第五章普通柴油機(jī)燃油供給系統(tǒng)_第1頁
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文檔簡介

1、第五章 柴油機(jī)燃油供給系統(tǒng)第一節(jié) 概述一、柴油二、柴油機(jī)燃油系的組成與工作原理三、可燃混合氣的形成與燃燒室第二節(jié) 柴油機(jī)燃油供給系主要部件一、輸油泵二、柱塞式噴油泵(一)A型噴油泵(二)P型噴油泵結(jié)構(gòu)特點(diǎn)三、分配式噴油泵四、調(diào)速器(一)兩速調(diào)速器(二)全速調(diào)速器五、噴油器第三節(jié) 柴油機(jī)燃油供給系故障診斷一、發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難二、怠速不穩(wěn)三、動(dòng)力不足四、發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)并伴有敲擊聲五、發(fā)動(dòng)機(jī)“飛車”六、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)“游車”第五章 柴油機(jī)燃油供給系統(tǒng)學(xué)習(xí)目標(biāo):l 能正確敘述柴油機(jī)燃油供給系統(tǒng)的組成與工作原理。l 清楚主要部件的結(jié)構(gòu)原理。l 清楚主要部件的檢查與調(diào)整方法。l 能排除柴油機(jī)燃油供給系統(tǒng)常見故障

2、??己藰?biāo)準(zhǔn):l 柴油機(jī)燃油供給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理。l 主要部件的結(jié)構(gòu)原理。l 各部件的安裝位置。l 主要部件的拆裝與更換。l 常見故障的診斷與排除。第一節(jié) 概述一、柴油柴油是在533625K的溫度范圍內(nèi)由石油中提煉出來的碳?xì)浠衔铩2裼桶雌渌仞s分的多少分為輕柴油和重柴油。輕柴油用于高速柴油機(jī),重柴油用于中、低速柴油機(jī)。汽車用柴油機(jī)都是高轉(zhuǎn)速的,因此,應(yīng)采用輕柴油。柴油的使用性能指標(biāo)主要是發(fā)火性、蒸發(fā)性、粘度和凝點(diǎn)。發(fā)火性是指柴油的自燃能力。柴油的發(fā)火性用十六烷值表示,十六烷值越高,發(fā)火性越好。但十六烷值過高的柴油噴入燃燒室后,還來不及與空氣充分混合就著火,使柴油在高溫下裂解分離出大量的游

3、離碳,造成油耗、煙度上升。因此,一般汽車用柴油的十六烷值應(yīng)在4050范圍內(nèi)。蒸發(fā)性是指柴油蒸發(fā)汽化的能力,用柴油餾出某一百分比的溫度范圍即餾程和閃點(diǎn)表示。需要測量餾程為50、90及95餾出溫度。比如,50餾出溫度即柴油餾出50的溫度,此溫度越低,柴油的蒸發(fā)性越好,越有利于起動(dòng),但同時(shí)也會(huì)使柴油機(jī)工作粗暴。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定此溫度不得高于300,但沒有規(guī)定最低溫度限。90及95餾出溫度越低,表明柴油中重餾分含量少,可燃混合氣燃燒完全,油耗降低。為了控制柴油的蒸發(fā)性不致過強(qiáng),標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了閃點(diǎn)的最低數(shù)值。柴油的閃點(diǎn)指在一定的試驗(yàn)條件下,當(dāng)柴油蒸氣與周圍空氣形成的混合氣接近火焰時(shí),開始出現(xiàn)閃火的溫度。閃點(diǎn)低

4、,蒸發(fā)性好。粘度是評(píng)價(jià)柴油稀稠度的一項(xiàng)指標(biāo),決定柴油的流動(dòng)性。粘度隨溫度而變化,當(dāng)溫度升高時(shí),粘度減小,流動(dòng)性增強(qiáng);反之,當(dāng)溫度降低時(shí),粘度增大,流動(dòng)性減弱。粘度過大的柴油,流動(dòng)阻力也過大,難以沉淀、濾清,影響噴霧質(zhì)量;反之,粘度過小的柴油,將增加精密偶件工作表面間的柴油漏失量,并加劇這些表面的磨損。因此應(yīng)選用粘度合適的柴油。凝點(diǎn)是表示柴油冷卻到開始失去流動(dòng)性的溫度。柴油的凝點(diǎn)應(yīng)比柴油機(jī)最低工作溫度低35以上。凝點(diǎn)過高將造成油路堵塞。輕柴油的牌號(hào)即根據(jù)凝點(diǎn)編定的,如10號(hào)、0號(hào)和35號(hào)輕柴油的凝點(diǎn)分別為10、0和35。GBT2522000(表51)中規(guī)定的實(shí)際膠質(zhì)、10蒸余物殘?zhí)亢脱趸捕ㄐ裕?/p>

5、總不溶物等三項(xiàng)指標(biāo),是柴油安定性的評(píng)定指標(biāo)。柴油的防腐性則用硫含量、硫醇硫含量、酸度、銅片腐蝕及水溶性酸或堿等指標(biāo)來評(píng)定。柴油中的灰分、水分和機(jī)械雜質(zhì),是評(píng)定柴油清潔性的指標(biāo)。汽車柴油機(jī)應(yīng)使用各項(xiàng)指標(biāo)均符合國家標(biāo)準(zhǔn)的柴油。表51 我國輕柴油國家標(biāo)準(zhǔn)(GBT2522000)二、柴油機(jī)燃油系的組成與工作原理差油機(jī)使用的燃料是柴油,由于柴油比汽油粘度大,蒸發(fā)性差,所以在柴油機(jī)工作時(shí),必須采用高壓噴射的方法在壓縮行程接近上止點(diǎn)時(shí),將柴油以霧狀噴入燃燒室,直接在氣缸內(nèi)部形成可燃混合氣,并借助氣缸內(nèi)空氣的高溫自行發(fā)火燃燒。柴油機(jī)燃料供給系一般由柴油箱、柴油粗濾器、輸油泵、噴油泵、調(diào)速器、噴油器及油管等部件

6、組成。其中噴油泵是柴油機(jī)燃料供給系中的關(guān)鍵部件。目前,柱塞式噴油泵和分配式噴油泵是柴油機(jī)燃料供給系中廣泛應(yīng)用的兩種型式的噴油泵。圖5.1是裝有柱塞式噴油泵的柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng)示意圖。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),在輸油泵5的作用下,柴油從柴油箱8中被吸出,經(jīng)過油水分離器7分離掉柴油中的水分,再壓向柴油濾清器2濾除柴油中的雜質(zhì),然后送往噴油泵3。在噴油泵內(nèi)柴油經(jīng)過增壓和計(jì)量之后,經(jīng)高壓油管9供入噴油器1,最后通過噴油器將柴油噴入燃燒室。輸油泵供給的多余柴油及噴油器頂部的回油均經(jīng)回油管11返回柴油箱。直列柱塞式噴油泵一般由柴油機(jī)曲軸的定時(shí)齒輪驅(qū)動(dòng),固定在噴油泵殼體上的活塞式輸油泵由噴油泵凸輪軸上的偏心輪驅(qū)動(dòng)。噴油

7、泵前端裝有供油提前器4,后端與調(diào)速器6組成一體。圖5.1 裝有柱塞式噴油泵的柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng)示意圖1噴油器;2柴油濾清器;3柱塞式噴油泵;4供油提前器;5輸油泵;6調(diào)速器;7油水分離器;8柴油箱;9高壓油管;10低壓油管;11回油管圖5.2是裝有軸向分配式噴油泵(也稱VE泵)的柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng)示意圖。一級(jí)輸油泵3將燃柴油從柴油箱內(nèi)吸出后產(chǎn)生一定的壓力,經(jīng)油水分離器2及柴油濾清器5,濾掉水分和雜質(zhì)后輸送到二級(jí)輸油泵4,再由二級(jí)輸油泵將壓力提高后輸送到分配式噴油泵體9內(nèi),由分配式噴油泵12增壓計(jì)量后按發(fā)動(dòng)機(jī)工作順序?qū)⒏邏河退偷礁鱾€(gè)氣缸的噴油器10噴入燃燒室,多余的柴油流回柴油箱。一級(jí)輸油泵為膜

8、片式泵,由配氣機(jī)構(gòu)的凸輪軸驅(qū)動(dòng)。二級(jí)輸油泵為滑片式泵,裝在分配式噴油泵體內(nèi),并由分配式噴油泵的傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)?;捷斢捅贸隹谟蛪弘S轉(zhuǎn)速的升高而增加,為控制噴油泵體內(nèi)腔油壓保持穩(wěn)定,在二級(jí)輸油泵出口處設(shè)有調(diào)壓閥6。當(dāng)噴油泵體內(nèi)腔油壓超過規(guī)定值時(shí),將有部分柴油經(jīng)調(diào)壓閥返回輸油泵入口。噴油泵體內(nèi)腔油壓一般為0.30.7MPa。圖5.2 裝有分配式噴油泵的柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng)示意圖1柴油箱;2油水分離器;3一級(jí)輸油泵;4二級(jí)輸油泵;5柴油濾清器;6調(diào)壓閥;7分配式噴油泵傳動(dòng)軸;8調(diào)速手柄;9分配式噴油泵體;10噴油泵;11回油管;12分配式噴油泵;13噴油提前器;14調(diào)速器傳動(dòng)齒輪除上述燃油供給裝置外,柴

9、油機(jī)燃料供給系還包括空氣供給裝置、混合氣形成裝置及廢氣排出裝置??諝夤┙o裝置由空氣濾清器、進(jìn)氣管和進(jìn)氣道組成,有的還裝有空氣增壓器及中冷器;混合氣形成裝置為燃燒室;廢氣排出裝置由排氣道、排氣管和排氣消聲器組成。三、可燃混合氣的形成與燃燒室1可燃混合氣的形成與汽油機(jī)相比,柴油機(jī)可燃混合氣的形成與燃燒條件要差得多。在柴油機(jī)工作中,進(jìn)氣行程進(jìn)入氣缸的是純空氣,只是在壓縮行程接近終了時(shí)刻,才將高壓柴油噴入燃燒室。噴油持續(xù)時(shí)間只占15°35°曲軸轉(zhuǎn)角,所形成的可燃混合氣很不均勻,在燃燒室的不同區(qū)域以及不同時(shí)期,可燃混合氣的濃度相差都很大。目前柴油機(jī)可燃混合氣的形成方法基本上有兩種:空

10、間霧化混合和油膜蒸發(fā)混合??臻g霧化混合是將高壓柴油噴向燃燒室空間,形成霧狀,與空氣進(jìn)行混合。為了使混合均勻,要求噴出的燃油與燃燒室形狀相配合,并充分利用燃燒室中空氣的運(yùn)動(dòng)。油膜蒸發(fā)混合是將大部分柴油噴射到燃燒室壁面上,形成一層油膜,受熱蒸發(fā),在燃燒室中強(qiáng)烈的旋轉(zhuǎn)氣流作用下,燃料蒸氣與空氣形成均勻的可燃混合氣。在柴油實(shí)際噴射中,很難保證燃料完全噴到燃燒室空間或燃燒室壁面,所以兩種混合方式都兼而有之,只是多少、主次有所不同。為了促進(jìn)柴油與空氣更好混合,一般都要組織適當(dāng)?shù)目諝鉁u流,常見的有以下3種:(1)進(jìn)氣渦流。進(jìn)氣渦流是指在進(jìn)氣行程中,使進(jìn)入氣缸的空氣形成繞氣缸中心高速旋轉(zhuǎn)的氣流。它一直持續(xù)到燃

11、燒膨脹過程。產(chǎn)生進(jìn)氣渦流的方法一般是將進(jìn)氣道設(shè)計(jì)成螺旋氣道或切向氣道,如圖5.3所示。切向氣道是在氣門座前強(qiáng)烈收縮,引導(dǎo)氣流以單邊切線方向進(jìn)入氣缸,造成進(jìn)氣渦流。螺旋氣道是在氣門座上方的氣門腔里制成螺旋形,使氣流在螺旋氣道內(nèi)就形成一定強(qiáng)度的旋轉(zhuǎn),造成較強(qiáng)的進(jìn)氣渦流,渦流速度可以達(dá)到曲軸轉(zhuǎn)速的610倍。圖5.3 產(chǎn)生渦流的進(jìn)氣道a) 切向進(jìn)氣道;b)螺旋進(jìn)氣道(2)擠壓渦流。擠壓渦流(擠流)是指在壓縮過程中形成的空氣運(yùn)動(dòng)。當(dāng)活塞接近壓縮上止點(diǎn)時(shí),活塞頂上部的環(huán)形空間中的氣體被擠入活塞頂部的凹坑內(nèi)(圖5.4a),形成了氣體的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)活塞下行時(shí),活塞頂部凹坑內(nèi)的氣體向外流到環(huán)形空間(圖5.4b),稱

12、為逆擠流。擠壓渦流的產(chǎn)生與活塞頂凹坑(燃燒室)設(shè)計(jì)有很大關(guān)系,柴油機(jī)活塞頂凹坑形形色色,目的就是促進(jìn)燃油與空氣的混合與燃燒。圖5.4 擠壓渦流a)擠流;b)逆擠流(3)燃燒渦紊流。燃燒渦紊流是指利用柴油燃燒的能量,沖擊未燃的混合氣,造成混合氣渦流或紊流。其目的也是進(jìn)一步促進(jìn)燃油與空氣的混合與燃燒。燃燒渦紊流的程度與柴油機(jī)燃燒室的形狀密切相關(guān)。根據(jù)氣缸中壓力和溫度的變化特點(diǎn),可將混合氣的形成與燃燒過程按曲軸轉(zhuǎn)角劃分為四個(gè)階段,如圖5.5所示。備燃期 是指噴油器噴油始點(diǎn)A到燃燒始點(diǎn)B之間的曲軸轉(zhuǎn)角。這一期間進(jìn)行著燃燒前的物理和化學(xué)準(zhǔn)備過程。速燃期 是指從燃燒始點(diǎn)B到氣缸內(nèi)壓力達(dá)最高的C點(diǎn)之間的曲軸

13、轉(zhuǎn)角?;鹧孀曰鹪囱杆傧蛩闹芡七M(jìn),上一時(shí)期積存的柴油以及在此期間陸續(xù)噴入的柴油,在已燃?xì)怏w的高溫作用下,迅速蒸發(fā)、混合和燃燒,使氣缸內(nèi)壓力和溫度急劇上升,最高壓力可達(dá)69MPa,一般出現(xiàn)在上止點(diǎn)后6°15°曲軸轉(zhuǎn)角處。這一時(shí)期的放熱量為每循環(huán)放熱量的30左右。緩燃期 是指從最高壓力點(diǎn)C到最高溫度點(diǎn)D之間的曲軸轉(zhuǎn)角。在此期間,燃燒以很快的速度繼續(xù)進(jìn)行,后期由于氧氣缺少,廢氣增加,燃燒速度越來越慢。此期間的壓力逐漸下降,但燃?xì)鉁囟冗€在繼續(xù)升高,最高溫度可達(dá)19732273K,一般出現(xiàn)在上止點(diǎn)后20°35°曲軸轉(zhuǎn)角處。噴油是在D點(diǎn)以前結(jié)束的,緩燃期內(nèi)的放熱量為每

14、循環(huán)放熱量的70左右。后燃期 從最高溫度點(diǎn)D到柴油已基本上完全燃燒的E點(diǎn)之間的曲軸轉(zhuǎn)角。燃燒是在逐漸惡化的條件下緩慢進(jìn)行直到停止。在此期間,壓力和溫度均下降。為防止柴油機(jī)過熱,應(yīng)盡量縮短后燃期。加強(qiáng)燃燒室內(nèi)氣體的運(yùn)動(dòng),改善混合氣的形成條件,是縮短后燃期的有效措施。綜上所述,柴油機(jī)的工作特點(diǎn)是工作粗暴、排氣冒煙、噪聲大。從噴油開始到燃燒結(jié)束,僅占50°60°的曲軸轉(zhuǎn)角,可燃混合氣形成的時(shí)間極短、空間極小。因此,在這段時(shí)間里,提高燃料的霧化程度、加強(qiáng)氣流的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、改善燃燒后期的燃燒條件,是提高柴油機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的有效途徑。圖5.5 氣缸壓力與曲軸轉(zhuǎn)角的關(guān)系備燃期;速燃期;緩

15、燃期;后燃期2燃燒室由于柴油機(jī)可燃混合氣的形成和燃燒主要是在燃燒室內(nèi)進(jìn)行的,所以燃燒室的形狀對(duì)可燃混合氣的形成和燃燒有著直接的影響。柴油機(jī)燃燒室按結(jié)構(gòu)形式分為兩大類:統(tǒng)一式燃燒室和分隔式燃燒室(圖5.6)。圖5.6 柴油機(jī)燃燒室a) 統(tǒng)一式燃燒室;b)分隔式燃燒室1噴油器;2副燃燒室;3連接通道;4活塞;5雙渦流凹坑;6形凹坑(1)統(tǒng)一式燃燒室。統(tǒng)一式燃燒室的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是只有一個(gè)燃燒室,位于活塞頂面和氣缸蓋底平面之間,燃料直接噴入該燃燒室中與空氣進(jìn)行混合燃燒。統(tǒng)一式燃燒室的活塞頂設(shè)計(jì)極具獨(dú)創(chuàng)性,如圖5.7所示。不同的渦流凹坑,產(chǎn)生不同的氣體運(yùn)動(dòng),混合氣形成也不同,導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)性能的差異。圖中b)、

16、c)所示的形燃燒室和球形燃燒室比較常用。圖5.7 統(tǒng)一式燃燒室a)淺盆形燃燒室;b)淺形燃燒室;c)球形燃燒室;d)U形燃燒室;e)四角形燃燒室;f)八角形燃燒室;g)花瓣形燃燒室形燃燒室的活塞頂部凹坑的縱剖面為形,噴入的柴油絕大多數(shù)分布在燃燒室的空間,極少部分噴到燃燒室壁面上形成油膜。所以混合氣的形成以空間霧化混合為主。這種燃燒室結(jié)構(gòu)簡單、緊湊,由于空間小,傳熱損壞少,發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性及起動(dòng)性都較好。但對(duì)噴油系統(tǒng)要求高,需要較高的噴油壓力,要配以多孔式噴油器,工作起來也比較粗暴。球形燃燒室位于活塞頂部中央,形狀大于半個(gè)球。與噴油器相對(duì)應(yīng)的位置,開有缺口與球面相切,柴油從這里順氣流方向噴

17、射到燃燒室壁面上形成油膜。在柴油噴射貫穿空氣時(shí)或碰到燃燒室壁反射時(shí),必然有少量油粒(約5)脫離油束,呈霧狀散布在燃燒室空間。這部分柴油在熾熱的空氣中首先完成著火準(zhǔn)備,形成火源,然后靠此火源點(diǎn)燃從燃燒室壁上已蒸發(fā)的燃油形成的可燃混合氣,所以混合氣的形成方式以油膜蒸發(fā)混合為主。這種混合氣形成方式使發(fā)動(dòng)機(jī)工作平穩(wěn)、柔和、燃燒徹底。它的缺點(diǎn)是起動(dòng)性能較差;低速、低負(fù)荷工作時(shí),混合氣質(zhì)量差,排煙較重以及變工況的適應(yīng)性差等。(2)分隔式燃燒室。分隔式燃燒室由兩部分組成,即主燃燒室和副燃燒室。主燃燒室位于活塞頂與氣缸蓋底面之間,副燃燒室位于氣缸蓋內(nèi)。主、副燃燒室之間用一個(gè)或幾個(gè)直徑較小的通道相連。燃油則是噴

18、入到副燃燒室內(nèi)的。分隔式燃燒室常見的結(jié)構(gòu)型式有渦流室式和預(yù)燃室式兩種,見圖5.8。圖5.8 分隔式燃燒室a)渦流室式;b)預(yù)燃室式1電熱塞;2噴油器;3燃油噴注;4通道;5主燃燒室;6渦流室;7預(yù)燃室渦流室式燃燒室的副燃燒室多為球形,也有圓柱形。渦流室與主燃燒室用一個(gè)或數(shù)個(gè)通道連通,通道方向與活塞頂成一定角度并與渦流室相切。這樣,在壓縮行程中,空氣從氣缸內(nèi)被擠入渦流室時(shí),形成強(qiáng)烈的有規(guī)則的渦流運(yùn)動(dòng),噴入渦流室內(nèi)的燃油,在強(qiáng)烈的空氣渦流作用下迅速與空氣混合形成可燃混合氣,混合氣的形成屬空間混合。著火后大部分柴油在渦流室內(nèi)燃燒,未來得及燃燒的部分燃油在做功行程初期與高壓燃?xì)庖黄鹜ㄟ^切向通道噴入主燃

19、燒室,形成二次渦流,使之進(jìn)一步與空氣混合燃燒。由于在渦流室內(nèi)及氣缸內(nèi)均能形成強(qiáng)烈的渦流運(yùn)動(dòng),可以降低對(duì)柴油噴霧質(zhì)量的要求,因此可以采用噴油壓力較低的軸針式噴油器,可以在較小的過量空氣系數(shù)(1213)下工作,平均有效壓力較高;由于大部分柴油是在渦流室內(nèi)燃燒的,再加上通道面積較小,對(duì)氣體流動(dòng)產(chǎn)生一定的節(jié)流作用,使主燃燒室內(nèi)氣體壓力升高較平緩,發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),燃燒噪聲小,排氣污染少。但由于燃燒室的散熱面積大和通道的節(jié)流作用,使散熱損失和流動(dòng)損失增加,所以經(jīng)濟(jì)性較差;此外,由于噴油壓力低,油霧顆粒較大、蒸發(fā)慢,所以起動(dòng)性能也較差。為了保證冷機(jī)起動(dòng),一般設(shè)置電熱塞等起動(dòng)輔助裝置。預(yù)燃室式燃燒室的副燃燒室

20、多是長體結(jié)構(gòu),一般用耐熱鋼單獨(dú)制造,再鑲?cè)霘飧咨w內(nèi)。在壓縮行程中,氣缸內(nèi)的空氣被擠入預(yù)燃室內(nèi)形成強(qiáng)烈的無規(guī)則的紊流運(yùn)動(dòng),噴入到預(yù)燃室內(nèi)的柴油受空氣紊流的擾動(dòng),與空氣初步混合,形成可燃混合氣,混合氣的形成屬空間混合。少部分的柴油在預(yù)燃室內(nèi)著火燃燒后,預(yù)燃室內(nèi)溫度、壓力急劇升高,未燃燒的大部分柴油及燃?xì)飧咚賴娙胫魅紵?。由于窄小孔道的?jié)流作用再次產(chǎn)生紊流,促使柴油進(jìn)一步蒸發(fā)與空氣混合而完全燃燒。預(yù)燃室式燃燒室具有和渦流室式燃燒室類似的特點(diǎn)。第二節(jié) 柴油機(jī)燃油供給系主要部件一、輸油泵1輸油泵的結(jié)構(gòu)原理輸油泵的功用是保證低壓油路中柴油的正常流動(dòng),克服柴油濾清器和管路中的阻力,并以一定的壓力向噴油泵輸送

21、足夠量的柴油,輸油量應(yīng)為全負(fù)荷最大耗油量的34倍。輸油泵的結(jié)構(gòu)型式很多,常見的有活塞式、轉(zhuǎn)子式、滑片式和齒輪式等幾種?;钊捷斢捅霉ぷ骺煽?,目前應(yīng)用廣泛?;钊捷斢捅玫慕Y(jié)構(gòu)如圖5.9所示,主要由機(jī)械泵總成和手油泵總成組成。圖5.9 輸油泵結(jié)構(gòu)1進(jìn)油空心螺栓;2、9、19墊圈;3彈簧擋圈;4挺柱總成;5出油閥;6、13、18彈簧;7、12O形密封圈;8管接頭;10出油空心螺栓;11手油泵;14進(jìn)油閥;15輸油泵體;16推桿;17活塞;20螺塞活塞式輸油泵安裝在柱塞式噴油泵的側(cè)面,并由噴油泵凸輪軸上的偏心輪驅(qū)動(dòng)。機(jī)械泵總成由挺柱總成4、推桿16、活塞17和彈簧18等總成,其基本結(jié)構(gòu)原理如圖5.10

22、所示。圖5.10 活塞式輸油泵1手油泵拉鈕;2手油泵體;3手油泵桿;4手油泵活塞;5進(jìn)油閥彈簧;6進(jìn)油閥;7進(jìn)油接頭;8輸油泵體;9輸油泵活塞彈簧;10輸油泵活塞;11出油閥;12出油閥彈簧;13出油接頭;14推桿;15推桿彈簧;16挺柱;17滾輪;18噴油泵凸輪軸;19偏心輪當(dāng)噴油泵凸輪軸18旋轉(zhuǎn)時(shí),在偏心輪19和輸油泵活塞彈簧9的共同作用下,輸油泵活塞10在輸油泵體8的活塞腔內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)輸油泵活塞由下向上運(yùn)動(dòng)時(shí),A腔容積增大產(chǎn)生真空度,使進(jìn)油閥6開啟,柴油經(jīng)進(jìn)油口被吸入A腔;與此同時(shí),B腔容積縮小,其中的柴油壓力升高,出油閥關(guān)閉,燃油被送往濾清器。當(dāng)輸油泵活塞由上向下運(yùn)動(dòng)時(shí),A腔容積減

23、小,油壓升高,進(jìn)油閥關(guān)閉,出油閥開啟;與此同時(shí),B腔容積增大,柴油就從A腔流入B腔。若柴油機(jī)負(fù)荷減小,需要的柴油量減少時(shí),或柴油濾清器堵塞,油道阻力增加時(shí),會(huì)使輸油泵B腔油壓增高。當(dāng)此油壓與輸油泵活塞彈簧的彈力相平衡時(shí),活塞往B腔的運(yùn)動(dòng)便停止,活塞的移動(dòng)行程減小,造成輸油泵的輸出油量減少,實(shí)現(xiàn)了輸油量的自動(dòng)調(diào)節(jié),而輸油壓力則基本穩(wěn)定。輸油泵外側(cè)裝有手油泵,柴油機(jī)起動(dòng)前,或柴油機(jī)供給系統(tǒng)維修后,為了使低壓油路充滿柴油,便于起動(dòng),或?yàn)榱伺懦龅蛪河吐分械目諝?,使柴油機(jī)能夠平穩(wěn)地運(yùn)轉(zhuǎn),可使用手油泵泵油或排氣。操作時(shí),先將燃油濾清器和噴油泵的放氣螺釘旋松,再將手油泵拉鈕旋開,上下反復(fù)拉動(dòng)手油泵拉鈕,使柴

24、油自進(jìn)油口吸入,經(jīng)出油閥壓出,并充滿燃油濾清器和噴油泵前的所有低壓油路,將其中的空氣驅(qū)除干凈??諝馀懦戤叄瑧?yīng)重新擰緊放氣螺釘,旋進(jìn)手油泵拉鈕。2輸油泵的檢修(1)吸油能力的檢查用油管將輸油泵進(jìn)油口直接連接至1m以下的一專用柴油桶,拆掉輸油泵出油管,用手油泵吸油,若在30次內(nèi)不能將柴油從油桶中吸上來并壓出,說明輸油泵的吸油能力不良。(2)泵油能力的檢查隨車檢查。拆下輸油泵出油管,用手油泵泵油,若油柱粗、無氣泡、出油急且能竄至500mm以上為良好。試驗(yàn)臺(tái)檢查。輸油泵隨噴油泵一起固定在噴油泵試驗(yàn)臺(tái)上,將進(jìn)油管與試驗(yàn)臺(tái)油箱連接,出油口與試驗(yàn)臺(tái)低壓表和流量表連接,轉(zhuǎn)動(dòng)噴油泵,觀察怠速和額定轉(zhuǎn)速時(shí)的出油

25、壓力及流量,并與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較。(3)手油泵性能的檢查。拆下輸油泵手油泵,先將手油泵活塞按到底保持不動(dòng),再用食指將手油泵口堵住,然后松開手油泵手柄,查看手柄是否會(huì)被吸住。若手柄及活塞在其回位彈簧的作用下復(fù)位,說明手油泵密封性能不良,應(yīng)更換。(4)進(jìn)、出油止回閥密封性能檢查用塑料管將進(jìn)油口與油桶連接,以較慢的速度泵手油泵,查看塑料管內(nèi)的油柱上升情況。若油柱一上一下來回升降,則出油止回閥不密封。繼續(xù)以較慢速度壓手油泵,待出油口有油壓出后,將手柄在最低位置鎖住,查看出油口的油平面是否下降。若油明顯的下降,則出油止回閥不密封。進(jìn)、出油止回閥不密封應(yīng)更換。(5)輸油泵與噴油泵配合能力的檢查上述檢查完成后

26、,應(yīng)將輸油泵固定在噴油泵上,其出油口直接與噴油泵進(jìn)油口連接,用噴油泵凸輪驅(qū)動(dòng)輸油泵進(jìn)行泵油試驗(yàn)。如果輸油泵輸出油壓能將噴油泵溢油閥頂開,并且在怠速和大負(fù)荷狀況均有充裕的回油壓出即為合格。二、柱塞式噴油泵噴油泵又稱為高壓油泵。它是柴油機(jī)燃料供給系中最重要的一個(gè)總成。它的功用是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的不同工況,定時(shí)、定量地向噴油器輸送高壓柴油。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),每個(gè)氣缸都需要有一套泵油機(jī)構(gòu),幾個(gè)相同的泵油機(jī)構(gòu)裝置在同一泵體上就構(gòu)成了多缸發(fā)動(dòng)機(jī)的柱塞泵。柱塞泵一般固定在柴油機(jī)機(jī)體一側(cè)的支架上,由柴油機(jī)曲軸通過齒輪驅(qū)動(dòng),齒輪軸和噴油泵的凸輪軸用聯(lián)軸節(jié)連接,調(diào)速器安裝在噴油泵的后端(參見圖5.1)。柱塞式噴油泵種類繁多

27、,國產(chǎn)汽車用噴油泵一般以柱塞行程等參數(shù)不同分為A、B、P、Z等系列。其中A型泵應(yīng)用較多(圖5.11)。圖5.11 A型噴油泵分解圖1泵體;2柱塞偶件;3出油閥偶件;4出油閥墊圈;5出油閥彈簧;6減容器;7O形密封圈;8出油閥壓緊座;9鎖夾總成;10管接頭;11墊圈;12螺栓;13回流閥;14側(cè)蓋板;15凸輪軸擋環(huán);16調(diào)整墊;17軸承;18油環(huán);19軸承蓋;20齒圈;21控制套筒;22滾輪傳動(dòng)部件;23堵塞;24、26彈簧座;25柱塞彈簧;27軸承座;28凸輪軸;29控制齒條;30齒條止動(dòng)螺釘(一)A型噴油泵1A型噴油泵的結(jié)構(gòu)原理A型噴油泵的結(jié)構(gòu)與工作原理見圖5.12所示,是由分泵、油量調(diào)節(jié)機(jī)

28、構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和泵體及供油提前角調(diào)節(jié)裝置等部分組成。圖5.12 噴油泵的結(jié)構(gòu)與原理1出油閥壓緊座;2出油閥彈簧;3出油閥;4噴油泵殼體;5低壓油腔;6油量調(diào)節(jié)齒桿;7控制套筒;8柱塞彈簧;9導(dǎo)塊;10凸輪軸;11滾輪架;12柱塞;13可調(diào)齒圈;14進(jìn)油孔;15柱塞套(1)分泵對(duì)多缸噴油泵來講,它是將與發(fā)動(dòng)機(jī)缸數(shù)相同的幾組泵油機(jī)構(gòu)裝置在同一殼體內(nèi)形成的。其中每組泵油機(jī)構(gòu)稱為分泵。分泵是噴油的核心,主要是由柱塞偶件(柱塞12和柱塞套15)、出油閥偶件(出油閥3和出油閥座)、柱塞彈簧8、出油閥彈簧2等組成。如圖5.13所示,柱塞偶件由柱塞1和柱塞套2組成。柱塞可在柱塞套內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng),兩者配合間隙極小,

29、約在0001500025mm,需經(jīng)精密磨削加工或選配研磨而成,稱為柱塞偶件。提示:柱塞偶件在使用中不允許互換,如有損壞,應(yīng)成對(duì)更換。同時(shí),要求所使用的柴油要高度清潔,多次過濾。圖5.13 柱塞偶件1柱塞;2柱塞套;3螺旋槽;4直槽;5、6油孔;7榫舌柱塞頭部加工有螺旋槽和直槽,柱塞下部加工有榫舌。柱塞套安裝在噴油泵殼體4(圖5.12)的座孔中,柱塞套上的油孔與噴油泵內(nèi)的低壓油腔5相通。柱塞的中部圓柱面是密封部位,環(huán)形油槽可儲(chǔ)存少量柴油,用于潤滑柱塞。為了防止柱塞套轉(zhuǎn)動(dòng),用定位銷固定。出油閥偶件包括出油閥2和出油閥座1,如圖5.14所示。它實(shí)際上是一個(gè)單向閥,控制油流的單向流動(dòng)。出油閥下部為導(dǎo)向

30、部,閥心斷面呈“+”字形,既能導(dǎo)向,又能讓柴油通過;出油閥上部有一圓錐面3,與閥座的圓錐面貼合,形成一個(gè)密封環(huán)帶。密封環(huán)帶下方有一個(gè)小圓柱面4稱為減壓環(huán)帶,它可使噴油器斷油干脆。出油閥偶件也是一對(duì)精密偶件,出油閥導(dǎo)向面和減壓環(huán)帶與出油閥座內(nèi)表面徑向間隙約為00060016mm,使用中也不允許互換。出油閥偶件置于柱塞套上端,由出油閥彈簧9和出油閥壓緊座10壓緊在噴油泵體上。為了防止高壓柴油泄漏,一般在出油閥壓緊座與出油閥座之間裝有尼龍或銅制密封襯墊7。有些出油閥壓緊座中設(shè)有減容體8,以減少高壓容積,削弱燃油波動(dòng),改善柴油噴射。圖5.14 出油閥偶件1出油閥座;2出油閥;3密封錐面;4減壓環(huán)帶;5

31、導(dǎo)向面;6切槽;7密封襯墊;8減容體;9出油閥彈簧;10出油閥壓緊座分泵的工作原理如圖5.15所示。當(dāng)柱塞1向下移動(dòng)時(shí)(圖5.15)燃油自低壓油腔經(jīng)柱塞套2上的油孔4和8被吸入并充滿泵腔,在柱塞自下止點(diǎn)上移的過程中,開始有一部分燃油被從泵腔擠回低壓油腔,直到柱塞上部的圓柱面將兩個(gè)油孔完全封閉為止,此后柱塞繼續(xù)上升(圖5.15),泵腔內(nèi)的燃油壓力迅速增高,當(dāng)此壓力增高到足以克服出油閥彈簧7的作用力時(shí),出油閥6即開始上移。當(dāng)出油閥的圓柱形環(huán)帶離開出油閥座5時(shí),高壓燃油便自泵腔通過高壓油管流向噴油器。當(dāng)柱塞繼續(xù)上移至圖5.15所示位置時(shí),斜槽3同油孔4和8開始接通,于是泵腔內(nèi)的油壓迅速下降,出油閥在

32、出油閥彈簧的作用下迅速回位,噴油泵停止供油。由上述泵油過程可知,在柱塞上移的整個(gè)行程中,并非全部供油。柱塞由下止點(diǎn)到上止點(diǎn)所經(jīng)歷的行程為柱塞行程 h(圖5.15),它的大小取決于驅(qū)動(dòng)凸輪的輪廓。而噴油泵只是在柱塞完全封閉油孔4和8之后到柱塞斜槽3和油孔4和8開始接通之前的這一部分柱塞行程內(nèi)才泵油。為柱塞的有效行程。顯然,噴油泵每次的泵油量取決于柱塞的有效行程的大小。因此,欲使噴油泵能隨發(fā)動(dòng)機(jī)工況不同而改變供油量,只需改變柱塞有效行程即可,一般通過改變柱塞斜槽和柱塞套油孔的相對(duì)角位置來實(shí)現(xiàn)的。如將柱塞按圖5.15中箭頭所示的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度,柱塞有效行程就增加,供油量也增加;反之供油量則減少。當(dāng)

33、柱塞轉(zhuǎn)到圖5.15d所示位置時(shí),柱塞根本不可能封閉油孔4和8,因而有效行程為零,即噴油泵處于不泵油狀態(tài)。圖5.15 柱塞式噴油泵泵油原理1柱塞;2柱塞套;3斜槽;4、8油孔;5出油閥座;6出油閥;7出油閥彈簧當(dāng)柱塞上升到封閉柱塞套進(jìn)油孔時(shí),泵腔內(nèi)油壓升高,克服出油閥彈簧預(yù)緊力后,出油閥開始上升,出油閥的密封錐面離開出油閥座,但此時(shí)還不能立即供油,直到減壓環(huán)帶完全離開出油閥座的導(dǎo)向孔時(shí),才有燃油進(jìn)入高壓管路,使管路油壓升高;當(dāng)柱塞下落時(shí),出油閥在出油閥彈簧的作用下開始回位,當(dāng)減壓環(huán)帶一經(jīng)進(jìn)入導(dǎo)向孔,泵腔與出油孔便被切斷,于是燃油停止進(jìn)入高壓油管;出油閥再繼續(xù)下降直到密封錐面貼合時(shí),由于出油閥體本

34、身所讓出的容積,使高壓油管內(nèi)的壓力迅速降低,噴油就可以立即停止,故可避免噴油器發(fā)生滴漏現(xiàn)象。(2)油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的作用是根據(jù)柴油機(jī)負(fù)荷和轉(zhuǎn)速的變化相應(yīng)地改變噴油泵的供油量并保證各缸的供油量一致。由噴油泵的工作原理可知,噴油泵的供油量可通過轉(zhuǎn)動(dòng)柱塞以改變柱塞的有效行程的辦法來改變。A型噴油泵采用齒桿式油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),如圖5.16所示。柱塞4下端的榫舌嵌入控制套筒3相應(yīng)的切槽中,控制套筒松套在柱塞套5上,在控制套筒上部套裝一個(gè)調(diào)節(jié)齒圈2并用螺釘鎖緊,調(diào)節(jié)齒圈和油量調(diào)節(jié)齒桿1相嚙合,油量調(diào)節(jié)齒桿的軸向位置由駕駛員或調(diào)速器控制。圖5.16 齒桿式油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)1調(diào)節(jié)齒桿;2調(diào)節(jié)齒圈;3控制套筒;

35、4柱塞;5柱塞套如圖5.17所示,當(dāng)供油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)齒桿通過調(diào)節(jié)齒圈拉動(dòng)柱塞轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),柱塞上的螺旋槽與柱塞套油孔之間的相對(duì)位置發(fā)生變化,從而改變了柱塞的有效行程。當(dāng)柱塞上的直槽對(duì)正柱塞套油孔時(shí),柱塞有效行程為零,這時(shí)噴油泵不供油(圖5.17a)。按照?qǐng)D中箭頭所示的方向拉動(dòng)調(diào)節(jié)齒桿6,則調(diào)節(jié)齒圈11按箭頭方向轉(zhuǎn)動(dòng),柱塞有效行程增加,噴油泵循環(huán)供油量增多(圖5.17b、c)。如果朝相反方向拉動(dòng)調(diào)節(jié)齒桿,則柱塞有效行程減小,循環(huán)供油量減少。各缸供油均勻性可通過改變調(diào)節(jié)齒圈與控制套筒的相對(duì)角位置來調(diào)整。即松開調(diào)節(jié)齒圈,按調(diào)整的需要使控制套筒與柱塞一起相對(duì)于調(diào)節(jié)齒圈轉(zhuǎn)過一定角度,再將調(diào)節(jié)齒圈鎖緊在控制

36、套筒上。齒桿式供油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)工作可靠,傳動(dòng)平穩(wěn),但制造成本較高,且柱塞偶件之間的中心距較大。圖5.17 循環(huán)供油量的調(diào)節(jié)1柱塞套;2柱塞;3、5柱塞套油孔;4高壓油腔;6調(diào)節(jié)齒桿;7直槽;8螺旋槽;9循環(huán)供油量容積;10控制套筒;11調(diào)節(jié)齒圈;12調(diào)節(jié)齒圈緊固螺釘(3)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由噴油泵凸輪軸和滾輪傳動(dòng)部件組成。噴油泵凸輪軸的兩端通過圓錐滾子軸承支承在噴油泵殼體上,前端裝有聯(lián)軸節(jié)和供油提前調(diào)節(jié)器,后部與調(diào)速器相連。噴油泵的凸輪軸是由柴油機(jī)的曲軸通過齒輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的。滾輪傳動(dòng)部件的功用是將凸輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樽陨淼耐鶑?fù)直線運(yùn)動(dòng),推動(dòng)柱塞上行供油。此外,滾輪傳動(dòng)部件還可以用來調(diào)整各分泵的供油提

37、前角,為了保證供油提前角的正確性,滾輪傳動(dòng)部件的高度一般都是可調(diào)的。國產(chǎn)A型噴油泵滾輪傳動(dòng)部件如圖5.18所示。滾輪1帶有滾輪襯套2并松套在滾輪軸3上,滾輪軸支承于滾輪架6的座孔中。滾輪傳動(dòng)部件在噴油泵殼體導(dǎo)孔中上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí),要求不能轉(zhuǎn)動(dòng),否則就會(huì)和凸輪相互卡死而造成損壞。因此,對(duì)滾輪傳動(dòng)部件要有導(dǎo)向定位措施。其定位方法有兩種:一是在滾輪架外圓柱面上開軸向長槽,用定位螺釘?shù)亩祟^插入此槽中;二是利用固定在滾輪架上的導(dǎo)向塊插入殼體導(dǎo)向孔一側(cè)的滑槽中。圖5.18 滾輪傳動(dòng)部件1滾輪;2滾輪襯套;3滾輪軸;4導(dǎo)向塊;5泵體;6滾輪架;7鎖緊螺母;8調(diào)整螺釘為保證在發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)內(nèi),各缸都能噴油

38、一次,四行程柴油機(jī)的凸輪軸的轉(zhuǎn)速應(yīng)為曲軸轉(zhuǎn)速的一半,此外,凸輪軸上各個(gè)凸輪的相對(duì)角位置還必須符合所要求的發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)火次序。噴油泵泵油的遲早決定噴油器噴油的遲早,它對(duì)柴油機(jī)的工作性能影響很大。為保證形成良好的混合氣和改善燃燒過程,必須有一定的噴油提前角,對(duì)于多缸柴油機(jī),還應(yīng)保證各缸噴油提前角一致。最佳噴油提前角是在柴油機(jī)額定轉(zhuǎn)速與全負(fù)荷下由實(shí)驗(yàn)確定的,它的數(shù)值因柴油性能和發(fā)動(dòng)機(jī)工況而異。同時(shí)由于凸輪和滾輪等傳動(dòng)部件的磨損,噴油提前角也有所改變。為此,噴油提前角必須可以調(diào)整。實(shí)際上,噴油提前角的調(diào)整是通過對(duì)噴油泵的供油提前角的調(diào)整而實(shí)現(xiàn)的。噴油泵供油提前角的調(diào)整方法有兩種:一是通過調(diào)整聯(lián)軸節(jié)或供油

39、提前調(diào)節(jié)器來改變噴油泵凸輪軸與柴油機(jī)曲軸的相對(duì)角位置,使各分泵的供油提前角作相同數(shù)量的調(diào)整。二是通過改變滾輪傳動(dòng)部件的高度,實(shí)現(xiàn)單個(gè)分泵的供油提前角的調(diào)整,以此保證多缸發(fā)動(dòng)機(jī)的供油提前角一致。此法是通過轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整螺釘8來實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)松開鎖緊螺母7擰出調(diào)整螺釘8時(shí),滾輪傳動(dòng)部件高度增大,于是柱塞封閉柱塞套上進(jìn)油孔的時(shí)刻提前,即供油提前角增大;反之,供油提前角減小。這種結(jié)構(gòu)調(diào)整方便,調(diào)整時(shí)不必拆開殼體,但必須注意螺釘不能擰出太多,因?yàn)橹现裹c(diǎn)距出油閥座只有0410mm的空隙,以防碰撞損壞。另外,調(diào)整合適后應(yīng)及時(shí)鎖緊。(4)泵體A型噴油泵采用整體式泵體,由鋁合金鑄成。分泵、油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)都裝在

40、泵體內(nèi)。泵體上有縱向油道,即低壓油腔5(圖5.12)。輸油泵輸出的燃油經(jīng)濾清后,由進(jìn)油空心螺栓進(jìn)入此油道,再由柱塞套上的油孔進(jìn)入各分泵的油腔。輸油泵供給的燃油量通常遠(yuǎn)大于噴油泵的需要量。當(dāng)?shù)蛪河颓坏挠蛪捍笥?.05MP時(shí),油道另一端的限壓閥開啟,多余的燃油經(jīng)回油管流回輸油泵進(jìn)油口。限壓閥還兼起放氣作用。在噴油泵拆裝后或發(fā)動(dòng)機(jī)長期停放后,噴油泵油腔內(nèi)會(huì)滲入空氣,影響柴油機(jī)的正常工作。當(dāng)需要放氣時(shí),在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)前可將限壓閥上端的螺釘旋出少許,再抽按手動(dòng)輸油泵,泵入噴油泵的燃油即可驅(qū)凈滲入噴油泵內(nèi)的空氣。在泵體下部及調(diào)速器殼體的內(nèi)腔中裝有潤滑油,此潤滑油可單獨(dú)加注,也可與發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑系相通,依靠潤滑油

41、的飛濺實(shí)現(xiàn)噴油泵傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和調(diào)速器內(nèi)各零件的潤滑。整體式泵體可增加殼體的剛度,在較大的噴油壓力下工作不致變形。分泵和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等零件必須從殼體下部裝入,因此在殼體底部設(shè)有大螺塞,也有的殼體底部用蓋板封住。噴油泵殼體側(cè)面有窗口蓋板,以方便各分泵噴油量及供油時(shí)刻的調(diào)整。(5)供油提前角調(diào)節(jié)裝置噴油提前角是指噴油器開始噴油至活塞到達(dá)上止點(diǎn)之間的曲軸轉(zhuǎn)角。它的大小對(duì)柴油機(jī)工作過程有很大影響。若噴油提前角過大,噴油時(shí)氣缸內(nèi)空氣溫度較低,混合氣形成條件差,備燃期長,導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)工作粗暴;若噴油提前角過小,大部分柴油是在上止點(diǎn)以后,活塞處于下行狀態(tài)時(shí)燃燒的,使最高工作壓力降低,熱效率也顯著下降,導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)功率降低

42、,排氣冒白煙。因此為保證發(fā)動(dòng)機(jī)具有良好的使用性能,必須選擇最佳的噴油提前角。噴油提前角實(shí)際上是由噴油泵的供油提前角來保證的。而整個(gè)噴油泵的供油提前角可以通過改變發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸和噴油泵凸輪軸之間的相位角來調(diào)整。多數(shù)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)都根據(jù)常用工況確定一個(gè)噴油提前角,在這個(gè)常用工況范圍內(nèi)是最佳的,即能獲得最大的功率和最小的燃油消耗率。這個(gè)常用工況下的噴油提前角是通過聯(lián)軸節(jié)的結(jié)構(gòu)來保證的。但是,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時(shí),最佳噴油提前角也隨之改變,所以,還需要裝有供油提前調(diào)節(jié)器,它能夠保證在轉(zhuǎn)速變化時(shí),噴油提前角自動(dòng)地發(fā)生相應(yīng)的改變。聯(lián)軸節(jié)聯(lián)軸節(jié)又稱連接器,它是用來連接噴油泵凸輪軸與其驅(qū)動(dòng)軸的。解放CA61102型

43、柴油機(jī)聯(lián)軸節(jié)的結(jié)構(gòu)如圖5.19所示。主動(dòng)凸緣盤11用長螺栓17固定在驅(qū)動(dòng)軸上,主動(dòng)傳動(dòng)圓盤12借螺栓13與主動(dòng)凸緣盤相連,主動(dòng)凸緣盤上的螺孔為弧型孔。主動(dòng)傳動(dòng)圓盤又通過螺栓21與十字接盤15連接,十字接盤用螺栓14與從盤傳動(dòng)圓盤1相連,螺栓5將從動(dòng)傳動(dòng)圓盤與供油提前調(diào)節(jié)器(后接噴油泵凸輪軸)連接在一起。這樣,驅(qū)動(dòng)軸上的動(dòng)力通過上述各零件即可傳遞到供油提前調(diào)節(jié)器上。旋松螺栓13可使主動(dòng)傳動(dòng)圓盤12相對(duì)于主動(dòng)凸緣盤11沿弧型孔轉(zhuǎn)過一個(gè)角度,這樣就改變了噴油泵凸輪軸與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸之間的相位關(guān)系,即改變了各缸的噴油時(shí)刻(即初始供油提前角)。CA61102型發(fā)動(dòng)機(jī)噴油泵的初始供油提前角為14°。

44、安裝時(shí),將噴油泵固定在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體的托架上,使飛輪上的上止點(diǎn)16標(biāo)記的刻線對(duì)準(zhǔn)飛輪殼上的正時(shí)指針,并確認(rèn)第一缸活塞在壓縮行程上止點(diǎn)位置。然后逆轉(zhuǎn)飛輪,使飛輪上14°刻線對(duì)準(zhǔn)飛輪殼上的正時(shí)指針。此時(shí)噴油泵供油提前調(diào)節(jié)器上的供油刻線應(yīng)對(duì)準(zhǔn)固定在泵體上的正時(shí)指針,然后將聯(lián)軸節(jié)上的緊固螺栓擰緊。圖5.19 噴油泵的聯(lián)軸節(jié)1從動(dòng)傳動(dòng)圓盤;2、20襯套;3、6、9、10、16、19墊圈;4、7、8、18螺母;5、13、14、17、21螺栓;11主動(dòng)凸緣盤;12主動(dòng)傳動(dòng)圓盤;15十字接盤供油提前器供油提前器的功用是在柴油機(jī)整個(gè)工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)使噴油泵供油提前角隨柴油機(jī)轉(zhuǎn)速升高而自動(dòng)相應(yīng)提前,使柴油機(jī)

45、始終在最佳或接近最佳噴油定時(shí)下工作。供油提前器位于聯(lián)軸節(jié)和噴油泵之間,其結(jié)構(gòu)如圖5.20所示。圖5.20 供油提前調(diào)節(jié)器分解圖1螺釘;2蓋板油封部件;3密封圈;4從動(dòng)盤;5墊塊;6滾輪;7滾輪內(nèi)座圈;8調(diào)整墊片;9碗形墊片;10彈簧;11彈簧座;12飛塊;13驅(qū)動(dòng)盤提前器驅(qū)動(dòng)盤13用螺栓與聯(lián)軸節(jié)相連,為主動(dòng)元件。在驅(qū)動(dòng)盤端面上有兩個(gè)銷釘,上面套裝有兩個(gè)飛塊12,外面還套裝兩個(gè)彈簧座11,飛塊的另一端各壓裝一個(gè)銷釘,每個(gè)銷釘上各松套著一個(gè)滾輪6和滾輪內(nèi)座圈7。從動(dòng)盤4與噴油泵凸輪軸相連接。從動(dòng)盤兩臂的弧形側(cè)面E(圖5.21)與滾輪6接觸,平側(cè)面F則壓在兩個(gè)彈簧10上,彈簧的另一端支于彈簧座11上

46、。整個(gè)調(diào)節(jié)器為一密封體,內(nèi)腔充有機(jī)油以供潤滑。供油提前調(diào)節(jié)器的工作原理如圖5.21所示。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),在曲軸的驅(qū)動(dòng)下,驅(qū)動(dòng)盤5及飛塊3沿圖中箭頭方向旋轉(zhuǎn),受離心力的作用,兩個(gè)飛塊的活動(dòng)端向外甩開,滾輪2對(duì)從動(dòng)盤4的兩個(gè)弧形側(cè)面產(chǎn)生推力,迫使從動(dòng)盤4沿箭頭所示方向相對(duì)于調(diào)節(jié)器殼體超前轉(zhuǎn)過一個(gè)角度,直到彈簧6作用在另一側(cè)面上的壓縮彈力與飛塊離心力相平衡為止,于是從動(dòng)盤4與驅(qū)動(dòng)盤5同步旋轉(zhuǎn)(圖5.21b)。當(dāng)轉(zhuǎn)速升高時(shí),飛塊離心力增大,其活動(dòng)端進(jìn)一步向外甩出,滾輪2迫使從動(dòng)盤4沿箭頭所示方向相對(duì)于驅(qū)動(dòng)盤5再超前轉(zhuǎn)過一個(gè)角度,直到彈簧6的壓縮彈力與飛塊離心力達(dá)到一個(gè)新的平衡狀態(tài)為止。這樣,供油提前角便

47、相應(yīng)地增大。反之,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低時(shí),供油提前角相應(yīng)減小。解放CA61102型柴油機(jī)供油提前調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)量為0630(5001650r/min)。圖5.21 供油提前器工作原理a)靜止?fàn)顟B(tài);b)提前狀態(tài)1限位銷;2滾輪;3飛塊;4從動(dòng)盤;5驅(qū)動(dòng)盤;6彈簧2A型噴油泵的檢修噴油泵是柴油機(jī)最精密的部件,由于柱塞與柱塞套、出油閥及閥座、凸輪、挺柱等機(jī)件的磨損,使供油量、供油均勻度和供油時(shí)間都會(huì)發(fā)生變化。這些變化將使發(fā)動(dòng)機(jī)的功率下降,燃料消耗量增大,工作可靠性降低。因此,噴油泵拆卸后零件的檢查和修理,裝復(fù)后的試驗(yàn)與調(diào)試,是柴油機(jī)大修中不可缺少的重要內(nèi)容。(1)噴油泵凸輪軸及軸承的檢修凸輪軸軸承支承座孔

48、磨損致使軸承松曠,可對(duì)座孔進(jìn)行鑲套修復(fù);供油齒桿與其襯套的配合間隙應(yīng)不大于0.lOm,否則應(yīng)更換襯套;泵體不得有裂紋存在,否則應(yīng)予焊補(bǔ)修復(fù)或更換新件;凸輪軸出現(xiàn)裂紋應(yīng)予更換;凸輪軸的直線度誤差超過0.05mm,應(yīng)進(jìn)行冷壓校正;支承軸頸磨損與軸承配合松曠、油封軸頸圓度誤差大于0.10mm,應(yīng)進(jìn)行電鍍、堆焊修復(fù)或更換新件;凸輪表面應(yīng)無剝落現(xiàn)象。(2)柱塞偶件的檢修1)柱塞偶件的外觀檢驗(yàn)柱塞偶件外觀檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)有以下情況應(yīng)更換。柱塞表面有明顯的磨損痕跡。柱塞彎曲或頭部變形。柱塞或柱塞套有裂紋。柱塞頭部直槽、斜槽(螺旋槽)及環(huán)槽邊緣有剝落或銹蝕等現(xiàn)象。柱塞套的內(nèi)圓表面有銹蝕或明顯的刻痕。柱塞下端榫舌與控

49、制套筒切口的配合間隙超過0.15mm(標(biāo)準(zhǔn)值為0.02mm0.10mm)。2)檢查柱塞偶件的滑動(dòng)性能。如圖5.22a所示。將柱塞與柱塞套保持與水平線成60°左右角度的位置,在幾個(gè)方向拉出柱塞1/3,如能借自身重力緩慢地滑下,即為配合合適。若柱塞急劇滑下,表面柱塞偶件翼嚴(yán)重磨損,應(yīng)予更換。圖5.22 柱塞與柱塞套的檢查a)檢查滑動(dòng)性能; b)檢查密封性能3)檢查柱塞偶件的密封性能。如圖5.22b所示,一手握住柱塞套,用兩個(gè)手指堵住柱塞套頂上和側(cè)面的進(jìn)油孔,另一手拉出柱塞,應(yīng)感覺到有明顯的吸力,放松柱塞時(shí),它能立即縮回原位即為合適。3A型噴油泵的調(diào)整噴油泵出廠前已經(jīng)調(diào)好,如需調(diào)整時(shí),一定

50、要在專用試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行。先把噴油泵裝在試驗(yàn)臺(tái)上,然后連接好相應(yīng)的管路,按規(guī)定給噴油泵和調(diào)速器加好潤滑油。(1)供油預(yù)行程的檢驗(yàn)與調(diào)整將負(fù)荷操縱桿置于額定工況位置,拆下六缸的高壓油管及出油閥座、彈簧和出油閥,裝上專用測量百分表。轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪軸到下止點(diǎn)使百分表指針位于零位置,調(diào)節(jié)噴油泵低壓油腔油壓為156kPa,按照規(guī)定方向轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪軸,直到試驗(yàn)油不再從溢流管流出時(shí),百分表的指針?biāo)傅臄?shù)值即為第一缸供油預(yù)行程(標(biāo)準(zhǔn)值為3.3mm,允許誤差一般為±0.05mm)。若不符合要求,可按圖5.23所示用兩扳手調(diào)整正時(shí)螺釘,若預(yù)行程過大,可逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整螺釘,反之,則順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整螺釘,調(diào)好后將鎖緊螺母擰

51、緊。圖5.23 噴油泵預(yù)行程調(diào)整(2)噴油定時(shí)的檢驗(yàn)與調(diào)整常用溢油校驗(yàn)法調(diào)試噴油泵供油定時(shí),首先將油路轉(zhuǎn)換閥控制桿移到接通高壓油的位置,旋松噴油泵上的放氣螺釘,打開電動(dòng)機(jī),使柴油自噴油器回油管連續(xù)流出。然后將供油齒桿推到全負(fù)荷位置,并沿凸輪軸的工作旋轉(zhuǎn)方向慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)刻度盤,至第一缸開始供油的時(shí)刻。隨即檢查聯(lián)軸器上的刻線與噴油泵前軸承蓋上的刻線是否對(duì)正,如超過軸承蓋上的刻線,說明供油過晚,應(yīng)向外擰出挺柱調(diào)整螺釘。反之,則應(yīng)將螺釘向里旋。第一缸噴油定時(shí)調(diào)好后,再以第一缸為基準(zhǔn),按照噴油泵的供油順序和供油間隔角,使各缸供油間隔角誤差不大于土0.5°。(3)供油提前角的檢驗(yàn)與調(diào)整柴油機(jī)供油提前

52、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(duì)于不同型號(hào)的柴油機(jī),其供油提前角亦往往不同。這個(gè)提前角應(yīng)按照該機(jī)型說明書的要求進(jìn)行檢驗(yàn)和調(diào)整。任何柴油機(jī)通常都有兩種提前角,噴油提前角和供油提前角,兩者不同。一般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(yàn)供油提前角以察知供油時(shí)間是否正確。檢驗(yàn)供油提前角的程序:一般是先轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸,使第一缸的活塞到達(dá)壓縮行程的上止點(diǎn)前某一規(guī)定供油提前角度處停止,再使噴油泵的第一缸單泵處于供油始點(diǎn)位置,將噴油泵驅(qū)動(dòng)軸與噴油泵凸輪軸的聯(lián)軸器接好,如圖5.24所示。此時(shí),噴油泵軸承蓋板上標(biāo)記線應(yīng)與定時(shí)刻線相重合。轉(zhuǎn)動(dòng)

53、曲軸,再重復(fù)檢驗(yàn)一次。如供油提前角與規(guī)定要求稍有出入,可旋松聯(lián)軸器上兩個(gè)調(diào)整螺釘,變動(dòng)驅(qū)動(dòng)盤與聯(lián)軸器相互位置,進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。調(diào)整時(shí),注意驅(qū)動(dòng)盤上的每一調(diào)節(jié)分度線并不等于噴油泵凸輪軸的1°,通常相當(dāng)于噴油泵凸輪軸的3°。圖5.24 噴油正時(shí)標(biāo)記1調(diào)整螺釘;2調(diào)節(jié)分度線;3軸承蓋上的標(biāo)記線;4定時(shí)刻線;5驅(qū)動(dòng)盤;6聯(lián)軸器(4)供油量及供油不均勻度的檢查與調(diào)整檢驗(yàn)噴油泵的供油量,主要是檢驗(yàn)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(yàn)在一定轉(zhuǎn)速下,檢驗(yàn)不同油量控制桿行程位置時(shí)各柱塞每噴100次或200次的供油量。一般在200r/min和600r/min時(shí)檢驗(yàn)油

54、量控制桿在最大行程時(shí),以及50%行程和怠速時(shí)三種情況下的油量。在油量控制桿最大的行程下,檢驗(yàn)各種不同轉(zhuǎn)速時(shí)柱塞每供油100次或200次的油量,也有規(guī)定為400次油量的,一般檢查時(shí)額定的轉(zhuǎn)速常采用200r/min、600r/min和1000r/mm。將噴油泵低壓腔的壓力調(diào)整到160kPa,將控制齒桿調(diào)整到額定供油量位置,并使噴油泵以規(guī)定轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn),然后測量各缸供油量及其均勻度。如不符合要求,可松開齒圈調(diào)整螺釘,按需要方向轉(zhuǎn)動(dòng)控制套筒即可調(diào)整供油量,如圖5.25所示。圖5.25 噴油泵供油量均勻性調(diào)整2)在發(fā)動(dòng)機(jī)上直接檢驗(yàn)供油量檢驗(yàn)時(shí),先把各個(gè)噴油器都從發(fā)動(dòng)機(jī)上拆下,把噴口轉(zhuǎn)向發(fā)動(dòng)機(jī)外方,再緊好高壓

55、油管,將油量控制桿放在供油量最大位置,然后轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸。當(dāng)各個(gè)噴油器噴出的油霧都不夾雜氣泡時(shí),再在每個(gè)噴油器噴口下面放一個(gè)有刻度的玻璃容器。以150200r/min的速度轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸,到一定轉(zhuǎn)速后,查看各量杯內(nèi)的油量及其供油的不均勻度。(二)P型噴油泵結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與一般柱塞式噴油泵相比,在安裝尺寸不變的情況下,P型噴油泵可獲得較高的供油壓力和較大的供油量。因而對(duì)柴油機(jī)的不斷強(qiáng)化和向高速發(fā)展有良好的適應(yīng)性。P型噴油泵如圖5.26所示。它的工作原理與A型噴油泵基本相同,結(jié)構(gòu)上有如下一些特點(diǎn):圖5.26 P型噴油泵1出油閥壓緊座;2減容器;3出油閥偶件;4柱塞套;5柱塞;6鋼球;7調(diào)節(jié)拉桿;8控制套筒;9柱塞榫

56、舌;10柱塞彈簧;11彈簧座;12挺柱;13凸輪軸;14柱塞套緊固螺栓;15調(diào)節(jié)墊片;16導(dǎo)流罩;17噴油泵體;18柱塞套凸緣上的螺栓孔1懸掛式柱塞套柱塞5和出油閥偶件3都裝在帶連接凸緣的柱塞套4內(nèi),當(dāng)擰緊柱塞套頂部的出油閥壓緊座1后,形成一個(gè)總成部件。然后用柱塞套緊固螺栓14將柱塞套凸緣緊固在泵體的上端面上,形成懸掛式結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)改善了柱塞套和噴油泵體的受力狀態(tài)。供油時(shí)刻可通過增減柱塞套凸緣下面的墊片15來調(diào)整。懸掛式柱塞套結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠。2鋼球式油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)在每個(gè)柱塞的控制套筒8上都裝有一個(gè)小鋼球,在調(diào)節(jié)拉桿7上有相應(yīng)的凹槽。工作時(shí),鋼球與凹槽相嚙合。移動(dòng)調(diào)節(jié)齒桿,鋼球便帶動(dòng)各柱塞控

57、制套筒使柱塞轉(zhuǎn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)供油量的調(diào)節(jié)。P型噴油泵各缸供油均勻性的調(diào)整與一般柱塞式噴油泵不同,它是通過轉(zhuǎn)動(dòng)柱塞套的方法來改變柱塞的有效行程。柱塞套凸緣上的螺栓孔是長圓孔,擰松緊固螺栓14,柱塞套可繞其軸線轉(zhuǎn)動(dòng)10°左右。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)柱塞套時(shí),改變了柱塞套油孔與柱塞的相對(duì)位置,從而改變了柱塞的有效行程,即改變了循環(huán)供油量。3壓力式潤滑凸輪軸、挺柱、調(diào)速器等均采用發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑系主油道中具有一定壓力的機(jī)油進(jìn)行潤滑。這種潤滑方式簡單可靠。4全封閉式泵體P型噴油泵采用了箱形全封閉式泵體,大大提高了噴油泵體的剛度,可以承受較高的噴油壓力而不發(fā)生變形,以適應(yīng)柴油機(jī)不斷向大功率、高轉(zhuǎn)速強(qiáng)化的需要。三、分配式噴油泵分配式噴油泵簡稱分配泵,有軸向壓縮式和徑向壓縮式。目前應(yīng)用較為廣泛的是軸向壓縮式分配泵。1軸向分配泵的結(jié)

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