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文檔簡介
第8章柴油機燃油供給系8.1柴油機燃油供給系概述
8.2噴油器
8.3噴油泵
8.4調(diào)速器
8.5柴油機燃油供給系的輔助裝置
8.6柴油機燃油供給系的檢修
8.7柴油機燃油供給系的調(diào)試
8.8柴油機燃油供給系的故障診斷
8.1柴油機燃油供給系概述
8.1.1柴油機燃油供給系的功用柴油機燃油供給系的功用是儲存、濾清和輸送柴油,并根據(jù)柴油機的工作要求,定時、定量、定壓地將霧化質(zhì)量良好的柴油按一定的噴油規(guī)律噴入氣缸內(nèi),使其與空氣迅速而良好地混合和燃燒,再將廢氣排入大氣。
8.1.2柴油機燃油供給系的組成柴油機燃油供給系由燃油供給裝置、空氣供給裝置、混合氣形成裝置和廢氣排出裝置組成。圖8-1和圖8-2分別為柱塞式噴油泵和分配式噴油泵的柴油機燃油供給系。
圖8-1柱塞式噴油泵柴油機燃油供給系
圖8-2分配式噴油泵柴油機燃油供給系
(1)燃油供給裝置:由柴油箱、輸油泵、低壓油管、柴油濾清器、噴油泵、高壓油管、噴油器及回油管等組成。
(2)空氣供給裝置(圖中未畫出):由空氣濾清器、進氣管、進氣道組成,增壓柴油機還裝有增壓裝置。
(3)混合氣形成裝置(圖中未畫出):即燃燒室。
(4)廢氣排出裝置(圖中未畫出):由排氣道、排氣管及消聲器組成。
分配式噴油泵柴油機燃油供給系與柱塞式噴油泵柴油機燃油供給系所不同的是,采用兩級輸油泵供油給分配式噴油泵,噴油泵的構(gòu)造與工作原理也不同。有些要求較高的柴油機供油裝置,還在油箱上增設(shè)電動燃油泵、限壓和穩(wěn)壓器等裝置。增設(shè)電動燃油泵的目的是為了加強輸油泵供油能力,作用是在發(fā)動機結(jié)構(gòu)不變化的條件下,增大發(fā)動機功率,減少燃料消耗。
8.1.3燃油供給油路
柴油機燃油供給系油路分低壓油路、高壓油路和回油油路三部分。
(1)低壓油路:從柴油箱至噴油泵低壓油腔。其油壓由輸油泵建立,壓力一般為150~300kPa。它主要完成柴油的儲存、輸送和濾清。
(2)高壓油路:從噴油泵至噴油器。其油壓由噴油泵建立,壓力達10MPa以上。它主要完成柴油的升壓、噴射和霧化。
(3)回油油路:由于輸油泵供油量是噴油泵出油量的3~4倍,濾清器和噴油泵上都裝有溢流閥,使多余燃油經(jīng)溢流閥和回油管流回輸油泵進口或直接流回油箱。另外,噴油器針閥偶件泄漏的少量高壓柴油也經(jīng)回油管流進回油管路。
8.1.4柴油機的燃燒室柴油的霧化、分布和燃燒室內(nèi)氣流的運動規(guī)律是影響混合氣和燃燒的決定因素。燃油噴射系統(tǒng)影響柴油的霧化和噴油時機,而進氣道和燃燒室的形狀則影響氣流的運動規(guī)律,因此,柴油機的燃燒室有不同的形狀。常見的燃燒室有直接噴射式(用在75kW以下的柴油機上)燃燒室、分隔式(包括渦流室式和預(yù)燃室式,用在80kW以上的柴油機上)燃燒室。
1.直接噴射式燃燒室直接噴射式燃燒室又稱統(tǒng)一式燃燒室,它大都由凹形活塞頂與缸蓋底面所包圍的單一內(nèi)腔構(gòu)成。這種燃燒室配用孔式噴油器,將柴油直接噴射到燃燒室中,借助噴射油柱和燃燒室形狀的配合以及燃燒室內(nèi)的空氣渦流運動,迅速形成可燃混合氣。常見的直接噴射式燃燒室有ω形、球形、U形等,如圖8-3所示。
圖8-3直接噴射式燃燒室(a)ω形燃燒室;(b)球形燃燒室;(c)U形燃燒室
2.分隔式燃燒室分隔式燃燒室由兩部分構(gòu)成:一部分位于缸蓋底面與活塞頂之間,稱為主燃室;另一部分在氣缸蓋內(nèi),稱為輔助燃燒室。兩者之間有一個或多個通道相通。常見分隔式燃燒室有渦流室式和預(yù)燃室式兩種。
(1)渦流室式燃燒室。如圖8-4所示,該燃燒室能組織起較強的渦流,在這種燃燒室中可以使用噴油壓力較低的軸針式噴油器。由于渦流與柴油機的轉(zhuǎn)速成正比,故適合在高速柴油機上使用。
圖8-4渦流室式燃燒室
(2)預(yù)燃室式燃燒室。如圖8-5所示,燃燒室內(nèi)的渦流更強,噴油壓力還可以低些,所以柴油機的噪音較小,但低溫啟動性能差。
圖8-5預(yù)燃室式燃燒室
8.2噴油器
8.2.1軸針式噴油器軸針式噴油器的結(jié)構(gòu)如圖8-6所示。噴油器的針閥5與針閥體4是一副精密偶件,針閥的中間部分為圓柱形,與針閥體的內(nèi)孔相配合起密封與導(dǎo)向作用。針閥的下端有兩個圓錐面,較大的圓錐面位于針閥體的環(huán)形油槽中;較小的圓錐面則與針閥體下端的圓錐面相配合起閥門作用(見圖8-7),用于打開或切斷高壓柴油與燃燒室的通路。針閥的最下端有一段圓柱形部分,有的還有一段倒錐體(見圖8-7),稱為軸針。倒錐體的一部分伸出針閥體的噴孔外,圓柱形部分則位于噴孔中并與噴孔之間有一定間隙。針閥的上端有一凸肩(見圖8-6),當針閥關(guān)閉時,凸肩與噴油器體3的下端面有一定的距離,以控制針閥升程的大小。針閥頂端通過鋼球與頂桿2相連。調(diào)壓彈簧1以較大的預(yù)緊力壓緊在頂桿上,并迫使針閥處于關(guān)閉位置。
圖8-6軸針式噴油器
圖8-7軸針式噴油嘴
針閥的開啟壓力即噴油壓力是由調(diào)壓彈簧1(見圖8-6)的預(yù)緊力所決定的。擰動調(diào)壓螺釘10就可改變噴油壓力。擰入時壓力升高,旋出時壓力降低。軸針式噴油器頭部的軸針及噴孔的形狀,對噴油情況有一定的影響。如果針閥頭部的軸針很短,噴孔處的圓柱形壁面較短(見圖8-7),則噴霧錐角較大。當針閥抬起開始噴油時,噴孔流通面積迅速增加,單位轉(zhuǎn)角的噴油量即噴油率也迅速增加,這對柴油機的燃燒產(chǎn)生不利的影響。因為噴油初期的噴油率越高,滯燃期內(nèi)噴入氣缸的燃油量越多,柴油機工作就越粗暴。如果將針閥頭部的軸針加長,且將噴孔的圓柱形表面增高(見圖8-8),則噴油的情況就會有顯著變化,這種噴油器稱為節(jié)流軸針式噴油器。這種噴油器噴霧錐角變小,油霧集中在幾度錐角范圍內(nèi)。同時,在噴油初期,噴孔流通面積增加緩慢,噴油率較小,故滯燃期內(nèi)噴入的燃油量較少,柴油機工作比較柔和。
圖8-8軸針式噴油器開始噴油時的情況
軸針式噴油器的噴孔直徑一般為1~3mm,噴油壓力為10~13MPa。由于噴孔直徑較大,因此加工比較方便。同時,工作中軸針在噴孔內(nèi)往復(fù)運動,可清除孔中的積炭,提高了工作可靠性。
8.2.2孔式噴油器孔式噴油器的構(gòu)造如圖8-9所示,其頭部的構(gòu)造如圖8-10所示??资絿娪推鞯奶攸c是噴孔數(shù)目較多,最多的可達8個以上。噴孔直徑較小,一般在0.25~0.5mm范圍內(nèi)。噴孔的數(shù)目和分布的位置,根據(jù)燃燒室的形狀和要求而定??资絿娪推髌渌糠值臉?gòu)造和作用與軸針式噴油器大體相同。其針閥前端比較細長,不伸出針閥體外,且沒有軸針,因此針閥只起開啟和關(guān)閉油路的作用。由于孔式噴油器噴孔直徑小,因此霧化比較好,但小孔加工困難,使用中噴孔容易被積炭阻塞,使柴油機性能變壞。
圖8-9孔式噴油器
圖8-10孔式噴油器頭部構(gòu)造
8.3
噴油泵
8.3.1噴油泵的功用與分類
1.功用噴油泵即高壓油泵(簡稱油泵),一般和調(diào)速器連成一體,其作用是升高柴油壓力,并按照柴油機的各種不同工況要求,定量、定時、定壓地將高壓燃油送至噴油器。
2.多缸柴油機對噴油泵的要求
(1)保證定時。嚴格按照規(guī)定的供油時刻開始供油,并保證一定的供油持續(xù)時間,不可過長。
(2)保證定量。根據(jù)柴油機負荷的大小,供給相應(yīng)的油量。
(3)保證壓力。向噴油器供給的柴油應(yīng)具有足夠的壓力,以獲得良好的噴霧質(zhì)量。
(4)對于多缸柴油機,為保證各缸工作的均勻性,要求各缸的相對供油時刻、供油量和供油壓力等參數(shù)都相同。各缸供油不均勻度在標定工況下不大于3%~4%,各缸供油提前角相差不大于0.5°。
(5)供油開始和結(jié)束要求迅速、干脆,以避免噴油器產(chǎn)生滴油或不正常噴射現(xiàn)象。
3.噴油泵的類型噴油泵的結(jié)構(gòu)形式很多。車用柴油機的噴油泵按作用原理不同大體可分為三類:柱塞式噴油泵、PT泵和分配式噴油泵。
1)柱塞式噴油泵柱塞式噴油泵是一種傳統(tǒng)型噴油泵,它的發(fā)展和應(yīng)用歷史較長,性能良好,使用可靠,被目前大多數(shù)汽車柴油機采用。柱塞式噴油泵分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、A、B、ZW、P、MW、NB和BQ等系列。
Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ號系列噴油泵的主要特點是:泵體分為上、下兩部分,出油閥及柱塞組件裝在上體中,采用撥叉式油量調(diào)節(jié)機構(gòu)。
A、B、ZW等系列噴油泵與Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ號系列噴油泵相比,此類泵的結(jié)構(gòu)、加工及拆裝均較復(fù)雜,體積及重量也較大;但調(diào)節(jié)機構(gòu)靈活、可靠,同時開有側(cè)窗,調(diào)整比較方便。
P、MW、NB及BQ等系列噴油泵為整體吊掛式泵。它采用全封閉廂式泵體結(jié)構(gòu),不開側(cè)窗,大大提高了泵體剛度和承受高壓的能力;還采用吊掛套筒結(jié)構(gòu),把出油閥及柱塞偶件裝在此套筒中,利用出油閥緊座將它們擰緊成為一個整體,再用兩個螺栓將套筒“吊掛”在泵體上端面(如P型泵),或者將吊掛套筒與柱塞套筒做成一個整體零件,裝上出油閥及緊座后再吊掛在泵體上。各系列柱塞式噴油泵除了上述特征和尺寸不同外,其余結(jié)構(gòu)基本相同。
2)PT泵
PT泵是將噴油泵和噴油器合成一體,直接安排在一缸蓋上,以消除高壓油管帶來的壓力波動的一種新型噴油泵。它依靠轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動實現(xiàn)燃油的增壓(泵油)及分配。它具有體積小、質(zhì)量小、成本低、使用方便的優(yōu)點,尤其體積小,對發(fā)動機和汽車的整體布置是十分有利的。
3)分配式噴油泵分配式噴油泵(簡稱分配泵)的結(jié)構(gòu)比較簡單,體積小,質(zhì)量輕,制造成本低,維修方便。此外,它的結(jié)構(gòu)和工作特點保證了各缸供油的均勻性而不需調(diào)整,因此使用上比較方便。雖然分配泵的種類和結(jié)構(gòu)形式很多,但其主要部分屬于兩大類型,即對置柱塞式和單柱塞式。對置柱塞式分配泵是有一對或兩對柱塞對置,柱塞只作往復(fù)運動,起泵油作用,另有一個分配轉(zhuǎn)子,只作旋轉(zhuǎn)運動,起進油和將油依次分配到各個氣缸的作用,分配泵即由此而得名。單柱塞式分配泵只有一個柱塞,柱塞既作往復(fù)運動,又作旋轉(zhuǎn)運動。往復(fù)運動如同柱塞式噴油泵的柱塞,起泵油作用;旋轉(zhuǎn)運動則如對置柱塞式分配泵的分配轉(zhuǎn)子,起進油和將油依次分配到各缸的作用。
由于結(jié)構(gòu)特點和零件本身精度的保證,分配泵一般無需進行各缸供油量和供油時刻的調(diào)整。分配泵的凸輪升程很少,適合于高速柴油機。對于四沖程柴油機而言,它可用于6000r/min以上的機型上。這種泵零件的配合精度很高,對柴油中的雜質(zhì)和水分較敏感,稍有臟物,就可能導(dǎo)致精密偶件咬死的故障。
VE型轉(zhuǎn)子分配泵廣泛用于8缸以內(nèi)的小型高速柴油機,最高轉(zhuǎn)速可達3000r/min,目前這種分配泵已用于多種汽車、拖拉機的柴油發(fā)動機上。目前東風(fēng)6B系列柴油車使用A型柱塞泵或VE分配泵,而國產(chǎn)斯泰爾列重型汽車WD615系列采用P泵和FM型柱塞泵。
8.3.2柱塞式噴油泵
1.柱塞式噴油泵的基本構(gòu)造
1)分泵柱塞式噴油泵利用柱塞在柱塞套內(nèi)的往復(fù)運動進行吸油和壓油,每一副柱塞與柱塞套只向一個氣缸供油。對于單缸柴油機,由一套柱塞偶件組成單體泵;對于多缸柴油機,則由多套泵油機構(gòu)分別向各缸供油。中、小功率柴油機大多將各缸的泵油機構(gòu)組裝在同一殼體中,稱為多缸泵,而其中每組泵油機構(gòu)則稱為分泵。
圖8-11柱塞式噴油泵的噴油機構(gòu)
圖8-12柱塞式噴油泵進油、壓油和回油過程
①柱塞的各種行程。如圖8-13所示,柱塞在向上運動的全過程中,包括了預(yù)備行程、減壓行程、有效行程和剩余行程。
預(yù)備行程h1:柱塞從下止點上行到其上端面將油孔完全關(guān)閉時所移動的距離。它由發(fā)動機對供油提前角的要求所決定。
減壓行程h2:從預(yù)備行程結(jié)束到出油閥開啟(出油閥上圓柱形減壓環(huán)帶離開出油閥座孔)時柱塞上升的行程。它取決于出油閥圓柱形減壓環(huán)帶下沿至密封錐面的距離。有效行程h3:從出油閥開啟到柱塞斜槽上線打開回油孔時,柱塞移動的距離。它取決于斜槽上線相對于回油孔的位置。出油閥開啟的瞬間所對應(yīng)的曲拐位置至上止點間的曲軸轉(zhuǎn)角為供油提前角。圖8-13柱塞的各種行程剩余行程h4:從有效行程結(jié)束到達上止點為止柱塞移動的距離。顯然,噴油泵每次泵出的油量取決于有效行程的長短。因此,欲使噴油泵能隨發(fā)動機工況不同而改變供油量,只需改變有效行程,一般由改變柱塞斜槽棱邊與柱塞套上油孔的相對位置來實現(xiàn)。由以上工作過程可知:噴油泵凸輪軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),泵油機構(gòu)通過噴油器可向燃燒室供油一次。
②供油時刻的保證。噴油提前角是指噴油器開始噴油到曲軸運轉(zhuǎn)到上止點時的曲軸轉(zhuǎn)角。它是影響柴油機性能的重要參數(shù)。不同類型的柴油機對噴油提前角的大小有不同的要求。噴油泵必須嚴格保證在規(guī)定的時刻開始噴油。由于噴油器伸入燃燒室內(nèi),噴油時刻在一般條件下難以觀察和測定,因此對于每種柴油機只規(guī)定供油提前角。所謂供油提前角,是指噴油泵開始向高壓油管供油到曲軸運轉(zhuǎn)到上止點時的曲軸轉(zhuǎn)角。當轉(zhuǎn)動曲軸時,同時觀察出油閥緊座出口處的油面,油面開始上升的瞬間即為供油開始時刻。從工作過程可知:供油開始是在柱塞上端面完全遮蔽進油孔時,此時所對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角即為供油提前角。實際上這一角度主要取決于噴油泵凸輪軸上的齒輪與曲軸驅(qū)動齒輪的相對位置。通常在這兩個齒輪上做有記號。當噴油泵往機體上安裝時,必須將記號對準。
對于多缸噴油泵,如噴油泵凸輪位置已定而有些缸的供油時刻有差別,則需要對各分泵的調(diào)節(jié)機構(gòu)進行調(diào)整。調(diào)整的方法因結(jié)構(gòu)不同而異,可通過供油正時調(diào)節(jié)螺釘或調(diào)整墊片來改變供油提前角。圖8-11所示的泵油機構(gòu)是采用供油正時調(diào)節(jié)螺釘12來改變供油提前角的。
(2)出油閥偶件。在柱塞套的上端面上,裝有另一副精密偶件——出油閥與出油閥座,其構(gòu)造如圖8-14所示。出油閥的主要作用就是使噴油泵供油開始及時、迅速而停油干脆、利落。出油閥上部有一圓錐面,出油閥彈簧將此錐面壓緊在出油閥座上,使柱塞上部空間與高壓油管隔斷。錐面下部有一圓柱形的環(huán)帶3稱為減壓環(huán)帶,它與出油閥座的內(nèi)孔精密配合,也具有密封作用。減壓環(huán)帶下面的閥桿上銑有四個直槽,使斷面呈十字形,這部分在出油閥升降時起導(dǎo)向作用,而四個溝槽則是柴油的通路。
圖8-14出油閥及閥座1—出油閥;2—閥座;3—減壓環(huán)帶當柱塞開始壓油并使油壓產(chǎn)生的力超過出油閥彈簧彈力時,出油閥開始升起。待減壓環(huán)帶下邊緣離開出油閥座孔時,柴油即通過十字槽流入高壓油管內(nèi)并流向噴油器,供油開始。當柱塞斜槽邊緣與回油接通時,高壓柴油即倒流入低壓油腔內(nèi)。出油閥在出油閥彈簧及高壓柴油的共同作用下迅速下落,當減壓環(huán)帶的下邊緣進入出油閥座的內(nèi)孔時,柱塞上部的油腔即與高壓油管隔斷。隨著出油閥的繼續(xù)下落直至圓錐面落座,出油閥上方的高壓油腔讓出了一部分容積,因而高壓油管中的油腔容積突然增大,油壓迅速降低,噴油立即停止,這就保證了噴油后期燃油的霧化質(zhì)量,同時防止了重復(fù)噴射和滴漏現(xiàn)象的出現(xiàn)。此外,由于出油閥錐面與閥座配合嚴密,因此高壓油管中能保留一定量的柴油和保持一定的剩余壓力,使下次供油比較及時迅速,且供油量較為均勻穩(wěn)定。如果減壓環(huán)帶磨損或間隙過大,使密封不良,就可能導(dǎo)致柴油機工作不正常和性能惡化。
2)油量調(diào)節(jié)機構(gòu)柱塞向噴油器供給的柴油量主要取決于柱塞的直徑及柱塞的有效壓油行程,而這一行程的數(shù)值則等于柱塞開始壓油時,回油孔處斜槽的上邊緣與回油孔下邊緣的距離(如圖8-13中的H)。此距離愈長,有效壓油行程愈長,則供油量愈大。這一距離的長短可通過轉(zhuǎn)動柱塞加以改變。油量控制機構(gòu)就是根據(jù)柴油機負荷的大小,轉(zhuǎn)動柱塞來調(diào)節(jié)供油量,使其與負荷相適應(yīng)。油量控制機構(gòu)有兩種形式:一種是由供油拉桿5、調(diào)節(jié)叉10和調(diào)節(jié)臂1等組成的撥叉式油量控制機構(gòu)(見圖8-15);另一種是由可調(diào)齒圈3、齒桿4、固緊螺釘6等組成的齒桿式油量控制機構(gòu)(見圖8-16)。
圖8-15撥叉式油量控制機構(gòu)
圖8-16齒桿式油量控制機構(gòu)
撥叉式油量控制機構(gòu)的工作過程如下:當供油拉桿移動時,固緊在拉桿上的調(diào)節(jié)叉即撥動調(diào)節(jié)臂,使柱塞隨之轉(zhuǎn)動。通常供油量由零到最大,柱塞只轉(zhuǎn)動很小的角度,因此供油量的調(diào)節(jié)是十分靈敏的。當柱塞直徑一定時,有效壓油行程愈長,供油量就愈大,供油的延續(xù)時間也愈長。供油延續(xù)時間過長,則會由于后階段噴入的燃料不能得到充分利用而使柴油機性能惡化。因此,供油量較大的柴油機,必須選用較大的柱塞直徑。
對于多缸噴油泵,如各缸的供油量(在同一供油拉桿位置)不一致,則必須進行調(diào)整。調(diào)整的方法因結(jié)構(gòu)不同而異。如采用調(diào)節(jié)叉和調(diào)節(jié)臂的油量控制機構(gòu),則可通過改變調(diào)節(jié)叉在拉桿上的位置來調(diào)整供油量。齒桿式油量控制機構(gòu)目前也被廣泛采用,其構(gòu)造見圖8-16。柱塞下端有條狀凸塊伸入套筒2的缺口內(nèi),套筒2則松套在柱塞套5的外面。套筒2的上部用固緊螺釘6鎖緊一個可調(diào)齒圈3,可調(diào)齒圈3與齒桿4相嚙合。移動齒桿即可改變供油量。當需要調(diào)整某個缸的供油量時,先松開可調(diào)齒圈3的固緊螺釘6,然后轉(zhuǎn)動套筒2,并帶動柱塞相對于齒圈轉(zhuǎn)動一個角度,再將齒圈固定。
2.典型柱塞式噴油泵
1)A型噴油泵柱塞式噴油泵由泵油機構(gòu)、供油量調(diào)節(jié)機構(gòu)、驅(qū)動機構(gòu)和噴油泵體等部分組成。A型噴油泵的結(jié)構(gòu)如圖8-17所示。
圖8-17A型噴油泵的結(jié)構(gòu)
(1)泵油機構(gòu)。泵油機構(gòu)包括柱塞套7,柱塞10,柱塞彈簧14,上、下柱塞彈簧座13和15,出油閥5,出油閥座6,出油閥彈簧4和出油閥緊座3等零件。柱塞頭部加工有螺旋槽和直槽,柱塞下部加工有榫舌(見圖8-18)。柱塞套安裝在噴油泵體22的座孔中,柱塞套上的油孔與噴油泵內(nèi)的低壓油腔8相通。為了防止柱塞套轉(zhuǎn)動,用定位螺釘9固定(見圖8-17)。
圖8-18柱塞偶件
(2)供油量調(diào)節(jié)機構(gòu)。A型噴油泵采用齒桿式供油量調(diào)節(jié)機構(gòu)(見圖8-17)。它包括調(diào)節(jié)齒桿2、調(diào)節(jié)齒圈1和油量調(diào)節(jié)套筒12等零件。噴油泵柱塞10下端的榫舌嵌入油量調(diào)節(jié)套筒12的豁口中。油量調(diào)節(jié)套筒松套在柱塞套7上,其上端裝有調(diào)節(jié)齒圈1,并用螺釘夾緊。調(diào)節(jié)齒圈與調(diào)節(jié)齒桿相嚙合。當駕駛員或調(diào)速器拉動齒桿時,調(diào)節(jié)齒圈連同油量調(diào)節(jié)套筒帶動柱塞相對柱塞套轉(zhuǎn)動,以達到調(diào)節(jié)供油量的目的。
(3)驅(qū)動機構(gòu)。噴油泵的驅(qū)動機構(gòu)包括凸輪軸20和挺柱17(見圖8-17)。凸輪軸的前、后端通過滾動軸承25和26支承在噴油泵體22上。凸輪軸上凸輪21的數(shù)目與噴油泵的柱塞偶件數(shù)相同,各凸輪間的夾角與配套柴油機的氣缸數(shù)有關(guān),并與氣缸工作順序相適應(yīng)。凸輪軸一般由曲軸定時齒輪驅(qū)動,四沖程柴油機噴油泵凸輪軸的轉(zhuǎn)速是曲軸轉(zhuǎn)速的一半,以實現(xiàn)在凸輪軸一轉(zhuǎn)之內(nèi)向各氣缸供油一次。如圖8-19所示,挺柱體部件安裝在噴油泵體上的挺柱孔內(nèi),加長的滾輪銷2的兩端插入挺柱孔6的定位長槽5中,使挺柱在挺柱孔中只能作上下往復(fù)運動,而不能繞其自身的軸線旋轉(zhuǎn),以免滾輪與凸輪卡死。滾輪3在滾輪銷2上轉(zhuǎn)動。在滾輪與滾輪銷之間鑲有滾針軸承4,也可鑲襯套。在挺柱的頂端擰供油定時調(diào)整螺釘7和鎖緊螺母8。
圖8-19挺柱體部件
(4)噴油泵體。A型噴油泵泵體為整體式,由鋁合金硬模鑄造而成。其結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,質(zhì)量輕。泵體側(cè)面開有窗口,底部用蓋板封閉,側(cè)蓋和底蓋均用螺栓固定,使噴油泵的拆裝、調(diào)整和維修極為方便。
2)P型噴油泵
P型噴油泵與其他柱塞式噴油泵相比,在安裝尺寸不變的情況下,可獲得較高的最大壓力。因此,P型噴油泵對柴油機不斷強化和向高速發(fā)展有良好的適應(yīng)性。
P型噴油泵的結(jié)構(gòu)如圖8-20所示,目前許多重型貨車柴油機已采用這種泵,其主要特點如下:
(1)采用全封閉箱式泵體。其剛度高,可防止泵體在較高峰值壓力作用下變形而加劇柱塞偶件磨損,降低使用壽命。
(2)采用吊掛式柱塞套。柱塞套26和出油閥偶件48都裝在凸緣套筒46中,并利用出油閥壓緊座50擰緊,使之成為一個獨立的組件,然后用兩個螺釘47將凸緣套筒固定在泵體的頂部端面上,形成一種吊掛式結(jié)構(gòu),以改善柱塞套的受力情況。分泵各部組合后,柱塞套僅在上部臺肩承受壓力,進、回油孔不受力,從而避免了柱塞套在進、回油孔處受壓變形使柱塞偶件間隙發(fā)生變化,加速磨損。為防止柱塞在上部位置卡死,在柱塞套上端的直徑略微加大(如圖8-21所示),柱塞套內(nèi)圓柱面的下部開有一道環(huán)形集油槽2,從柱塞偶件間隙泄漏的燃油被收集在槽內(nèi),經(jīng)回油孔1流回油泵低壓油腔,以防止燃油沿柱塞泄漏稀釋油泵中的機油。在柱塞頂部開有啟動槽3使發(fā)動機易于啟動。
(3)噴油泵的開始供油時刻及供油間隔角度的調(diào)整可以由增減凸緣套筒下面的墊片45進行(見圖8-20)。
(4)鋼球式油量調(diào)節(jié)機構(gòu)由于每個柱塞的控制套筒38上都裝有一個與調(diào)節(jié)拉桿28上的相應(yīng)凹槽相嚙合的小鋼球,因此移動調(diào)節(jié)拉桿,鋼球便帶動各柱塞控制套筒使柱塞轉(zhuǎn)動,以改變供油量(見圖8-20)。
(5)改變柱塞套進油孔相對于柱塞斜槽的位置以改變柱塞供油有效行程。柱塞套借銷釘與凸緣套筒連接(見圖8-20),因此轉(zhuǎn)動凸緣套筒可帶動柱塞套。凸緣套筒上開有長圓形孔,允許轉(zhuǎn)動10°。
圖8-20
P型噴油泵圖8-21柱塞套偶件的結(jié)構(gòu)
(6)采用壓力潤滑,發(fā)動機氣缸體主油道的壓力機油通過節(jié)流閥的進機油孔13,進入液輪傳動部件與泵體間的間隙,再流入泵體底蓋和調(diào)速器殼體中。油量超過泵體上的回機油孔14的位置時,便經(jīng)此處及相應(yīng)管道流回發(fā)動機油底殼。發(fā)動機更換機油時,應(yīng)沖洗噴油泵及調(diào)速器殼體(見圖8-20)。
(7)由于采用整體式泵體,故這種泵體結(jié)構(gòu)復(fù)雜,維修保養(yǎng)不便。
8.3.3分配式噴油泵
現(xiàn)以東風(fēng)(康明斯)柴油機汽車采用的波許VE分配泵為例來說明分配泵的構(gòu)造與原理。
1.VE分配泵的供給系統(tǒng)的組成及分配泵結(jié)構(gòu)
VE分配泵的供給系統(tǒng)如圖8-22所示。它是由凸輪軸驅(qū)動的膜片式輸油泵將燃油從油箱吸出后產(chǎn)生一定的壓力通過濾清器輸?shù)蕉壿斢捅茫儆啥壿斢捅脤毫μ岣叩?0~50kPa后輸?shù)街?,由柱塞泵將壓力提高?0MPa以上,由分配頭按氣缸的工作次序?qū)⒏邏河退偷礁鳉飧椎膰娪推鲊娙霘飧兹紵鞴?,多余的燃油流回燃油箱?/p>
圖8-22VE分配泵的供給系統(tǒng)圖8-23分配泵的結(jié)構(gòu)及工作原理(a)工作原理;(b)結(jié)構(gòu)
2.工作原理
1)低壓供油滑片泵的轉(zhuǎn)子被固定在殼體的偏心內(nèi)運動(見圖8-24),轉(zhuǎn)子上的四個滑片在離心力的作用下向四周甩出,貼在偏心環(huán)上。當前面一個滑片刮過進油槽口時,由產(chǎn)生的真空將燃油吸入偏心環(huán)內(nèi),由后面一個滑片將偏心環(huán)內(nèi)的燃油壓向出油口。如低壓油道內(nèi)的壓力超過預(yù)定值,則部分壓力油便從調(diào)節(jié)閥分流,重新回到進油口。如此,使低壓油道內(nèi)始終保持一定的壓力。
圖8-24低壓供油
2)高壓供油高壓供油部分的結(jié)構(gòu)如圖8-25所示。傳動軸轉(zhuǎn)動時,通過聯(lián)軸器1傳到凸輪盤3。凸輪盤緊靠在滾輪圈2的滾輪上。這樣,傳動軸旋轉(zhuǎn)時使凸輪盤上的凸輪運動轉(zhuǎn)變?yōu)橥馆啽P3及泵油柱塞5的旋轉(zhuǎn)和往復(fù)運動。柱塞5在凸輪盤3的推動下進行泵油,然后在彈簧作用下回到進油位置。凸輪盤上的凸輪數(shù)與柴油機氣缸數(shù)相同,凸輪升程及速度與柴油機燃油系相匹配,因此,不同機型不能互換。
圖8-25高壓供油部分的結(jié)構(gòu)
泵油過程如下:
(1)進油。如圖8-26所示,柱塞9在下行程終點位置時,柱塞上部的進油槽與套筒上的進油口2相對,燃油經(jīng)電磁停油閥1進入壓油腔4和柱塞套內(nèi)。
圖8-26進油
(2)泵油。如圖8-27所示,柱塞9上行,并旋轉(zhuǎn)到進油口關(guān)閉,柱塞上的分配孔與套筒上的出油孔相通時,分配油路打開。與此同時,由于柱塞旋轉(zhuǎn),平面凸輪10被滾輪11頂起,柱塞繼續(xù)上升,將燃油壓縮,高壓油經(jīng)出油閥6壓到噴油器5,向氣缸噴油。
圖8-27泵油(圖注同圖8-26)
(3)配油。如圖8-28所示,柱塞在旋轉(zhuǎn)時,其分配口5與各氣缸噴油器的通路分別對口,將高壓燃油分配到各氣缸的噴油器。
圖8-28配油1—柱塞;2—分配通路;3—進油道;4—進油槽;5—分配口
3)增壓補償器增壓補償器安裝于分配泵的上部,其頂部進氣壓力管與增壓器相通。其結(jié)構(gòu)如圖8-29所示。其腔內(nèi)由一膜片分隔成兩個密封腔。壓力彈簧一端作用于膜片,另一端抵住調(diào)整螺母。調(diào)整螺母用來調(diào)整彈簧預(yù)緊力,使增壓補償器的作用與增壓壓力相一致。
圖8-29增壓補償器
膜片與帶有錐形控制面的滑銷相聯(lián)。與滑銷軸線成直角的導(dǎo)銷與錐面接觸,將滑銷的運動傳遞給停油桿,由它改變?nèi)摵赏S臀恢谩m敳康恼{(diào)整螺釘決定滑銷的初始位置。柴油機在低轉(zhuǎn)速工作時,由于增壓器壓力不足以壓縮彈簧,故膜片處于初始位置。當轉(zhuǎn)速提高,增壓器壓力增大到一定值時,壓縮彈簧,使膜片和滑銷向下移動。導(dǎo)銷根據(jù)由滑銷錐面形狀確定的規(guī)律運動,使停油桿繞支點M轉(zhuǎn)動,推動張緊桿、啟動桿,使控制環(huán)向增大供油方向移動,供油量增加。當增壓壓力達到一定值時,供油量不再繼續(xù)增大。當增壓壓力下降時,彈簧彈力使膜片和滑銷向上回位,補償作用向相反方向進行,供油量減少。如增壓器損壞,增壓補償器處于初始位置,供油量減小,發(fā)動機仍能正常運轉(zhuǎn)而不冒黑煙。
8.4
調(diào)速器
8.4.1調(diào)速器的功用柴油機工作時外界負荷往往經(jīng)常變化,使用上希望柴油機在外界負荷變化時能自動地維持較穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速,但實際上因噴油泵的速度特性而無法滿足這一要求。具體來說,車用柴油機在運行時,由于路面等因素使運轉(zhuǎn)負荷臨時增大,此時轉(zhuǎn)速必然降低,要想維持原來的轉(zhuǎn)速,就必須增大噴油泵的供油量,但噴油泵在轉(zhuǎn)速降低時,由于柱塞套回油孔的節(jié)流作用減小和柱塞副漏油量的增大,使得供油量也減小,此即噴油泵本身的速度特性,由此必然使轉(zhuǎn)速進一步降低,甚至熄火。反之,當外界負荷突然減小時,則轉(zhuǎn)速隨之提高,應(yīng)當減小噴油泵的供油量來保持原來的轉(zhuǎn)速,但是因噴油泵本身隨轉(zhuǎn)速上升而使柱塞套進油孔的節(jié)流作用增強和柱塞副漏油量減少,噴油泵供油量反而上升,轉(zhuǎn)速隨之繼續(xù)升高。若負荷突然減至零,則可能有“飛車”的危險。因此要想維持柴油機穩(wěn)定運轉(zhuǎn),就必須采用一種專門裝置來保證在所要求的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi),隨著柴油機工作時負荷的變化而自動調(diào)節(jié)供油量,這種裝置就是調(diào)速器。
8.4.2調(diào)速器的種類按調(diào)速器起作用的轉(zhuǎn)速范圍,調(diào)速器可分成下列四種:
(1)單程式調(diào)速器:用于恒定轉(zhuǎn)速工況的柴油機,如發(fā)電機組。
(2)全程式調(diào)速器:用于負荷變化較大、在任意轉(zhuǎn)速下能穩(wěn)定工作而轉(zhuǎn)速范圍又較廣的柴油機,如拖拉機、工程機械、大型載重車、礦用車、船舶和機車等。
(3)兩極式調(diào)速器:用于轉(zhuǎn)速變化較頻繁的柴油機,只穩(wěn)定和限制柴油機的最低及最高轉(zhuǎn)速,其中間轉(zhuǎn)速工況由人工直接操縱。
(4)極限式調(diào)速器:用于限制柴油機的最高轉(zhuǎn)速,它實際上是一種超速保護裝置,如船舶主機和重要的中大功率柴油機等。
8.4.3機械式調(diào)速器的基本工作原理
1.兩極式調(diào)速器兩極式調(diào)速器能穩(wěn)定和限制最低與最高轉(zhuǎn)速。柴油機的正常工作轉(zhuǎn)速由駕駛員通過加速踏板直接控制。兩極式調(diào)速器的結(jié)構(gòu)如圖8-30所示。
這種調(diào)速器的主要特點是調(diào)速彈簧由兩極組成。外調(diào)速彈簧4較長,但剛性較弱;內(nèi)調(diào)速彈簧6較短,但剛性強。外彈簧的預(yù)緊力小而內(nèi)彈簧的預(yù)緊力大。未工作時,兩彈簧之間保持一定距離。此外,供油拉桿8既可由調(diào)速器操縱,又可由駕駛員直接控制。
圖8-30兩極式調(diào)速器
兩極式調(diào)速器的工作情況如下:當柴油機未工作時,外調(diào)速彈簧4將供油拉桿8推向供油量最大的位置。柴油機啟動后,轉(zhuǎn)速上升,由于外彈簧預(yù)緊力小且剛性弱,因此飛球即可推動供油拉桿向減小供油量的方向移動。當轉(zhuǎn)速升至某一轉(zhuǎn)速nd時,推力盤3與內(nèi)彈簧座5相接觸。這時,由于內(nèi)彈簧預(yù)緊力大而剛性強,因此即使轉(zhuǎn)速繼續(xù)升高,飛球的離心力仍不足以推動內(nèi)彈簧座移動。但此時如因外界負荷變化而使轉(zhuǎn)速低于nd時,外調(diào)速彈簧即可推動供油拉桿左移,增加供油量,以保持柴油機在nd轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定工作。nd為最低空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。當柴油機轉(zhuǎn)速升至標定轉(zhuǎn)速時,飛球離心力顯著升高,其軸向分力與內(nèi)、外彈簧力相平衡。此時,轉(zhuǎn)速稍許上升,推力盤即推壓內(nèi)、外彈簧,使供油量減少,其工作情況與前述單程式調(diào)速器的相同。在轉(zhuǎn)速nd與標定轉(zhuǎn)速之間,調(diào)速器不起作用,這時駕駛員可根據(jù)需要調(diào)節(jié)供油量來控制柴油機的轉(zhuǎn)速。
2.全程式調(diào)速器圖8-31所示為一種全程式調(diào)速器的作用原理圖。這種調(diào)速器的特點是,調(diào)速彈簧的彈力可以由駕駛員在一定范圍內(nèi)加以調(diào)節(jié)。因此,調(diào)速器起作用的轉(zhuǎn)速也相應(yīng)地在一定范圍內(nèi)變化。由駕駛員操縱的操縱臂10,其下端與調(diào)速彈簧滑座6相接觸。當操縱臂10順時針擺動時,調(diào)速彈簧被壓緊,彈力增大,使調(diào)速器起作用,轉(zhuǎn)速增高。當操縱臂10與最高轉(zhuǎn)速限位螺釘9相碰時,起作用的轉(zhuǎn)速達到最大。通常該轉(zhuǎn)速為標定轉(zhuǎn)速。如將螺釘9向外旋出,則起作用的轉(zhuǎn)速升高,旋入則降低。
圖8-31全程式調(diào)速器的作用原理圖如將操縱臂反時針擺動,則調(diào)速彈簧放松,起作用的轉(zhuǎn)速降低。當操縱臂10下端與怠速限位螺釘8相碰時,調(diào)速器則在最低空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速下起作用,以保持怠速工作穩(wěn)定。由上述介紹可知,裝有全程式調(diào)速器的柴油機,若駕駛員扳動操縱臂,只是改變調(diào)速彈簧的彈力,也即改變柴油機的工作轉(zhuǎn)速,而柴油機的供油量則由調(diào)速器根據(jù)外界負荷的變化自動地進行調(diào)節(jié)。這大大減輕了駕駛員在負荷變化頻繁時的勞動強度,同時也提高了工作效率。
8.5
柴油機燃油供給系的輔助裝置
8.5.1輸油泵輸油泵的功用是保證柴油在低壓油路內(nèi)循環(huán),并供應(yīng)足夠數(shù)量及一定壓力的燃油給噴油泵,輸油量應(yīng)為全負荷最大噴油量的3~4倍。輸油泵有活塞式、膜片式、齒輪式和葉片式等幾種,本書主要介紹最常用的活塞式輸油泵。
活塞式輸油泵的構(gòu)造如圖8-32所示。其油路示意圖見圖8-33,活塞19向凸輪軸方向移動時的油流路線以實線箭頭表示;活塞反向移動時的油流路線以虛線箭頭表示。少量柴油自泵腔Ⅱ滲入頂桿及其導(dǎo)管之間的間隙供潤滑用,然后經(jīng)回油道26流回進油口。柴油機長時期停機后欲再啟動時,應(yīng)先將柴油濾清器和噴油泵的放氣螺釘擰開,再將手泵拉鈕10旋開,反復(fù)抽按手泵活塞6?;钊闲袝r,將柴油經(jīng)單向閥3吸入手泵泵腔;活塞下行時,單向閥關(guān)閉,柴油自手泵泵腔經(jīng)輸油泵腔Ⅰ和單向閥15流入并充滿柴油濾清器和噴油泵低壓腔,將其中的空氣驅(qū)除干凈。然后擰緊放氣螺釘,旋緊手泵拉鈕,再行啟動柴油機。
圖8-32活塞式輸油泵
圖8-33活塞式輸油泵油路示意圖
當輸油泵的供油量大于噴油泵的需要量,或柴油濾清器阻力過大時,油路和下泵腔油壓升高。若此油壓與彈簧壓力平衡,則活塞停在某一位置,不能回到下止點,即活塞的有效行程減小,從而減少了輸油量,并限制油壓的進一步提高。這樣,就實現(xiàn)了輸油量和供油壓力的自動調(diào)節(jié)。手泵活塞6與手泵體5,輸油泵的活塞19與輸油泵體23,以及頂桿24與頂桿套等都是經(jīng)過選配和互研而成的偶件,其配合精度較高,不可互換。當輸油泵的活塞與殼體的間隙過大或磨損嚴重時,將使供油量下降;當頂桿與頂桿套之間的間隙過大時,則會導(dǎo)致柴油泄漏到噴油泵的凸輪軸腔內(nèi),使機油稀釋而影響噴油泵的壽命。手泵活塞與手泵體之間有橡膠密封裝置,除非手泵中的橡膠圈損壞,否則一般不宜拆動。
8.5.2濾清器
柴油在運輸和儲存過程中,不可避免地會混入塵土和水分,儲存較久后,因氧化、膠質(zhì)還將增多。為保證噴油泵和噴油器工作可靠并延長其使用壽命,除使用前將柴油嚴格沉淀過濾外,在柴油機供油系統(tǒng)中還采用濾清器,以便濾掉柴油中的機械雜質(zhì)和水分。通常設(shè)有粗細兩級濾清器,也有的柴油機只用單級濾清器。此外,還裝有其他輔助元件。圖8-34是目前車用柴油機多數(shù)采用的兩級雙聯(lián)柴油濾清器。第一級為紙質(zhì)濾芯,第二級為毛氈或紙質(zhì)濾芯。由輸油泵來的柴油先進入左邊第一級濾清器的外腔,穿過濾芯后進入內(nèi)腔,再經(jīng)蓋內(nèi)油道流向第二級濾清器。
圖8-34兩級雙聯(lián)柴油濾清器
8.6柴油機燃油供給系的檢修8.6.1噴油泵總成的檢修
1.柱塞與柱塞套的檢修
1)柱塞與柱塞套的耗損特點雖然柱塞偶件采用優(yōu)質(zhì)鋼材和精密加工而成,但由于高壓燃油的高速流動沖刷和燃油中的機械雜質(zhì)的存在,因此不可避免地會發(fā)生磨損。由于柱塞偶件運動速度快和受力較大,因此又不可避免地會出現(xiàn)變形、裂紋和斷裂。
2)柱塞與柱塞套的外觀檢查檢查柱塞表面是否有明顯的磨損痕跡、彎曲或頭部變形,柱塞與套筒是否有裂紋,柱塞頭部斜槽、直槽及環(huán)槽邊緣是否有剝落或銹蝕現(xiàn)象,柱塞套筒內(nèi)圓表面是否有銹蝕或顯著刻痕等。如果發(fā)現(xiàn)有上述損傷,則應(yīng)更換柱塞副。柱塞偶件磨損部位如圖8-35所示。
圖8-35柱塞偶件磨損部位(a)柱塞磨損部位;(b)柱塞套筒磨損部位
3)柱塞的滑動性試驗先用清潔的柴油仔細清洗柱塞副,并涂上干凈的柴油后進行試驗。如圖8-36所示,將柱塞套傾斜60°左右,拉出柱塞全行程的1/3左右后放手,柱塞應(yīng)在自重作用下平滑緩慢地進入套筒內(nèi)。然后轉(zhuǎn)動柱塞,在其他位置重復(fù)試驗,柱塞均應(yīng)能平穩(wěn)地滑入套筒內(nèi)。
圖8-36柱塞的滑動性試驗
4)柱塞的密封性試驗用手指蓋住柱塞套的頂部和進、出油口,使柱塞處于最大供油位置,另一只手將柱塞由最上方位置向下拉,此時,應(yīng)感到有明顯的吸力;放松柱塞后,柱塞應(yīng)能迅速回到原位,否則,應(yīng)更換新柱塞副。
2.出油閥及閥座的檢修
1)出油閥及閥座的磨損特點如圖8-37所示,出油閥長時間工作后,其工作表面會產(chǎn)生磨損,磨損最嚴重的部位是密封錐面和出油閥減壓環(huán)及與之相配合的內(nèi)孔表面。閥座導(dǎo)向孔內(nèi)圓表面呈上大下小的錐形。
圖8-37出油閥偶件的磨損1—出油閥體的磨損;2—出油閥座的磨損;3—出油閥
2)出油閥及閥座的外觀檢查偶件表面經(jīng)外觀檢查應(yīng)無下列情況:銹蝕、裂痕、裂紋、明顯損傷、錐形密封帶光澤暗淡、有刻痕、環(huán)帶不完整、光澤寬度不一致、偶件密封錐面有傷痕或凹陷或磨損,否則應(yīng)更換。
3)出油閥及閥座的滑動性試驗將清洗干凈的出油閥偶件浸潤后取出并置于垂直位置,抽出閥的配合長度的1/3,在各種徑向位置松開出油閥均能順利地靠自身重量落座,無任何卡滯現(xiàn)象。
4)出油閥及閥座的密封性試驗如圖8-38所示,將出油閥從出油閥座拉出約5mm(減壓環(huán)帶與出油閥平齊),堵住出油閥座的下孔,然后用力壓出油閥入座。壓時費力,松開時出油閥能自動彈出為正常,否則為不密封。
圖8-38出油閥偶件密封性試驗
3.調(diào)節(jié)齒條與扇形齒輪的檢修
(1)檢查油量調(diào)節(jié)齒條與扇形齒輪的配合間隙,及其與襯套工作面的磨損,若逾限(超過0.30mm),則應(yīng)更換。
(2)檢查油量調(diào)節(jié)齒條的彎曲度,如超過0.05mm,則應(yīng)予冷壓校正。
(3)檢查油量調(diào)節(jié)齒條軸頸與裝在泵體中的襯套的配合間隙,其數(shù)值應(yīng)為0.032~0.100mm。超過規(guī)定時應(yīng)換用新套。新套外圓與泵體孔配合過盈為0.030~0.075mm。鑲在泵體兩端襯套的內(nèi)孔的同軸度誤差,在泵體全長范圍內(nèi)不得大于0.02mm。
(4)檢查控制柱塞套缺口與柱塞下凸塊的配合間隙,如超過0.12mm,則必須進行修理。
4.挺柱的檢修
(1)檢查挺柱與泵體座孔的配合(間隙為0.02~0.062mm),其間隙超過規(guī)定(極限為0.25mm)時,挺柱可采取鍍鉻磨光法修理。泵體座孔可采取鏜削法修復(fù)。加工時必須使用專用夾具,以防止座孔中心線前、后、左、右偏移,其表面粗糙度Ra小于1.6μm。座孔鏜削尺寸需根據(jù)磨光后的挺柱尺寸來確定,使其配合間隙恢復(fù)到規(guī)定的標準。
(2)檢查挺柱與滾輪的磨損和損傷以及它們之間的間隙(見圖8-39),使調(diào)整螺釘上下移動,測量其外徑,觀察百分表讀數(shù)。如間隙總量超過0.30mm,則應(yīng)換新件。
圖8-39檢查挺柱與滾輪間隙1—百分表;2—滾輪;3—滾輪襯套;4—調(diào)整螺釘
(3)檢查挺柱銷與內(nèi)襯套之間和內(nèi)襯套與滾輪之間的配合間隙,其值應(yīng)為0.011~0.100mm,若超過0.15mm,則允許選配內(nèi)襯套恢復(fù)至標準。
(4)挺柱銷與挺柱體孔的間隙不應(yīng)超過0.05mm,超過則應(yīng)換用新挺柱銷。
(5)檢查挺柱調(diào)節(jié)螺栓頂部的磨損,若超過0.20mm,則應(yīng)更換。
5.凸輪軸及軸承的檢修
(1)檢查凸輪軸彎曲度,如超過0.05mm,則應(yīng)冷壓校正或更換。
(2)檢查凸輪軸安裝油封處的軸頸,如磨損成溝槽,且深度超過0.10mm,則應(yīng)更換。
(3)滾球軸承外徑與軸承蓋和調(diào)速器軸承座孔的配合過盈為-0.021~-0.050mm,如有松動,則可采取軸承外圈鍍鉻磨配的方法修復(fù)或更換。
(4)檢查各凸輪面以及錐形部分是否有剝落、磨損和凹痕,若有,必要時需更換凸輪軸。
8.6.2分配式噴油泵的檢修
1.滑片式輸油泵和壓力控制閥的檢修
(1)檢查輸油泵滑片及與滑片接觸表面是否磨損。若出現(xiàn)輕微磨損,則可用0號和00號砂布研磨端蓋;若磨損量較大,則可在平面磨床上磨平;若泵蓋中心都磨損過大,則不能修復(fù)。
(2)檢查壓力控制閥和閥套表面是否磨損。若磨損輕微,則可對壓力控制閥及其套精研、拋光后重新選配;若磨損量太大,則應(yīng)配新件。
(3)裝配后的檢查如下:①滑片與偏心環(huán)配合的質(zhì)量檢查。用手使滑片在偏心環(huán)中轉(zhuǎn)動,當轉(zhuǎn)至偏心環(huán)最小徑向尺寸時,稍有卡阻感覺但又能轉(zhuǎn)過去,即為配合恰當,否則不能使用。②滑片與滑片轉(zhuǎn)子槽的配合檢查?;c滑片轉(zhuǎn)子槽之間,應(yīng)能使滑片在滑片轉(zhuǎn)子槽中無卡阻地靈活移動,但側(cè)向間隙不應(yīng)過大。新的滑片與滑片轉(zhuǎn)子側(cè)向間隙為0.010~0.047mm。
③滑片與輸油泵蓋配合的質(zhì)量檢查?;?、滑片轉(zhuǎn)子和偏心環(huán)裝配好后,滑片應(yīng)低于偏心環(huán)而略高于滑片轉(zhuǎn)子,一般用手可感覺到。在配合間隙正常的情況下,裝上輸油泵蓋后,應(yīng)能轉(zhuǎn)動自如,無卡阻現(xiàn)象,否則應(yīng)重新選配。④壓力控制閥與壓力閥套筒配合的質(zhì)量檢查。壓力控制閥在閥套中應(yīng)能運動自如,無卡阻現(xiàn)象(可用4~5mm銅棒推動壓力控制閥進行試探)。如運動不靈活,可振動閥套,壓力控制閥仍不能掉出,則說明間隙太小,應(yīng)用細研磨膏進行研磨。若壓力控制閥能依靠本身質(zhì)量自閥中掉出,則說明間隙過大。
2.內(nèi)凸輪、滾柱與滾柱座的檢修檢查滑動表面是否產(chǎn)生磨痕、拉毛乃至嚴重劃痕和燒損。輕微磨損的滾柱座,經(jīng)研磨消除磨痕后,可以另行選配合適的滾柱繼續(xù)使用;內(nèi)凸輪需經(jīng)靠模磨床磨削和拋光后再用,如加大尺寸超過0.30mm,只能更換。
3.分配轉(zhuǎn)子和分配套筒的檢修
(1)觀察分配轉(zhuǎn)子和分配套筒進、出油孔處的磨損環(huán)帶,如果僅油孔上、下邊緣有兩圈印痕,中間無明顯磨損痕跡,則可繼續(xù)使用。若磨損部位已成乳白色環(huán)帶,則需要修理。(2)滑動性試驗。轉(zhuǎn)子表面浸潤柴油,然后放入呈25°傾角的分配套筒中。若轉(zhuǎn)子稍微轉(zhuǎn)動后,依靠自身質(zhì)量能緩慢平穩(wěn)滑落,則表明配合間隙合適,否則需重新選配。將轉(zhuǎn)子表面浸潤柴油后放入分配套筒,然后抽出,在光照下轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子表面有一層反光油膜。若該油膜呈紅綠色并僅分布于出油孔附近,則可用。
(3)密封性試驗。如圖8-40所示,把分配轉(zhuǎn)子和分配套筒裝配好,將其中任一出油接頭接在噴油器試驗臺上,轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子,使轉(zhuǎn)子的進、出油孔與分配套筒上的進、出油孔處于錯開位置,扳動噴油器試驗臺分配轉(zhuǎn)子與分配套筒臺操縱手柄,觀察壓力從24.5MPa降到19.6MPa所需的時間,此時間應(yīng)在3s以上。
圖8-40分配轉(zhuǎn)子和分配套筒密封性試驗油路示意圖
4.柱塞的檢修
柱塞在柱塞孔中應(yīng)能較靈活地移動且有較小阻力。經(jīng)驗表明,配合間隙好的柱塞,用手拍3~5下才能由孔內(nèi)自動滑下。若柱塞孔垂直放置,柱塞能依靠自身重量下落,則表明間隙過大。柱塞與柱塞孔還可進行密封性試驗。在噴油器試驗臺上壓力升至24.5MPa,觀察壓力從24.5MPa下降至19.6MPa所需的時間,此時間應(yīng)在1s以上。
5.斷油電磁閥和轉(zhuǎn)速傳感器的檢修
如圖8-41所示,將斷油電磁閥與蓄電池的兩電極連接,然后再斷開導(dǎo)線,電磁閥發(fā)出“咔嗒”(閥門能隨之伸縮)為正常,否則應(yīng)進行更換;將電阻表接在轉(zhuǎn)速傳感器上,其電阻值在600~800Ω為正常。
圖8-41檢查電磁閥和轉(zhuǎn)速傳感器
8.6.3噴油器的檢修噴油器的檢修方法如下:
(1)調(diào)壓彈簧兩端面相對彈簧中心線的垂直度偏差應(yīng)小于0.5mm,一組噴油器調(diào)壓彈簧的高度差應(yīng)小于3mm,否則要更換。
(2)針閥偶件的檢驗。①外觀檢查。各配合表面應(yīng)色澤均勻,無損傷和銹蝕,密封錐面環(huán)帶明亮、無麻點和刻痕,且寬度在0.5mm以內(nèi)。②針閥偶件在柴油中浸潤后使閥體與水平線呈45°夾角,從閥體中抽出針閥配合長度的1/3進行滑動性試驗,要求轉(zhuǎn)至任一位置放松針閥后,針閥應(yīng)能憑自重平滑,且均勻、無阻滯地滑到底。③針閥偶件出現(xiàn)噴孔磨損過大、端部凹陷、針閥退火變色或“咬死”,應(yīng)予更換。④針閥偶件的修理方法同柱塞偶件。
(3)噴油器噴油試驗。將被檢噴油器安裝在噴油試驗器上,壓動手柄使壓力升到1~1.96MPa,在10s內(nèi)噴油嘴不能有滴油現(xiàn)象。其噴霧情況如圖8-42和圖8-43所示。
然后檢查開始噴油的壓力:以每分鐘40次壓手柄,噴出的油霧應(yīng)均勻細密,并有“嗖嗖”的響聲。舊噴油器為14.22~15.20MPa,新噴油器為13.24~15.2MPa。若不符合要求,則可更換調(diào)整墊片進行調(diào)整(每改變0.01mm墊片厚度,噴油壓力就會升高約0.147MPa)。
圖8-42噴油實驗器1—油罐;2—開頭;3—放氣螺釘;4—油泵體;5—壓油手柄;6—油壓表;7—高壓油管;8—噴油器
圖8-43檢查噴油器的噴霧(a)噴油霧化最好;(b)滴漏(不密封);(c)不滴漏(密封良好)然后檢查開始噴油的壓力:以每分鐘40次壓手柄,噴出的油霧應(yīng)均勻細密,并有“嗖嗖”的響聲。舊噴油器為14.22~15.20MPa,新噴油器為13.24~15.2MPa。若不符合要求,則可更換調(diào)整墊片進行調(diào)整(每改變0.01mm墊片厚度,噴油壓力就會升高約0.147MPa)。
8.6.4調(diào)速器的檢修
1.彈簧的檢修檢查啟動彈簧、低速彈簧、高速彈簧的自由長度,彈力是否符合原廠規(guī)定。若出現(xiàn)彈力減弱、扭曲、裂紋及折斷等情況,應(yīng)予以更換。
2.飛球組合件或飛錘的檢修
1)飛球組合件的檢修傳動斜盤、推力盤的飛球滾道不允許有凹痕、剝脫、燒蝕、麻點和不均勻磨損。斜盤與凸輪軸軸頸、推力盤與凸輪軸軸頸的配合允許極限分別為0.10mm和0.15mm;如推力盤軸承松曠、磨損過大、發(fā)卡和變色等,則應(yīng)更換。飛球座內(nèi)鋼球應(yīng)轉(zhuǎn)動靈活、無軸向間隙感覺,更換時,必須同時更換一組全部飛球座部件,且同一組鋼球的直徑、重量不得有誤差。
2)飛錘的檢修飛錘的檢修包括以下四項主要內(nèi)容:飛錘襯套和支架銷孔的中心位置與原中心位置;飛錘襯套、銷、支架銷孔的配合間隙;飛錘臂的長度;兩個飛錘質(zhì)量差等。銷與飛錘襯套之間的間隙應(yīng)小于0.15~0.20mm,否則應(yīng)更換。也可鉸孔和選用大銷子。
3)各連接部位各連接部位應(yīng)操縱靈活,無阻滯,且操縱臂不動時,檢查調(diào)節(jié)齒桿的晃動量,其晃動量應(yīng)在0.5~1.0mm范圍內(nèi),否則應(yīng)更換。
3.噴油正時自動調(diào)節(jié)器的檢修
(1)飛錘底板銷釘和飛錘上的孔磨損過度,或飛錘底板與銷釘間的間隙過大,應(yīng)予修復(fù)或更換。
(2)飛錘限位裝置過度磨損、變形或松動,應(yīng)予修整或更換。
(3)彈簧如有一個變形松動或折斷,應(yīng)同時更換兩個彈簧。
8.6.5噴油泵及調(diào)速器的裝合
1.噴油泵裝合要點及注意事項
(1)噴油泵裝合前,應(yīng)徹底清洗所有零件,到清洗液不變色為止。柱塞與柱塞套、出油閥與閥座要用經(jīng)過仔細過濾的輕柴油清洗。清洗中,不得用硬刷刷洗和互相碰撞,并應(yīng)成對清洗,切勿混亂。
(2)注意對準安裝記號。油量調(diào)節(jié)套筒應(yīng)在齒條位于中間位置時裝入,柱塞下端凸塊上的符號應(yīng)與筒套縱向槽相對。
(3)安置出油閥及閥座前,必須檢查防漏墊圈內(nèi)外直徑的尺寸是否合適。如內(nèi)徑尺寸過小,則壓緊后會使閥座變形,有卡住出油閥的可能;如外徑尺寸過小,則會因密封不嚴而漏油。與此同時,還要仔細檢查柱塞套上平面與出油閥座下平面是否粘附污物,以防止裝合時不密合而造成的漏油。
(4)挺柱裝置裝入下泵體后,在凸輪軸轉(zhuǎn)動時,挺柱體應(yīng)上下運動自如,不得有阻滯和松曠現(xiàn)象。挺柱上的調(diào)整螺釘擰入后,不得露出過長,以免上下泵體合攏時將柱塞等零件擠傷。
(5)凸輪軸裝入泵體前,應(yīng)弄清旋轉(zhuǎn)方向和噴油順序,以免裝反。兩端的油封應(yīng)對著泵體內(nèi)的潤滑油,不可裝錯。裝好后,凸輪軸應(yīng)轉(zhuǎn)動靈活。
(6)噴油泵裝合后要檢查齒條的靈活性,用彈簧秤拉動齒條,所需拉力應(yīng)為2~3N,動作靈活而無卡滯。將噴油泵總成傾斜45°,齒條憑自身重量能自動伸出或退回。
(7)初步校準柱塞下端與挺柱調(diào)節(jié)螺栓之間的間隙,一般為0.30~0.40mm。
2.調(diào)速器裝合要點及注意事項
1)真空調(diào)速器部分的安裝
(1)先將調(diào)速器殼安裝在噴油泵殼后部,再將葉輪套進凸輪軸,葉輪葉片的平面部分須朝向調(diào)速器,葉片的方向隨噴油泵旋轉(zhuǎn)方向的不同而異。
(2)安裝膜片以前要在膜片的皮革上噴以足夠的膜片油,以防皮革硬化。當將膜片安裝在調(diào)速器殼上時,在膜片總成鑿密部分和調(diào)速器殼連接部分之間涂以密封劑,以防潤滑油泄漏。注意:密封劑不要涂在膜片的皮革上。
(3)裝置控制齒條,試其靈活性。(4)安裝膜片總成,連同自動校正彈簧及自動校正柱。(5)用連接螺栓連接控制齒條、自動校正柱、墊圈和開口銷。(6)安裝調(diào)速彈簧和膜片殼,在膜片殼上安裝怠速彈簧。
2)機械調(diào)速器部分的安裝
(1)將離心飛錘裝上凸輪軸、彈簧墊圈及螺母,飛錘分開應(yīng)靈活。
(2)安裝導(dǎo)臂及推桿應(yīng)無卡滯。對全負荷定位螺柱、調(diào)速螺栓、行程調(diào)節(jié)螺釘和怠速彈簧總成等各調(diào)整部位,要先以臨時狀態(tài)裝配,最后在噴油泵試驗上調(diào)整試驗后再固定。
8.6.6輸油泵的檢修
1.輸油泵零件的檢修
(1)檢查手壓泵手柄,松開手鈕后是否靈活彈出,柱塞是否上下滑動平順,缸筒是否磨損或凹陷,如有損壞,則應(yīng)更換。
(2)檢查推桿、柱塞和泵體間是否松曠,以及彈簧、襯墊、螺塞等有無損傷,必要時予以更換。柱塞與泵體間隙標準為0.03~0.06mm,極限為0.15mm。
(3)檢查挺桿、推桿、滑動件、滾輪與滾輪銷的間隙,以及卡簧等的磨損、裂紋和刮傷,如缺陷嚴重,則應(yīng)更換。滾輪與滾輪銷間隙標準為0.02~0.07mm,極限為0.30mm。
(4)檢查單向閥與座面有無磨損或變形,以及有無臺階。若缺陷嚴重,則應(yīng)更換;若屬輕微的臺階形磨損,則可用研磨砂劑,予以修磨。
(5)檢查單向閥彈簧有無變形、松弛和損傷,不可用時,應(yīng)更換。
(6)檢查油管接頭、濾網(wǎng)和襯墊有無破損,若損壞,應(yīng)更換。
(7)檢查泵體上的閥座是否有變形和磨損,必要時應(yīng)更換泵體。
2.輸油泵的裝復(fù)
1)柱塞部分的裝復(fù)
(1)用機油潤滑推桿將其裝入泵體,有倒角的一端朝向柱塞。
(2)裝回柱塞,使它的凹面朝向推桿,裝回柱塞彈簧。
(3)在螺塞的螺紋部分和座面之間涂以液體密封劑,墊以襯墊并擰緊。
2)挺桿部分的裝復(fù)
(1)在挺桿體上安裝挺桿滾輪,使它和滾輪銷孔對齊,然后裝合滾輪銷。
(2)使?jié)L輪銷端頭和滾輪體表面對齊,把挺桿滑動件裝回挺桿體后,將挺桿完全推進泵體,然后把卡環(huán)鉤頭伸進泵體上的孔中,最后將卡環(huán)嵌進泵體上的槽中。
3)止回閥的裝復(fù)
(1)將兩個止回閥分別裝入泵體手壓泵端和泵體出油螺塞端。安裝止回閥彈簧。
(2)安裝手壓泵和出油止回閥上的螺塞。
4)油管接頭和接頭螺栓的裝復(fù)安裝油管接頭和接頭螺栓,注意將濾網(wǎng)安裝在進油端接頭螺栓中。
3.輸油泵的試驗
(1)密封性試驗:擰緊手壓泵手鈕,封閉出油口,對進油口施加0.2MPa的空氣壓力,將輸油泵浸入煤油槽中,測驗輸油泵的漏氣量,每分鐘應(yīng)小于30mL。如果有微小氣泡從油隙滲出,則是正常的。
(2)吸油性能試驗:把輸油泵裝到噴油泵上,連接一根油管,將輸油泵置于比油平面約高1m處,以60r/min的轉(zhuǎn)速帶動輸油泵,在1min內(nèi),應(yīng)能吸進和排出油液。
(3)手壓泵吸油試驗:以每分鐘60~100次的速度壓動手壓泵手鈕,可觀察到手壓泵在壓動60次以前就能吸進和泵出油液。
(4)供油量的試驗:驅(qū)動噴油泵在1000r/min的轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn),若輸油泵在每15s內(nèi)能供油300mL,則供油率是適當?shù)摹?/p>
8.7柴油機燃油供給系的調(diào)試
8.7.1柱塞式噴油泵及調(diào)速器的調(diào)試
1.試驗前的準備工作
(1)噴油泵安裝到試驗臺上之前,先用手轉(zhuǎn)動凸輪軸和操縱搖臂,檢查其驅(qū)動機構(gòu)及調(diào)節(jié)拉桿運動的靈活性,不得有卡住和碰撞現(xiàn)象。
(2)在試驗臺上裝置噴油泵時,應(yīng)注意噴油泵與傳動軸相對正,并應(yīng)連接牢靠穩(wěn)妥。
(3)連接噴油泵及試驗臺各部之間的高、低壓油管應(yīng)備齊,并認真清潔試驗用儀器及工具。
(4)低速啟動試驗臺進行試運轉(zhuǎn),用手壓泵排除燃料系空氣,并檢查各油管連接處和密封處是否有滲漏現(xiàn)象,噴油泵及調(diào)速器各部件工作是否正常,驅(qū)動機構(gòu)有無卡住、咬緊或局部溫度過高現(xiàn)象。若出現(xiàn)以上情況,應(yīng)立即進行排除。
2.供油時間間隔的檢驗與調(diào)整
供油時間間隔,是指各個分泵供油的間隔角度。多缸柴油機噴油泵總成的各個分泵,不僅應(yīng)該在規(guī)定的時刻供油,而且在依次供油時,還應(yīng)當有相等的角度間隔。它一般是以噴油泵凸輪轉(zhuǎn)角來表示的,如四缸發(fā)動機的供油時間間隔為90°,六缸發(fā)動機的供油時間間隔為60°。檢驗供油時間間隔,一般是檢驗各單個噴油泵開始供油時的間隔角度。因此,首先要檢查噴油泵開始供油的時間,也就是檢查油泵柱塞上升到能將柱塞套進油孔堵住的時刻。
其工藝程序如下:
(1)把齒桿固定于供油位置,打開油泵體上的放氣螺塞,開動試驗臺,直至放氣孔流出不含氣泡的柴油,排凈空氣,將放氣螺塞擰緊。
(2)輸油泵供油壓力應(yīng)為0.3MPa。將噴油器油管接通,以便各缸油管出油。
(3)轉(zhuǎn)動刻度盤,若第一缸油管停止出油,則說明該缸柱塞已上升遮蓋住了進油孔,此時,即為第一缸開始供油,應(yīng)記住刻度盤讀數(shù)。
(4)繼續(xù)轉(zhuǎn)動刻度盤,用上述方法,按各缸工作順序檢驗各單泵的供油時間間隔角度。
(5)同一發(fā)動機相鄰各缸供油時間間隔角度偏差一般不得超過±0.5°。當供油角度不符時,可以通過改變柱塞位置的高度來調(diào)整,即用柱塞挺柱上的調(diào)整螺釘來調(diào)整。旋出則提高,旋進則推遲。旋動前應(yīng)先松開鎖緊螺母,調(diào)整合適后應(yīng)再鎖緊。
3.用油溢法檢驗供油時間間隔
這是一種比較簡單而又實用的方法,它是憑眼力觀察噴油泵出油口是否冒出柴油而確定供油始點的。
其工藝程序如下:
(1)用一段高壓油管,一端用螺母固定在(第一缸)單泵的出油口上,另一端用橡膠管連接一段內(nèi)徑為2mm,長約50~60mm的細玻璃管,如圖8-44所示。
(2)將油泵的操縱手柄放在最大供油位置,并排除噴油泵內(nèi)的空氣。
圖8-44用玻璃管觀察供油始點1—橡膠管;2—玻璃管;3—油管接頭;4—接頭螺母;5—出油螺套
(3)慢慢搖轉(zhuǎn)曲軸手搖柄或用螺釘旋具有撬動噴油泵柱塞使其泵油。當油面上升到玻璃管內(nèi)可以觀察的位置時,再緩慢而均勻地轉(zhuǎn)動曲軸,仔細觀察。當油面剛剛發(fā)生波動開始上升的瞬間停止轉(zhuǎn)動時,即為該(第一缸)單泵的供油始點。
(4)按氣缸工作順序逐一檢驗出各單泵的供油始點。每檢驗一個供油始點,即在噴油泵聯(lián)軸節(jié)盤外緣或飛輪側(cè)緣對正預(yù)先裝好的指針處做記號,以便觀察供油間隔角度是否正確。經(jīng)過調(diào)整后,任何相鄰兩個分泵的開始供油時間間隔角度偏差不應(yīng)超過0.5°~1°。
(5)若供油時間間隔不符合要求,則可調(diào)節(jié)噴油泵柱塞與挺柱之間的間隙。這個間隙不一定要相等,一般應(yīng)為0.4~1mm。對于挺柱不能調(diào)節(jié)的油泵,可調(diào)節(jié)油泵與機體之間安裝墊片的片數(shù)和厚度。供油時間間隔經(jīng)過以上檢驗調(diào)整后,如果柱塞挺柱的調(diào)整螺釘向上旋出過多,柱塞上端面就有碰著油閥座的可能。使用經(jīng)驗證明,這是柱塞事故性損壞的重要原因。因此,每單缸經(jīng)調(diào)整后,必須用手轉(zhuǎn)動噴油泵總成凸輪軸,借以試驗而避免柱塞與出油閥底座相碰撞。
4.供油提前角的檢驗與調(diào)整
柴油機供油提前角的大小與噴油方法、燃燒室形狀、壓縮比、曲軸轉(zhuǎn)速、燃油質(zhì)量等有關(guān),因此,對于不同型號的柴油機,其供油提前角往往不同。這個提前角應(yīng)按照該機型說明書的要求進行檢驗和調(diào)整。任何柴油機通常都有兩種提前角,即噴油提前角和供油提前角。一般地,噴油提前角與供油提前角之間間隔相差8°左右。在修理中,大都是檢驗供油提前角以察知供油時間是否正確。
檢驗供油提前角的程序是:先用手搖柄轉(zhuǎn)動曲軸,使第一缸的活塞到達壓縮行程的上止點前某一規(guī)定供油提前角度處停止,再使噴油泵的第一缸分泵處于供油始點的位置,將噴油泵驅(qū)動軸與油泵凸輪軸的聯(lián)軸器接好,如圖8-45所示。此時,噴油泵軸承蓋板上標記線應(yīng)與被動盤定時刻線重合。轉(zhuǎn)動曲軸,再重復(fù)檢驗一次。
圖8-45聯(lián)軸器1—調(diào)整螺釘;2—調(diào)節(jié)分度線;3—軸承蓋板上的標記線;4—被動盤定時刻線;5—驅(qū)動盤;6—聯(lián)軸器
如供油提前角與規(guī)定要求稍有出入,則可扭松聯(lián)軸器上兩個調(diào)整螺釘,變動驅(qū)動盤與聯(lián)軸器相互位置,進行適當調(diào)整。調(diào)整時,注意驅(qū)動盤上的每一調(diào)節(jié)分度線并不等于噴油泵凸輪軸的1°,通常是相當于噴油泵凸輪軸的3°。
5.供油量及供油不均勻度的檢查與調(diào)整檢驗噴油泵的供油量,主要是檢驗各單泵向氣缸內(nèi)供油量的不均勻度是否在容許的范圍內(nèi)。
(1)供油量的檢驗。①在一定轉(zhuǎn)速下,檢查不同油量控制桿行程位置時,各柱塞每噴100或200次的供油量。一般常在200r/min和600r/min時檢查油量控制桿在最大行程時,以及50%行程和怠速時三種情況下的油量。②在油量控制桿最大行程下,檢查各種不同轉(zhuǎn)速時柱塞每壓油100次或200次的油量,也有規(guī)定為400次油量的。一般檢查時的轉(zhuǎn)速常采用200r/min、600r/min和1000r/min。
(2)在發(fā)動機上直接檢驗供油量。檢驗時,先把各個噴油器都從發(fā)動機上拆下,把噴口轉(zhuǎn)向發(fā)動機外方,再緊好高壓油管,將油量控制桿放在供油量最大位置,然后轉(zhuǎn)動曲軸。當各個噴油器所噴出的油霧都不夾雜氣泡時,再在每個噴油器噴口下面放一個有刻度的玻璃容器。以150~200r/min的速度轉(zhuǎn)動曲軸,到一定轉(zhuǎn)速后(例如100r/min),查看各量杯內(nèi)的油量及其供油的不均勻度。
(3)供油不均勻度的檢驗。多缸柴油機各缸的供油量應(yīng)盡量取得一致,但由于各單泵零件磨損程度不可能相同,很難一致,因此,將使各缸工作壓力不同,從而使發(fā)動機功率降低運轉(zhuǎn)不勻。其供油不均勻度控制得越小越好。各缸供油量不均勻度的差別:高速最大供油量時的差別不超過3%,中速供油量時的差別不超過5%,低速供油量時的差別不超過7%,各分泵平均供油量的差別不超過5%。檢驗應(yīng)進行三次,若三次供油不均勻度超過規(guī)定,則應(yīng)進行調(diào)整。
(4)供油量的調(diào)整。供油量不均勻度的調(diào)整一般是用變更油泵柱塞的供油時間來達到的。其工藝程序如下:先將噴油泵齒條向停止供油方向拉出,以便松開扇形齒輪上的緊固螺釘。轉(zhuǎn)動油量調(diào)節(jié)套筒,根據(jù)需要向左或向右轉(zhuǎn)動一個不大的角度,改變了柱塞與柱塞套的相對位置,因而也改變了供油量。調(diào)整適當后,扭緊緊固螺釘。轉(zhuǎn)動油量調(diào)節(jié)套筒,調(diào)整供油量大小時,應(yīng)根據(jù)柱塞的結(jié)構(gòu)形式,確定其轉(zhuǎn)動方向。
6.噴油正時自動調(diào)節(jié)器自動供油提前角的調(diào)整某些柴油機在噴油泵的驅(qū)動端裝有機械飛錘離心式供油角度自動提前裝置。提前裝置前端噴油泵傳動凸緣上有兩個長圓孔,松開噴油泵傳動凸緣上的兩只緊固螺栓,可調(diào)整噴油泵的開始供油提前角。自動供油提前角為0°~5°30′。調(diào)整時,調(diào)速裝置控制油量齒條拉桿,應(yīng)放在最大轉(zhuǎn)速位置(最高瞬時轉(zhuǎn)速小于2200r/min,最低空車轉(zhuǎn)速小于400r/min);否則,供油提前角會偏大,使燃燒惡化,影響發(fā)動機功率。調(diào)整后應(yīng)緊固螺栓,以防松動。調(diào)整時,還可通過飛輪殼上的小方孔使孔凹槽對準飛輪上的刻度線,在長刻度線處刻有-25的標記。
7.調(diào)速器最大供油量和最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速的調(diào)整
1)機械離心兩極式調(diào)速器的調(diào)整在調(diào)速器殼外具有調(diào)整發(fā)動機最高轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)螺釘和調(diào)整最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速的調(diào)整螺釘。在殼內(nèi)有一個限位螺釘,是限制操縱搖臂向左轉(zhuǎn)動的最大位移,即起限制最大供油量及轉(zhuǎn)速的作用。出廠時,將供油限制在97kW、1500r/min的位置。新車在行駛1500km后,應(yīng)將第一級鉛封的限位螺釘拆除,并調(diào)整最大供油量的限位螺釘,噴油泵凸輪軸轉(zhuǎn)速固定在750r/min,泵油達400次,最大供油量為52mL,以保證發(fā)動機在1800r/min時,發(fā)出118kW的功率。最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速的調(diào)整是先將柴油機空車轉(zhuǎn)速調(diào)整為450~500r/min,然后調(diào)節(jié)調(diào)速器的低速調(diào)整螺釘,使彈簧底座與低速限制塊相接觸。
2)機械離心全程式調(diào)速器的調(diào)整在調(diào)速器后殼上有三個調(diào)整螺釘。旋進高速限位螺釘,則高轉(zhuǎn)速減低;反之,轉(zhuǎn)速增高。旋進低速限位螺釘,則低轉(zhuǎn)速增高;反之,低轉(zhuǎn)速減低。旋進最大油量限位螺釘,則油量增加;反之,油量減少。
8.7.2分配式噴油泵的調(diào)試分配泵的調(diào)試應(yīng)在專用試驗臺上進行,也可在柱塞式噴油泵試驗臺上進行。如果固定裝置、驅(qū)動裝置和高壓油管不合適,則可進行適當改裝,然后進行調(diào)試。其工藝程序如下:
(1)預(yù)調(diào)滿載時的噴射容積。對助力補償器施加47kPa的壓力,用滿載設(shè)定螺釘來調(diào)整供油量。注意:各缸供油量應(yīng)用量筒測量,且測量前將量筒傾斜倒油30s以上,使里面殘留的燃油倒凈。檢查時,對于L系列發(fā)動機,轉(zhuǎn)速在1000r/min時,計量行程數(shù)為200次的供油量應(yīng)為7.54~7.68mL。
(2)將調(diào)速器軸凸出量調(diào)整至2.0~2.15mm,測量轉(zhuǎn)速在400r/min時,泵的內(nèi)部壓力應(yīng)為215.6~274.4kPa。若泵內(nèi)壓力過低,則應(yīng)輕輕敲打調(diào)節(jié)閥活塞進行調(diào)整;若壓力過高或調(diào)節(jié)閥活塞敲過頭,則應(yīng)更換調(diào)節(jié)閥。
(3)測量各種轉(zhuǎn)速下的溢流容積。泵的轉(zhuǎn)速為1850r/min時,溢流容積應(yīng)為330~750mL/min;泵的轉(zhuǎn)速為2000r/min時,溢流容積應(yīng)為350~770mL/min。
(4)拆下正時器罩,安裝正時器測試裝置并將其歸零。對助力補償器施加47.04kPa的壓力,當泵的轉(zhuǎn)速分別為800r/min、1200r/min、2000r/min和2300r/min時,活塞行程應(yīng)分別為0.8~1.6mm、2.4~3.2mm、5.6~6.4mm和6.36~7.16mm。若某一轉(zhuǎn)速下的活塞行程不在標準值內(nèi),則應(yīng)調(diào)整正時調(diào)整螺釘,且檢查彈簧左側(cè)罩上的墊圈是否良好。
(5)助力補償器的壓力從133.3kPa降到130.3kPa時所需的時間不應(yīng)低于10s。
(6)檢查調(diào)整全負荷時的供油量。如圖8-46所示,調(diào)整桿角度往怠速一側(cè)應(yīng)為14.0°~24.0°,往最大速度一側(cè)應(yīng)為9.0°~19.0°。如對助力補償器施加17.6kPa的壓力測得全負荷時的供油量應(yīng)符合下列標準:當泵的轉(zhuǎn)速為1200r/min,計量行程數(shù)為200次,調(diào)整桿角度為9.0°~19.0°時,供油量應(yīng)為7.44~7.86mL。否則,調(diào)整全負荷油量調(diào)節(jié)螺釘。
圖8-46調(diào)整桿角度的調(diào)整
(7)額定供油量的調(diào)整。當調(diào)整桿角度為9.0°~19.0°,計量行程數(shù)為200次,轉(zhuǎn)速分別為2450r/min、2250r/min和2700r/min時,額定供油量應(yīng)分別為3.9~4.5mL、5.7~6.9mL和小于1.3mL。不合上述標準可調(diào)整額定供油量調(diào)整螺釘。
(8)當計量行程一定時,測量的噴油泵在各轉(zhuǎn)速下的供油量應(yīng)符合下列要求:在計量行程數(shù)為200次,調(diào)整桿角度為9.0°~19.0°的情況下,當轉(zhuǎn)速為100r/min時,供油量為8.2~12.0mL;當轉(zhuǎn)速為350r/min時,供油量為7.0~9.6mL;當轉(zhuǎn)速為500r/min時,供油量為6.3~7.3mL;當轉(zhuǎn)速為1200r/min時,供油量為7.54~7.86mL;當轉(zhuǎn)速為2100r/min時,供油量為6.5~7.4mL,且其偏差在0.5mL內(nèi)。若100r/min時的供油量不合要求,則可更換調(diào)速器套筒塞。
(9)測量全負荷時的最小供油量。當計量行程數(shù)為200次,轉(zhuǎn)速為1200r/min時,供油量應(yīng)為7.9~8.7mL。若不合要求,則可調(diào)整滑動止動器。
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