カミンズのエンジンメンテナンスの専門家として、インジェクターの正しい取り付けと調整は、エンジンが性能、燃料消費量、排出基準を確実に満たすようにするための重要なステップです。この記事では、メンテナンスの品質向上に役立つことを目的として、カミンズ インジェクターのさまざまなシリーズの取り付けと調整手順を詳しく紹介します。
カミンズ PT 燃料システムの概要
カミンズ PT 燃料システムは、American Cummins Engine Company の特許です。一般的なディーゼルエンジンの燃料システムとは、組成、構造、動作原理が大きく異なります。 PT燃料システムは、燃料ポンプの圧力(Pressure)とインジェクターの時間(Time)を調整することにより周期的な燃料供給を制御し、さまざまな運転条件下でのエンジンの要求に応えます。
PTインジェクターの調整方法
カミンズ PT インジェクターの調整方法には、主にトルク法とリフト法の 2 つの方法があります。どちらの方法も、技術仕様に厳密に従って実行する必要があります。
1. トルク調整方法
トルク調整方法は、インジェクター調整ネジを規定のトルクで締め付けることで、バレルヘッドへのプランジャーの着座圧力を確保します。具体的な手順は次のとおりです。
(1) タイミングマークを校正します。シリンダーを減圧状態にします。タイミングプーリーをクランクシャフトの回転方向に回転させ、プーリーのタイミングマークとギヤ室カバーのマークを合わせます。
プーリーの「TC」はピストンが上死点位置にあることを示し、「VS」はピストンが上死点後90度の位置にあることを示します。 TC、VSマークの前の数字は対応するシリンダー番号を表します。マークを合わせた後、吸気バルブと排気バルブの状態から圧縮行程にある気筒を判断します。マークの位置合わせごとに調整できるシリンダーは 1 つだけであることに注意してください。
(2) 調整作業。エンジンが冷えているときに、インジェクターロッカーアームのロックナットを緩めます。調整ネジをねじ込んでプランジャーを下げます。プランジャーの下端がバレルヘッドの円錐台座に接触したら、ネジをさらに 15 度ねじ込んでバレルヘッド内に残っている燃料を絞り出します。
調整ネジを1回転緩め、トルクレンチを使用して規定トルクで締め付けてください。ドライバーを使用して調整ネジを固定し、ロックナットを規定のトルクで締め付けます。
(3) 再確認します。すべてのインジェクターの調整が完了したら、ディーゼル エンジンを始動します。油温が60度になったら調整を再確認してください。
2. リフト調整方法
リフト調整方式は、ダイヤルインジケーターとロッカーアームプレッシャーロッドを使用して、インジェクタープランジャーを規定値に調整します。具体的な手順は次のとおりです。
ダイヤルインジケーターブラケットをシリンダーヘッドに固定し、インジケーターのメジャーロッドをインジェクタープランジャーのフランジ面に垂直に押し当てます。
プランジャーがバレルヘッド座面に接触する最下位位置にあるとき、ダイヤルインジケーターの指示値をゼロに設定します。
クランクシャフトをディーゼルエンジンの回転方向に回転させ、プランジャーを最高位置まで上昇させます。このときのダイヤルインジケーターの数値がプランジャーのストロークを表します。
ストロークが仕様を満たしていない場合は、ロッカーアームの調整ネジを調整してストロークを満足させます。
噴射時期の点検・調整
噴射時期の検査と調整は、ピストン位置とインジェクタープッシュロッド位置の関係に基づいて噴射時期計器を使用して行われます。
具体的な手順は次のとおりです。
(1) 噴射時期計を取り付けます。まず、1番気筒のロッカーアームカバー、ロッカーアームASSY、インジェクターを取り外します。噴射タイミング計器を取り付けます。計時器には 2 つのダイヤル インジケータがあり、1 つの測定ロッドはピストンに接触し (ピストン ストローク ダイヤル インジケータ)、もう 1 つの測定ロッドはプッシュ ロッドのボール シートを押します (プッシュ ロッド ストローク ダイヤル インジケータ)。
噴射時期計の取り付け位置はシリンダー中心線と平行である必要がありますのでご注意ください。
(2) 点検、調整。クランクシャフトを時計回りに回転させ、最初のシリンダーのピストンを圧縮行程の上死点に位置させます。ピストンストロークダイヤルインジケータの測定棒が計時器の目盛りの90度のマークと一致したら、プッシュロッドストロークダイヤルインジケータをゼロに合わせます。
(3) クランクシャフトカウンター - を時計回りに回転させます。 1～6気筒の上死点マークがスケール校正点から約10mmの位置に移動したら、ピストンストロークダイヤルインジケータを動かして測定ヘッドを約5mm圧縮し、固定します。クランクシャフトをゆっくりと回転させます。ピストンが上死点位置に戻ったら、ピストンストロークダイヤルインジケータをゼロに合わせます。
(4) クランクシャフトカウンター - を時計回りに回転させ続けます。ピストン ストローク ダイヤル インジケーターの測定ロッドが目盛りの 45 度のマーク (クランク シャフトが上死点の 45 度前にあることに相当) と一致したら、ピストン ストローク ダイヤル インジケーターの読み取り値が仕様を満たすまでクランクシャフトを時計回りに回転させます。測定された差に応じてタペットピンシャフトカバーガスケットの厚さを調整し、噴射タイミングが要件を満たすようにします。
メカニカルプランジャー-式燃料噴射装置の点検・調整
カミンズは主に PT 燃料システムを使用していますが、メンテナンス担当者は機械式プランジャー - タイプの燃料噴射システムにも遭遇する可能性があり、これらのシステムの検査と調整も同様に重要です。
射出進角の点検・調整
噴射進角は、機械式プランジャー - タイプの燃料噴射ポンプ燃料システムにとって重要な調整パラメータです。燃料噴射ポンプを分解した後、またはディーゼルエンジンに何らかの故障が発生した場合、一般に噴射進角の点検と調整が必要です。
噴射進角に関する問題としては、噴射進角が大きすぎる（進角しすぎる）場合と、噴射進角が小さすぎる（進角しすぎる）場合がある。噴射進角が大きすぎる（つまり、進角が多すぎる）場合、シリンダー内の圧縮圧力と温度が比較的低くなり、燃料と空気の混合と燃焼が促進されなくなります。ディーゼルエンジンの乱暴な運転、異常排気煙（低速時は白煙、高負荷時は黒煙）、パワー不足、排気管からの燃料垂れなどのトラブルを引き起こします。
噴射進角が小さすぎると、ディーゼル エンジンの - 後の深刻な燃焼、エンジン全体の温度の上昇、- の排気管の赤熱、黒い排気煙、および出力不足が発生します。
- エンジンの燃料供給タイミング検査の手順:
ステップ１：第１気筒の上死点を確認する（第１気筒の圧縮行程の上死点までクランクシャフトを回転させる）。
手順２：上死点を確認後、噴射進角単位（｛｝｝クランクシャフト回転角）を長さ単位（Ｌ、ｍｍ）に換算します。上死点を起点として、クランクシャフト回転方向の噴射角度に相当する長さの単位をマークします。
計算式は次のとおりです: L=3.14D /360
ここで、D はプーリーまたはダンパーの直径 (mm) です。は噴射進角とクランクシャフトの回転角 (度) です。 L は噴射進角 (OT - FB) の弧長 (mm) です。
ステップ 3: クランクシャフトをシリンダーの圧縮上死点の手前で約 90 度逆方向に回転させます。
ステップ 4: 燃料噴射ポンプの最初のシリンダーの高圧燃料パイプ - を取り外し、特殊なガラス毛細管を取り付けます (特殊な工具が利用できない場合は、直接観察できます)。
ステップ 5: スロットル レバーを最大スロットル位置に移動し、ハンド ポンプを使用して燃料噴射ポンプの内部オイル チャンバーをディーゼルで満たします。
ステップ 6: クランクシャフトを時計回りにゆっくりと回転させ、キャピラリ チューブ内の液面の変化を観察します。キャピラリチューブ内の液面が瞬間的に上昇すると、燃料の供給が開始されます。このとき、フライホイール（またはプーリー、ダンパー）上の指針の位置に注目してください。希望の燃料供給進角と異なる場合は調整が必要です。
手順 7: 燃料噴射ポンプ カップリングの燃料噴射ポンプ ドライブ シャフトの固定ボルトを緩めます。クランクシャフトを時計回りに、対応する燃料供給角度位置まで回転させます。
手順 8: キャピラリ チューブ内の液面が瞬間的に上昇し始めるまで燃料噴射ポンプの駆動軸を時計回りに回転させ、燃料噴射ポンプの駆動軸の固定ボルトを締めます。
ステップ 9: 射出進角が標準範囲内にあるかどうかを再確認します。適切であれば、調整は完了します。それ以外の場合は、再調整してください。
インジェクターの点検・整備
インジェクターは、約 700 時間の運転後に検査および調整する必要があります。開弁圧力が規定値より1MPa以上低い場合や、ニードル弁頭にカーボンが付着している場合は、ニードル弁を取り外し、クリーンディーゼルの中に入れ、付着したカーボンを木片でこすり落とし、噴孔を細い針金で掃除してください。インストール後、テストを実施します。
同一機械のシリンダ間の射出圧力差は1MPa未満としてください。
射出圧力の検査
射出圧力を検査する場合は、まずテストベンチの油回路内のエアを抜きます。 3 方向スイッチ - を開くと、燃料噴射ポンプがインジェクターと圧力計の両方に同時に燃料を供給できるようになります。ハンドルをゆっくりと押します（10 - 20回/分）。インジェクターが噴射を開始すると、圧力計の指示値がインジェクターの噴射圧力になります。
仕様を満たしていない場合は調整が必要です。インジェクター圧力 - 調整ナットを取り外し、圧力調整ネジ - を緩める（下げる）または締める（増やす）して射出圧力が要件を満たすようにしてから、圧力調整ナット - を締めます。
噴射圧力は燃料噴射ポンプやインジェクターの技術条件に応じて調整する必要があります。技術的条件が良好な場合は、射出圧力を指定値の上限に調整する必要があります。逆に、燃料噴射ポンプやインジェクターの摩耗が激しい場合には、噴射圧力を規定値の下限値まで調整する必要があります。
スプレー品質の検査
インジェクターが標準圧力範囲内の場合、ハンドルを 60 - 80 回/分の速度で押します。注入中にクリアで鮮明な音が聞こえるはずです。音がかすれている場合は、インジェクターの霧化が不十分であるか、ニードルバルブの動きが柔軟でないことを示します。
視覚的には、オイル ミストは均一で、オイルの流れや個々の油滴が分散していないはずです。
スプレーコーン角度の検査
インジェクターの真下に白い紙 150 - 200 mm を置きます。噴射後、白い紙についた油汚れの直径と噴射距離からインジェクターのスプレーコーン角度を確認してください。
単一の - 穴のピントル インジェクターの場合、オイル ステインは均一な円である必要があります。複数の - 穴の対称インジェクターの場合、各噴射穴から噴霧されるオイル ステインの形状は同じであり、個々のオイル ステインが欠けたり、歪んだり、サイズが異なったりすることはありません。
一般的な障害と解決策
PTポンプからの過剰な煙の解決策
カミンズ PT ポンプからの過剰な煙は一般的な問題であり、次の方法で解決できます。
(1) 燃料タンク内の燃料面が PT インジェクターよりも低くなるように燃料タンクを下げます。
(2) 燃料タンクと PT 燃料ポンプの間にバルブを取り付けてください。機械の動作が停止したら、メータリング期間中に燃料タンクから一部のインジェクターを通ってシリンダー内に燃料が滴下するのを防ぐために、メインオイル回路を切断します。
(3) 高圧燃料タンク-とPT燃料ポンプの間にフロート-式燃料タンクを設置してください。これを使用して、高圧燃料タンクからの燃料圧力を自動的に制御し、機械の運転停止後の計量期間中に一部の PT インジェクターを介してシリンダー内に燃料が滴下するのを防ぎます。再始動時に多量の煙が発生し、始動時に爆発を起こす可能性があります。
インジェクターニードルバルブの固着
インジェクターニードルバルブの固着とは、ニードルバルブとバルブシートの隙間に残留した粘着物質が詰まり、ニードルバルブの動きが鈍くなり正常に開かなくなり、正常な燃料噴射量に影響を与えるものです。
インジェクターニードルバルブ固着故障が発生すると、エンジンの始動困難、アイドリング不安定、加速不良等が発生することがあります。インジェクターの固着の主な原因は、低品質の - ガソリン/ディーゼルの使用です。低品質の - 燃料に含まれるパラフィンやガムがインジェクターのニードル バルブの固着を引き起こす可能性があるためです。
取付・調整時の注意事項
1. プランジャー着座圧力の適切な調整: バレルヘッド上のインジェクタープランジャーの着座圧力は、大きすぎても小さすぎてもいけません。過剰な圧力はインジェクター駆動コンポーネントの変形を引き起こす可能性があり、一方、圧力が低すぎると噴射終了時のバレルヘッドの円錐形キャビティ内の残留燃料の焼結による炭素の堆積、バレルヘッドの過熱、さらにはバレルヘッドの前端の脱落を引き起こす可能性があります。
2. 指定されたトルクで厳密に締め付けます。トルク調整方法を使用する場合は、校正されたトルク レンチを使用し、調整ネジとロック ナットをカミンズの技術仕様で指定されたトルク値で締め付ける必要があります。
3.部品の清浄度に注意してください：インジェクターニードルバルブアセンブリは高いマッチング精度を備えており、噴射穴の直径は非常に小さいです。季節の変化に応じて指定グレードのクリーンディーゼルを選択する必要があります。そうしないと、インジェクターが正常に動作しません。
4.精密部品への損傷を防ぐ：インジェクターニードルバルブアセンブリを掃除するときは、傷や損傷を避けるために、他の硬い物体との衝突を避け、地面に落ちないように注意してください。
5. 新しいアセンブリの処理: インジェクター ニードル バルブ アセンブリを交換するときは、まず新しいアセンブリを 80 度の高温ディーゼルに約 10 秒間浸し、- 防錆油を完全に溶解します。その後、クリーンディーゼル中でニードルバルブをバルブ本体内で往復させて清掃します。これにより、インジェクターの動作中に-の防錆油が溶解してニードルバルブが固着するのを防ぐことができます。
カミンズ インジェクターのさまざまなシリーズを正しく取り付けて調整することは、エンジンの性能を確保するために非常に重要です。プロの整備士として、PTインジェクターのトルクやリフトの調整技術、噴射時期の点検・調整方法を習得することは、整備品質を向上させる上で非常に重要です。