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第八章柴油机燃油系统的结构与维修

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第8章柴油机燃油系统的结构与维修

8.1柴油机燃油系统的功用是什么?

(1)功用

①在适当的时刻将一定数量的洁净柴油增压后以适当的规律喷入燃烧室。喷油正时和喷油量各缸相同且与柴油机运行工况相适应。喷油压力、喷注雾化质量及其在燃烧室内的分布与燃烧室类型相适应。

②在每一个工作循环内,各气缸均喷油一次,喷油次序与气缸工作顺序一致。

③根据柴油机负荷的变化自动调节循环供油量,以保证柴油机稳定运转,尤其要稳定怠速,超速。

④储存一定数量的柴油,保证车辆或设备的最大续驶里程。 (2)组成

无论是早期的直列泵燃油喷射系统,还是现代的电控燃油喷射系统(包括电控单体泵系统、电控分配泵系统等电控燃油喷射系统) ,其燃油系统基本都是由喷油器、喷油泵、高压、输油泵、燃油滤清器等部件组成。

对于电控高压共轨燃油喷射系统,燃油系统的主要部件还有高压共轨管、ECU以及相关传感器(如曲轴转速传感器、凸轮轴位置传感器、轨压传感器、流量器等)、执行器部件等。 8.2喷油器的结构及使用要求有哪些?

①喷油器是一种向柴油机燃烧室喷射高压燃油的装置。根据不同柴油机要求,将高压油泵来的柴油雾气,以一定的喷油压力、喷雾细度、喷油规律、射程和喷雾锥角喷人燃烧室的特定位置,与空气混合燃烧。

②喷油器分类:柴油机基本采用闭式喷油器,根据喷油嘴结构不同,闭式喷油器又分为孔式喷油器和轴针式喷油器,分别用于不同的燃烧室。

孔式喷油器一一直喷式燃烧室

轴针式喷油器一一分隔式燃烧室 ③对喷油器的要求:

•应满足各类燃烧室对喷雾特性要求。 •应有一定的贯穿距离和喷雾锥角。 •有良好的雾化质量。

•在喷油结束时不发生滴漏现象。

④电控喷油器:对于电控柴油机,喷油器采用电磁阀控制喷油量、喷油时间等。

8.3柱塞式喷油泵的结构特点是什么?

喷油泵是柴油机的一个重要部件。通常所讲的喷油泵一般都是由柱塞、凸轮轴、泵体、调速器等部件组成的一个整体。

其中调速器是保障柴油机的低速运转和对最高转速,确保喷射量与转速之间保持一定关系的部件。柱塞式喷油泵有 A型泵、P型泵等。

A泵的喷油压力为10. 0~20. OMPa, P泵喷油压力可达20. 0~30. OMPa。

P型喷油泵的结构特点如下:

①悬挂式分泵总成:柱塞和柱塞套筒、出油阀等零件用一个带凸缘盘的分泵套筒固装在一起,成为一个总成部件,用压紧 螺柱直接固定在壳体上,形成一个悬挂式结构,可使套筒转动一定角度。

②各分泵供油量的调整:分泵套筒的凸缘盘上有弧槽,松开压紧螺柱,转动套筒,其分泵的柱塞套筒即随其转动一定角度,改变了进、回油孔相对柱塞上斜槽的位置,回油时间即发生变化。

③分泵供油始点的调整:增减凸缘盘套筒下面的垫片,使柱塞套筒的进、回油孔微量的上下移动,从而改变了相对于柱塞的上下位置,也就改变了分泵的供油始点。

④球销角板式油量调节机构:在传动套筒端面上焊有1~2个钢球,供油拉杆横断面呈角钢状,在其水平的直角边上开有小方槽口,工作时方槽与传动套筒上的钢球啃合。

⑤全封闭式箱式泵体:采用不开侧窗的整体式密封泵体,只有上盖和下盖。泵体刚度大,能承受较高的喷油压力而不变形,使柱塞偶件的寿命较长。

⑥采用了压力式润滑方式:润滑油来自柴油机主油道。

⑦设有预备行程检查孔:在滚轮体上方有螺塞,可检查分泵预行程是否一致。

8.4柱塞式喷油泵是如何泵油的?

柱塞泵的泵油机构包括两套精密偶件:柱塞偶件与出油阀偶件。

柱塞头部圆柱面上切有斜槽,并通过径向孔、轴向孔与顶部相通,其目的是改变循环供油量;柱塞套上制

有进、回油孔,均与泵上体内低压油腔相通,柱塞套装入泵上体后,应用定位螺钉定位。柱塞头部斜槽的位置不同,改变供油量的方法也不同。

出油阀和出油阀座也是一对精密偶件,配对研磨,不能互换,其配合间隙为0.01mm。出油阀是一个单向间,在弹簧压力作用下,阀上部圆锥面与阀座严密配合,其作用是在停供时,将高压与柱塞上端空腔隔绝,防止高压内的油倒流。

出油阀的下部呈十字断面,既能导向,又能通过柴油。出油阀锥面下有一个圆柱面, 称为减压环带,其作用是在供油终了时,使高压内的油压迅速下降,避免喷油器滴油。当环带落入间座内时则使上方容积很快增大,压力迅速减小,停喷迅速。

泵油原理:在喷油泵凸轮轴凸轮与柱塞弹簧的作用下,迫使柱塞作上下往复运动,从而完成泵油任务,泵油过程分为三个阶段。

进油过程:柱塞从下止点至进油孔以下时,燃油在输油泵的压力下充满泵油室。

压油过程:当柱塞从下止点向上移动到将进油孔关闭时,泵油室内的燃油压力将骤然升高,推开出油阀,将高压油压入高压。

回油过程:柱塞向上供油,当上行到柱塞上的斜槽(停供边)与套筒上的回油孔相通时,泵油室低压油路便与柱塞头部的中孔和径向孔及斜槽沟通,油压骤然下降,出油阀在弹簧力的作用下迅速关闭,停止供油。此后柱塞还要上行,当凸轮的凸起部分转过去后,在弹簧的作用下,柱塞又下行。此时便开始了下一个循环。

8.5如何检测柱塞偶件的磨损?

柱塞磨损情况检查:柱塞经常处于高温高压燃油之中,长时间工作后,会出现不同程度的磨损。 如果喷油泵的柱塞偶件出现不同程度的磨损,表现在柴油机上的基本现象是:柴油机工作无力,特别是柴油机热机后动力明显不足,且存在热机启动困难等现象。但柴油机不会冒黑烟。此时,应该对喷油泵进行专业维修。

柱塞的滑动性检查:将在柴油中浸泡过的柱塞偶件用手指拿住柱塞套,使柱塞偶件倾斜60°,轻轻抽出柱塞约1/3,然后松开,柱塞应在本身重力的作用下自由下滑,落在柱塞套的支承面上,再将柱塞抽出,转动任

何角度,其结果相同。

如果柱塞出现回位困难或根本不能回位,则需要进行研磨或更换。

柱塞偶件出现磨损后,由于其是精密配合偶件,没有互换性,因此对于使用一段时间后出现磨损的柱塞偶件,基本都是以更换为主。而对于某些因 放置时间较长而失去滑动性的柱塞偶件,可以使用研磨的方法修复,但研磨修复过程中一定要注意避免造成柱塞偶件的拉伤。

一般情况下,柱塞偶件的更换需要专业人员进行,更换后需对油量进行调整。

8.6怎样进行出油阀密封性的检查?

(1)出油阀密封性专业检查:

①直观检查:出油阀和阀座磨损后有裂纹、表面剥落、密封带宽度和深度过大、减压环带磨损过甚或表面锈蚀者应报废。

②滑动性试验:将清洗干净的出油阀偶件垂直放置,将间体从阀座中抽出1/3,松手后出油阀应能在自身重力作用下缓慢均匀下落到底。将阀相对于阀座转过任何一个角度重复上述试验,结果应当相同。

③密封性试验:

在进行上述滑动性试验时,如用手指堵塞出油阀座的下方孔,出油阀下落到减压环带进入阀座时应能停住。

(2)出油阀密封性的就车检查

喷油泵的出油间是否密封,很多情况下需要现场就车确定。就车检查出油阀密封性的方法如下: ①将油门置于停油位置。 ②拆下喷油泵上的高压。

③用手油泵泵油,喷油泵高压接头孔内应无柴油流出,如果有柴油流出,说明出油阀关闭不严,密封性差。可将出油阀卸下研磨,或成对更换新件。

特别注意:应保证在清洁条件下进行操作,严防灰尘进入出油阀和内。 8.7调速器是如何调速的?

①调速器的功用:在柴油机的负载变化的过程中,其转速也会发生相应的变化。当转速降低时,如果调速器不调节,柴油机最终将自动熄火;而当转速升高时,如果调速器不作用,柴油机转速就会无限升高,导致\"飞车\"故障。柴油机最终将无法承受过大的离心力而损坏。因此,调速器是用来保持柴油机转速稳定的装置。另外,调速器还可以保持柴油机的最低转速和最高转速,防止低速熄火和高速\"飞 车\",避免造成机械损坏。

②调速器的工作原理:改变进入气缸进行燃烧的柴油的数量(加大或者关小“油门”),就可以改变柴油机

的转速或者负荷,如果保持转速不变,改变燃油的数量就可以改变柴油机的负荷;如果保持柴油机的负荷不变,改变燃油的数量,就可以改变柴油机的转速。调速器就是在保持转速不变的情况 下,改变(或者适应)柴油机的负荷。

③调速过程:柴油机运转时,喷油泵凸轮轴带动支撑盘及飞球一起旋转,飞球旋转时将产生离心力。当该

离心力大于调速弹簧预紧力时,就会迫使滑动盘向左移动并连动一起向左移动。此时,调速杠杆带动调节齿杆也向左移动,供油量减小。而当柴油机转速下降后,飞球离心力也下降,此时调速弹簧预紧力使得滑动盘向右移动,调节齿杆也向右移动,油量增加。如果飞球离心力与调速弹簧预紧力达到平衡时,油量调节拉杆的位置就会保持不变,柴油机转速保持稳定。

如果柴油机的负荷减小(或增大) ,转速便升高(或降低)。这时飞球的离心力所引起的轴向推力就大于(或小于)调速弹簧的张力,于是滑动盘就左移(或右移) ,通过调节杠杆和油量调节拉杆使供油量减小(或增加) ,从而了柴油机转速的继续升高(或降低) ,直到两者再次取得平衡为止。

由此可见,当驾驶员将油门操纵杆置于一定的位置时,由于调速器的作用,供油量就可随柴油机负荷的变化而自动调节,使柴油机稳定在油门所规定的转速下工作。柴油机的最高和最低转速分别由高速螺钉和低速螺钉来控制。

8.8如何检查判断喷油器的喷油质量?

①喷油器喷油质量的检查:在专用喷油器试验器上,以30~60次/min的速度连续按下试验器手柄,检查喷

油器的喷油质量。

对多孔式喷油器各喷孔应形成一个雾化良好的小锥状油束,各油束间隔角应符合相关规定。 对轴针式喷油器,要求喷雾为圆锥形,不得偏斜,油雾细小均匀。

每次喷油时,伴随针阀的开启应有明显、清脆的爆裂声,雾化锥角符合规定,不得有后期滴油的现象。如喷雾质量达不到要求或有后期滴油现象,应重新清洗或更换喷油器。

②喷油嘴针阀的滑动性试验:将针阀体倾60°左右,将针阀拉出1/3然后放松,针阀应能靠其自重平稳地滑入针阀座之中,将针阀相对于针阀座转过任何一个角度重复上述试验,其结果应相同。

8.9如何就车检查愤油器的密封性?

(1)喷油器密封性的就车检查

①用干净透明的玻璃杯装上柴油(约满杯的70%左右)。 ②将喷油泵一端的高压卸下,并插入油杯中。

③用启动机带柴油机旋转 (或低怠速运转) .观察油杯中有无气泡。若有气泡,说明该缸的喷油器针阀密封性差,应拆下喷油器针阀偶件研磨或成对更换偶件。

(2)喷油器喷油压力及喷雾质量的就车检查

检查喷油器开始喷油压力及喷雾质量时,可预先自制一个带三通接头的,其中一个接头装在喷油泵的任一分泵上,另一接头装上新的标准喷油器,第三个接头安装被测喷油器。

①检查喷油开始压力的方法是用启动机带柴油机转动,观察两个喷油器是否同时喷燃油,若是同一时刻喷油,则说明被测喷油器的喷油压力符合要求。否则应根据喷油开始的迟早,通过喷油器调压螺钉进行调整。

②可在两个喷油器喷油的同时,观察其喷雾质量,若两个喷油器相同,说明被测者良好。也可借助一张白纸铺在平板上对正喷嘴,两个喷油器的喷嘴与平板的距离相等(用直尺测量后定位)。用启动机带柴油机转动使两个喷油器同时喷一次油在白纸上,查看喷出的两个油迹范围和均匀度是否相同。若两油迹不同,应检查被测者的喷孔有无积炭异物,若有则予以排除。若被测者的油迹面积小于标准喷油器喷出的油迹面积,说明其喷雾锥角不够准确,应查看喷孔是否有烧蚀,必要时应更换喷油嘴。

③如果没有三通管,需检查喷雾质量时,可同时卸下两缸喷油器的高压接头, 一个接标准喷油器,另一个接被测喷油器。然后启动柴油机,观察两个喷油器的喷雾有无异样,若新、旧喷油器的喷雾相同,说明被测者符合要求,否则,应检修处理。采用这种方法不能进行喷油开启压力的比较,仅适合于喷雾质量检查。 8.10如何排除燃油系统中的空气?

(1)燃油油路系统中有空气的危害

燃油供给系统中有空气进入,柴油机就将难以启动或极易熄火:空气具有很大的可压缩性和弹性。当油箱至柴油机输油泵段存在漏点,产生漏气时,空气将会渗入,从而降低这段管路内的真空度,使油箱内燃油的吸力减弱,甚至发生断流,导致柴油机无法启 动。在混入空气较少的情况下,油流仍可维持,并由输油泵送往喷油泵,但柴油机就可能会启动困难,或者启动后维持不久又自行熄火。当油路中混入的空气量稍多一些时,就会导致数缸断油或喷油量显著减少,使柴油机根本无法启动。

(2)油路系统空气的排除方法

①常规方法:拧开喷油泵两侧上端的任一放气螺栓数圈,用手挤压手油泵至排出的柴油连续、通畅、无气泡,发出 \"吱、吱\"声为止。然后拧紧放气螺栓, 将于油泵压回至原位。

如果在行车途中,手头没有打开喷油泵上放气螺栓的合适工具,可松开从柴油滤清器至喷油泵之间的任何一个管接头,用于油泵泵油直到该接头排出通畅无气泡的油流为止,然后继续用手油泵泵油并在泵油的同时紧固该接头。

如果身边无松开管路中接头的扳手时,可以通过反复挤压手油泵,至输油泵到喷油泵段低压油路压力足够高时,燃油从溢流阀中流入燃油回路,油路中的气体就会从溢流阀中排出。

②喷油泵高压排气:

如果柴油机运转不是很稳定,怀疑油路系统中仍然有空气时,可用下述方法进一步检 查排除。 启动柴油机低速运转,然后用扳手依次拧松喷油器上的高压接头,如果燃油中没有空气,就不会有气泡喷出。

注意:

①单体泵燃油系统使用高压排气法效果最为明显。 ②高压共轨柴油机在启动运行时绝对不能拧松高压。

③如果燃油系统中的空气总是排不干净,则应仔细检查是否存在漏气点。 8.11如何使用升程法调整PT喷油器?

以NT-855柴油机为例,先将喷油器安装在安装孔中,再用升程法调整其摇臂调整螺钉。 ①找准调整时机:

按曲轴的旋转方向转动柴油机皮带盘,在1缸压缩止点后90°对准记号A, 此时可调整3缸喷油器柱塞升至最高位置。测量升程数值,可用专用升程表,也可用带加长杆的普通千分表,将表杆顶在喷油器弹簧座上,千分表固定在常用的磁性表架上 即可。

②调整时机分析:根据曲轴前端示意图,实线 为l缸压缩上止点后90。各缸所处位置;虚线为3缸 压缩上止点后90。各缸所处位置。当l缸压缩上止点 后90°, 3缸已向上压缩了30° ,此时3缸喷油器滚轮 正处于凸轮轮廓图上的接触点E位置,相应地凸轮 转角为15° ,因此3缸喷油器柱塞在最高位置,可用 升程法调整。

从原理分析,接触点在凸轮小半径上所有位置时,柱塞均在最高位置,都可用升程法调整喷油器。 ③调整方法:先用螺丝刀拧动调整螺钉,使柱塞移到最低位置,将千分表调零,然后拧松调整螺钉,使柱塞上升,当千分表指示到铭止牌上规定数值后,最后锁紧调整螺母。各种柴点油机的升程数值不同,有4. 32mm、4. 45mm、5.72mm、和5. 79mm等,应以柴油机铭牌标示的数值为准。

④按上述方法即可逐缸调整其他各缸的喷油器柱塞升程。 8.12如何用扭矩法调整PT喷油器?

安装喷油器时,首先将其安装孔清洗擦拭干净,装好喷油器上的3个O形圈,然后将其插入安装孔中,放好喷油器压板,用扭矩扳手拧紧两个压板固定螺钉,其扭矩必须以柴油机铭牌上规定的数值为准,如NT-855柴油机的为14~16N • m。

①校准正时记号。使气缸处于减压状态,按曲轴旋转方向转动正时带轮,便带轮上的正时记号与齿轮室盖上的记号对准。带轮记号 TC表示活塞在上止点,VS表示活塞在上止点后90°位置。TC和VS记号前的数字是相应的气缸号。对准记号后,根据进、排气门状态确定处于压缩状态的气缸。对一次记号只能调整一个气缸。

此时l缸处于爆发下行的一半,气缸内高温高压,此时调整摇臂调整螺钉达到一定扭矩,使喷油柱塞与底座有一定的预紧度,可以防止高温燃气进入喷油器,大大减少喷油器故障。

根据凸轮轮廓图可见,1缸压缩行程上止点后90°,凸轮转角相应为45°,对应的接触点在轮廓的大半径上的F点,柱塞处在最低位置,正是调整柱塞对喷油器底座压力的最佳时机。

从原理上分析,在凸半径上的所有部位,柱塞均在最低位置,都可用扭矩法调整喷油器。

此外,NT-855柴油机胶带盘上的记号为A、B、C,分别代表NH-220 机胶带盘上的1-6VS、2-5VS、3-4VS。

②松开缸喷油器摇臂调整螺钉的锁紧螺母,用螺丝刀将调整螺钉拧到底,使喷油器柱塞下端与底部接触,在继续扭转螺钉15°,将喷油器底部残存油液挤净,然后将调整螺钉退回一圈。

③用精确的扭力扳手,使调整螺钉扭矩至5. 5N•m(有的柴油机5.4NN•m),再用97~119 N•m扭矩将锁紧螺母拧紧。

④按1-5-3-6-2-4缸的爆发顺序,用同样的方法,调整各缸喷油器摇臂调整螺钉至规定值。

⑤进行校准调整后,启动柴油机,运转至机温达到60•C,再重复上述方法调整一遍,此时的调整螺钉扭矩为6. 9N • m。

8.13如何使用转角法调整PT喷油器?

角度法就是通过把调整螺钉20拧进使柱塞4 刚刚触及喷油嘴l底部后,再将调整螺钉20 顺时针拧一定角度来调整喷油行程的一种方法。具体步骤如下。

①用梅花扳手松开锁紧螺母4~5圈。 ②用平口螺丝刀松开调整螺钉1~2圈。

③找好需要调整的喷油器,转动曲轴使皮带轮对准正时记号,使1缸进、排气门全关闭(即进、排 气门摇

臂松动),再来调整1缸喷油器的行程。

④将螺丝刀放在松开的调整螺钉上,单手慢慢拧进调整螺钉,当感觉到突然顶住时马上停止,此时即为柱塞刚刚触及喷油嘴底部。

⑤将梅花扳手套在锁紧螺母上勿拧动,记好调整螺钉上端螺丝刀插入缺口的方向及对准梅花扳手的部位。 ⑥保持梅花扳手不动,顺时针将调整螺钉拧一个梅花角度,这个角度为30°。 ⑦重复②、④、⑤、⑥1~3次以保证调整得准确。 ⑧调整螺钉固定不动,拧紧锁紧螺母。

⑨重复①~⑧,按1-5-3-6-2-4的顺序参照相关标记依次调整柴油机的每个喷油器 (对其他多缸柴油机可以按照其点火顺序来进行对应缸的调整)。

角度法的调整避开了行程法和扭矩法通过固定数值来调整的弊端,在柱塞刚刚触及喷油嘴底部后直接调整调整螺钉的旋转角度,本质上是直接调整喷油器柱塞与喷汹嘴底部挤压程度,大大减小了因各种原因造成的调整误差。但由于其全部于动调整无需任何专用工具的原因,需要调整者有一定的维修经验才可以进行准确调整。在现场经过试验,通过此法调整的柴油机经过2000h的运转后,柴油机的工作正常,拆下喷油器检查,未发现

喷油孔堵死的现象。

8.14什么是分配泵燃油喷射系统?

分配泵燃油喷射系统与直列式相同之处是,采用柱塞式喷油泵和机械离心式调速器,喷油器与喷油泵用相连,喷油器为被动式喷油;不同之处是分配泵减少了柱塞泵的数量(只有一个柱塞偶件),通过分配泵转子按各缸的工作顺序将高压柴油送至各缸的喷油器,高压在安装时必须按照分配转子的旋转方向和各缸的工作顺序连接。分配泵柱塞数量的减少使喷油泵本身体积减小,结构更紧凑,降低了成本。

驱动转速的增加使喷油压力更高,分配泵驱动转速可以达到曲轴转速3倍。在柱塞偶件密封程度不变的前提下,喷油泵驱动转速越高喷油压力越高,分配泵喷油压力可达60~80MPa。高压喷射有利于柴油更充分地雾化燃烧,降低烟度。

电控技术同样在分配泵系统获得了广泛的应用,不仅使分配泵的应用范围扩大,同时也提高了排放指标。 如VP44电控分配泵采用两个径向对置式柱塞供油,柱塞直径为7.0mm,凸轮升程为4.0mm。每个循环的最大供油量为40~50mm3 ,预喷射油量在1~3rnm3之间,怠速时的喷油量约为4~ 5mm3,最大供油提前角为15度 (油泵轴转角)。

它一般可供3、4、5、6缸,单缸排量1L以下,最大功率250kW以下的柴油机使用,并可满足欧Ⅲ和欧Ⅳ排放标准的要求。

分配泵燃油系统在六缸以下的柴油机上应用十分广泛(如康明斯B系列、依维柯、五十铃等柴油机都有应用) ,但8缸以上的柴油机应用较少。 8.15如何就机检查调整喷油提前角?

柴油机的喷油提前角,是直列式机械喷油系统的重要调整参数,当拆卸喷油泵或柴油机出现黑烟、动力不足等故障后,需要对喷油提前角进行相应的检查与调整。

喷油泵固定在柴油机上,可能因为各种情况造成供油正时不准,这时就需要就车检查供油正时,基本步骤如下。

①首先确认第一缸上止点。

②在确认上止点后,如果曲轴减振器或皮带轮上没有喷油提前角FB标记时,则先要将喷油角度单位(α曲轴转角)换算成长度单位(弧长L,mm),从上止点(OT)开始,按曲轴旋转方向在上止点前标出与喷油提前角相应的弧长(L)的位置(FB)。

③反向旋转曲轴至大约在该缸上止点前90。处。

④拆下喷油泵上的第一缸高压,装上一特制毛细玻璃管。

⑤将油门拉杆放置在最大油门位置。 ⑥用手油泵泵油,使喷油泵油腔内充满柴油。

⑦顺时针缓慢旋转曲轴并注意观察毛细管内液面的变化(如果没有毛细玻璃管,则直接观察该缸出油口)。当毛细管内的液面高度瞬间上升时,即表示供油开始。此时观察皮带轮或减振器上的指针位置,如果不是希望的喷油角度,则需要进行调整。

⑧松开喷油泵联轴器紧固螺栓,顺时针转动曲轴至相应的供油角度位置。 ⑨顺时针转动喷油泵联轴器至毛细管内液面开始瞬间上升,紧固喷油泵联轴器。

⑩然后按③~⑦复查一下喷油提前角是否在标准范围内。如果合适,调整结束,反之则重新调整。 8.16喷油提前角的简易微调方法有哪些?

在检查喷油提前角时,如果发现喷油提前角不对,相对简单的调整方法如下。

(1)转动泵体调整

如果检查所得的喷油提前角与标准喷油提前角相差较小时,可以用转动泵体的方法微调喷油提前角,方法如下。

①松开全部高压。

②适当松开喷油泵的紧固螺栓。

③根据需要将喷油泵体顺时针或逆时针(上或下)转动一个角度。如将泵体逆着驱动轮的旋向转动一个角度,就可使供油提前角增大;如将泵体顺着驱动轮旋向转动则可使 供油提前角减小。

(2)转动泵轴调整

某些用联轴器驱动的喷油泵,在与喷油泵驱动轴连接的连接盘上有一个开槽,用一个螺栓将其与喷油泵凸轮轴紧固在一起。

调整供油提前角时,可松开连接盘上的紧固螺栓,用梅花扳手或其他工具将喷油泵凸轮轴顺旋向转动一个

角度,便可增大供油提前角;逆旋向转动一个角度,则可减小供油提前角。

用以上方法调整喷油提前角,由于没有\"量\"的概念,只能作为应急调整方法。如果要求得到准确的喷油提前角,调整完成后,需要进行复查。

调整结束后,必须全面检查一遍所有松动过的紧固螺栓,避免漏紧。 8.17什么是喷油提前角的压缩空气调整法?

在条件具备时,可以使用压缩空气来检查并调整喷油提前角,此种方法相对准确,但要求有压缩空气源和玻璃容器。具体方法如下。

①拆除喷油泵第一缸出油阀压紧套,取出出油阀及弹簧。 ②在喷油泵进油口处接上空气进气管。 ③将油门拉杆放置在运行位置。

④打开空气源,适当调整空气压力,直到玻璃容器中出现均匀稳定的小气泡为止。

⑤沿柴油机旋转方向旋转柴油机曲轴,并注意观察瓶中气泡的变化,当气泡停止产生时,立即停止转动。

此时检查曲轴飞轮或皮带轮上的指示标记位置,是否在规定的范围内。如果喷油正时正确,指示标记位置与上止点间的距离(或角度)应该就是喷油提前角的标准度数。

⑥如果结果正确,重复检查一次,结果仍然正确,则说明喷油提前角没有问题。

⑦如果检测结果不满足要求,则需要进行相应的调整::按柴油机旋转方向转动曲轴至第一缸压缩行程上止点前的某个角度(该机的标准喷油提前角度一一事先做好的标记) ,拧松喷油泵紧固螺栓或齿轮固定螺栓,用手顺时针或逆时针转动喷油泵体,直到从标准试验喷油器溢流管内流出的燃油从稳定流束变为每分钟1~2滴为止,然后拧紧固定相关螺母或螺栓。

⑧至少重复上述步骤两次以上,以确定喷油提前角的完全正确。

⑨从喷油泵上拆下相关测试装置,装回出油阀及其他零部件,按要求的力矩紧固出油阀压紧座及相关螺母。 8.18如何准确检测低压油路系统漏气点?

空气具有很大的可压缩性和弹性。当油箱至柴油机输油泵段存在漏点,产生漏气时,空气将会渗入,从而降低这段管路内的真空度,使油箱内燃油的吸力减弱,甚至发生断流,导致柴油机无法启动。在混入空气较少的情况下,油流仍可维持,并由输油泵送往喷油泵,但柴油机就可能会启动困难,或者启动后运行一段时

间后又自行熄火。当油路中混入的空气量稍多一些时,就会导致数缸断油或喷油量显著减少,使柴油机根本无法启动。

可采用气压检测法来检测和查找低压油路系统空气渗入点并排除故障。检测时,用空气压缩机或其他气源提供压缩空气,考虑到及相关元件的受压能力,压缩空气的压力以0.3~0. 5MPa为宜。具体实施方法如下。

①真空吸油段中渗入空气的检查。将压缩空气管与油箱出口处的连接,在输油泵出油口加装一堵头,使这段油路与其他部分断开。压缩空气进入后,内部的压力将高于大气压力,漏气点就会向外渗油漏气,即可准确地找到渗漏位置。

②真空吸油段被堵塞的检查。将气管与堵塞了的连接起来,将另一端敞开(严禁对准人),然后通气以吹通。

③整个油路密封性的检测。在油路系统部件全部安装完毕后,只要在喷油泵回油溢流阀处安装一堵头,将回油阻断,然后从油箱出油口处接通压缩空气,即可以很容易地找到整个低压油路系统的漏气点。

气压检测法的优点是:准确性高,缩短了查找故障(漏气点)的时间,提高了工作效率,而且利用空气作为

介质不会对油路造成污染,操作简单方便。缺点是:必须要在有气源的条件下实施,操作时必须考虑油路的承压能力。

用气压检测法检测柴油机低压油路系统故障(主要是渗漏故障) ,故障诊断的成功率可达100% ,不失为一种诊断柴油机低压油路系统漏气故障点的有效方法。 8.19如何进行溢流阀及输油泵压力的检测?

如果回油溢流阀卡死保持常开或开启压力太低,喷油泵柱塞腔内的压力就会不足,这将导致喷油泵柱塞泵油不足而影响柴油机的正常运行。

另一方面,如果回油溢流阀因卡死而关闭或开启压力太高,就会导致喷油泵柱塞腔内的燃油温度升高,燃油过热膨胀就会导致喷入燃烧室的燃油密度减小,使柴油机功率下降,出现运行不稳定故障。回油、溢流阀与输油泵泵油压力的检测步骤如下。

①将燃油压力表安装在输油泵出油口与燃油精滤器之间,并确保连接点不出现渗漏。压力表与输油泵之间的连接管最好用透明塑料管,以便观察油路系统是否有空 气进入。

②启动柴油机怠速运转,记录燃油压力表的压力值读数。在正常情况下,此数值应该在0.131~0. 303MPa之间( Bosch 系统机械直列泵参数) ,压力过高或过低均不正常。

③观察塑料管中的燃油流动情况,看是否带有气泡。如果有气泡,则说明油路系统输油泵至油箱端有空气进入,应进行认真仔细的检查。

④用于捏住燃油压力表后的(注意:短时捏死) ,观察燃油压力表的变化并读取数值,此数值就是输油泵的供油压力。具体判断如下:

输油泵压力 高 高 高 低 油路压力 正常 低 高 更低 输油泵工作 正常 正常 正常 有问题 溢流阀工作 正常 有问题 有问题 有问题 注意:输油泵有问题包括输油泵自身或低压油路系统可能存在问题。 8.20如何进行供油量不均的就车检查和调整?

如果柴油机各缸的供油量不均,有的缸供油量过大,有的缸供油量过小,将会影响柴油机工作的平稳性,必须拆下喷油泵在试验台上检查调整。但是,如果没有试验台而又必须进行供油量不均的检查,也可就车对被怀疑缸的供油量进行粗略的检查。

(1)检查调整方法

①准备两个玻璃量筒待用。如果找不到量筒,也可用两个相同的小瓶代替。 ②拆下供油量过大(或过小)的某缸与喷油器连接的高压接头。 ③再拆下供油量正常的另一缸与喷油器连接的高压接头。

④将两根端头分别插入两个量筒内。 ⑤用启动机带柴油机转动使喷油泵泵油。

⑥当量筒内有一定的柴油时,将量筒放在水平台上比较油量的多少,便可确定供油量是否过大或过小。如果用小瓶代替,可对其进行称量比较。

调整可通过改变喷油泵油量调节拉杆(或齿杆)上的拨叉(或齿圈)的相对位置进行,P型泵和FM型泵可通过转动法兰套筒或法兰柱塞套筒(箭头所指位置)进行,也可以通过改变供油齿杆的有效行程进行就车调整。

(2)注意事项

在操作过程中,根据经验总结,应特别注意的是:

①松开拨叉(或齿圈、法兰套筒或供油校正器)的固定螺钉,微量移动便可改变供油量,切不可移动过大,否则难以调整准确。

②每次调整后,必须确认固定螺钉的拧紧度。

③在进行供油量过小的调整时,油量增加后不得高于标准供油量,这是因为调整是在低速下进行的,低速时,由于漏油等诸多因素的影响,允许不均匀度较大(30%) ,但高速时受节流作用等因素影响,允许不均匀度较小(3%)。如果在低速时增加后的油量高于标准供油量,高速时将会有较大变化,甚至超过额定供油量。

④如果在同一柴油机上最大供油量与最小供油量相差较大,不要急于调整,可先将两分泵的出油阀对调安装,进行检查比较,这样做有时也可改变供油量。若对调后没有改变供油量,则需对两分泵逐一进行调整。

⑤采用比较法调整供油量,操作必须谨慎细致。 8.21如伺避免油路系统气阻和堵塞故障?

(1)低压油路气阻故障的预防

在输油泵或喷油泵的抽吸作用下,燃油从油箱经低压油路送到高压油路。若低压油路密封不严、油箱内油

面过低、真空段破损或有砂眼等时,空气会进入油路;若气温高,燃油蒸发,也会在低压油路形成气阻,造成柴油机工作不稳、自动熄火或不能启动。出现以上现象时应采用以下措施加以预防。

①经常检查低压油路中、接头及密封垫片、输油泵和手油泵的密封状况,若有漏油、进气应及时修复或更换,低压有裂纹、砂眼或当接头垫片破损、不平、有沟痕及毛刺时,需要及时更换新品。

②所经路线不得与棱角机件、机体接触,以免磨损出现渗漏,更不要随意扳动改变所经路线,以免凹瘪折断,有条件时可在外缠上金属丝加以保护。

③油箱内的燃油用完后,加油时应把油路中的空气及时排净。

④装配柴油机细滤器盖、输油泵盖、喷油泵盖时,首先要检查该处的密封纸垫是否完好和结合处是否有伤痕、毛刺及杂质,然后再按要求均匀地拧紧紧固螺栓。

⑤在天气炎热时可将一块湿布盖在输油泵上并不断向上面滴水,从而起到减缓燃油蒸发的作用。

(2)油路堵塞故障的预防

油路堵塞的常见部位主要有、滤网、柴油滤清器和油箱盖通气孔等。但在实际工作中整个油路都有可能被堵塞,所以对油路堵塞故障应从整体上预防,并做好以下三个方面的工作。

①预防油路故障最关键的是确保燃油清洁及油路密封,具体应做到:严把柴油的选用和过滤关,如柴油加注前要经过48h的沉淀;加油工具要保持清洁,最好采用密封管加油,并注意不要把吸插到桶底,油箱加

油口滤网一定要完好无损,油箱要经常排污; 加油时油箱应加满。

②油路应进行经常性保养,保养清洗一定要彻底,不要混入杂质,不要使凹瘪。

③加强对柴油滤清器的清洁保养,及时清洗或更换滤芯,根据作业环境条件及时对柴油箱进行清洗,彻底去除油箱底部的油泥及水分。此外,不要用瓶子、棉纱等物品去油箱内取油,以免杂物、棉纱及其他易墙塞的物品进入油箱。

如何预防柴油机醺油泵故障? 8.22如伺预防喷油嘴偶件早期损坏?

①新喷油器偶件都涂有一层防锈油,安装时要用干净的柴油仔细清洗,清除表面灰尘和防锈油,清洗时应将针阀在针阀体内上下抽动和转动几次。

②安装喷油嘴偶件时,注意清洗针阀体台肩下端面与紧帽、支撑台阶面,检查喷油嘴偶件紧帽是否变形。如变形轻微可用圆锉锉削变形使之基本恢复原状;如变形严重则应更换新品。使用变形的紧帽易使喷油嘴针间体变形,导致针阅运动时卡滞。

③拧紧喷油嘴偶件时,扭矩不宜过大(一般应为60~80N • m),否则容易使偶件变形;最好反复松紧几次,

不要一次拧紧;要将调压螺钉放松,防止喷油器顶杆顶弯,导致顶杆凹坑发生偏磨。

④调整喷油压力时,必须先检查喷油器密封性,不得有柴油渗漏。特别要注意的是 \"起喷\"和\"断油\"都应干脆,不允许喷油嘴有滴油现象。

⑤安装喷油器总成时应清除安装面上的积炭等污物,并注意铜垫圈的技术状态,防止安装孔泄漏和高压气体冲烧喷油嘴偶件。

⑥保证柴油机工作温度正常。要保证做到这一点,必须及时校准好供油时间和配气相位,并要保证柴油机冷却系统的技术状态良好和水温适宜(保持在80~90℃之间,不超过95℃)。

⑦保持喷油嘴散热良好,喷油嘴垫圈必须是铜垫,喷油嘴与安装孔之间应有2~3mm的间隙,以保证喷油器有良好的散热环境。

⑧更换或拆装高压、柴油滤芯、柱塞副和出油阀副等零件时,应先清洗后安装。并且高压未接入喷油器前,加大油门,用外力带动柴油机空转数圈,以清洗高压的通道,以免杂质进入喷油嘴偶件而被卡死。

8.23如何预防柴油机喷油泵故障?

①喷油泵内机油的数量和质量符合要求。每次启动柴油机前都应检查喷油泵内机油的数量和质量情况(靠柴油机强制润滑的喷油泵除外)。如果机油因混入水或柴油而变质,轻者造成柱塞及出油阀偶件的早期磨损,导致柴油机动力不足、启动困难,严重时会造成柱塞及出油阀偶件的腐蚀或锈蚀。

②定期检查调整供油提前角及各缸供油间隔角。使用过程中供油角及各缸间隔会发生变化,使柴油燃烧不良,柴油机的动力性和经济性变差,同时启动困难,运转不稳,出现异常及过热等。

③定期检查调整各缸供油量。实际应用中可通过观察柴油机排气烟色、听柴油机声音、摸排气歧管温度等方法来确定各缸供油量的大小。

④定期检查相关键槽及固定螺栓的磨损情况。由于长期使用,轻者会发生磨损,使键槽变宽,半圆键安装不牢,供油提前角发生改变;重者会出现键滚落,导致动力传递失效。因此要定期检查,及时维修或更换己磨损的部件。

⑤及时更换磨损的柱塞及出油阀偶件,柴油机启动困难、功率下降、油耗增多,且通过调整喷油泵及喷油器仍不见好转时,应拆检柱塞及出油阀偶件,如果磨损到一定程度,应及时更换。

⑥对于高压共轨电控柴油机,要特别注意柴油的清洁,定期更换柴油滤芯及油水分离器滤芯,绝对禁止拆

掉柴油滤芯或油水分离器滤芯后让柴油机运转。更换滤芯时,切忌不要往滤杯中加注未经过滤的柴油。注意,这一 点很重要。

8.24燃油系统常见故障及真对柴油机性能的影响?

(1)燃油系统有空气或经常堵塞

故障现象:柴油机的燃油系统总是有空气或经常被堵塞。 综合原因:导致燃油系统总是有空气或经常堵塞的原因如下。 ①燃油系统低压油路中有软管破损或接头密封不严。 ②油箱中的油量太少(低于进接口)。 ③喷油器喷油嘴偶件密封性太差。

④燃油太脏或长时间没有清洗油箱或没有更换燃油滤芯。对柴油机性能的影响:动力不足、启动困难且易自动熄火。

(2)喷油器喷油嘴偶件漏气

故障现象:柴油机油路系统中总是有空气,且负荷越大空气越多。

故障原因:喷油器喷油嘴偶件密封性差。喷油器喷油嘴偶件总是处在高温高压下工作,由于积炭、烧蚀或燃油中微粒杂质等的影响,使其密封性变差。气缸中的高温燃气将反窜进入喷油器并经过回进入燃油系统。如回油直接回到油箱,对柴油机性能的影响相对较小。如果回油直接接到燃油滤清器,会对柴油机的运行造成严重的不良影响。对柴油机性能的主要影响是:动力不足、大负荷易自动熄火、排气可能冒黑烟。

(3)喷油泵柱塞偶件磨损

柱塞偶件磨损是导致柴油机故障的重要原因之一。柱塞偶件磨损后柴油泄漏量增加, 使循环供油量减少,而且喷油提前角也相应减小,造成柴油机功率不足,启动困难,热机易自动熄火且启动更为困难等。

(4)喷油器喷油压力不对、雾化质量不好或滴油

喷油质量不好、滴油或喷油压力不对是柴油机喷油器常见故障之一。导致此类故障产生的原因主要有如下几种。

①喷油器自身的质量问题或安装调试不对。

②喷油器安装孔密封铜垫密封不良致使燃气上窜烧蚀喷油嘴。

③燃油滤清器效果不好或燃油质量太差导致燃油中微粒杂质划伤喷油嘴针阀偶件。

④喷油嘴偶件针阀卡死。

对柴油机性能的影响:动力不足、排气冒黑烟、启动困难;燃烧异响,排气管可能滴油,油底壳机油油面可能升高;如果喷油嘴偶件长期滴油,可能造成活塞顶部烧蚀故障或 拉缸故障。 8.25如何诊断喷油器因素导致柴油机转速不稳故障?

柴油机喷油器工作状态失常,使喷油质量较差,出现间隔性滴油、雾化不良等现象,它们是导致柴油机转速不稳的重要原因。喷油质量恶化的原因和排除方法如下。

①喷油嘴针阀在针阀体内运动不灵活。引起这种现象的原因一般是:喷油嘴压紧螺母拧得过紧而使喷油嘴偶件变形;新换喷油嘴时未洗净防锈油;柴油机过热;燃油中含杂质量过多;燃烧不良而产生严重积炭等。喷油嘴针阀运动不灵活,使每次的喷油规律和喷油质量不断发生变化,造成柴油机转速不稳。排除方法一般是研磨油嘴偶件,待其动作灵活后装复,并按60~80N • m力矩(S195柴油机参数)拧紧油嘴压紧螺母。若有其他故障因素,也应查明原因并及时进行排除。

②挺杆端部直径为φ1. 5mm (S195柴油机数据,下同)的小钢球失圆或碎裂,使工作时的调压弹簧的预压力不断地发生变化,从而破坏了喷油规律,引起转速不稳。此时应更换直径为φ1. 5mm钢球。

③挺杆两端面严重磨损或直径为φ1. 5mm钢球失落,使喷油嘴偶件产生滴油,破坏了柴油机喷油规律,引起转速不稳。遇此应更换挺杆或补装直径为φ1. 5mm钢球。

④调压弹簧折断,使喷油器工作时的喷油压力不断发生变化,柴油机转速不稳。此时应更换调压弹簧。 ⑤喷油器喷油压力过低或喷油嘴偶件严重磨损,使柴油机工作时喷油嘴有严重滴油现象。这种无规则的滴油破坏了柴油机的喷油规律,使其混合气燃烧时刻忽早忽迟,引起转速不稳。此时应调整喷油压力,如调整后喷油器仍然不工作,则应更换油嘴。

⑥喷油器体与针阀体接触面不平或夹有杂质,以及喷油嘴压紧螺母损坏开裂,使高压油从接触面间渗出,断续地流入气缸内,破坏了混合气的正常形成和燃烧,导致柴油机转速不稳。这时应修磨接触面,清除杂质;若油嘴压紧螺母损坏,应更换。

⑦多缸柴油机喷油器的喷油压力误差较大。对一台柴油机而言,各缸的喷油压力一般都有一个规定范围[如道依茨BFMI013柴油机的喷油压力为(25.0+0.8) MPa]。检修或更换喷油嘴时,喷油压力一定要控制在这个范围内,否则就可能因为喷油压力不一致而导致柴油机运转不稳定。

③故障案例。喷油器喷油压力相差太大导致柴油机怠速运行不稳故障见表:

项目 故障现象 详细说明 一辆依维柯40-10汽车,在柴油机更换了各缸(4个)喷油器之后,发现怠速时运行不稳、振动较大,并且柴油机左右摆动,中、高速时则运转平稳 根据上述故障现象,进行单缸断油试验,结果每个缸都工作。由于故障的出现是在更换喷油器之后, 因此,仍然怀疑喷油器存在问题。将喷油器全部拆下来进行试验检查,发现所故障诊有喷油器的快、慢速压油及雾化情况基本正常,但是喷油压力悬殊较大。其中2个为26MPa, 断 1个为24.5MPa,另1个为 23.5MPa,最大喷油压力与最小喷油压力相差2.5MPa,大大超过了允许的误差[规定值为(24+0.8) Mpa] 各缸喷油器喷油压力相差悬殊,是故障的原因所在。由于各缸喷油器喷油压力不一致,低故障原速时对喷油提前角的改变相对较大,着火时间差别较大,导致柴油机怠速运行不平稳,振因 动较大 故障排除 根据上述分析,将喷油器的喷油压力全部按技术要求调整到(24.0十0.8) MPa的范围内(其中2个为 24.5MPa,另2个分别为24.3MPa和24.0MPa)。然后装机试验,柴油机怠速运转

平稳,左右摆动现象 消失(实践证明:垫片厚度每增加或减少0.Imm,喷油压力可增加或减少2.0MPa左右) 8.26如何现场调整机械喷油泵供油量不足故障?

柴油机供油量不足,可能是部分气缸供油不足,也可能是整体供油量不足,无论什么原因导致供油不足,其结果同样都是造成柴油机动力不足。

故障现象:柴油机油量不足,除了导致柴油机动力不足,还有下列故障现象。 ①柴油机整体表现为动力不足,但柴油机启动及运转基本正常。 ②如果整体油量不足,柴油机烟色及声音基本正常。

③如果供油量不均,大小不一,柴油机运行可能出现燃烧敲缸声。

故障排除:如果柴油机喷油泵的总体油量不足,柴油机在运行过程中将表现为动力不足、排气无烟、加载时转速下降严重。柴油机出现此现象后,如果条件许可,需要拆下喷油泵送喷油泵调试车间进行油量调试。如果条件不允许或由于施工方面的原因要求柴油机不能长时间停止工作,则可以由有经验的技工在现场对喷油泵油量进行就车调整。以道依茨FL513系列风冷柴油机为例,具体方法如下。

①柴油机停机。

②打开该柴油机上部的(风压室)盖板,拆下喷油泵调速器侧油量校正装置外壳。 ③松开校正器螺栓上的螺母。

④酌情拧进(减少油量)或拧出(加大油量)油量校正螺栓;对于道依茨 FL513风冷柴油机,该螺栓转动一圈,影 响供油量约3mL。

⑤按相反的顺序安装并紧固相关蝶、母 及外壳。

⑥启动柴油机,预热后作业,观察柴油机动力及转速状况。如果全负荷运行时转速下降不超过50r/min为合格。

特别提示:

①进行就机油量调整时,柴油机必须停止工作。 ②采取适当防护措施,避免操作人员烫伤。 ③现场调整必须由专业人员进行。

故障案例:柴油机供油量的不足的现场调整。

故障现象:有两台道依茨F12L513风冷柴油机,在对喷油泵进行了检修后,出现了速下降、动力不足。柴油机大负荷作业时,转速由2100r/min降到 1600r/min。

同样的故障现象,即转

故障诊断:因为该机原来虽有动力不足现象,但转速下降并不严重,维修喷油泵后转速下降如此严重,应该是整体油量不足所致。仔细观察,并未发现柴油机存在其他运行故障或问题。所以决定对这两台柴油机的油量进行现场调整。

故障排除:为了就机调整这两台柴油机的喷油量,请来喷油泵专业维修人员,按照上述油量的现场调整方法对两台柴油机的喷油量进行加量调整。由于现场调整没有量的概念,所以,只能稳步进行。第一次调整后,柴油机转速由2100r/min下降到1800r/min。然后进行了第二次调整,柴油机的转速下降到2000r/min.基本可以满足使用要求。之后进行了第三次调整,柴油机全负荷时的转速仅下降了30r/min。完全满足了使用要求。 8.27降低柴油机燃油耗油量的方法有哪些?

柴油机如果出现故障,不论故障大小,都会降低柴油机的效率,增加油耗。因此,认真维护柴油机,有问题应当立刻予以修复,是降低柴油机油耗(包括燃油消耗和机油消耗)的有效方法之一。要使柴油机节油运行,重点应做好以下几个方面的工作。

①保持柴油机气门间隙的最佳状态是柴油机省油的基本点之一。如果柴油机的气门间隙不正确,就会使进气不充分,排气不干净,这就不可避免地造成柴油机过量空气系数偏小,导致燃油燃烧不完全。结果不仅导致

柴油机功率不足、冒黑烟等运行故障的出现,同时也会使油耗显著增加。因此,定期检查气门间隙是必需的。

②保持最住供油提前角。如195型柴油机供油提前角的最佳角度为16°~20°。当柴 油机使用一段时间后,由于柱塞配件与喷油泵传动件的磨损,供油提前角就会减小,造成供油时间过晚,油耗增大,故应保证供油提前角处于最佳角度。

③避免柴油机漏油。燃油系统存在漏油或渗油现象,虽然可能不严重,但日积月累,也会造成不小的燃油损失。

④确保气缸组件总是处在最佳配合运行状态。如果气缸组件磨损,气缸压缩压力减小,势必导致燃油燃烧环境变得恶劣,这将使油耗明显上升。

⑤改变\"大马拉小车\"做法。很多设备常有\"大机器带小负荷\"现象,这是一种浪 费能源的做法。改进办法:适当加大柴油机皮带轮,在柴油机降速运行的情况下提高设备转速,达到功率增加、节能的目的。

⑥调整喷油器的喷油压力。如195型柴油机喷油器的喷油压力02.0十0.05) MPa, 当喷油压力低于10.0MPa时,燃油消耗量将增加10~20g/(kW • h),可用比较法检查和调整喷油泵上的压力。

⑦定期检查和保养空气滤芯。如果空气滤芯太脏,将使进气不足,其结果与气门间隙不对一样,也会导致

柴油机油耗增加,出现动力不足和冒黑烟故障。

③柴油机在使用过程中,尽可能不要全高速全负荷运行。一般柴油机都有一个经济的运行区间。柴油机铭牌上标有柴油机的额定转速,而根据柴油机的特性曲线分析,其最佳经济运行的转速是额定转速的85%左右。此时在整个转速段中功率/小时耗油量最低。某些柴油机转速表上标有绿色区域,一般都是该柴油机的经济运行区域。

⑨冷却水温控制。水温过低或过高都会对柴油机产生严重危害:

•运行中水温过低时,造成柴油机各运动部件配合间隙与设计时的间隙有较大变化,使运行阻力加大,严重加速柴油机磨损(如水温低于30℃时是正常磨损的5倍以上,增加耗油量15%)。

•水温过高,会造成柴油机过热,各部件间隙变化,引起机油压力下降,活塞粘缸,功率下降等一系列问题,建议保持水温在80~90℃区间运行。

⑩冬季使用柴油机时,为了节约用油,降低能耗,可在柴油机上加装柴油预热装置,通过排气管对柴油进行预热,提高柴油的温度,降低柴油的黏度,使柴油雾化良好,燃烧充分,这样做可明显降低油耗5%~10%。但是,柴油预热的最佳温度区间是66~75℃ ,效果最好,温度过低节油效果不明显,温度过高会使柴油黏度过低,

加速喷油泵及喷油嘴磨损,影响柴油机运行。 8.28如何检修VE分配泵供油不足故障?

故障分析:由柴油机燃料系统的作用可知,柴油机的燃料供给应根据柴油机各种不同工况的要求而定时定量地将燃油喷人燃烧室。如果柴油机出现不易启动、启动后自行熄火,或动力不足等故障现象时,如果没有其他机械因素影响,一般说明燃油系统存在着供油不足现象。对于VE分配泵而言,导 致供油不足的原因主要有如下几个方面。

(1)低压油路的影响

①由低压油路的组成可知,低压油路中串有膜片泵、柴油滤清器、限压阀等。如果油路中有机械杂质堵塞或弯瘪,使油路不畅通造成供油不足,甚至不供油。

②低压油路是在密闭的条件下进行工作的,如果低压油路中有泄漏现象,就会引起供油不足,甚至不供油。 ③若在膜片泵的吸油段(由油箱至膜片泵)密封不良,会将气体吸入低压油路中,低压油路真空度下降而影响泵油量。吸入的气体越多,供油量越少,甚至不供油。

④在膜片泵的压油段(膜片输油泵至喷油泵)有泄漏,会使输入喷油泵的燃油世漏到油路外,输入喷油泵的

油量不足,甚至不供油。

⑤限压阀关闭不严时,油路中的燃油回油量增大,输入喷油泵的燃油减少而造成供油不足。

⑥膜片泵的影响。膜片泵的作用是将燃油箱的燃油吸出,并提高一定的压力后压送至喷油泵。如果该输油泵上的膜片产生疲劳裂纹或破裂,将随着膜片的失效程度而使供油量相应减少,甚至不供油。

(2)喷油泵的影响

由喷油泵的结构和工作原理可知,喷油泵应按柴油机的工作顺序,定时、定量、定压 供给喷油器燃油。喷油泵的组成主要由驱动机构、二次叶片式输油泵、高压泵头、供油量调节机构和供油提前角自动调节机构等组成。如果柴油机出现燃油不足甚至不供油故障时,可按它的组成和各组成部分的作用去分析判断故障原因所在。

①叶片式输油泵的影响。叶片式输油泵是用来接受膜片式输油泵输送来的柴油,并提高压力压送至喷油泵的低压油腔,如果叶片式输油泵自然老化,泵功能衰退或损坏造成供油不足甚至不供油。此外,在低压油路中设有调压间,如果调压间调整不当或限压阀关闭不严,也会影响供油量。

②油量调节机构的影响。喷油泵油量调节机构是用来调整喷油量的。如果油量控制滑套与分配转子轴发生

轴向和周向相对滑移,必然产生摩擦而磨损;油量控制滑套与分配转子的配合间隙靠燃油来润滑,虽然燃油经过过滤,但小于滤芯孔的机械杂质还是会随燃油流入此间隙中,形成磨料磨损。当油量控制滑套与分配转子配合间隙过大时,即会漏出喷油泵腔的燃油,从而影响了供油量。当滑套油量调节机构的机件或油量控制滑套被机械性地卡滞在供油量小的位置,甚至不供油的位置,就会出现燃料供给系统供油不足,其至不供油。

电磁断油阀是用来接通或断开喷油泵的低压油腔与喷油泵腔的油路的。其工作原理是:通电接通油路,断电关闭油路。如果电磁阀线圈损坏或电磁阀的电路发生故障性的断路,电磁阀不产生吸力,而油路切断,则不供油。

停油操纵杆是用来停止供油的,以使柴油机熄火。如果该装置被机械性地卡滞在供油量过小或不供油状态,则会使供油不足,甚至不供油。

③增压补偿器的影响。有的轴向压缩式分配泵没有增压补偿器。它主要由膜片、弹 簧、间芯及阀体等组成。其作用是根据柴油机增压压力的大小,自动加大或减少各缸的供油量,以提高柴油机的功率和燃料的经济性。柴油机不工作时,膜片在弹簧的作用下向上拱曲至极限,并带着问芯上移至极限位置,阀芯的斜面顶动补偿杠杆使油量控制的张力杠杆顺时针转动,并通过启动杠杆使油量控制滑套左移,以停止供油。当柴油机工作

时,增 压补偿器在柴油机增压的压力作用下,与上述的动作相反,以增加供油量。如果增压补偿 器膜片破裂或增压管道漏气,均会使增压补偿器出现上述的减少供油或停止供油现象。

④高压泵头的影响。高压泵头的用途是提高燃油压力,供给喷油器喷油。高压泵头供油量的大小除与油量控制机构有关外,还与高压油泵本身密封性的好坏和分配转子行程有关。若高压泵头密封不良,喷油泵供油量会随着 密封不良的程度相应不足。

喷油泵分配转子回位机构的作用是使凸轮盘与分配转子一起转动,转过凸峰后,在回位机构弹簧的作用下回位。如果回位机构的弹簧疲劳或折断,均会影响分配转子的供油行程。于是,影响了喷油泵的供油量,即表现为供油不足,甚至不供油。

诊断与排除:诊断故障时,依先易后难、先外后内的原则进行。

①如果柴油机正在工作时,出现供油不足或不供油。外观检查低压油路是否有漏油现象。如果有漏油现象,便是故障所在,应有针对性地排除漏油。

②如果柴油机工作良好,熄火后再启动困难。观察熄火装置,是否仍在停油位置,如果是,便是故障所在,可将其扳回供油位置,并查明熄火装置不能自动回位的原因,然后予以排除。

③如果柴油机是突然熄火,可检查油箱是否有油。若油箱内的油用完,应添加;如果油箱有油,应再检查电磁断油阀。其检查方法是:用一根导线(取代原导线一端)搭接电源,另一端搭接电磁断油阀火线接柱,若柴油机能发动,说明电磁断油阅导线断路,否则,多数是由于电磁断油阀线圈损坏,应更换新件。

④检查增压补偿器时,从柴油机进气管上拆下增压补偿器管,一边用嘴向管内吹气,一边启动柴油机。如果柴油机能启动,说明增压装置压力过小,应予以排除。如果向增压补偿器管内吹气有漏气现象,说明气管漏气或膜片破裂,证明它是引起供油量减小或不供油的故障所在。应进而查明情况并进行排除。

⑤检查低压油路或排除低压油路空气:

•将喷油泵低压进接头松开并使用手泵油,若不出油,便是低压油路有堵塞或漏气,应进一步检查滤清器或其他地方是否堵塞或漏气,查明后予以排除。

•用扳手松开燃油滤清器上的回并使用手泵油,若能看见回油量大,说明溢流阀关闭不严,是引起供油不足的故障所在,应进一步查明关闭不严的原因并予以排除。

•抽出机油尺,检查机油液面高度和品质。如果机油液面高度增加或机油品质变差,同时柴油机启动困难,表明多是膜片输油泵的膜片破裂,应拆下膜片泵更换膜片。

⑥拧下分配套顶端的螺塞,用于堵住螺孔,撬动柴油机飞轮转动,若手感压力很小或不明显,多是油量控制滑套处于停油的位置所致,应拆解喷油泵查明并予以排除。

如果有条件,也可采用置换法去查找故障。将有怀疑的部件拆下,然后更换好的部件。若故障排除,便是原因所在。

8.29如伺诊断与排除柴油机燃烧异响故障?

柴油机使用的燃料是较难挥发而较易自燃的柴油,在压缩行程终了时,在高压下高速喷入燃烧室,燃油被细化成微粒,迅速蒸发并与空气混合,由于时间短,同时这种不均匀可燃混合气不是由外源点燃,而是燃油在高温、高压下的自燃,这使得气缸内压力在燃烧 瞬间上升很快,最高压力增大,导致柴油机噪声大。如果在油气混合的某些环节出现了不协调的情况(比如喷油时间不合适、喷油量较大等)。将导致柴油机燃烧状况进一步恶化, 噪声加大,甚至出现类似金属敲击的\"盹、咕\"声(也就是燃烧异响故障)。柴油机出现这种情况后,危害很大。应该停机检查,排除故障,避免更大的故障发生。导致柴油机工作粗暴的原因如下。

①柴油选择不当。如果柴油的十六烧值低,就使得燃油着火延迟期加长,此间喷入气缸的燃油相对较多,已进入气缸的燃油同时燃烧的概率加大,燃烧速率加剧,气缸内压力急速上升,柴油机工作自然粗暴。因此,

应选用十六炕值高且挥发性的柴油。柴油的自燃性好,着火延迟期短,着火后进入气缸的燃油量相对减少,着火后压力升高的速度降低。此时,柴油机工作相对柔和、平稳。而十六烧值太高,也将造成柴油机冒黑烟、经济 性能下降等问题。十六烧值的选用与柴油机的使用转速有关,对于车用中高速柴油机,十六烷值的范围应该在40~50之间。

②供油时间过早。如果供油时间过早,此时气缸内的压力和温度相对较低,喷入气缸的燃油与空气的混合过程变慢,这使得着火延迟期加长,导致柴油机着火燃烧过程变得缓慢,这同样导致柴油机燃烧粗暴。且过大的供油提前角还将造成柴油机动力下降、油耗 增加、启动困难等其他故障。

③喷油延续时间过小。与喷油提前角一样,喷油延续时间对柴油机性能同样有着重要影响。在喷油量一定的条件下,喷油延续时间短,则喷油速率过快,此时虽可获得较好的油耗及排气烟色,但也带来柴油机燃烧粗暴的负面效果。

④各缸供油量不一样。如果某个气缸的供油量较大,则该气缸在运行过程中就可能发出清脆的、有节奏的敲击声。

柴油机工作粗暴,一般是由于燃烧瞬间的爆发力和运动惯性力激发而引起内部机构的机械振动所致。这将

加剧气缸活塞的磨损,增加活塞连杆所受的冲击力,使连杆和曲轴产生变形,从而导致机体变形等故障出现,严重影响柴油机的使用寿命。与此同时,这些振动通过与之刚性连接的零部件的振动及柴油机外表向外界辐射出噪声,污染环境。

当柴油机出现燃烧异响(敲缸或工作粗暴)后,应着重进行下述检查,找出故障源并排除,确保柴油机的正常工作。

①如果响声有节奏,表明各个气缸工作情况类似,应检查喷油正时。喷油时间过早,气缸内会发出尖锐、清脆和有规律的敲击声。如果喷油正时正常,因检查空气滤清器是否堵塞、进气管是否堵塞、橡胶接管是否凹瘪等,这使柴油机进气量不足。如果存在这些堵塞,应该予以清除或修复。

②如果敲击声无一定规律,且排气冒黑烟,表明各个气缸工作情况不一致。可能是喷油器滴油、出油阀磨损或卡住造成部分缸的供油量增大。喷油器滴油可用拆卸排气管的方法或单缸熄火的方法判断;出油阀磨损可用于油泵压油时拆下高压的方法检测,如果此时出油阀接头处有柴油溢出,说明出油阀漏油,应查明原因并予以排除。

③供油量不均。如果某个缸的喷油量过多,该气缸就会产生强烈的有节奏的\"脏、 脏\"的燃烧噪声并可能

冒黑烟。此时可用单缸熄火的方法判断故障缸。某个气缸断油后,敲击声消失,则该气缸就是故障缸,酌情予以修复。

8.30如何快速诊断柴油机功率不足故障?

柴油机动力不足故障屡见不鲜,下列诊断此类故障的\"九看九查\"也许能为你解忧。

①看上下冒烟、查磨损:在柴油机工作时,打开机油口盖,如有一股股浓烟从机油口盖冒出,称下冒烟。下冒烟现象严重,说明活塞、气缸套、活塞环等部件严重磨损。打开气门室盖,如有一丝丝青色或白色的烟从气门根部(气门工作面)冒出,称上冒烟。上冒烟现象严重,说明气门和气门座磨损严重或烧蚀,或气门间隙过小甚至没有间隙。

②看积炭、查工况:柴油机排气口积炭呈黑灰色,表面像覆盖着一层白霜,积炭层极薄,说明柴油机工况良好。积炭色泽黑亮而不湿,说明柴油机轻微烧机油。某个气缸该排气口的积炭较厚,说明该气缸的喷油器工作不良或气缸密封性变差,应进行修理或更换。个别排气口湿润或有机油流痕,说明该气缸烧机油,应进行修理。各缸排气口积炭层均较厚,且色泽较深的,多因工作温度过低,或喷油过晚,后燃现象严重所致。

③看水温、查冷却:如果柴油机工作时冷却系统水温过高(超过100°C) ,则可以说明柴油机冷却水腔水垢

太厚或冷却系统有关部件(节温器、水泵、风扇等)效率低或失效。

④看配气、查相位:柴油机经过长期工作后,正时齿轮、凸轮表面、随动柱和挺杆会磨损,使进、排气门开闭时间向后推迟而偏离最佳配气相位,使充气效率降低,柴油机 功率下降。因此,要定期检查柴油机配气相位,若不符合要求应及时调整。

⑤看压力、查漏气:可用压力表测量气缸压力,找出密封性差的气缸。气缸密封性差的原因:气门元间隙或间隙太小,活塞与气缸套及活塞环端面间隙过大、环槽积炭等。 在柴油机工作时,若贴近空气滤清器时能听到有\"嘶、嘶\"的吹气声,则说明漏气与气门有关。此时,结合下冒烟情况即可确认故障产生的原因。

⑤看排气、查烟色:柴油机正常工作时,一般不冒烟或冒一些清淡的灰白色烟,有时用肉眼难以看出。若冒黑烟,则说明气缸内油多气少,燃烧不完全;若冒蓝烟,则说明气缸套与活塞、气门与气门导管等磨损间隙过大;若冒白烟,则说明燃油掺水,或柴油未完全燃烧,汽化后从排气管冒出。

⑦看喷油、查卡滞:喷油泵喷油应不偏射、不滴油、雾化良好、射程适当,喷油时可听到清脆的\"扑哧、扑哧\"声,用于摸高压有脉动感。喷油良好并不能完全说明油路系统没有问题。因此还需要检查油门拉杆和接头等是否发卡或有松动等现象。

③看正时、查早晚:看正时是指检查喷油正时,即供油提前角是否符合规定。供油过迟,柴油机启动困难,燃烧不完全,排气冒烟,机温过高,功率不足。供油太早,则柴油机工作时有敲击声,易损坏零件,启动时容易发生倒转,同时也影响柴油机功率。

⑨看现象、查电路:对于电控柴油机,下列两种情况也将导致柴油机动力不足。

热保护状态:如果电控柴油机的温度出现异常现象,可能是冷却液温度过高;进气温度过高;燃油温度过高;冷却液温度传感器线路故障(如断路) ;进气温度传感器线路故障(如断路) ;燃油温度传感器线路故障(如断路)等。出现上述现象后,ECU会自动进入热保护状态。电控柴油机普遍采用热保护装置,当温度值超过设定的预设值后,ECU 会控制喷油器减少喷油量,使柴油机输出转矩减小,功率下降。

失效保护模式:如果电控柴油机的电控元件产生故障,可能是轨压传感器损坏或线路故障;燃油计量阀驱动故障,阀损坏或线路故障;诊断仪显示油门无法达到全开等;高原修正导致;轨压传感器信号漂移;高压油泵闭环控制类故障;增压压力传感器损坏或线路故障;诊断仪显示凸轮信号丢失(仅靠曲轴信号运行,对启动时间的影响不明显) ;诊断仪显示曲轴信号丢失(仅靠凸轮信号运行,启动时间较长)等。ECU会自动进入失效保护模式。柴油机只能在某一个转速下工作。其目的是避免让柴油机出现更大的故障而又要将车辆设备开到维修厂检修。

8.31如何诊断与排除柴油机自行熄火故障?

故障诊断:

①如果柴油机在运行中逐渐无力,最后直至缓慢地自行熄火。主要原因是供油中断,燃油供不上的缘故。此种现象多为油箱中无油、油箱通气孔堵塞、输油泵不工作、油路中有空气、溢流阀损坏等。遇到此类故障时,首先检查油箱内是否有油、油箱通气孔是否畅通。然后拧松喷油泵放气螺钉,用手油泵压油,检查油路中是否进空气,油路是否畅通,找出漏气点或堵塞部位。并检查输油泵、溢流阀等是否正常,酌情修复。

②如果柴油机在运转时突然熄火,而且柴油机曲轴可以转动但难于启动,此种现象多属于相关部件损伤。主要原因有:喷油泵驱动轴半圆键被剪断、联轴器等损坏,致使喷油器不能工作;喷油泵操作拉杆及连接销松脱,喷油泵驱动轴与主动盘的固定螺栓松脱后,不能带动喷油泵工作。遇到此类故障现象时,请及时检查喷油泵联轴器等相关部件,注意观察柴油机曲轴转动时喷油泵凸轮轴是否转动。然后根据检查结果,对相关部件进行相应的维修。

③如果柴油机突然熄火后,曲轴不能转动,一般是柴油机抱缸或烧瓦抱轴所致。遇此种故障现象时,应首先检查油底壳机油中杂质的含量。如果油底壳机油中类似轴瓦碎屑等杂质过多,则应拆机检查轴瓦的磨损或烧

蚀情况,根据检查结果进行适当的修理。

预防措施:

①使用中尽可能加注优质燃油。 ②定期检查油路,并用高压空气疏通。 ③排净低压油路中的空气后再启动柴油机。 ④发现破裂应予以及时修复或更换新件。

⑤维护中清洗出油间,更换断损出油阀弹簧,检查油泵弹簧、喷油器针阅、调速弹簧等,发现异常及时修复,以消除柴油机自行熄火故障隐患,确保安全运行。

故障案例:

①油箱出堵塞引起柴油机自行熄火故障见表:

项目 故障现象 详细说明 一台车用495Q柴油机在使用中自行熄火,经检查发现喷油泵和柴油滤清器内有空气 拆检并校正了4个喷油器,压力合格雾化良好;检查了低压油路,输油泵工作也无异常。所以试着用手油泵进行压油,手油泵压油时的真空感很强,表明油箱至输油泵之间的燃油流动阻力很大,说明该段可能存在堵塞现象。压油一段时间后,感觉油路系统已经充满了燃油,随即启动柴油机,柴油机可以顺利启动并正常运行数分钟后自动熄火 根据此现象,经过仔细检查发现燃油箱出进口处堵塞,而且燃油箱底部沉淀物太多。据故障诊断 故障排除

此,彻底清洗燃油箱后,之后柴油机自动熄火故障消失 ②出油阀密封不严引起柴油机自行熄火见表:

项目 故障现象 详细说明 有一台6105型柴油机在行驶中,突然慢慢自行熄火,而且还难以启动 松开高压油泵放气螺钉,按动手油泵,发现有气泡冒出,排尽空气后又能启动,但运行数分钟后即自动熄火。检查低压油路无渗漏和堵塞现象;用喷油泵上的输油泵进行输油时发现,喷油泵第五缸的出油阀有油冒出,说明该出油阀密封不严,专业检查第五缸的喷油器发现喷油压力较低,柴油从喷油器中直接流出,这说明喷油嘴针阀己卡死或损坏 更换了出油阀和喷油器之后,故障消除 故障诊断 故障排除

8.32停机后柴油机的燃烧室为什么会进柴油?

有一台D85A-18型履带式推土机,在使用过程中经常出现在柴油机停机后,燃油经过PT喷油器漏入燃烧室的现象。出现此故障的原因与预防措施见表:

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