37轴向柱塞式分配泵损坏，
进而导致供油量不均匀。
③个别气缸喷油器损坏或有堵塞。
...
利用气缸压力表检查各缸压缩压力，
各缸压缩压力均在标准范围
(2.50~3.10MPa)之内。
...
检查燃油系统，
柴油中未发现水或杂质，
供油管路畅通。
...
连接故障诊断仪VAG 1551
用02功能查询故障记忆，
查询结果为ECU内无故障码。
...
起动柴油机，
使其怠速运转，
用08功能阅读测量数据块001显示组，
喷油泵喷油量变化在2.0mg/s左右，
变化范围较大;
用08功能阅读测量数据块000显示组，
供油时刻起始值为94;
用08功能阅读测量数据块013显示组
(稳定怠速控制)，
各缸喷油量变化数值为：
第1缸为170mg/s，
第2缸为2.08mg/s，
第3缸为160mg/s，
第4缸为180mg/s。
...
根据以上数据，
调整喷油起始角04功能下000组，
2区喷油始点数值为50~60，
故障依旧。
...
检查喷油量调节器
(喷油量调节器是一个电磁转动电位计，
由柴油机ECU通过定向的占空循环
进行控制,
喷油量调节器上的偏向轴
在高压活塞上移动,
以达到调节喷油量的目的。
因此,
怀疑喷油量调节器失效或线路故障
造成轴向柱塞式分配泵损坏,
进而导致供油量不均匀)：
...
首先关闭点火开关，
拔出喷油泵插接器，
利用万用表按电路图检测
喷油泵插接器端子5与端子6之间的电阻，
电阻值符合要求
(标准值为0.5~2.5Ω);
然后将接线盒(V.AG1598/31)
与柴油机ECU和线束相连，
检查喷油泵外接电路，
一切正常，
说明故障点不在分配泵。
...
检查各缸针阀升程传感器
(针阀升程传感器是用来确定
喷油电磁阀喷油始点的。
如果针阀升程传感器失效,
则喷油阀喷油始点根据柴油机转速
和负荷转换为开环控制)：
...
关闭点火开关，
拔出针阀升程传感器插接器，
用万用表检测针阀升程传感器
插接器端子间的电阻，
各缸电阻值均符合要求
(标准值为80~120Ω)，
说明针阀升程传感器正常。
...
重新开始分析怠速稳定控制数据组013，
第2缸做功比其他3个缸都好，
且超出了调整的允许范围(±1.9mg/s)，
说明第2缸供油太多了。
...
因此，
拆下2缸喷油器测试其喷油压力，
结果是在压力达到8.0MPa时
喷油器开始喷油。
而标准的喷油开启压力
为19.0~20.0MPa，
也就是说2缸喷油器
在未达到标准压力时提前开启，
对第2缸喷油器进行拆检，
结果发现其弹簧断裂。
...
更换第2缸的喷油器后，
起动柴油机，
柴油机运转平稳，
加速性能良好，
故障排除。
......
喷油器-78
【故障原因分析】
第2缸喷油器弹簧断裂，
捷达SDI柴油轿车喷油器是
采用双螺旋弹簧控制喷油器开启压力的，
由于2缸喷油器的1个弹簧断裂，
致使开启压力过低，
喷油器开启过早，
喷油量过多，
针阀升程传感器把这一信号
反馈给柴油机的ECU
(针阀升程传感器能够向柴油机ECU
准确反映喷油起始时刻,
喷油持续的时间即喷油量，
同时还起到判缸的作用)。
这时柴油机ECU控制VP泵减少喷油量，
也就是说根据针阀升程传感器的信号，
2缸的喷油量已足够。
而到1缸、3缸和4缸时，
开启压力较高，
需19.0~20.0MPa，
此时就会导致1缸、3缸和4缸供油量不足，
做功能力不足。
...
此时柴油机ECU为了维持怠速运转稳定，
就会出现供油量变化范围较大，
来维持柴油机的怠速运转，
给维修人员的直观感觉就是
柴油泵已经损坏了。
因此，
捷达AQM柴油机在维修过程中，
如果发现喷油量过大或过小，
也不一定是VP轴向柱塞式分配泵损坏，
一定要做仔细全面的检查。
......
喷油器-118
【故障相关知识】
喷油嘴的检修方法。
喷油嘴是柴油机
燃油喷射的关键部件之一，
是燃油系的重要部件，
所处的工作条件十分恶劣，
机械负荷和热负荷较高，
加之安装调整不当，
常会出现喷雾不良，
喷孔滴油、积炭，
甚至针阀卡死等故障，
影响柴油机的正常工作，
使功率下降，
油耗增加，
使用寿命降低。
一旦喷油嘴发生故障，
运转的发动机就会产生排气冒黑烟，
各缸工作不均匀、
震动加剧，
功率下降等异常现象。
...
可依次采用断缸法找出发生故障的喷油嘴。
将发动机怠速运行，
依次停止各缸喷油，
当某缸停止供油时，
若排气不再冒黑烟，
发动机转速变化不明显，
则是该喷油嘴发生故障;
若发动机转速显著下降，
工作状况反而变得不好，
则是该缸喷油嘴工作正常。
喷油嘴的常见故障及其检修方法如下。
...
1)喷油嘴不喷油。
应检查油路中是否有空气，
若有空气及时排除。
还应检查输油泵供油是否正常，
燃油系统是否漏油，
喷油针阀是否卡死在针阀孔中，
必要时拆检清洗予以修复。
...
2)密封锥面磨损。
一般阀体锥角为59°，
而针阀锥角为60°
接触面宽度为0.2~0.3mm。
若进入喷油嘴的燃油内含有微粒机械杂质，
其锥面表面就会磨出沟痕，
接触带增宽，
燃油便从座面处泄漏滴油，
造成焦结积炭，
启动困难、冒黑烟、功率下降、油耗增加。
应经常清洗维护，
必要时更换新件
...
3)针阀导向表面磨损。
针阀体配合间隙很小，
大约仅为0.002~0.004mm，
若两零件表面有尘土及机械杂质侵入，
就会破坏导向表面的几何精度和光洁度，
接触面产生很高压力和瞬时高温，
致使表面发生黏着磨损而卡死。
遇此情况应更换新件。
...
4)轴针和喷孔磨损。
燃油以较高压力和速度冲刷，
是造成针阀轴针
和阀体喷孔磨损的主要形式。
同时轴针的喷头部分伸入到燃烧室
与燃烧气体接触，
使表面变脆，
而产生剥落或梳状沟痕，
轴针头由原来圆柱形变为圆锥形，
喷孔孔径也磨损增大，
失去了正圆形，
均导致喷油压力下降，
喷雾质量恶化和喷油时间缩短，
应予换件修复。
...
5)调压弹簧弹力不足。
使喷油器喷射压力过低，
燃油雾化不良而无法调整，
甚至汽缸内压缩气体顶开喷油器针阀，
经回油管到高压油泵，
导致不泵油而使柴油机熄火。
对此应更新调压弹簧，
在无新调压弹簧可换的情况下，
可在原调压弹簧与调压弹簧座间，
加一个厚度适宜的小垫圈，
用以增加弹簧的预紧力
来解决弹力不足的问题。
............
重庆康名士发动机光头老周
整理的这个表，
也许对找到故障原因有帮助
AL0852-喷油器弹簧有问题可能会观察到的多个故障现象
AL0852---G030冒黑烟的一部分故障原因及故障表现简单描述
AL0852---G030冒黑烟的一部分故障原因及故障表现简单描述
......
故障现象千奇百怪，
故障原因简单，也复杂，
请在评论或者私信中补充更多的相关
来自现场的丰富案例
......
都看到这里了，
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送给在现场维修并把维修过程讲述出来的大师傅们，
......
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