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柴油機燃料供給系統(tǒng)第1頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)5.1發(fā)動機總體構(gòu)造
5.1.1柴油機燃料供給系統(tǒng)的組成1、柴油機燃油供給系統(tǒng)的組成柴油機燃油供給系統(tǒng)由油箱、輸油泵、燃油濾清器、噴油泵、噴油器、高低壓油管等組成。如圖5-1所示。柴油由輸油泵從柴油箱吸出,經(jīng)柴油粗濾器被吸入輸油泵并泵出,經(jīng)柴油細濾器,進入噴油泵,自噴油泵輸出的高壓油經(jīng)高壓油管和噴油器噴入燃燒室。由于輸油泵的供油量比噴油泵供油量大得多,過量的柴油便經(jīng)回油管回到輸油泵低壓回路。從柴油箱到噴油泵入口的這段油路中的油壓是由輸油泵建立的,壓力為0.15~0.30MPa,稱為低壓油路;從噴油泵到噴油器這段油路中的油壓是由噴油泵建立的,壓力一般在10MPa以上,稱為高壓油路。高壓的柴油通過噴油器呈霧狀噴入燃燒室,與空氣混合形成可燃混合氣。圖5-1柴油機燃油供給系1-噴油器2-高壓油管3-燃油濾清器4-低壓油管5-輸油泵6-噴油泵第2頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)5.1發(fā)動機總體構(gòu)造
5.1.1柴油機燃料供給系統(tǒng)的組成2、柴油機燃油供給系統(tǒng)的功用(1)向柴油機提供工作過程所需的燃料。(2)濾除燃油內(nèi)的機械雜質(zhì)、塵土和水分,以保持所有機件正常工作。(3)按照柴油機的工作順序和規(guī)定的噴油提前角,將一定數(shù)量的柴油,以一定的壓力噴入柴油機各個氣缸內(nèi)。(4)按一定的噴油規(guī)律和噴霧質(zhì)量噴入燃燒室,以保證可燃混合氣的形成。第3頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)5.1發(fā)動機總體構(gòu)造
5.1.2對柴油機燃料供給系統(tǒng)的要求
根據(jù)柴油機使用和運行的各種不同工況,柴油機燃料供給系必須按各種使用工況的要求對柴油進行有效的控制和有效供給。柴油機燃料供給系應(yīng)滿足以下要求:(1)能夠按照柴油機的工作狀態(tài)需要,將一定量的柴油噴入氣缸內(nèi)。(2)應(yīng)保持正確的噴油定時,根據(jù)需要能夠調(diào)節(jié)供油提前角。(3)應(yīng)具有良好的霧化質(zhì)量,以保證混合氣的形成和燃燒過程。(4)斷油應(yīng)迅速,避免二次噴射或滴油現(xiàn)象發(fā)生。(5)工作要可靠,使用保養(yǎng)及調(diào)節(jié)要方便。第4頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)5.1發(fā)動機總體構(gòu)造
5.1.3柴油機燃燒室
柴油機的可燃混合氣是在燃燒室內(nèi)部形成的,可燃混合氣的形成品質(zhì)和燃燒性能與燃燒室結(jié)構(gòu)形式密切相關(guān),直接影響到柴油機的動力性、經(jīng)濟性、排放指標(biāo)、噪聲指標(biāo)、工作壽命等。汽車柴油機的燃燒室常見的有直噴式,預(yù)燃室式,渦流室式三種。其中直噴式燃燒室又稱為統(tǒng)一式燃燒室,預(yù)燃室式和渦流室式燃燒室又稱為分隔式燃燒室。第5頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)5.1發(fā)動機總體構(gòu)造
5.1.3柴油機燃燒室
1、直噴式燃燒室直噴式燃燒室如圖5-2a)所示。燃燒室呈淺盆形,噴油器的噴嘴直接伸入燃燒室。這種燃燒室結(jié)構(gòu)緊湊,散熱面積小,因?qū)⑷加椭苯訃娀鹑紵?,故發(fā)動機啟動性能好,作功效率高。直噴式燃燒室一般采用孔式噴油器,可選配雙孔或多孔噴油嘴。根據(jù)噴油器的安裝形式可選用ω型活塞和錐型活塞。
ω型活塞配合四孔噴油器,可使得噴注在燃燒室內(nèi)形成ω型渦流,促使燃油與空氣的混合。錐型活塞配合直立放置的噴油器,可使噴注由中間向四周形成渦流。目前,新型的燃油共軌系統(tǒng)多采用此種形式的燃燒室和活塞。分隔式燃燒室由兩部分組成。一部分位于活塞頂與氣缸蓋底面之間,稱為主燃燒室;另一部分在氣缸蓋中,稱為副燃燒室。兩部分之間有一個或幾個孔道相連。分隔式燃燒室常見的形式有渦流室式燃燒室和預(yù)燃室式燃燒室兩種。第6頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)5.1發(fā)動機總體構(gòu)造
5.1.3柴油機燃燒室
2、預(yù)燃室式燃燒室預(yù)燃室式燃燒室如圖5-2b)所示。噴油器裝在副燃燒室內(nèi),柴油在副燃燒室內(nèi)燃燒后噴入主燃燒室,推動活塞向下運動。由于自燃主要發(fā)生在副燃燒室內(nèi),而主燃燒室內(nèi)主要是擴散燃燒,因此,這種燃燒室工作較柔和,噪聲較小。但是,因為散熱面積較大,放熱效率較低,目前,較少采用。預(yù)燃室式燃燒室一般采用淺盆形或平頂活塞,以減少散熱面積。3、渦流室式燃燒室渦流室式燃燒室如圖5-2c)所示。主燃燒室與渦流室兩腔室有通道相連。渦流室式燃燒室一般采用平頂活塞,在壓縮行程期間,渦流室內(nèi)形成旋渦氣流,多數(shù)燃油在渦流室內(nèi)被點燃。然后,其余燃油在主燃燒室內(nèi)繼續(xù)燃燒。分隔式燃燒室一般采用軸針式噴油器,噴油壓力要求不高。第7頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)5.2柴油機燃料供給系的構(gòu)造與維修
5.2.1噴油器
噴油器安裝在氣缸蓋上,其作用是將高壓燃油霧化成容易著火和燃燒的噴霧,并使噴霧和燃燒室大小、形狀相配合,分散到燃燒室各處,和空氣充分混合。噴油器除了影響燃油的霧化質(zhì)量、貫穿度及分布等噴霧特性外,還對噴油壓力、噴油始點、噴油延續(xù)時間和噴油率等噴油特性有重大影響。所以,噴油器對柴油機的性能起著決定性的作用。其實,燃油的噴射時間是非常短暫的。例如,柴油機的轉(zhuǎn)速為2000r/min,則應(yīng)在l/800~l/200秒內(nèi)將一個循環(huán)中的全部噴油量從噴油嘴的噴油孔中噴入氣缸中。噴油器是燃油系統(tǒng)中最重要的元件。第8頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)5.2柴油機燃料供給系的構(gòu)造與維修
5.2.1噴油器1、噴油器的構(gòu)造噴油器的種類較多,車用柴油機噴油器常見的形式有兩種:孔式噴油器和軸針式噴油器。孔式噴油器主要用于直接噴射式燃燒室,軸針式噴油器多用于分隔式燃燒室。(1)孔式噴油器孔式噴油器噴油孔數(shù)目一般為l~8個,噴孔直徑為0.2~0.8mm,噴油壓力較高(12~25MPa),噴孔的角度可使噴出的油束構(gòu)成一定的錐角。噴孔數(shù)和噴孔角度的選擇視燃燒室的形狀、大小及空氣渦流情況而定。圖5-4噴油器針閥偶件圖5-3孔式噴油器孔式噴油器的結(jié)構(gòu)如圖5-3所示,主要由針閥——針閥體偶件、噴油器體、頂桿、調(diào)壓彈簧、調(diào)壓墊片、進油管接頭及濾芯、回油管接頭等零件組成。其中最主要的部件是用優(yōu)質(zhì)合金鋼制成的針閥和針閥體,二者合稱針閥偶件,如圖5-4所示。針閥上部的圓柱表面同針閥體的相應(yīng)內(nèi)圓柱面作高精度的滑動配合,配合間隙為0.002~0.003mm。此間隙過大則可能發(fā)生漏油而使油壓下降,影響噴霧質(zhì)量;間隙過小時,針閥將不能自由滑動。針閥中部的錐面全部露出在針閥體的環(huán)形油腔(即高壓油腔)中,用以承受油壓,故稱為承壓錐面。針閥下端的錐面與針閥體上相應(yīng)的內(nèi)錐面配合,以使噴油器內(nèi)腔密封,稱為密封錐面。針閥偶件的配合面通常是經(jīng)過精磨后再相互研磨而保證其配合精度的。所以選配和研磨好的一副針閥偶件是不能互換的,這點在維修過程中應(yīng)特別注意。裝在噴油器體上的調(diào)壓彈簧通過頂桿使針閥緊壓在針閥體的密封錐面上將噴孔關(guān)閉。為防止細小雜物堵塞噴孔,在進油管接頭中一般裝有縫隙式濾芯。第9頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)5.2柴油機燃料供給系的構(gòu)造與維修
5.2.1噴油器第10頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)5.2柴油機燃料供給系的構(gòu)造與維修
5.2.1噴油器(2)軸針式噴油器軸針式噴油器適用于對噴霧要求不高的分隔式燃燒室,它的構(gòu)造與孔式噴油器的不同之處在于針閥下端的密封錐面以下還延伸出一個軸針,其形狀可以是倒錐形或圓柱形。因此,噴射時噴柱將呈空心的柱形或錐形,如圖5-5所示。由于軸針伸出噴孔外,所以使噴孔碎為圓環(huán)狀狹縫(通常軸針與孔的徑向間隙為0.05mm)。軸針式噴油器噴孔形狀與噴霧錐角取決于軸針的形狀和升程,因此要求軸針的形狀加工非常精確。常見的軸針式噴油器只有一個噴孔,孔徑約為l~3mm。因為噴孔直徑較大,孔內(nèi)的軸針又上、下運動,噴孔不易積炭,而且還有自行清理積炭的功能。為了使柴油機工作柔和,改善燃燒條件,噴油器最好在每一循環(huán)的供油過程中,初期噴油少,中期噴油多,后期噴油少。因此軸針噴油器的軸針做成可變的節(jié)流斷面,通過密封錐面及軸針處的節(jié)流斷面作用,可較好地滿足噴油特性要求。第11頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)5.2柴油機燃料供給系的構(gòu)造與維修
5.2.1噴油器2、噴油器的工作原理孔式噴油器和軸針式噴油器的工作原理相同。噴油器在工作時,噴油泵輸出的高壓柴油從進油管接頭經(jīng)過噴油器體與針閥體中的油孔道進入針閥中部周圍的環(huán)狀空間─—高壓油腔。油壓作用在針閥的承壓錐面上,造成一個向上的軸向推力,當(dāng)此推力克服了調(diào)壓彈簧的預(yù)緊力以及針閥與針閥體間的摩擦力(此力很?。┖螅橀y即上移而打開噴孔,高壓柴油便從針閥體下端的噴油孔噴出。當(dāng)噴油泵停止供油時,由于油壓迅速下降,針閥在調(diào)壓彈簧作用下及時回位,將噴孔關(guān)閉,噴油器停止噴油??梢姡橀y的開啟壓力即噴射開始時的噴油壓力取決于調(diào)壓彈簧的預(yù)緊力,預(yù)緊力大,噴油壓力高。調(diào)壓彈簧預(yù)緊力可通過調(diào)壓墊片或調(diào)壓螺釘調(diào)節(jié)。在噴油器工作期間,會有少量柴油從針閥與針閥體之間的間隙緩慢泄漏。這部分柴油對針閥起潤滑作用,并沿頂桿周圍空隙上升,通過調(diào)壓墊片中間的油孔進入回油管,然后流回油箱。第12頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)5.2柴油機燃料供給系的構(gòu)造與維修
5.2.1噴油器3、噴油器的檢查與調(diào)試噴油器的檢查有以下項目:(1)噴油壓力的檢查檢查時,將噴油器上的調(diào)壓彈簧調(diào)整螺釘?shù)逆i母旋松,將噴油器裝到試驗器上,放氣并將連接部位擰螺母的鎖母旋松,將噴油器裝到試驗臺夾緊??焖侔聪略囼炁_手柄若干次,待空氣完畢排出后,再緩慢地按動手柄(以60~70次/分鐘)并觀察壓力表。當(dāng)讀數(shù)開始變化時,即為噴油技術(shù)條件。若噴油壓力過高或不足,可采取調(diào)節(jié)調(diào)壓彈簧的方法,調(diào)整螺釘旋入,則噴油壓力升高,調(diào)整螺釘旋出,則噴油壓力降低。有的噴油器無調(diào)整螺釘,可改變墊片的厚度來調(diào)整噴油壓力。第13頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)5.2柴油機燃料供給系的構(gòu)造與維修
5.2.1噴油器(2)噴霧質(zhì)量的檢查以30~60次/min的速度連續(xù)按下試驗臺手柄,檢查噴油器的噴霧質(zhì)量。對多孔式噴油器各噴孔應(yīng)形成一個霧化良好的小錐狀油束,各油未間隔角應(yīng)符合原廠規(guī)定。對軸針式噴油器,要求噴霧為圓錐形,不得偏斜,油霧細小均勻。(3)噴油干脆程度檢查每次噴油時,伴隨針閥的開啟應(yīng)有明顯、清脆的爆裂聲,霧化錐均符合規(guī)定,不得有后期滴油的現(xiàn)象。如噴霧質(zhì)量達不到要求或有后期滴油現(xiàn)象,應(yīng)重新清洗噴油器或更換偶件。(4)密封性檢查檢查閥座密封性時,可操縱壓油手柄,使噴油器試驗器的油壓保持在比開始噴油壓力標(biāo)準(zhǔn)值小2Mpa的位置10s,這時噴油嘴端部不應(yīng)有油滴流出(稍有濕潤是允許的);且油壓從19.6MPa下降到17.6MPa的時間在10s以上。如時間過短,可能是油管接頭處漏油、針閥體與噴油器體平面配合不嚴(yán)、密封錐面封閉不嚴(yán)、導(dǎo)向部分磨損造成間隙過大等原因。第14頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)5.2柴油機燃料供給系的構(gòu)造與維修
5.2.1噴油器4、噴油器的檢修噴油器的針閥偶件在長期工作中,受到高壓燃油的沖刷和機械雜質(zhì)的研磨、壓力彈簧的落座沖擊,使針閥的導(dǎo)向圓柱面和密封錐面及閥體上與針閥的配合表面出現(xiàn)磨損。導(dǎo)向圓柱面的磨損將導(dǎo)致循環(huán)油量的減少,而密封面的磨損則會使噴油器的密封不嚴(yán),引起噴油提前泄漏和噴油停止后的滴油現(xiàn)象,造成霧化不良、不完全燃燒、碳煙劇烈增加,積炭嚴(yán)重。(1)解體噴油器的針閥偶件為精密配合零件,在使用中不許互換。解體前,應(yīng)確認(rèn)缸序標(biāo)記,按缸序拆卸噴油器。并保證能正確裝回原位,避免錯亂。(2)清洗解體后在清潔的柴油中清洗針閥偶件。清洗時,可用木條清除針閥前端軸針上的積炭;對閥座外部的積炭用銅絲刷清除;不得用手接觸針閥的配合表面,以免手上的汗?jié)n遺留在精密表面,引起銹蝕。第15頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)5.2柴油機燃料供給系的構(gòu)造與維修
5.2.1噴油器(3)檢驗1)針閥和座的配合表面不得有燒傷或腐蝕等現(xiàn)象。2)針閥的軸針不得有變形或其它損傷。3)針閥偶件的配合可按圖5-7的方法檢驗。將針閥體傾斜60°左右,針閥拉出1/3行程;當(dāng)放開后,針閥應(yīng)能靠其自重平穩(wěn)地滑入針閥座之中;重復(fù)進行上述動作,每次轉(zhuǎn)動針閥以在不同位置,如針閥在某位置不能平穩(wěn)下滑,則應(yīng)更換針閥偶件。第16頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五
噴油泵又稱為高壓油泵,其作用是根據(jù)發(fā)動機的不同工況,定壓、定時、定量的向噴油器輸送高壓柴油。噴油泵一般固定在柴油機機體一側(cè)的支架上,由柴油機曲軸通過齒輪驅(qū)動,齒輪輪和噴油泵的凸輪輪用連軸節(jié)連接,調(diào)速器安裝在噴油泵的后端。噴油泵的結(jié)構(gòu)形式較多,車用柴油機的噴油泵按作用原理不同,可分為三類:(1)柱塞式噴油泵這種噴油泵應(yīng)用的歷史較長,性能良好,工作可靠,為目前大多數(shù)汽車柴油機所采用。(2)噴油泵一噴油器將噴油泵和噴油器合為一體,直接安裝在發(fā)動機氣缸蓋上,可以消除高壓油管帶來的不利影響。但要求在發(fā)動機上另加驅(qū)動機構(gòu),PT燃油供給系統(tǒng)即屬此類。(3)轉(zhuǎn)子分配式噴油泵這種噴油泵只有一對杜塞副,依靠轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動實現(xiàn)燃油的增壓與分配。由于它的體積小,對發(fā)動機和汽車的整體布置十分有利,在電控柴油機噴射系統(tǒng)中的應(yīng)用會越來越廣泛。第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)5.2柴油機燃料供給系的構(gòu)造與維修
5.2.2噴油泵第17頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五
第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)
5.2.2噴油泵
5.2.2.1柱塞式噴油泵
柱塞式噴油泵每個氣缸都有一套泵油機構(gòu),幾個相同的泵油機構(gòu)裝置在同一泵體上就構(gòu)成了多缸發(fā)動機噴油泵。如圖5-8所示為解放CA6110A型柴油機采用的波許A型噴油泵。
第18頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五
第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)
5.2.2噴油泵
5.2.2.1柱塞式噴油泵1、柱塞式噴油泵結(jié)構(gòu)與工作原理柱塞式噴油泵由泵油機構(gòu)(柱塞分泵)、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。如圖5-9所示。(1)泵油機構(gòu)1)泵油機構(gòu)的結(jié)構(gòu)泵油機構(gòu)由柱塞偶件和出油閥偶件及彈簧組成。柱塞和柱塞套、出油閥和出油閥座是分泵中兩對重要的精密偶件,它是通過精密加工和選配而成,其配合間隙嚴(yán)格控制在0.0015~0.0025mm范圍內(nèi),具有很好的強度和耐磨性。柱塞偶件是產(chǎn)生高壓油的壓油元件,其結(jié)構(gòu)如圖5-10所示。柱塞套裝在泵體座孔內(nèi)固定不動,柱塞由凸輪驅(qū)動,在柱塞套內(nèi)上下往復(fù)運動,此外還可繞自身軸線在一定角度內(nèi)轉(zhuǎn)動。柱塞頭部的圓柱表面銑有螺旋槽或斜槽,并利用直槽或中心孔(徑向孔和軸向孔)使槽與柱塞上方泵腔相通,下部固定有調(diào)節(jié)臂。柱塞套上部開有一個進油和回油用的徑向小孔與泵體上的低壓油腔相通,有的則開有兩個徑向小孔,兩個孔的中心線可以在一個水平線上,也可不在同一水平線上,上面的為進油孔,下面的為回油孔。柱塞彈簧通過彈簧座將柱塞推向下方,使柱塞下端與滾輪式挺桿接觸,并使挺桿中的滾輪與下凸輪接觸。第19頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五
第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)
5.2.2噴油泵
5.2.2.1柱塞式噴油泵第20頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五
出油閥偶件是為在噴油結(jié)束后使高壓油管卸載,以及在每個噴油循環(huán)內(nèi)把高壓及低壓油路分開而設(shè)置的,其結(jié)構(gòu)如圖5-11所示。出油閥上部的圓錐面為閥的軸向密封錐面;中部的圓柱面為減壓環(huán)帶,與閥座內(nèi)孔精密配合,是閥的徑向滑動密封面;閥的尾部同閥座內(nèi)孔作滑動配合,為出油閥的運動導(dǎo)向。為了留出油流通道,閥尾銑有四個直槽,斷面呈“十”字形。出油閥偶件位于柱塞套上面,二者接觸平面要求嚴(yán)密配合。壓緊痤以規(guī)定力矩擰入后,通過高壓密封墊圈將閥座與柱塞套壓緊,同時使出油閥彈簧將出油閥壓在閥座上。第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)
5.2.2噴油泵
5.2.2.1柱塞式噴油泵圖5-10柱塞偶件第21頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五2)泵油原理柱塞泵油原理如圖5-12所示:可分為進油、壓油和回油3個過程。進油:發(fā)動機工作中,噴油泵凸輪輪上的凸輪轉(zhuǎn)過最高位置時,柱塞在柱塞彈簧作用下向下移動;當(dāng)柱塞上端面低于柱塞套筒上的油孔時,噴油泵低壓油腔內(nèi)的柴油被吸入柱塞上端的泵腔;當(dāng)柱塞運動到最下端位置時,柱塞上端的泵腔內(nèi)充滿柴油,分泵完成吸油過程。壓油:凸輪軸繼續(xù)轉(zhuǎn)動推動柱塞上移,部分燃油被擠回低壓油腔,當(dāng)柱塞上端的圓柱面完全封閉柱塞套筒上的兩個油孔時,壓油過程開始,柱塞繼續(xù)上移,油壓升高,克服出油閥彈簧的彈力,項開出油閥,高壓柴油經(jīng)出油閥和高壓油管輸送給噴油器?;赜停寒?dāng)柱塞上的斜槽與柱塞套筒上的油孔接通時,泵腔內(nèi)的高壓油經(jīng)柱塞內(nèi)的油孔、斜槽和柱塞套筒上的油孔流回低壓油腔,泵腔內(nèi)的油壓迅速下降,出油閥在其彈簧作用下立即關(guān)閉,停止供油。第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)
5.2.2噴油泵
5.2.2.1柱塞式噴油泵圖5-10柱塞偶件第22頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五
由上述泵油過程可知,由驅(qū)動凸輪輪廓曲線決定的柱塞行程h(即柱塞的上、下止點間的距離)是一定的,但并非在整個柱塞上移行程h內(nèi)都供油。噴油泵只是在柱塞完全封閉油孔之后到柱塞斜槽與油孔開始接通之前的這一部分柱塞行程內(nèi)才泵油。這一行程稱為柱塞有效行程。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,一般借改變柱塞斜槽與柱塞套油孔的相對角位置來實現(xiàn)。第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)
5.2.2噴油泵
5.2.2.1柱塞式噴油泵圖5-10柱塞偶件第23頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五(2)供油量調(diào)節(jié)機構(gòu)1)齒桿式供油量調(diào)節(jié)機構(gòu)齒桿式油量調(diào)節(jié)機構(gòu)如圖5-13所示??刂铺淄菜商自谥咨?,在其上部套有可調(diào)齒圈,用螺釘鎖緊在控制套筒上??烧{(diào)齒圈與調(diào)節(jié)齒桿嚙合,柱塞下端的十字形凸緣嵌入控制套筒的切槽中。調(diào)節(jié)齒桿的軸向位置由人工或調(diào)速器控制。移動油量調(diào)節(jié)齒桿時,可調(diào)齒圈連同控制套筒帶動柱塞相對于固定不動的柱塞套轉(zhuǎn)動,這樣就改變了杜塞圓柱表面上斜槽與進油孔的相對角位置,即改變了柱塞的有效沖程,實現(xiàn)了供油量的調(diào)節(jié)。各缸供油均勻性可通過改變可調(diào)齒圈與控制套筒的相對角位置來調(diào)整。即松開可調(diào)齒圈,按調(diào)整的需要使控制套筒與柱塞一起相對于可調(diào)齒圈轉(zhuǎn)過一定角度,再將可調(diào)齒圈鎖緊在控制套筒上。移動齒桿時,齒圈連同控制套筒帶動柱塞相對于柱塞套轉(zhuǎn)動,以調(diào)節(jié)供油量。第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)
5.2.2噴油泵
5.2.2.1柱塞式噴油泵圖5-10柱塞偶件第24頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五2)拔叉式供油量調(diào)節(jié)機構(gòu)撥叉式油量調(diào)節(jié)機構(gòu)如圖5-14所示。柱塞的下端壓入調(diào)節(jié)臂,臂的球頭端插入撥叉的槽內(nèi),撥叉用緊固螺釘夾緊在調(diào)節(jié)拉桿上。調(diào)節(jié)拉桿裝在油泵下體孔內(nèi)的油量調(diào)節(jié)套筒中,其軸向位置由人工和調(diào)速器控制。當(dāng)駕駛員或調(diào)速器推動供油拉桿軸向移動時,撥叉帶動調(diào)節(jié)臂和分泵柱塞一起相對柱塞套筒轉(zhuǎn)過一定角度,從而使噴油泵供油量改變。松開撥叉固定螺釘,改變某一分泵的撥叉在供油拉桿的位置,可實現(xiàn)對某一分泵供油量的調(diào)節(jié),以便使各分泵供油均勻。第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)
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5.2.2.1柱塞式噴油泵圖5-10柱塞偶件第25頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五(3)驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動機構(gòu)的作用是為噴油泵的運行提供動力并控制其運動,保證供油準(zhǔn)時。它主要由滾輪式挺柱體和噴油泵凸輪軸組成,如圖5-15所示。凸輪軸傳送推力使柱塞運動,產(chǎn)生高油壓,同時還保證各分泵按柴油機的工作順序和一定的規(guī)律供油。凸輪軸上的凸輪數(shù)目與缸數(shù)相同,排列順序與柴油機的工作順序相同。相鄰工作兩缸凸輪間的夾角叫供油間隔角,角度的大小同配氣機構(gòu)凸輪軸同名凸輪的排列,四缸柴油機為900,六缸柴油機為600。四沖程柴油機噴油泵的凸輪軸轉(zhuǎn)速和配氣機構(gòu)的凸輪軸轉(zhuǎn)速一樣,都等于曲軸轉(zhuǎn)速的1/2。滾輪式挺柱體的功用是變凸輪的旋轉(zhuǎn)運動為自身的直線往復(fù)運動,推動柱塞上行供油。此外,改變滾輪式挺桿的工作高度即改變了柱塞封閉柱塞套進油孔的時刻,因此可用來調(diào)整各分泵的供油提前角和供油間隔角。第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)
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5.2.2.1柱塞式噴油泵圖5-10柱塞偶件第26頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五(4)泵體泵體是支承和安裝噴油泵所有零件的基礎(chǔ)。泵體在工作中還承受很大的載荷,因此要求泵體應(yīng)有足夠的強度和剛度。泵體分組合式和整體式兩種。由于整體式泵體剛度好,密封性強,是目前國內(nèi)外新型泵體的主要形式。第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)
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5.2.2.1柱塞式噴油泵圖5-10柱塞偶件第27頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五2、噴油泵的檢修噴油泵因其磨損等耗損,技術(shù)狀況變差,供油量減少而且供油時間滯后,使大量的燃油在補燃期燃燒,燃燒不完全,會造成發(fā)動機過熱、功率不足等故障。(1)噴油泵的解體噴油泵解體之前,應(yīng)用汽油、煤油或柴油認(rèn)真清洗外部,但不得用堿水清洗。噴油泵解體時,應(yīng)注意以下問題:①盡量使用專用工具。②零件拆下后,要按部位順序放置。尤其是柱塞副和出油閥等零件,在解體和以后的清洗時,更應(yīng)該非常仔細,避免磕碰,并絕對不允許互相倒換。③對有裝配位置要求的零件,如齒條、調(diào)整螺釘?shù)攘慵?,?yīng)作標(biāo)記標(biāo)明原來裝配位置,防止裝配時裝錯位置。④噴油泵總體包括分泵、輸油泵、調(diào)速器、供油提前角自動調(diào)節(jié)裝置等部件,在解體時應(yīng)先分解成部件然后結(jié)合檢驗修理進行。第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)
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5.2.2.1柱塞式噴油泵圖5-10柱塞偶件第28頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五(2)柱塞副的檢修1)柱塞副的外觀檢驗柱塞副的外觀發(fā)現(xiàn)有以下情況時應(yīng)更換。①柱塞表面有明顯的磨損痕跡。②柱塞彎曲或頭部變形。③柱塞或柱塞套有裂紋。④柱塞頭部斜槽、直槽及環(huán)槽邊緣有剝落或銹蝕等現(xiàn)象。⑤柱塞套的內(nèi)圓柱表面有銹蝕或顯著的刻痕。2)柱塞的滑動性試驗先用潔凈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5-16所示。將柱塞套傾斜60°左右,拉出柱塞全行程的1/3左右。放手后,柱塞應(yīng)在自重作用下平滑地進入套簡內(nèi)。然后轉(zhuǎn)動柱塞,在其它位置重復(fù)上述試驗,柱塞均應(yīng)能平穩(wěn)地滑入套筒內(nèi)。第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)
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5.2.2.1柱塞式噴油泵圖5-10柱塞偶件第29頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五3)柱塞副的密封性試驗僅僅將各分泵機構(gòu)中的出油閥拆除,放出泵內(nèi)的空氣,將噴油器試驗器的高壓油管接入出油閥接頭上。移動供油量調(diào)節(jié)機構(gòu)的齒條或拉桿,使噴油泵處在最大供油位置。轉(zhuǎn)動噴油泵凸輪軸,使被測柱塞移動到行程的中間部位,柱塞頂面應(yīng)完全蓋住進油孔和回油孔。將噴油器試驗器的壓力調(diào)至20MPa后停止泵油,測定壓力下降至10MPa的時間。同一噴油泵的所有柱塞副的密封性誤差應(yīng)在5%的范圍內(nèi)。無試驗設(shè)備時,也可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。第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)
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5.2.2.1柱塞式噴油泵圖5-10柱塞偶件第30頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五(3)出油閥的檢修1)出油閥偶件的外觀檢驗出油閥減壓環(huán)帶有嚴(yán)重的磨損痕跡,錐形密封面閥座的有金屬脫落或嚴(yán)重磨損、銹蝕時,更換。2)出油閥的密封性試驗在有柴油濕潤狀態(tài)下,使出油閥偶件處于垂直狀態(tài),把出油閥抽出1/3左右,放手后,出油閥應(yīng)能在自重下落座。3)出油閥的密封性試驗在作上述滑動性試驗時,如用手指堵塞出油閥座的下方孔,出油閥下落到減壓環(huán)帶進入閥座時應(yīng)能停住,如圖5-17a)所示。在此位置時,用手指輕輕壓入出油閥,放松手指后,出油閥應(yīng)能馬上彈回原位置,如圖5-17b)所示。手指從下端面移開時,出油閥應(yīng)在自重作用下完全落座。第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)
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5.2.2.1柱塞式噴油泵圖5-10柱塞偶件第31頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五3、噴油泵的調(diào)試(1)噴油泵的固定噴油泵在試驗臺上的安裝應(yīng)牢固可靠,噴油泵凸輪鈾和試驗臺傳動軸要保持其同軸度。由于不同噴油泵型號尺寸的差異,在噴油泵與底座間要選用高度適合的墊塊。聯(lián)軸器膠木接盤的長孔與十字軸接頭的配合不能有明顯的晃動。噴油泵固定后,應(yīng)運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、無異響。泵上有燃油限壓閥時,要安裝回油管;無限壓閥的,要堵塞其回油孔。噴油泵運轉(zhuǎn)前,應(yīng)檢查補足噴油泵和調(diào)速器內(nèi)的潤滑油,再進行一定時間的磨合運轉(zhuǎn)。然后,向噴油泵供油,將低壓油路的壓力調(diào)整在100kPa左右,并對低壓油腔放氣。最后,擰松標(biāo)準(zhǔn)噴油器內(nèi)的放氣螺釘。起動噴油泵,使其轉(zhuǎn)速逐漸增加到400r/min左右。轉(zhuǎn)動操縱臂,使其達到最大供油位置并進行排氣,排除高壓油路的空氣后,擰緊放氣螺釘。使噴油泵轉(zhuǎn)速增加至600~800r/min,在最高轉(zhuǎn)速位置繼續(xù)運轉(zhuǎn)3~5min后停機。第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)
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5.2.2.1柱塞式噴油泵圖5-10柱塞偶件第32頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五
在試運轉(zhuǎn)時,應(yīng)注意檢查以下項目:①各襯墊及接頭處是否有滲漏現(xiàn)象。②凸輪軸轉(zhuǎn)動是否平順。③各部軸承是否過緊,溫度是否過高。④操縱臂。供油拉桿及其它操縱部位是否有運動阻滯現(xiàn)象。⑤運動部位有無異響。⑥各分泵的供油是否正常。如發(fā)現(xiàn)異常情況,必須在排除異常后,才能進行噴油泵和調(diào)速器的調(diào)試。第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)
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5.2.2.1柱塞式噴油泵圖5-10柱塞偶件第33頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五(2)供油時間的調(diào)試1)溢油法所謂溢油法是利用油泵試驗臺配置的高壓燃油泵,先將燃油加壓至4.4MPa以上,送入噴油泵的低壓油腔。當(dāng)柱塞處于下止點時,柱塞套上的進油口未被遮蓋,高壓燃油即從低壓油腔頂開出油閥經(jīng)高壓油管,自標(biāo)準(zhǔn)噴油器的放氣油管流出。然后轉(zhuǎn)動凸輪軸,使柱塞上行。當(dāng)柱塞頂部邊緣剛好將進油口遮住時,高壓燃油被阻斷,回油管馬上停止回油。此時即為這只柱塞開始供油的時刻,其數(shù)值可以從指示裝置中讀出。試驗時,從第一缸開始。先將試驗臺的變速手柄置于“0”位,油路轉(zhuǎn)換閥控制桿放在高壓供油位置,并擰松標(biāo)準(zhǔn)噴油器的放氣螺釘。然后起動油泵電機,當(dāng)柴油從標(biāo)準(zhǔn)噴油器的放氣油管圖5-18噴油泵聯(lián)軸器上的刻線與噴油泵殼前端面的刻線流出后,將調(diào)速器的操縱臂置于最大供油位置。再慢慢轉(zhuǎn)動試驗臺傳動軸,當(dāng)?shù)谝桓讎娪推鞣艢庥凸軇偼V钩鲇蜁r使傳動軸停住。此時,檢查噴油泵聯(lián)軸器上的刻線是否與噴油泵殼前端面的刻線對正,如圖5-18所示。如果聯(lián)軸器上刻線超前,說明供油開始時刻晚了,應(yīng)調(diào)整滾輪組件的有效高度,將調(diào)整螺釘旋出或增加調(diào)整墊片厚度;如聯(lián)軸器上刻線滯后,說明供油開始時刻早,應(yīng)減小滾輪組件的有效高度。第一缸柱塞供油開始時刻調(diào)整后,以此為基準(zhǔn),按柴油機工作順序,調(diào)整其他缸柱塞供油開始時刻。各缸供油時刻的誤差,應(yīng)控制在上下0.5°的范圍內(nèi)。在調(diào)試過程中,若放氣油管的燃油有斷續(xù)現(xiàn)象,說明燃油壓力過低,此時應(yīng)將其余噴油器的放氣螺釘擰緊,只保留被測氣缸的噴油器回油管。這樣,可使燃油壓力提高。用溢油法檢驗新噴油泵或換新柱塞副的噴油泵的供油開始時刻比較準(zhǔn)確,用于柱塞副磨損的噴油泵,因配合間隙加大,高壓油滲漏,回油不干脆,測量誤差較大。第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)
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5.2.2.1柱塞式噴油泵圖5-10柱塞偶件第34頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五
2)測時管法測時管的結(jié)構(gòu)如圖5-19所示。試驗前,先將測時管裝在一缸的出油閥接頭上,轉(zhuǎn)動噴油泵凸輪軸使分泵泵油,直至測時管不冒氣泡為止。將多余燃油除去,使管內(nèi)燃油剛好與管口齊平,然后緩慢轉(zhuǎn)動凸輪軸,管口油面上凸時停止轉(zhuǎn)動、此時即為第一分泵的供油開始時刻,查看聯(lián)軸器刻線,并按前述方法調(diào)整和測試其余各缸分泵。在調(diào)試中選用哪種方法,應(yīng)根據(jù)條件而定。溢油檢法,精度高,操作方便,但只有在試驗臺有高壓油路時才能使用。測時管法,設(shè)備簡單,測量精度也比較好,但是操作較麻煩,工作效率不高。第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)
5.2.2噴油泵
5.2.2.1柱塞式噴油泵圖5-10柱塞偶件第35頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五(3)供油量的調(diào)試噴油泵供油量的調(diào)節(jié),主要是額定轉(zhuǎn)速供油量和怠速供油量。額定轉(zhuǎn)速供油量是保證柴油機在額定工況時所需的供油量。怠速供油量是維持柴油機怠速運轉(zhuǎn),克服內(nèi)部阻力所要求的供油量。在對供油量進行調(diào)試時,各缸供油量應(yīng)均勻穩(wěn)定,以保證柴油機平穩(wěn)運轉(zhuǎn),各缸供油不均勻度可按下式計算:各缸供油不均勻度=2×(最大供油量一最小供油量)/(最大供油量十最小供油量)供油不均勻的調(diào)整,以額定轉(zhuǎn)速供油不均勻度最為重要,一般應(yīng)不大于3%。其次是怠速的供油不均勻度。但由于怠速總油量較小,故規(guī)定其不均勻度不大于30%。1)額定轉(zhuǎn)速供油量的調(diào)試使噴油泵以額定轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn),將操縱臂固定在最大供油位置,各缸噴油100次。檢查各缸供油量,應(yīng)符合原廠規(guī)定。如油量不符合規(guī)定或不均勻度過大,可松開調(diào)節(jié)齒環(huán)或撥叉的固定螺釘,將柱塞控制套相對于調(diào)節(jié)齒環(huán)轉(zhuǎn)動一定角度,或?qū)懿嫦鄬┯屠瓧U移動一段距離后擰緊固定螺釘,即可改變供油量。在供油量調(diào)整時,常會遇到一個缸或幾個缸的供油量達不到要求的現(xiàn)象,可參考下述方法處理。第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)
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5.2.2.1柱塞式噴油泵圖5-10柱塞偶件第36頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五①某一缸的供油量達不到要求此時應(yīng)檢查出油閥是否卡住或密封不良。檢查時,開動試驗臺的低壓燃油泵,噴油泵凸輪軸不轉(zhuǎn)動,松開該缸的噴油器放氣螺釘,并使其柱塞停在下止點附近,若噴油器不斷滴油,說明出油閥有故障,如閥卡住、彈簧折斷或密封錐面木密封等。如更換出油閥偶件后無效,則應(yīng)檢查偶件或更換新柱塞偶件。②有兩個以上氣缸達不到要求在額定供油量和均勻度調(diào)整合格后,在調(diào)整怠速油量時,出現(xiàn)某缸供油過多或某缸過少,可將兩個出油閥調(diào)換試驗。因兩出油閥磨損程度的差異,對調(diào)后可能發(fā)生有利的變化,而達到使用的要求。③供油不穩(wěn)定在調(diào)試中如出現(xiàn)某缸供油量忽多忽少的現(xiàn)象,應(yīng)檢查調(diào)節(jié)齒圈或油量調(diào)節(jié)撥叉是否松動、柱塞下端凸塊與控制套簡直槽的配合間隙是否過大和柱塞與調(diào)節(jié)臂是否松動。檢查后進行針對性的修理或更換。第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)
5.2.2噴油泵
5.2.2.1柱塞式噴油泵圖5-10柱塞偶件第37頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五(4)調(diào)試注意事項①滾輪組件的有效高度。在調(diào)整供油開始時刻時,不要將滾輪組件的調(diào)整螺釘擰出過多或選用過厚的調(diào)整墊片,以免柱塞在最高位置時與出油閥座下平面相碰。當(dāng)柱塞在上止點時,其頂面與出油閥座的距離應(yīng)有0.3~0.6mm的間隙。此間隙的檢查應(yīng)在柱塞到達上止點時進行,當(dāng)柱塞在上止點時,用螺絲刀撬起柱塞彈簧座,在柱塞下部與滾輪組架之間用厚薄規(guī)進行檢查。②柱塞結(jié)構(gòu)的影響。柱塞回油斜槽在柱塞中部時,噴油泵供油開始時刻是固定的、而供油結(jié)束時刻隨負荷大小,即供油量多少而變化。對此種柱塞,規(guī)定的是供油開始的角度。對柱塞回油斜槽在頂部的結(jié)構(gòu),其供油開始時刻隨負荷大小變化,而供油終了時刻不變。所以,此類噴油泵規(guī)定的則是供油終了時刻,其調(diào)整時應(yīng)以供油終了的角度為標(biāo)準(zhǔn),其調(diào)整方法也有些不同。采用溢油法校驗時,轉(zhuǎn)動噴油泵凸輪軸使柱塞上行,使標(biāo)準(zhǔn)噴油器回油管有油溢出,當(dāng)柱塞頭部斜槽封閉進油孔時,供油開始,此時回油管停止溢油。柱塞繼續(xù)上行當(dāng)橫槽開啟回油孔時,供油停止,回油管又開始溢油。此刻,檢查聯(lián)軸器與泵殼上的刻線是否對正,加正時不準(zhǔn),應(yīng)按前述內(nèi)容調(diào)準(zhǔn),并按供油順序檢查其它各缸。第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)
5.2.2噴油泵
5.2.2.1柱塞式噴油泵圖5-10柱塞偶件第38頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五(5)噴油泵調(diào)試后的復(fù)驗①噴油泵和調(diào)速器調(diào)試后,應(yīng)對所有試驗項目進行復(fù)驗,以免在前述調(diào)整過程中??赡艹霈F(xiàn)的互相影響,尤其是調(diào)速器起作用的轉(zhuǎn)速與供油量調(diào)試中的影響。如發(fā)現(xiàn)問題要及時排除。②將各部緊固螺釘、調(diào)整螺釘仔細擰緊,以防止在發(fā)動機工作中出現(xiàn)松動現(xiàn)象,造成故障。③從試驗臺上拆下噴油泵后,倒掉原有機油,用柴油清洗后,按規(guī)定加入干凈的柴油機油。④用油漆在調(diào)節(jié)齒環(huán)與控制套筒或調(diào)節(jié)拉桿與撥叉結(jié)合處,以及調(diào)速器各調(diào)整螺釘處做出位置標(biāo)記。⑤裝好噴油泵側(cè)蓋和調(diào)速器蓋,在出油閥接頭處加蓋防塵罩,在噴油泵進出油口及輸油泵進出油口帶上防塵螺塞,以防灰塵落入。⑥在各重要調(diào)整部位加鉛封。第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)
5.2.2噴油泵
5.2.2.1柱塞式噴油泵圖5-10柱塞偶件第39頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)
5.2.2噴油泵
5.2.2.2轉(zhuǎn)子分配式噴油泵
轉(zhuǎn)子分配式噴油泵簡稱分配泵,它與柱塞式噴油泵相比,具有以下特點:①分配泵結(jié)構(gòu)簡單,零件數(shù)目特別是精密零件數(shù)目少、體積小、重量輕、成本低。②分配泵零件的通用性高,有利于產(chǎn)品系列化。③能保證各缸供油均勻和供油時間一致,分配泵單缸供油量和供油提前角不需要調(diào)整。④分配式噴油泵凸輪升程小,柱塞行程小,一般為2.0~3.0mm,同時噴油壓力高,縮短了噴油時間,有利于提高轉(zhuǎn)速,對于四沖程柴油機,其轉(zhuǎn)速可達到6000r/min。⑤分配式噴油泵內(nèi)部零件依靠泵內(nèi)部的燃油進行潤滑和冷卻。整個噴油泵制成一個密封的整體,外面的灰塵雜質(zhì)和水分不易進入。分配式噴油泵按其結(jié)構(gòu)不同,分為徑向壓縮式和軸向壓縮式兩種。由于徑向壓縮式分配泵存在一些缺點,沒有得到廣泛應(yīng)用。目前現(xiàn)代轎車和輕型載貨汽車車用柴油機多用軸向壓縮式噴油泵,也稱單柱塞分配泵或VE泵,由德國Bosch(波許)公司研發(fā)。圖5-10柱塞偶件第40頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)
5.2.2噴油泵
5.2.2.2轉(zhuǎn)子分配式噴油泵1、VE泵的構(gòu)造德國波許公司生產(chǎn)的VE型分配泵是單柱塞,平面凸輪,斷油計量和具有機械離心式調(diào)速器的分配泵,如圖5-20所示。圖5-10柱塞偶件第41頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)
5.2.2噴油泵
5.2.2.2轉(zhuǎn)子分配式噴油泵VE分配泵主要由滑片式輸油泵、高壓泵、驅(qū)動機構(gòu)和斷油電磁閥等組成。其結(jié)構(gòu)示意圖如圖5-21所示。分配泵左端為傳動軸及滑片式輸油泵(也稱二級輸油泵),中間有驅(qū)動齒輪、凸輪盤等,右端有柱塞套筒、電磁閥等,泵上部為調(diào)速器,下部為供油提前角調(diào)節(jié)器。圖5-10柱塞偶件第42頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)
5.2.2噴油泵
5.2.2.2轉(zhuǎn)子分配式噴油泵(1)滑片式輸油泵滑片式輸油泵的作用是把由膜片式輸油泵(一級輸油泵)從油箱吸出并經(jīng)柴油濾清器過濾后的柴油適當(dāng)增壓后送入分配泵內(nèi),保證分配泵必要的進油量,并用調(diào)壓閥控制輸油泵出口壓力,同時還使柴油在泵體內(nèi)循環(huán),達到潤滑和冷卻噴油泵的作用。圖5-22滑片式輸油泵結(jié)構(gòu)示意圖滑片式輸油泵裝在噴油泵前部,其轉(zhuǎn)子與噴油泵軸通過半圓鍵連接,其結(jié)構(gòu)如圖5-22所示,由轉(zhuǎn)子、滑片、偏心環(huán)、調(diào)壓閥等組成。轉(zhuǎn)子在驅(qū)動軸作用下旋轉(zhuǎn),滑片裝在轉(zhuǎn)子上的滑片槽內(nèi),并且能夠在槽內(nèi)自由移動。轉(zhuǎn)子中心與偏心環(huán)內(nèi)孔中心偏移。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時,在離心力作用下,使滑片緊貼在偏心環(huán)內(nèi)孔壁滑動,這樣就使由轉(zhuǎn)子外圓、滑片、偏心環(huán)內(nèi)孔壁三者所形成的容積不斷變化。當(dāng)容積由小變大時為吸油腔,由大變小時為壓油腔。吸油腔和進油口相通,壓油腔和出油口相通。滑片式輸油泵每旋轉(zhuǎn)一周吸入并壓送一定量的燃油,使燃油壓力進一步提高,燃油進入噴油泵。當(dāng)油壓超過調(diào)壓閥的規(guī)定壓力時,多余的燃油由調(diào)壓閥流回油箱。圖5-10柱塞偶件第43頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)
5.2.2噴油泵
5.2.2.2轉(zhuǎn)子分配式噴油泵(2)高壓泵高壓泵的作用是實現(xiàn)進油、壓油、配油。VE分配泵的高壓泵采用單柱塞式,由滾輪體總成、平面凸輪盤、柱塞回位彈簧、柱塞、柱塞套、油量控制套筒(溢流環(huán))、出油閥等組成,如圖5-23所示。柱塞上沿周向分布有若干個進油槽(進油槽數(shù)等于氣缸數(shù))、一個中心油道、一個配油槽和一個泄油孔。配油槽通過徑向油孔與中心油道相通,中心油道末端與泄油孔相連,如圖5-24所示。柱塞套筒上有一個進油道及若干分配油道和出油閥(分配油道和出油閥數(shù)目與氣缸數(shù)目相等)。柱塞旋轉(zhuǎn)中只要配油槽和任意一個分配油道相對,則中心油道中的高壓油通過分配油道送到噴油器,實現(xiàn)配油作用。圖5-10柱塞偶件第44頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)
5.2.2噴油泵
5.2.2.2轉(zhuǎn)子分配式噴油泵(3)驅(qū)動機構(gòu)如圖5-25所示,VE分配泵的動力由發(fā)動機經(jīng)驅(qū)動軸輸入泵中,在泵內(nèi)帶動滑片式輸油泵、調(diào)速器驅(qū)動齒輪、聯(lián)軸器總成及平面凸輪盤轉(zhuǎn)動。圖5-10柱塞偶件第45頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)
5.2.2噴油泵
5.2.2.2轉(zhuǎn)子分配式噴油泵
平面凸輪(如圖5-26所示)上有傳動銷帶動柱塞一起旋轉(zhuǎn)。柱塞回位彈簧通過壓板將柱塞壓在平面凸輪的驅(qū)動柱塞面上,并且使平面凸輪與滾輪體總成的滾輪緊密接觸。在凸輪和柱塞彈簧作用下,柱塞既作旋轉(zhuǎn)運動,又作直線往復(fù)運動。圖5-27滾輪體總成滾輪體總成如圖5-27所示,空套在泵體和聯(lián)軸器總成之間,在供油提前角自動調(diào)節(jié)機構(gòu)活塞的作用下,通過撥動銷才能夠轉(zhuǎn)動。當(dāng)平面凸輪在滾輪上滾動時,凸起部分與滾輪接觸推動柱塞向右運動;凹下部分與滾輪接觸則推動柱塞向左運動,周而復(fù)始,完成柱塞的往復(fù)運動。平面凸輪上凸峰的數(shù)目,與柴油機氣缸數(shù)相對應(yīng)。圖5-10柱塞偶件第46頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)
5.2.2噴油泵
5.2.2.2轉(zhuǎn)子分配式噴油泵2、VE泵的工作原理(1)進油過程如圖5-28所示,滾輪由凸輪盤的凸峰移到最低位置時,柱塞彈簧將柱塞由右向左推移,在柱塞接近終點位置時,柱塞頭部的一個進油槽與柱塞套上的進油孔相通,柴油經(jīng)電磁閥下部的油道流入柱塞右端的壓油腔內(nèi)并充滿中心油道。此時柱塞配油槽與分配油路隔絕,泄油孔被柱塞套封死。圖5-10柱塞偶件第47頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)
5.2.2噴油泵
5.2.2.2轉(zhuǎn)子分配式噴油泵(2)壓油與配油過程如圖5-29所示,隨滾輪由凸輪盤的最低處向凸峰部分移動,柱塞在旋轉(zhuǎn)的同時,也自左向右運動。此時,進油槽與泵體進油道隔絕,柱塞泄油孔仍被封死,柱塞配油槽與分配油路相通,隨著柱塞的右移,柱塞壓油腔內(nèi)的柴油壓力不斷升高,當(dāng)油壓升高到足以克服出油閥彈簧力而使出油閥右移開啟時,則柴油經(jīng)分配油路、出油閥及油管被送入噴油器。由于凸輪盤上有四個凸峰(與氣缸數(shù)相等),柱塞套上有四個分配油路,因此,凸輪盤轉(zhuǎn)一圈3600,柱塞反復(fù)運動4次,配油槽與各缸分配油路各接通一次,輪流向各缸供油一次。圖5-10柱塞偶件第48頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)
5.2.2噴油泵
5.2.2.2轉(zhuǎn)子分配式噴油泵(3)供油結(jié)束如圖5-30所示,柱塞在凸輪盤推動下繼續(xù)右移,柱塞左端的泄油孔露出油量控制滑套的右端面時,泄油孔與分配泵內(nèi)腔相通,高壓油立即經(jīng)泄油孔流入泵內(nèi)腔中,柱塞壓油腔、中心油道及分配油路中油壓驟然下降,出油閥在其彈簧作用下迅速左移關(guān)閉,停止向噴油器供油。停止噴油過程持續(xù)到柱塞到達其向右行程的終點。圖5-10柱塞偶件第49頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)
5.2.3調(diào)速器
調(diào)速器的作用是根據(jù)柴油機負荷的變化,自動地調(diào)節(jié)噴油泵的供油量,以保證柴油機在各種供況下穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。噴油泵每一循環(huán)供油量主要取決于柱塞的有效行程,理論上說,當(dāng)噴油泵調(diào)節(jié)拉桿的位置一定時,每一循環(huán)供油量應(yīng)不變,但實際上,供油量還會受到柴油機轉(zhuǎn)速的影響。當(dāng)柴油機轉(zhuǎn)速增加,從而噴油泵柱塞移動速度增加時,柱塞套上油孔的節(jié)流作用隨之增大,于是在柱塞上移時,即使柱塞尚未完全封閉油孔,由于燃油一時來不及從油孔擠出,泵腔內(nèi)油壓增加而使供油時刻略有提前;同樣道理,在柱塞上移到其斜槽已經(jīng)與油孔接通時,泵腔內(nèi)油壓一時還來不及下降,使供油停止時刻略微延后。這樣,隨著柴油機轉(zhuǎn)速增大,柱塞的有效行程將略有增加,而供油量也略微增大;反之,供油量便略微減少。供油量隨轉(zhuǎn)速變化的關(guān)系稱為噴油泵的速度特性。噴油泵的速度特性對工況多變的車用柴油機是非常不利的。例如,滿載汽車從上坡行駛剛剛過渡到下坡行駛時,柴油機突然卸荷,柴油機轉(zhuǎn)速迅速上升,這時噴油泵在上述速度特性的作用下,會自動將供油量增大,促使柴油機轉(zhuǎn)速進一步升高,如得不到有效控制,可能會導(dǎo)致柴油機轉(zhuǎn)速超過標(biāo)定的最大轉(zhuǎn)速,而出現(xiàn)“飛車”現(xiàn)象。此外,車用柴油機還經(jīng)常在怠速工況下工作(如短暫停車、起動暖機等),即使柱塞保持在最小供油量位置不變,當(dāng)負荷略有增大時,會使柴油機轉(zhuǎn)速略有降低時,由于噴油泵速度特性的作用,其供油量會自動減少,使柴油機轉(zhuǎn)速進一步降低。如此循環(huán)作用,最后將使柴油機熄火。由上述可見,由于噴油泵速度特性的作用,使柴油機轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定性變差,特別是在高速和怠速時,根本無法滿足正常工作要求。要使柴油機運轉(zhuǎn)穩(wěn)定,就必須在其阻力發(fā)生變化時,及時按實際需要改變供油量,同時修正由于噴油泵速度特性帶來的不良影響。因此,車用柴油機噴油泵都裝有調(diào)速器,根據(jù)柴油機負荷的變化,自動調(diào)節(jié)供油量,以達到穩(wěn)定怠速、限制超速,并保證柴油機在工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的任一選定的轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定工作。圖5-10柱塞偶件第50頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)
5.2.3調(diào)速器
5.2.3.1柱塞式噴油泵調(diào)速器
1、離心式調(diào)速器基本原理a
簡單的離心式調(diào)速器由飛錘、滑套、調(diào)速彈簧和調(diào)速杠桿等組成,如圖5-32所示。柴油機在工作時,通過曲軸驅(qū)動裝在噴油泵凸輪軸后端上的飛錘旋轉(zhuǎn),飛錘受離心力的作用而向外飛開。此離心力產(chǎn)生的推力FA和調(diào)速彈簧的張力FB在某一轉(zhuǎn)速下相平衡,而使調(diào)速器和噴油泵保持在一定的位置下工作。當(dāng)柴油機的負荷(MQ)變化時,便引起一系列的變化;柴油機轉(zhuǎn)速變化——調(diào)速器轉(zhuǎn)速變化——飛錘離心力及其產(chǎn)生的推力FA變化——FA與FB失去平衡—一調(diào)速杠桿擺動——供油拉桿移動——供油量變化——柴油機的扭矩(Me)曲線上升或下降與變化了的負荷(MQ)重新平衡,而穩(wěn)定到接近原來的轉(zhuǎn)速。于是起到了負荷變化時,柴油機保持穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的作用,這就是機械離心式調(diào)速器的基本原理。圖5-10柱塞偶件第51頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)
5.2.3調(diào)速器
5.2.3.1柱塞式噴油泵調(diào)速器
2、兩速調(diào)速器(1)兩速調(diào)速器的構(gòu)造如圖5-33所示為RAD型兩速調(diào)速器。兩速調(diào)速器適用于一般條件下使用的汽車柴油機,且只能自動穩(wěn)定和限制柴油機最低和最高轉(zhuǎn)速,而在所有中間轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)則由駕駛員控制,換言之,它能使柴油機具有平穩(wěn)的怠速,防止游車或熄火,又能限制柴油機不超過某一最大轉(zhuǎn)速,避免出現(xiàn)超速(飛車)。至于中間轉(zhuǎn)速,則可利用人工調(diào)節(jié)供油量來調(diào)速。圖5-10柱塞偶件第52頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)
5.2.3調(diào)速器
5.2.3.1柱塞式噴油泵調(diào)速器
如圖5-34所示為兩速調(diào)速器結(jié)構(gòu)示意圖,調(diào)速器安裝在直列式噴油泵的后端,兩個飛塊安裝在噴油泵凸輪上,轉(zhuǎn)速的變化將使飛塊張開或收攏,并使滑套向右或向左移動??刂聘軛U通過偏心軸與支撐杠桿相連接,從而可帶動浮動杠桿下端傳動。而浮動杠桿上端與供油量調(diào)節(jié)齒條連接。當(dāng)供油量調(diào)節(jié)齒條右移時,油量減小,反之,油量增大。圖5-10柱塞偶件第53頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)
5.2.3調(diào)速器
5.2.3.1柱塞式噴油泵調(diào)速器
(2)兩速調(diào)速器的工作原理1)起動加濃起動前,將控制杠桿推至全負荷供油位置I,如圖5-34所示。受調(diào)速彈簧的拉動及齒桿行程調(diào)整螺釘?shù)南拗?,拉力杠桿的位置保持不動。此時,支持杠桿繞D點向逆時針方向轉(zhuǎn)動,帶動浮動杠桿繞B點作逆時針方向轉(zhuǎn)動,浮動杠桿的上端通過連桿推動供油調(diào)節(jié)齒桿向供油增加的方向移動。同時,起動彈簧也對浮動杠桿作用一個向左的拉力,使其繞C點作逆時針方向的偏轉(zhuǎn),帶動B點和A點進一步向左移動,結(jié)果滑套通過滾輪使飛塊收縮至處于向心極限位置為止。從而保證供油調(diào)節(jié)齒桿進入起動最大供油量位置,即起動加濃位置。此時的供油量約為全負荷額定供油量的150%左右。圖5-10柱塞偶件第54頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)
5.2.3調(diào)速器
5.2.3.1柱塞式噴油泵調(diào)速器
2)穩(wěn)定怠速柴油機起動后,將控制杠桿拉到怠速位置Ⅱ,如圖5-35所示,柴油機便進入怠速工況。此時,作用在滑套上有三個力:飛塊的離心力、怠速彈簧的作用力及起動彈簧的作用力。當(dāng)飛塊離心力與怠速彈簧和起動彈簧的合力相平衡時,滑套便處于某一位置不動,亦即供油調(diào)節(jié)齒桿處于某一供油位置不動,柴油機就在某一相應(yīng)的轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。若柴油機轉(zhuǎn)速降低,飛塊離心力減小,在怠動彈簧的合力相平衡時,滑套便處于某一位置不動,亦即供油調(diào)節(jié)齒桿處于某一供油位置不動,柴油機就在某一相應(yīng)的轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。若柴油機轉(zhuǎn)速降低,飛塊離心力減小,在怠速彈簧及起動彈簧的作用下,滑套將向左移動,使導(dǎo)動杠桿繞上端支承點順時針方向偏轉(zhuǎn),從而帶動浮動杠桿繞C點逆時針方向轉(zhuǎn)動,使供油調(diào)節(jié)齒桿向供油量增加的方向移動,使柴油機轉(zhuǎn)速升高。柴油機轉(zhuǎn)速升高時,飛塊離心力隨之增大,使滑套向右移動,進一步壓縮怠速彈簧,同時帶動導(dǎo)動杠桿繞其上端支點逆時針方向偏轉(zhuǎn),從而使浮動杠桿繞C點順時針方向轉(zhuǎn)動,結(jié)果使供油調(diào)節(jié)齒桿向供油減少的方向移動,柴油機轉(zhuǎn)速隨之降低。因而起到了穩(wěn)定怠速的作用。圖5-10柱塞偶件第55頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)
5.2.3調(diào)速器
5.2.3.1柱塞式噴油泵調(diào)速器
3)正常工作時的油量調(diào)節(jié)柴油機轉(zhuǎn)速在怠速和額定轉(zhuǎn)速之間,此時調(diào)速器不起作用,供油量的調(diào)節(jié)由駕駛員人為控制。當(dāng)柴油機轉(zhuǎn)速超過怠速轉(zhuǎn)速時,怠速彈簧被完全壓入到拉力杠桿內(nèi),滑套直接與拉力杠桿的端面接觸,如圖5-36所示。此時怠速彈簧不起作用。由于拉力杠桿被很強的調(diào)速彈簧拉住,在柴油機轉(zhuǎn)速低于額定轉(zhuǎn)速時,作用在滑套上的飛塊離心力不能推動拉力杠桿,因而導(dǎo)動杠桿的位置保持不動,即B點位置不會移動。若控制杠桿位置一定,則浮動杠桿的位置也固定不動,因而供油調(diào)節(jié)齒桿的位置保持不動,即供油量不會改變。若此時需要改變供油量,駕駛員需改變控制杠桿的位置才能實現(xiàn)。由此可見,在全部中間轉(zhuǎn)速范圍內(nèi),調(diào)速器不起作用,供油量的調(diào)節(jié)由人工控制。圖5-10柱塞偶件第56頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)
5.2.3調(diào)速器
5.2.3.1柱塞式噴油泵調(diào)速器4)限制超速如圖5-37所示,當(dāng)柴油機轉(zhuǎn)速超過額定轉(zhuǎn)速時,飛塊離心力就能克服調(diào)速彈簧的拉力,滑套推動拉力杠桿并帶動導(dǎo)動杠桿繞其上支點向右偏轉(zhuǎn),使B點移動到B′點、D點移動到D′點,在拉力杠桿的帶動下,支持杠桿繞其中間支點順時針方向偏轉(zhuǎn),使C點移動到C′點。而由B′、C′點決定了浮動杠桿也發(fā)生了順時針方向的偏轉(zhuǎn),帶動供油調(diào)節(jié)齒桿向供油減少的方向移動,從而限制柴油機轉(zhuǎn)速不超過額定的工作轉(zhuǎn)速。利用速度調(diào)整螺栓改變調(diào)速彈簧的預(yù)緊力,就可以調(diào)節(jié)調(diào)速器所能限定的柴油機最高轉(zhuǎn)速。圖5-10柱塞偶件第57頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)
5.2.3調(diào)速器
5.2.3.1柱塞式噴油泵調(diào)速器3、全速調(diào)速器(1)全速調(diào)速器的構(gòu)造圖5-38為國產(chǎn)A型噴油泵上采用的RSV調(diào)速器,與RAD型兩速調(diào)速器基本相同。為了實現(xiàn)在柴油機工作轉(zhuǎn)速內(nèi)全速調(diào)節(jié)控制,增設(shè)了以下結(jié)構(gòu):A、在拉力杠桿的下端設(shè)轉(zhuǎn)矩校正加濃裝置,該裝置由校正彈簧和轉(zhuǎn)矩校正器頂桿組成,以便在超負荷時使用。B、采用了彈力可調(diào)的調(diào)速彈簧,而沒有專門的怠速彈簧。但在拉力杠桿的中部增設(shè)怠速穩(wěn)定彈簧,使怠速運轉(zhuǎn)平穩(wěn)。C、調(diào)速彈簧的彈簧搖臂上裝有調(diào)整螺釘,它可以調(diào)整調(diào)速彈簧安裝時預(yù)緊力的大小。以便保證調(diào)速彈簧長期使用過程中高速作用點的準(zhǔn)確性。D、在拉力杠桿的下端,增設(shè)可調(diào)的全負荷供油量限位螺釘,以限制拉力杠桿的全負荷位置。在拉力杠桿的上方后面殼體上,裝有怠速調(diào)整螺釘,用來調(diào)整怠速的高低,并限制彈簧搖臂向低速擺動的位置。圖5-10柱塞偶件第58頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)
5.2.3調(diào)速器
5.2.3.1柱塞式噴油泵調(diào)速器(2)全速調(diào)速器的工作原理1)起動加濃如圖5-39所示。起動前,起動彈簧的預(yù)拉力通過浮動杠桿、導(dǎo)動杠桿和調(diào)速套筒使飛塊處于向心極限位置。圖5-40RSV調(diào)速器怠速工況工作示意圖圖5-39RSV調(diào)速器起動工況工作示意圖起動時,駕駛員將加速踏板踩到底,使操縱桿接觸高速限位螺釘而置于起動加濃位置A,浮動杠桿把供油調(diào)節(jié)齒桿向左推至起動供油位置,使柴油機順利起動。圖5-10柱塞偶件第59頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)
5.2.3調(diào)速器
5.2.3.1柱塞式噴油泵調(diào)速器2)怠速工況如圖5-40所示。柴油機起動后,駕駛員松開加速踏板,操縱桿轉(zhuǎn)至怠速位置。此時,調(diào)速彈簧處于放松狀態(tài)。飛塊的離心力通過調(diào)速套筒推動導(dǎo)動杠桿向右偏轉(zhuǎn),并帶動浮動杠桿以下端為支點順時針方向擺動,克服起動彈簧的彈力,將供油調(diào)節(jié)齒桿拉到怠速位置。同時,調(diào)速套筒通過校正彈簧使拉力杠桿向右擺動,其背部與怠速穩(wěn)定彈簧相接觸。怠速的穩(wěn)定平衡作用,由調(diào)速彈簧、怠速穩(wěn)定彈簧和起動彈簧共同來保持。當(dāng)?shù)∷贂r轉(zhuǎn)速升高,飛塊的離心力加大,則怠速穩(wěn)定彈簧受到更大的壓縮,浮動杠桿帶動供油調(diào)節(jié)齒桿向減少供油的方向移動,限制了柴油機轉(zhuǎn)速上升。若怠速時轉(zhuǎn)速降低,怠速穩(wěn)定彈簧推動拉力杠桿向左擺動,通過調(diào)速套筒、導(dǎo)動杠桿和浮動杠桿使供油調(diào)節(jié)齒桿向增加供油的方向移動。使柴油機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在設(shè)定怠速值。圖5-10柱塞偶件第60頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)
5.2.3調(diào)速器
5.2.3.1柱塞式噴油泵調(diào)速器3)額定工況如圖5-41所示。駕駛員將加速踏板踩到底,使操縱桿處于極限位置A。此時,調(diào)速彈簧處于最大拉伸狀態(tài),拉力最大。張緊的調(diào)速彈簧將拉力杠桿拉靠在全負荷供油量限位螺釘上,并通過調(diào)速套筒、導(dǎo)動杠桿和浮動杠桿將供油調(diào)節(jié)齒桿推至全負荷供油位置。柴油機在額定工況下工作,此時,飛塊的離心力與調(diào)速彈簧的作用力平衡。當(dāng)負荷減小轉(zhuǎn)速升高時,飛塊離心力增大,調(diào)速套筒推動拉力杠桿向右擺動,同時通過導(dǎo)動杠桿、浮動杠桿使供油調(diào)節(jié)齒桿向供油減少的方向移動,使柴油機轉(zhuǎn)速不再升高,從而限制了柴油機的最高空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。圖5-10柱塞偶件第61頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)
5.2.3調(diào)速器
5.2.3.1柱塞式噴油泵調(diào)速器4)一般工況當(dāng)駕駛員將操縱桿置于怠速與額定工況之間的任一位置時,調(diào)速彈簧的預(yù)拉力一定,柴油機便在相應(yīng)的某一轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。此時,拉力杠桿還沒有觸及到全負荷供油量限位螺釘。當(dāng)柴油機轉(zhuǎn)速改變時,飛塊離心力與調(diào)速彈簧作用力的平衡被破壞,調(diào)速套筒產(chǎn)生軸向位移,并通過導(dǎo)動杠桿、浮動杠桿帶動供油調(diào)節(jié)齒桿軸向移動,自動減少或增加供油量,以維持柴油機在給定的某一轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。5)轉(zhuǎn)矩校正工況柴油機在額定工況工作時,供油調(diào)節(jié)齒桿位于全負荷供油位置,如圖5-41所示。當(dāng)外界阻力增加,柴油機轉(zhuǎn)速低于額定轉(zhuǎn)速時,調(diào)速彈簧拉力大于飛塊的離心力,所以,拉力杠桿接觸全負荷供油量限位螺釘,調(diào)速器不起作用。此時,由于飛塊離心力減小,被壓縮的校正彈簧開始伸張,將調(diào)速套筒向左推移,帶動導(dǎo)動杠桿和浮動杠桿向左偏擺,將供油調(diào)節(jié)齒桿向供油量增加的方向移動。柴油機的輸出轉(zhuǎn)矩增加,同時也限制了轉(zhuǎn)速的進一步降低。反之,柴油機轉(zhuǎn)速升高時,轉(zhuǎn)矩校正彈簧5被壓縮,供油調(diào)節(jié)齒桿向供油減小的方向移動,柴油機輸出轉(zhuǎn)矩降低,并限制轉(zhuǎn)矩的進一步升高。當(dāng)轉(zhuǎn)速升到額定轉(zhuǎn)速時,校正彈簧被壓縮到極限位置,校正作用結(jié)束。轉(zhuǎn)速超過額定轉(zhuǎn)速時,飛塊的離心力大于調(diào)速彈簧的作用力,調(diào)速套筒直接接觸拉力杠桿,使拉力杠桿向右擺動,調(diào)速器開始起作用,限制最高轉(zhuǎn)速。由此可見,轉(zhuǎn)速校正裝置只是在轉(zhuǎn)速低于額定轉(zhuǎn)速時的一定范圍內(nèi)起作用。6)停油工況需要停車時,駕駛員將調(diào)速器操縱桿轉(zhuǎn)至最右邊的停車位置B,(參見圖5-41)。撥動供油調(diào)節(jié)齒桿右移至停油位置,使噴油泵停止供油,柴油機熄火停車。圖5-10柱塞偶件第62頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)
5.2.3調(diào)速器
5.2.3.1柱塞式噴油泵調(diào)速器4、調(diào)速器的檢修(1)調(diào)速彈簧的檢驗調(diào)速器彈簧出現(xiàn)扭曲、裂紋、彈力減弱及折斷等,應(yīng)換新件。(2)飛塊支架及鉸連連接部位的檢修對采用飛塊結(jié)構(gòu)的雙速調(diào)速器,應(yīng)保證飛塊、支架及銷軸三者的配合間隙。如飛塊支承孔和飛快推腳磨損嚴(yán)重,使飛塊實際擺動中心向內(nèi)偏移,飛快推腳半徑縮短,在發(fā)動機轉(zhuǎn)速一定的情況下,調(diào)速套筒的位移量較未磨損前小,從而影響調(diào)速器的調(diào)速特性。若上述三者的配合達不到技術(shù)條件的要求,可通過鏜削飛塊銷軸孔,更換加粗的銷軸來解決。(3)調(diào)速套筒的檢修在調(diào)速彈簧為拉力彈簧的調(diào)速器中,其調(diào)速套筒環(huán)槽與浮動杠桿橫銷的磨損,配合間限超過規(guī)定時,可將浮動杠桿上的橫銷和調(diào)速套筒一起拆下,拆下后轉(zhuǎn)動90°以后再裝復(fù),可以減小配備間隙。調(diào)速器套筒的內(nèi)孔磨損后,應(yīng)更換新襯套。修理后,調(diào)速套筒在軸上應(yīng)運動自如無卡滯。調(diào)速套筒端面的推力軸承,視情更換。調(diào)速器各操縱連接部位應(yīng)連接可靠,運動靈活,配合間隙符合規(guī)定。在操縱臂位置不變動的情況下,供油拉桿或齒桿的軸向位置游動量應(yīng)在0.5~lmm以內(nèi)。圖5-10柱塞偶件第63頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)
5.2.3調(diào)速器
5.2.3.1柱塞式噴油泵調(diào)速器5、調(diào)速器的調(diào)試調(diào)速器的調(diào)試內(nèi)容主要是高速和怠速起作用轉(zhuǎn)速,其次是全程調(diào)節(jié)、起動加濃、校正加濃及各部位限止位置的檢查與調(diào)整。(1)高速起作用轉(zhuǎn)速的調(diào)試當(dāng)柴油機在額定轉(zhuǎn)速工作時,供油拉桿或齒桿位置固定在額定供油位置。當(dāng)柴油機轉(zhuǎn)速超過額定轉(zhuǎn)速時,離心元件上產(chǎn)生的慣性力作用在調(diào)速套筒上,使供油拉桿或齒桿向減油方向移動,從而起到限制最高轉(zhuǎn)速的作用。圖5-42B型泵調(diào)速彈簧結(jié)構(gòu)試驗時,使噴油泵轉(zhuǎn)速逐漸增加到接近額定轉(zhuǎn)速,將調(diào)速器的操縱臂推向最大供油位置。然后緩慢增加噴油泵的轉(zhuǎn)速,同時注意供油拉桿和齒桿位置的變化,當(dāng)開始向減少供油量方向移動時的轉(zhuǎn)速,就是高速起作用的轉(zhuǎn)速。如此轉(zhuǎn)速達不到技術(shù)條件的要求,可通過調(diào)節(jié)調(diào)速彈簧的預(yù)緊度來實現(xiàn)。對于兩速調(diào)速器,可直接調(diào)節(jié)調(diào)速彈簧的預(yù)緊度。如圖5-42所示的B型泵兩極調(diào)速器,將高速彈簧座向內(nèi)旋入,增加高速彈簧的預(yù)緊度,即可提高高速起作用轉(zhuǎn)速。如圖5-43所示的調(diào)速器,可通過彈簧座的旋入或退出來改變高速起作用的轉(zhuǎn)速。圖5-10柱塞偶件第64頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)
5.2.3調(diào)速器
5.2.3.1柱塞式噴油泵調(diào)速器(2)怠速起作用轉(zhuǎn)速的調(diào)試與限制柴油機額定轉(zhuǎn)速的原理相似,當(dāng)柴油機以怠速轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)時,飛塊零件產(chǎn)生的離心作用在調(diào)速套筒上的軸向力與怠速彈簧相平衡。當(dāng)某種原因造成發(fā)動機運轉(zhuǎn)阻力增大使轉(zhuǎn)速降低時,離心零件產(chǎn)生的離心慣性力不足以平衡怠速彈簧,使供油拉桿或齒桿向增加供油量的方向移動。試驗時,使噴油泵的轉(zhuǎn)速低于正常怠速值,緩慢轉(zhuǎn)動操縱臂,在噴油泵剛剛開始供油時,立即固定操縱臂的位置,然后再慢慢增加噴油泵轉(zhuǎn)速。同時注意觀察供油拉桿或齒桿位置的變化,其開始向減少供油量方向移動時的轉(zhuǎn)速,便是調(diào)速器怠速起作用的時刻。如此轉(zhuǎn)速與技術(shù)條件的要求不符合,可用調(diào)節(jié)怠速彈簧彈力的方法使其達到要求。對兩極調(diào)速式調(diào)速器,可調(diào)節(jié)怠速彈簧調(diào)節(jié)螺釘(如圖5-44所示),或調(diào)節(jié)彈簧座(如圖5-43所示)。需要指出的是,要像圖5-43的調(diào)速器結(jié)構(gòu),彈簧座位置的變動同時改變高速彈簧和怠速彈簧的預(yù)緊度。若只需變動一項,就必須結(jié)合增減高速彈簧或怠速彈簧下的調(diào)整墊片配合進行調(diào)整。如怠速轉(zhuǎn)速符合要求,而高速過低,此時需將調(diào)節(jié)螺母向內(nèi)旋進,并同時減薄怠速彈簧的調(diào)整墊片,以便高速和低速同時符合規(guī)定。此外,在調(diào)整時,要對兩側(cè)飛塊做到同時調(diào)整,以保證飛塊能平衡運轉(zhuǎn)。圖5-10柱塞偶件第65頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)
5.2.3調(diào)速器
5.2.3.2VE泵調(diào)速器1、VE泵調(diào)速器基本原理
VE泵調(diào)速器為機械離心式,其基本原理如圖5-45所示。旋轉(zhuǎn)時飛錘張開推動滑套抵在杠桿的中部,杠桿的上端被彈簧拉著。如果彈簧力小于飛錘離心力,則杠桿繞支點作順時針轉(zhuǎn)動,帶動控制套左移,油量減小,柴油機轉(zhuǎn)速下降,飛錘離心力也變小,直至彈簧力與飛錘離心力平衡,杠桿、控制套就穩(wěn)定在某一位置,油量就穩(wěn)定在某個量,柴油機就穩(wěn)定在某一轉(zhuǎn)速。彈簧的參數(shù)不同,柴油機得到的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速也就不同,因此,可改變彈簧參數(shù)來使柴油機穩(wěn)定在所期望的轉(zhuǎn)速。
VE泵調(diào)速器配有全速式或兩速式調(diào)速器。兩種調(diào)速器的主要不同點在于:兩速調(diào)速器調(diào)速彈簧和負荷彈簧安裝在彈簧框架內(nèi)部,而全速式調(diào)速器的調(diào)速彈簧僅是一個可以自由伸縮的單個彈簧。以下介紹VE泵全速調(diào)速器。圖5-10柱塞偶件第66頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)
5.2.3調(diào)速器
5.2.3.2VE泵調(diào)速器2、VE泵全速調(diào)速器(1)VE泵全速調(diào)速器的構(gòu)造
VE泵機械離心式全速調(diào)速器結(jié)構(gòu)如圖5-46所示。其主要由傳動齒輪、飛錘、調(diào)速套筒、調(diào)速杠桿系統(tǒng)和調(diào)速彈簧等組成。張力杠桿、起動杠桿和導(dǎo)桿通過銷軸連接組成調(diào)速杠桿系統(tǒng)。為完善調(diào)速器的工作性能,VE泵調(diào)速器上還設(shè)有增壓補償器和轉(zhuǎn)矩校正等附加裝置。導(dǎo)桿可繞C點轉(zhuǎn)動,通過支持銷(即圖中支點A)把張緊桿、支承桿與導(dǎo)桿連在一起,使張緊桿和支承桿繞支持銷轉(zhuǎn)動。油量控制套筒上有凹槽,在支承桿的下端固裝一個球頭銷,并嵌入到油量控制套筒的凹槽內(nèi)。飛塊裝在飛塊架內(nèi),飛塊架與增速齒輪壓固在一起。柴油機工作時,動力經(jīng)傳動軸驅(qū)動齒輪、增速齒輪帶動飛塊架與飛塊旋轉(zhuǎn)??匡w塊旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力推動調(diào)速器滑套移動,從而通過支承桿下端的球頭銷撥動供油套筒軸向移動,增減循環(huán)供油量以適應(yīng)柴油機工作的需要。與控制桿固裝在一起的控制桿軸的下端,偏心安裝一個軸銷,調(diào)速彈簧左端掛在偏心軸銷的連接板上,其右端掛入帶有緩沖彈簧且穿過張緊桿的銷軸上。在調(diào)速彈簧的彈力作用下,使張緊桿繞支點A逆時針轉(zhuǎn)動,推動油量控制套筒右移,使循環(huán)供油量增加;反之,循環(huán)供油量減小。最大供油量的調(diào)節(jié)是通過最大供油量調(diào)節(jié)螺釘、導(dǎo)桿和杠桿支承彈簧來完成的。圖5-10柱塞偶件第67頁,共103頁,2023年,2月20日,星期五第5章柴油機燃料供給系統(tǒng)
5.2.3調(diào)速器
5.2.3.2VE泵調(diào)速器(2)VE泵全速調(diào)速器的工作原理1)起動工況如圖5-47所示。柴油機處于靜止?fàn)顟B(tài),飛塊完全閉合。起動前將控制
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