汽车发动机构造与维修 车辆工程系 刘昌林
汽车发动机构造与维修 5-柴油机燃油供给系
项目5 柴油发动机燃油供给系统 【项目描述】 本项目主要内容有柴油机燃油供给系统组成、柴油机喷油泵构造与检修、喷油器构造与检修、调速器构造与检修、供油正时检测与调整、燃油供给系辅助装置构造与检修、柴油机电控燃油喷射系统和柴油机故障诊断与排除。
【知识目标】 1.了解柴油机燃料供给系统总体构成。 2.掌握柴油机混合气形成方式。 3.掌握柴油机燃料供给系统主要部件构造和检修方法。 4.掌握柴油机电控燃料喷射系统的组成及工作过程。 【能力目标】 1.熟悉喷油器、喷油泵等主要零部件拆装和检修。 2.熟悉柴油机电喷系统故障检查与调整。
任务1柴油机燃油供给系统组成 5.1 柴油机燃油供给系统组成 5.1.1柴油机燃油供给系组成与功用 1.柴油机燃油供给系组成 5.1 柴油机燃油供给系统组成 5.1.1柴油机燃油供给系组成与功用 1.柴油机燃油供给系组成 主要由燃油供给、空气供给、混合气形成等装置组成。 (1)燃油供给装置:柴油箱、输油泵、柴油滤清器、油管(低、高压、回)、喷油泵、喷油器等。 (2)空气供给装置:空滤器、进气歧管、进气道(增压器及中冷器)。 (3)混合气形成装置:燃烧室。
任务1柴油机燃油供给系统组成 1-油箱 2-粗滤器 3-输油泵 4-细滤器 5-低压油管 6-高压油泵 1-油箱 2-粗滤器 3-输油泵 4-细滤器 5-低压油管 6-高压油泵 7-高压油管 8-喷油器 9-回油管 10-调速器 11-供油提前器 柴油机供油系统工作图
任务1柴油机燃油供给系统组成 2.柴油机燃油供给系基本油路 柴油机燃油供给系基本油路分为低压油路、高压油路、回油回路。低压油路途径为油箱→喷油泵入口,油压一般为0.15~0.3Mpa,由输油泵建立。高压油路途径为喷油泵出口→喷油器,油压一般为10MPa以上,由喷油泵建立。回油回路途径为回油管、限压阀、溢流阀→油箱。 柴油机基本油路图
任务1 柴油机燃油供给系统组成 3.柴油机燃油供给系功用 任务1 柴油机燃油供给系统组成 3.柴油机燃油供给系功用 柴油机燃油供给系功用为储存、滤清柴油,提高油压,高压喷油、雾化,可燃混合气形成,是一套为发动机燃烧做功的主要装置。 4.柴油分类及牌号 柴油分为轻柴油和重柴油,轻柴油按凝点分为5号、0号、-10号、-20号、-35号和-50号六个牌号,5号,轻柴油表示其凝点不高于8℃,其余类推。轻柴油用作柴油汽车、拖拉机和各种高速(1000r/min以上)柴油机的燃料。
任务1 柴油机燃油供给系统组成 柴油机牌号与适用温度 任务1 柴油机燃油供给系统组成 柴油机牌号与适用温度 根据不同气温、地区和季节,选用不同牌号的轻柴油。气温低,选用凝点较低的轻柴油,反之,则选用凝点较高的轻柴油。重柴油是中、低速(1000r/min以下)柴油机的燃料,一般按凝点分为10号、20号和30号三个牌号,转速越低,选用的重柴油凝点越高。
任务1 柴油机燃油供给系统组成 5.1.2可燃混合气形成与燃烧 任务1 柴油机燃油供给系统组成 5.1.2可燃混合气形成与燃烧 可燃混合气的形成和燃烧是非常复杂的物理化学变化过程,其形成方式和燃烧条件比汽油机差很多。 1.可燃混合气的形成与燃烧特点 燃料的混合及燃烧是在气缸内进行的。混合与燃烧时间极短(0.0017~0.004秒;曲轴转角仅15°~35°)。 混合气不均匀、浓度变化范围大,工作时需很大过量空气系数α。柴油粘度大,不易挥发,须以雾状喷入。 混合气的形成和燃烧过程是同时、连续重叠进行的,即边喷射,边混合,边燃烧。
任务1 柴油机燃油供给系统组成 2.可燃混合气的形成方式 任务1 柴油机燃油供给系统组成 2.可燃混合气的形成方式 可燃混合气的形成方式主要有:空间雾化混合和油膜蒸发混合二种形成方式。实际喷射中,两种混合方式兼而有之,只是主次、多少不同而已。目前多数柴油机仍以空间雾化混合为主,只有球形燃烧室则是以油膜蒸发混合方式为主;低速时以空间雾化混合燃烧为主,高速时以油膜蒸发混合燃烧为主。
任务1 柴油机燃油供给系统组成 (1)空间雾化混合方式 任务1 柴油机燃油供给系统组成 (1)空间雾化混合方式 空间雾化混合方式指喷油器将柴油以一定压力、射程、雾化质量喷向燃烧室并形成油雾,再在燃烧室吸热、蒸发、汽化,在涡流作用下扩散,与空气混合形成可燃混合气。 空间雾化形式 为使空间雾化混合良好,通常采用两种措施:产生进气涡流、产生挤压涡流来提高雾化质量。产生进气涡流是指在进气道结构上设计出涡流螺旋进气道。 螺旋进气道
任务1 柴油机燃油供给系统组成 产生挤压涡流是指利用活塞顶部特殊形状的凹坑,在活塞压缩接近上止点时,活塞顶部环形空间中的空气被挤入凹坑内,气体产生挤压流动。 挤压涡流 油膜蒸发形式
任务1 柴油机燃油供给系统组成 (2)油膜蒸发混合方式 任务1 柴油机燃油供给系统组成 (2)油膜蒸发混合方式 油膜蒸发混合方式是指喷油器将大部分柴油(约95%)喷射到燃烧室壁面上形成油膜,而少量油粒(约5%)悬浮在空间蒸发汽化,形成着火源,油膜在空间火源和燃烧室壁面热能作用下逐层蒸发、扩散,与空气混合形成可燃混合气并着火燃烧,其燃烧速度是前期慢、后期快。 3. 可燃混合气燃烧过程 柴油机使用的燃料是较难挥发和较易自燃的柴油,其混合气形成和燃烧过程与汽油机有着本质的不同。在压缩行程接近终了时柴油由喷射系统直接喷入燃烧室内,时间短,难以形成均匀的混合气,燃烧室内的工质成分随时间和地点而变化;柴油本身粘度大,蒸发性不好;混合气在高温、高压下多点自燃着火燃烧,且混合过程、着火过程和燃烧过程共存。
任务1 柴油机燃油供给系统组成 柴油机燃烧过程非常复杂,为了便于分析和揭示燃烧过程的规律,通常将这一连续的燃烧过程分为四个阶段,即备燃期、速燃期、缓燃期和后燃期。 柴油机燃烧过程
任务1 柴油机燃油供给系统组成 (1)备燃期Ⅰ 从喷油开始→开始着火燃烧为止的时间,称为备燃期。 任务1 柴油机燃油供给系统组成 (1)备燃期Ⅰ 从喷油开始→开始着火燃烧为止的时间,称为备燃期。 着火延迟期内,燃烧室内的混合气进行着物理和化学准备过程。物理准备过程主要是燃油的粉碎分散、蒸发汽化和混合;化学准备过程主要是混合气的先期化学反应直至开始自燃。 影响备燃期长短的主要因素是:喷油时缸内的温度和压力越高,则着火延迟期越短;柴油的自燃性较好(十六值较高),着火延迟期较短;燃烧室的形状和壁温等。喷油提前角是指开始喷油到活塞到达上止点所对应的曲轴转角为喷油提前角。
任务1 柴油机燃油供给系统组成 (2)速燃期 Ⅱ 从燃烧开始→气缸内压力达最高为止的时间,称为速燃期。 任务1 柴油机燃油供给系统组成 (2)速燃期 Ⅱ 从燃烧开始→气缸内压力达最高为止的时间,称为速燃期。 该期间压力急剧上升,压力达到最高(有可能达到13MPa以上),一般用压力升高率λp〔kPa/(º)曲轴〕表示压力急剧上升的程度。 λp=△p/△θ 式中:△p—速燃期始点和终点的气体压力差(kPa); △θ—速燃期始点和终点相对于上止点的曲轴转角差(CAº)。 压力升高率很高,接近等容燃烧,工作粗暴;达到最高压力(6~9MPa);继续喷油。压力升高率过大,则柴油机工作粗暴,燃烧噪音大;同时运动零件承受较大的冲击负荷,影响其工作可靠性和使用寿命;压力升高率大,燃烧迅速,柴油机的经济性和动力性会较好;压力升高率应限制在一定的范围之内,柴油机的压力升高率一般应不大于0.4~0.5MPa/(º)曲轴。与汽油机相比,柴油机的压力升高率较大。
任务1 柴油机燃油供给系统组成 (3)缓燃期Ⅲ 从最高压力点→最高温度点为止时间,称为缓燃期。 当缓燃期开始时,虽然气缸内已形成燃烧产物,但仍有大量混合气正在燃烧。喷油过程基本结束,燃烧速率下降(氧气、柴油浓度减小,废气增多);压力开始下降(气缸容积不断增大),温度达到最高。最高温度可达2000K左右,一般在上止点后20º~35º曲轴转角处出现。
任务1 柴油机燃油供给系统组成 (4)后燃期 Ⅳ 从最高温度点到柴油基本上完全燃烧之间,燃烧是在逐渐恶化条件下缓慢进行直到停止,该期间称为后燃期。 后燃期的终点很难准确地确定,一般当放热量达到循环总放热量的95%~99%时,可认为后燃期结束。由于燃烧时间短促,混合气又不太均匀,总有少量燃油拖延到膨胀过程中继续燃烧。特别在高速、高负荷工况下,因过量空气系数小,混合气形成和燃烧的时间更短,这种后燃现象就更为严重。在后燃期中,由于活塞下行了相当的距离,气缸内容积增大很多,缸内压力和温度迅速下降,故燃烧速度很慢,所放出的热量很难有效利用,还使排气温度升高,导致散热损失增大,对柴油机的经济性不利。此外,后燃还增加了有关零件的热负荷。因此,应尽量缩短补燃期,减少补燃期内燃烧的燃油量。
任务1 柴油机燃油供给系统组成 4. 柴油机燃烧室 (1)柴油机各种燃烧室
任务1 柴油机燃油供给系统组成
任务1 柴油机燃油供给系统组成 (2)分隔式燃烧室连接通道 任务1 柴油机燃油供给系统组成 (2)分隔式燃烧室连接通道 分隔式燃烧室由活塞顶与气缸盖底面之间的主燃烧室和气缸盖中的副燃烧室两部分组成,两燃烧室之间用喷道连接起来,有单一喷道和双重喷道的结构之分。 1 主喷道 2副喷道 分隔式燃烧室连接通道 与之连接通道对应主燃烧室的导流槽或分流凹坑结构。 1-导流槽 2-双涡流凹坑 导流槽或双涡流凹坑结构
任务1 柴油机燃油供给系统组成 5.1.3柴油机燃油供给系的基本要求 1.能按柴油机各不同工况,均匀可靠、保质定量地将清洁的燃油喷入气缸。 任务1 柴油机燃油供给系统组成 5.1.3柴油机燃油供给系的基本要求 1.能按柴油机各不同工况,均匀可靠、保质定量地将清洁的燃油喷入气缸。 2.足够高的喷射压力,良好的雾化质量,充分的混合。 3.共轨蓄压能力强,保证喷油正时,精确每次喷油数量。 4.ECU运行好,传感器和执行元件稳定可靠。 5.燃油喷射良好,断油迅速干脆,避免二次喷射和滴油现象。 6.燃烧充分,降噪和排放指标好。 7.良好的运行性能,使用维护保养方便。 8.防止“高速飞车,低速熄火”。
任务2 柴油机喷油泵构造与维修 5.2 柴油机喷油泵构造与维修 任务2 柴油机喷油泵构造与维修 5.2 柴油机喷油泵构造与维修 喷油泵又称高压泵,功用是按照发动机各种工况,定时、定量、定压地向喷油器输送高压柴油。 (1)柱塞式喷油泵 性能良好,工作可靠,目前广为应用。但精密偶件多,成本高。 (2)转子分配式喷油泵(VE泵) 只用一组精密偶件,体积小、质量轻、成本低、使用方便等优点。 (3)喷油泵-喷油器(泵喷嘴) 喷油泵和喷油器合成一体,直接安装在气缸盖上,但需另加喷油正时机构。
任务2 柴油机喷油泵构造与维修 5.2.1柱塞式喷油泵 柱塞式喷油泵由泵体、分泵、油量调节机构、传动机构等四部分组成,是由结构、尺寸完全相同,每个气缸对应一套柱塞、出油阀偶件等零件组成的分泵装在同一壳体中,由同一凸轮轴驱动,并对供油量进行统一调节的单缸或多缸高压泵油装置 。 柱塞式喷油泵构造
任务2 柴油机喷油泵构造与维修 1.柱塞分泵 柱塞偶件 (柱塞和柱塞套) 柱塞弹簧及座 出油阀偶件 (出油阀和出油阀座) 出油阀弹簧 任务2 柴油机喷油泵构造与维修 1.柱塞分泵 柱塞偶件 (柱塞和柱塞套) 柱塞弹簧及座 出油阀偶件 (出油阀和出油阀座) 出油阀弹簧 柱塞分泵
任务2 柴油机喷油泵构造与维修 (1)柱塞偶件 柱塞偶件由柱塞和柱塞套组成,是一组不能互换的精密部件,通过柱塞偶件产生高压油,柱塞上加工有直槽、45°斜槽(两槽相通)等结构,柱塞套上加工有泵油的空间和径向油孔(与低压油腔相通)、定位孔。偶件配合间隙为非常小,一般为0.0015~0.0025mm。 柱塞偶件
任务2 柴油机喷油泵构造与维修 (2)出油阀偶件 任务2 柴油机喷油泵构造与维修 (2)出油阀偶件 出油阀偶件包括出油阀体、出油阀座和减容体三个主要零部件,主要起防止燃油倒流,保持高压管内一定残余压力,防止喷油前后滴油,保证供油迅速,停油干脆的作用。 出油阀体由密封锥面、十字截面、减压环带等构成。 出油阀座由内密封锥面、内圆柱面、出油阀弹簧等构成。 减容体起减小高压腔容积,限制出油阀升程的作用。 出油阀偶件结构
任务2 柴油机喷油泵构造与维修 出油阀工作原理: 任务2 柴油机喷油泵构造与维修 出油阀工作原理: 喷油泵停止供油:泵腔油压小于出油阀弹簧力与高压油管残余油压之和时,出油阀被紧压在阀座上,防止柴油回流,并保持高压油管一定的残余油压。 柱塞上行压油时:泵腔油压大于出油阀弹簧力与高压油管残余油压之和后,阀密封锥面先离座,随后减压环带离开座孔,打开高压油路。供油通路一开启,油压和喷射即可达理想值。 柱塞开始回油:泵腔油压迅速下降,出油阀下行落座,减压环带先进入座孔,隔断高压油路,随后阀密封锥面落座。这样,阀让开的容积,使高压油管油压迅速降低,喷油器立即停止喷油。 减压环带作用:使喷油器喷油迅速,停油干脆,防止喷油前、后滴漏。
任务2 柴油机喷油泵构造与维修 1-出油阀压紧座 2-出油阀弹簧 3-减容体 4-出油阀 5-出油阀座 6-密封垫片 出油阀工作原理
任务2 柴油机喷油泵构造与维修 (3)柱塞分泵的工作原理
任务2 柴油机喷油泵构造与维修 进油过程:柱塞下行,产生真空度,把柱塞套上的进油孔打开后,柴油经油孔进入泵腔及头部凹隙部分。 任务2 柴油机喷油泵构造与维修 进油过程:柱塞下行,产生真空度,把柱塞套上的进油孔打开后,柴油经油孔进入泵腔及头部凹隙部分。 压油过程:柱塞上行封闭进油孔止,泵腔内油压迅速升高,克服弹簧压力推开出油阀,当减压环带离开阀座时,高压柴油自泵腔经高压油管进入喷油器。 回油过程:当柱塞继续上行至斜槽与油孔相通时,高压油经中心孔道(或直槽)、斜槽、油孔流回低压油腔,泵腔油压下降,出油阀在弹簧力作用下立即回位关闭,供油立即停止。 柱塞的最大行程h取决于凸轮的高度。 有效行程hg是柱塞封闭柱塞套油孔之后到斜槽与油孔接通之前的行程。该行程与供油量相关。欲调节油量,只需转动柱塞。 停供油状态:当转动柱塞,柱塞不能完全封闭柱塞套油孔,柱塞的有效行程为零。喷油泵处于不泵油状态。
任务2 柴油机喷油泵构造与维修 2.喷油泵传动机构 任务2 柴油机喷油泵构造与维修 2.喷油泵传动机构 喷油泵传动机构驱动控制喷油泵的柱塞运动,保证供油准时,有调整垫片式、调整螺钉式、不可调整式三种。 (1)滚轮式挺杆:改变凸轮的旋转运动为自身的直线往复运动,推动柱塞上行供油。 (2)喷油泵凸轮轴:推动柱塞产生高压油,保证各分泵按做功顺序和规律供油。 传动机构分类
任务2 柴油机喷油泵构造与维修 5.2.2转子分配式喷油泵(VE泵) 任务2 柴油机喷油泵构造与维修 5.2.2转子分配式喷油泵(VE泵) 转子分配式喷油泵按结构不同分为:径向压缩式、轴向压缩式两种,现代轿车和轻型汽车柴油机多用轴向压缩式喷油泵(也称单柱塞分配泵或VE泵)。 轴向压缩式分配泵由滑片式输油泵、高压泵、驱动机构和断油电磁阀等组成 。
任务2 柴油机喷油泵构造与维修 转子式分配泵
任务2 柴油机喷油泵构造与维修 与柱塞式喷油泵相比转子分配式喷油泵有如下特点: 任务2 柴油机喷油泵构造与维修 与柱塞式喷油泵相比转子分配式喷油泵有如下特点: (1)结构简单,零件数及精密零件数少、体积小、重量轻、成本低。 (2)零件通用性高,有利于产品系列化。 (3) 能保证各缸供油均匀和供油时间一致,单缸供油量和供油提前角不需调整。 (4)凸轮升程小,柱塞行程小(2.0~3.0mm),喷油压力高,喷油时间短。利于提高转速,可达到6000r/min。 (5)零件靠泵内部燃油润滑和冷却,整体密封,灰尘杂质和水分不易进入。
任务2 柴油机喷油泵构造与维修 1.VE泵结构 (1)滑片式输油泵(二级输油泵) 任务2 柴油机喷油泵构造与维修 1.VE泵结构 (1)滑片式输油泵(二级输油泵) 滑片式输油泵从油箱吸出柴油并经滤清增压后送入分配泵,保证其必要的进油量,由调压阀控制出口压力;使柴油在泵体内循环,润滑、冷却喷油泵。 滑片式输油泵结构组成,滑片式输油泵装在喷油泵前部,其转子与喷油泵轴用半圆键连接。吸油腔与进油口相通,压油腔与出油口相通。 滑片式输油泵结构
任务2 柴油机喷油泵构造与维修 滑片式输油泵工作原理: 任务2 柴油机喷油泵构造与维修 滑片式输油泵工作原理: 转子在驱动轴作用下旋转。转子中心与偏心环内孔中心偏移,装在转子槽内可自由移动的滑片,在离心力作用下,使滑片紧贴在偏心环内孔壁滑动,使转子外圆、滑片、偏心环内孔壁三者形成的容积不断变化。当容积由小变大时为吸油腔,由大变小时为压油腔。 滑片式输油泵每旋转一周吸入并压送一定量的燃油,使燃油压力进一步提高,燃油进入喷油泵。当油压超过调压阀规定压力时,多余燃油经调压阀流回油箱。
任务2 柴油机喷油泵构造与维修 (2)分配柱塞及套筒 任务2 柴油机喷油泵构造与维修 (2)分配柱塞及套筒 分配柱塞及套筒结构,沿周向分布有等于气缸数的进油槽、各有一个中心油道、配油槽、泄油孔。配油槽通过径向孔与中心油道相通,中心油道末端与泄油孔相连,旋转时只要分配油槽与任一分配油道相对,则可将柴油配送到喷油器。柱塞套筒有一个进油道及与气缸数相等的分配油道和出油阀。 分配柱塞结构
任务2 柴油机喷油泵构造与维修 (3)驱动机构结构 任务2 柴油机喷油泵构造与维修 (3)驱动机构结构 驱动机构结构如图,平面凸轮盘、滚轮体使分配柱塞既转动又轴向移动,滚轮架固定不动;四缸发动机,分配柱塞转一周,往复运动四次。 分配柱塞驱动机构
任务2 柴油机喷油泵构造与维修 驱动机构工作过程: 任务2 柴油机喷油泵构造与维修 驱动机构工作过程: VE分配泵由发动机动力经驱动轴带动滑片式输油泵、调速器驱动齿轮、联轴器总成及端面凸轮盘转动;端面凸轮上有传动销带动柱塞一起旋转;柱塞回位弹簧通过压板将柱塞压在端面凸轮的驱动柱塞面上,并使端面凸轮与滚轮体总成的滚轮紧密接触。 滚轮体总成空套在泵体和联轴器总成之间,在供油提前角自动调节机构活塞作用下,通过拨动销可以转动。当端面凸轮在滚轮上滚动时,凸起部分与滚轮接触推动柱塞向右运动;凹下部分与滚轮接触则推动柱塞向左运动,周而复始,完成柱塞的往复运动。端面凸轮上凸峰的数目,与柴油机气缸数相等。
任务2 柴油机喷油泵构造与维修 (4)高压泵 VE分配泵采用单柱塞式,由滚轮体总成、端面凸轮盘、柱塞回位弹簧、柱塞、柱塞套、油量控制套筒(溢流环)、出油阀等组成。高压泵实现进油、压油、配油作用。 高压油泵
任务2 柴油机喷油泵构造与维修 2.VE分配泵的工作原理 任务2 柴油机喷油泵构造与维修 2.VE分配泵的工作原理 (1)进油过程:当平面凸轮盘凹部转至与滚轮接触时,柱塞弹簧将分配柱塞向左推移,柱塞腔容积增大。进油槽与柱塞套上的进油孔相通,柴油经油道流入柱塞右端腔室和中心。此时柱塞配油槽与分配油路隔绝,泄油孔被柱塞滑套封死。 滑套 VE分配泵进油过程
任务2 柴油机喷油泵构造与维修 (2)压油与配油过程:当凸轮盘凸部与滚轮接触时,柱塞边旋转边右移。使进油孔关闭,泄油孔仍被封死,柱塞腔内燃油压力升高,配油槽与分配油路之一相通,高压柴油即经中心油道、分配孔、出油阀流向喷油器,喷入燃烧室。凸轮盘上的凸峰与气缸数相等,凸轮盘转一圈,配油槽与各缸分配油路各接通一次,轮流向各缸供油一次。 VE分配泵压油与配油过程
任务2 柴油机喷油泵构造与维修 (3)供油结束:柱塞在凸轮盘推动下继续右移,柱塞左端的泄油孔露出滑套右端面与分配泵内腔相通,高压油立即流入泵腔中,柱塞压油腔、中心油道及分配油路中油压骤然下降,出油阀在弹簧作用下迅速左移关闭,停止向喷油器供油。停止喷油过程持续到柱塞到达其向右行程的终点。 VE分配泵供油结束
任务2 柴油机喷油泵构造与维修 (4)供油量调节 任务2 柴油机喷油泵构造与维修 (4)供油量调节 柱塞上的泄油孔何时与泵室相通,靠移动控制套筒(油量控制滑套)位置来控制。当泄油孔与分配泵内腔相通的时刻改变,则使供油有效行程h改变。控制套筒左移,供油行程h减小,结束供油时刻提前,供油量减少;反之则供油量增多。使用中,分配泵油量的调节是靠驾驶员通过加速踏板控制调速器,使控制套筒轴向移动来实现的。 1-控制套筒 2-柱塞 VE分配泵供油量调节
任务2 柴油机喷油泵构造与维修 (5)柴油机停机与起动:需停机时,转动控制电磁阀旋钮,使电路断开,线圈对进油阀吸力消失,在回位弹簧力作用下,进油道关闭,停止供油,柴油机熄火。需起动时,先将电磁阀触点接通,进油阀在线圈吸力下克服弹簧力上移,进油道打开,供油开始。 进油阀关闭(停机) 进油阀开启(起动) VE分配泵停机与起动
任务2 柴油机喷油泵构造与维修 5.2.3泵喷嘴 泵喷嘴是喷油泵和喷油器之间不用高压油管而直接连接在一起的喷油装置。 任务2 柴油机喷油泵构造与维修 5.2.3泵喷嘴 泵喷嘴是喷油泵和喷油器之间不用高压油管而直接连接在一起的喷油装置。 喷油器一般直接安装在各个气缸的缸盖上;也有的直接由柴油机凸轮轴驱动(凸轮驱动式)。因无高压油管,适合于高压喷射,可改善喷油特性。 泵油泵-喷油器
任务2 柴油机喷油泵构造与维修 泵喷嘴四个工作阶段: 1.高压腔充油阶段 任务2 柴油机喷油泵构造与维修 泵喷嘴四个工作阶段: 1.高压腔充油阶段 喷油嘴电磁阀不动作,电磁阀针阀处于右端位置,供油管到高压腔的通道打开,活塞向上移动,燃油流入高压腔。 高压腔充油
任务2 柴油机喷油泵构造与维修 2.预喷射循环阶段 任务2 柴油机喷油泵构造与维修 2.预喷射循环阶段 电磁阀导通使高压腔与供油管的通道关闭,当压力到达18MPa时喷射针阀克服喷射弹簧的压力上升,开始预喷射;喷射缓冲元件上升到塞住内孔时,形成的液力阻尼垫限制了针阀的升程。高压油腔内继续升高使得收缩活塞下移,收缩活塞的下移是上下压力差的结果,它的速度比受凸轮和弹簧制约的泵活塞快,这导致了高压腔容积扩大,压强减小;收缩活塞的下移压缩了喷射弹簧,另外,高压腔又压强减小,使得喷射针阀关闭,喷射结束。 预喷射
任务2 柴油机喷油泵构造与维修 3.主喷射循环阶段 任务2 柴油机喷油泵构造与维修 3.主喷射循环阶段 收缩活塞下移,增加了喷嘴弹簧的压紧程度;当压力到达30MPa时,喷嘴针阀再次上升,主喷油开始,发动机最大功率可达200MPa以上。 主喷射
任务2 柴油机喷油泵构造与维修 4.喷射结束阶段 喷油嘴电磁阀断电后,电磁针阀回到右端位置,供油管道高压腔的通道又被打开,压力下降,喷嘴针阀关闭,主喷射循环结束。 喷射结束
任务2 柴油机喷油泵构造与维修 与柱塞式喷油泵相比泵喷嘴有如下特点: 无高压油管。固定的高压容积很小,可以实现大约150MPa的高压喷油。 任务2 柴油机喷油泵构造与维修 与柱塞式喷油泵相比泵喷嘴有如下特点: 无高压油管。固定的高压容积很小,可以实现大约150MPa的高压喷油。 降低颗粒排放。高压喷射燃油,减小燃油雾粒是降低颗粒排放的基本技术之一。 油路较短。从喷油泵供油到喷嘴喷油之间的时间延迟随之变短,不易产生因高压油管所引起的异常喷射现象。
任务2 柴油机喷油泵构造与维修 5.2.4喷油泵的检修 多缸柴油机喷油泵应按发动机工作顺序供油,各缸供油量力求均匀,不均匀度在标定供油量应≯3%- 4%。向喷油器供给足够压力的燃油,保证良好雾化质量。各缸供油提前角和供油延续时间应一致,相差 ≯0.5°曲轴转角。供油迅速,断油干脆,无滴漏现象。按柴油机工作负荷大小,供给相应的每循环供油量。因此,必须定期对喷油泵进行检查与调整。
任务2 柴油机喷油泵构造与维修 1.喷油泵部分零部件的检查 (1)柱塞套与泵体孔配合间隙的检查。其数值为0.016-0.100mm。 任务2 柴油机喷油泵构造与维修 1.喷油泵部分零部件的检查 (1)柱塞套与泵体孔配合间隙的检查。其数值为0.016-0.100mm。 (2)泵体孔与柱塞套台阶下接触密封面的检查。 (3)油量控制机构的检查。其配合间隙、弯曲度不应超过允许值。 (4)传动机构的检查。凸轮与挺柱滚轮接触面不应有严重磨损;凸轮轴间隙≯0.15mm;滚轮销与孔配合间隙≯0.05mm;凸轮外形尺寸≯0.08mm。 (5)正时调整螺钉平面或调整垫片磨损的检查。 (6)各弹簧机弹簧座的检查。
任务2 柴油机喷油泵构造与维修 2.柱塞偶件的检查 任务2 柴油机喷油泵构造与维修 2.柱塞偶件的检查 (1)外观检查,如发现以下情况时应更换零部件:柱塞表面有明显的磨损痕迹、柱塞弯曲或头部变形、柱塞或柱塞套有裂纹、柱塞头部斜槽、直槽及环槽边缘有剥落或锈蚀、柱塞套内圆表面有锈蚀或显著刻痕。 (2)柱塞偶件配合间隙、表面磨损及粗糙度检查。 (3)柱塞与柱塞套圆度及圆柱度检查,偏差≯0.001mm,配合间隙0.001-0.003mm。
任务2 柴油机喷油泵构造与维修 3.出油阀偶件的检查 任务2 柴油机喷油泵构造与维修 3.出油阀偶件的检查 (1)出油阀偶件外观检验。有下列情况之一时应更换出油阀偶件:减压环带有严重磨损痕迹、锥面磨损过多,并有金属剥落痕迹和划痕、出油阀体和阀座端面及锥面有裂纹、阀体或阀座锥面锈蚀。 (2)出油阀滑动性试验。将出油阀及阀座在柴油中浸泡后,拿住阀座,并在竖直位置向上抽出阀体约1/3,松开时阀体应能自由落座。并在几个不同位置上试验都如此,则为良好。
任务2 柴油机喷油泵构造与维修 (3)出油阀密封性检查。将出油阀从阀座拉出约5 mm(减压环带与出油阀座平齐)时堵住出油阀座下孔,然后用力压出油阀入座。如费力,松开时出油阀能自动弹出为正常,否则为不密封。也可先堵住出油阀座下孔,拉出油阀约5 mm(减压环带与出油阀座平齐),然后放松出油阀,出油阀能自动吸回为正常。 出油阀密封性检查
任务3 柴油机喷油器构造与维修 5.3 喷油器构造与维修 喷油器是将喷油泵送来的高压柴油以一定射程、压力和分布面积呈雾状喷入燃烧室。 任务3 柴油机喷油器构造与维修 5.3 喷油器构造与维修 喷油器是将喷油泵送来的高压柴油以一定射程、压力和分布面积呈雾状喷入燃烧室。 喷油器型式分为开式喷油器和闭式喷油器。开式喷油器是指高压油腔与燃烧室相通。闭式喷油器是指高压油腔与燃烧室被针阀隔断,又分为孔式与轴针式。目前,车用中小功率高速柴油机多采用闭式喷油器,孔式喷油器主要用于直喷式燃烧室;轴针式喷油器多用于分隔式燃烧室。
任务3 柴油机喷油器构造与维修 对喷油器工作要求: (1)具有一定喷射压力和射程。 (2)具有精确的喷射量。 任务3 柴油机喷油器构造与维修 对喷油器工作要求: (1)具有一定喷射压力和射程。 (2)具有精确的喷射量。 (3)良好均匀的雾化性能。油束形状、方向,应与燃烧室形状相适应。 (4)喷射干脆利落,断油迅速彻底,不发生后滴现象。
任务3 柴油机喷油器构造与维修 5.3.1孔式喷油器 1.孔式喷油器结构 任务3 柴油机喷油器构造与维修 5.3.1孔式喷油器 1.孔式喷油器结构 (1)针阀偶件(针阀及针阀体):高压油腔、承压锥面、密封锥面、喷孔等。 (2)调压装置:调压弹簧、调压螺钉、锁紧螺帽、顶杆等。 (3)喷油器体:进油管、回油管。 1.针阀 2-针阀体 3-高压油腔 4-压力室 孔式喷油器结构
任务3 柴油机喷油器构造与维修 2.孔式喷油器特点 任务3 柴油机喷油器构造与维修 2.孔式喷油器特点 (1)喷油头细长,喷孔数目较多(1~8个), 孔径小(0.25~0.5mm),针阀及针阀体为高精度间隙配合(间隙配合0.002-0.003mm)。 (2)喷孔数目和分布位置、方向与燃烧室形状相适应,以保证油雾直接喷射在球形燃烧室壁上。 (3)喷射压力较高。
任务3 柴油机喷油器构造与维修 3.孔式喷油器工作原理 孔式喷油器其喷油过程包括:喷油、停喷、回油等。 (1)喷油 任务3 柴油机喷油器构造与维修 3.孔式喷油器工作原理 孔式喷油器其喷油过程包括:喷油、停喷、回油等。 (1)喷油 发动机工作时,喷油泵输出高压油→环形高压油腔进油→(承压锥面受推力并克服弹簧压力)针阀上行→密封锥面离座→喷孔喷油至燃烧室。 (2)停喷 当喷油泵停止泵油→高压油腔油压下降→调压弹簧伸张→挺杆推动针阀下行→密封锥面落座→喷孔关闭→停止喷油。 (3)回油 少量高压油经针阀偶件间的间隙挤出→经回油管流回柴油箱或柴油滤清器;同时润滑、冷却针阀偶件并防止“背压”增加。
任务3 柴油机喷油器构造与维修 5.3.2轴针式喷油器 轴针式喷油器与孔式喷油器相似,只是针阀下端密封锥面以下还向下延伸出一个轴针,其形状有倒锥形和圆柱形,轴针伸出喷孔外,使喷孔呈圆环状间隙(一般为0.02-0.06mm),喷油压力较低。 轴针式喷油器工作原理与孔式喷油器相同。 1回油管螺栓 2回油管衬垫 3调压螺钉护帽 4调压螺钉垫圈 5调压螺钉 6调压螺钉垫圈 7调压弹簧 8顶杆 9喷油器体 10定位销 11针阀 12针阀体 13喷油器椎体 14紧固螺栓 15进油管接头 16滤芯 17进油管接头衬垫 针阀式喷油器
任务3 柴油机喷油器构造与维修 5.3.3喷油器的检修 喷油器偶件在长期、高压下受冲刷、机械杂质研磨和弹簧压力落座等的综合作用,针阀与阀体配合面受磨损而引起泄露、滴油,造成雾化不良、燃烧不完全、碳烟增加、积碳严重,须进行定期检修。 拆解时要记住各喷油器的缸序,拆解时注意工作场地及所用的设备、工具、清洗油剂等的清洁;操作时应细心,以免碰坏零件精密表面。解体前,应确认缸序标记,保证正确装回原位。喷油器分解检修后,应彻底清洗本体及油道后并重新组装。装配时喷油器的针阀和针阀体不能互换,调压螺钉不能拧得太紧,以便后期排气和整体清洗。对于一些起密封作用的紫铜垫圈、橡胶密封件应予以更新。装配后进行检验调试,使其性能达到技术要求。
任务3 柴油机喷油器构造与维修 1.目测检查和滑动性检验 任务3 柴油机喷油器构造与维修 1.目测检查和滑动性检验 目测针阀与阀体配合表面,不得有烧伤或腐蚀等现象;针阀的轴针不得有变形和损伤;针阀偶件配合间隙检验可按下图方法进行,将针阀体倾斜60°左右,拉出针阀1/3行程,放开后应能靠自重使针阀在任何位置和方向都能平稳地滑入针阀座之中,说明无损伤或间隙过大,否则,都应更换针阀偶件。 检查针阀间隙
任务3 柴油机喷油器构造与维修 2.喷油器总成的性能检查 喷油器的喷油压力和喷射雾化质量,应在喷油器试验台上进行。 喷油器试验台
任务3 柴油机喷油器构造与维修 喷油压力检查时,拧松调压螺钉并装在喷油器试验台上,用手柄反复多次压油,使喷油器和油管充满柴油,再缓慢压油。当压力表读数开始下降时,即为喷油器开启压力,应符合标准要求,否则应拧动调节螺钉或更换垫片调整到符合要求为止。调定后将锁紧螺母拧紧。 喷雾质量的检查应缓慢、连续按下试验台手柄检查喷油器的喷油质量。 对于多孔喷油器,各喷孔喷油均应形成一个雾化良好的小锥状油束,油束间隔角应符合原厂规定。 对于轴针式喷油器,要求喷雾呈圆锥形,不得偏斜,且油雾细小而均匀。
任务3 柴油机喷油器构造与维修 3.密封性试验 针阀偶件锥面密封性试验,在低于喷油器正常压力2Mp的情况下,10s钟之内针阀体头部允许有湿润但不滴油。否则应研磨。 导向部分配合严密性试验,将喷油器压力调至19.6Mp, 10s钟内允许最大压降为2Mp。否则应重新清洗或更换针阀偶件。 4.喷油器在车上的检查调整 拆下需检查的喷油器,用三通管把它与标准压力喷油器并联在喷油泵上,松开其他各高压油管接头,将油门放到最大位置,摇转曲轴,观察2个喷油器的喷油状况;若同时喷油,说明2喷油器喷油压力相等。否则应调整。
任务4 调速器构造与维修 5.4 调速器构造与检修 5.4.1柴油机调速器分类及特点 1.按工作原理分类 任务4 调速器构造与维修 5.4 调速器构造与检修 5.4.1柴油机调速器分类及特点 1.按工作原理分类 柴油机调速器按工作原理可分为机械离心式调速器、气动式调速器、液压式调速器和电子式调速器四种。 (1)机械离心式调速器。所有机械式调速器的工作原理大致相同,它们都具有被曲轴驱动旋转的飞锤(或飞球),当转速变化时飞锤的离心力也随着变化,然后利用离心力的作用,通过一些杆件来调节发动机的供油量,使供油量与负载大小相适应,从而保持发动机的转速稳定。在中小功率柴油机上,应用最广泛的是机械离心式调速器。机械离心式调速器结构简单,维护比较方便,但是灵敏度和调节特性较差。 (2)气动式调速器。气动式调速器的感应元件用膜片等气动元件来感应进气管压力的变化,以便调节柴油机转速。
任务4 调速器构造与维修 (3)液压式调速器 液压式调速器是利用飞铁的离心作用来控制一个导阀,再由导阀控制压力油的流向,通过油压来驱动调节机构增大或减小油门,完成转速自动调节的目的。液压调速器的优点是输出转矩大,调速特性和灵敏度比机械离心式调速器好,缺点是结构较复杂,维护技术的水平要求较高。 (4)电子式调速器 电子式调速器是近年来研究应用的较先进的调速器,它的感应元件和执行机构主要使用电子元件,可接受转速信号和功率信号,通过电子电路的分析比较,输出调节信号来调节油门。电子调速器的调速精度高,灵敏度也高,主要缺点是需要工作电源,并要求电子元器件具有很高的可靠性。 2.按功用分类 柴油机调速器按功用可分为单程式、两极式和全程式三种。在工程机械用柴油机中,应用最多的是全程式调速器。
7-低速弹簧 8-高速弹簧 9-弹簧滑套 10-球面顶块 11-调节齿仟 任务4 调速器构造与维修 5.4.2典型调速器工作过程 1.两极式调速器 两极式调速器的作用是既能控制柴油机不速器的发动机调速特性超过最高转速,又能保证它在怠速时稳定运转。在最高转速与怠速之间,调速器不起调节作用。 两极式调速器的主要特点是有两根(或三根)长度和刚度均不同的弹簧,安装时都有一定的预紧力。 1-支承盘 2-滑动盘 3-飞球 4-谓速杠杆 5-拉杆 6-操纵杆 7-低速弹簧 8-高速弹簧 9-弹簧滑套 10-球面顶块 11-调节齿仟 两极式调速器的工作原理
任务4 调速器构造与维修 支承盘由喷油泵凸轮轴驱动,飞球装在支承盘上,所以飞球的离心力是随发动机转速的升高而增大的。反之,随转速的降低而减少。 怠速时,司机将操纵杆置于怠速位置,发动机以规定的怠速转速运转。这时,飞球的离心力就足以将低速弹簧压缩到相应的程度。飞球因离心力而向外略张,推动滑动盘右移而将球面顶块向右推入到相应的程度,使飞球离心力与低速弹簧的弹力处于平衡。如由于某种原因使发动机转速降低,则飞球离心力相应减小,低速弹簧伸张而与飞球的离心力达到一个新的平衡位置,于是推动滑动盘左移而使调速杠杆的上端带动调节齿杆向增加供油量的方向移动,适当增加供油量,限制了转速的降低。反之,如发动机转速升高,由于凋速器的作用使供油量相应减少,因而限制了转速的升高。这样,调速器就保证了怠速转速的相对稳定。
任务4 调速器构造与维修 如发动机转速升高到超出怠速转速范围(由于司机移动操纵杆),则低速弹簧将被压缩到球面顶块与弹簧滑套相靠。此后,如转速进一步升高,则因高速弹簧的预紧力阻碍着球面顶块的进一步右移,所以,在相当大的转速范围内,飞球、滑动盘、调速杠杆、球面顶块等的位置将保持不动。只有当转速升高到超过发动机标定转速时,飞球的离心力才能增大到足以克服两根弹簧的弹力的程度,这时调速器的作用防止了柴油机的超速。 由上述可见,两极式调速器只是在发动机转速范围的两极(怠速和最高转速)才起调速作用。在怠速和最高转速之间,调速器不起作用,这时发动机的转速是由操纵杆的位置和发动机的负载决定的。
任务4 调速器构造与维修 2.全程式调速器 全程式调速器不仅能控制柴油机的最高和最低转速,而且在柴油机的所有工作转速下都能起作用,也就是说,能控制柴油机在允许转速范围内的任何转速下稳定地工作。它和上为全程式调速器的工述两种调速器的主要区别在于,调速弹簧的弹力不是固定的,而是根据需要可由司机改变操纵杆的位置使其任意改变的。柴油机工作时,利用操纵杆将调节齿杆拉到某一位置上,使柴油机获得所需的转速。操纵杆是通过调速弹簧拉动调速杠杆来操纵调节齿杆的。飞球在支承盘带动下旋转。在一定转速下,飞球离心力通过滑动盘对调速杠杆的作用,恰好与调速弹簧弹力相平衡。当柴油机负载减小时,转速升高,飞球离心力作用大于调速弹簧弹力的作用,便推动调速杠杆将调节齿杆向左拉动,供油量减少,使转速下降,直到飞球离心力与弹簧弹力得到新的平衡为止。这时,柴油机转速略高于负载减小前的转速。当柴油机负载增加时,转速下降,飞球离心力作用减小,在调速弹簧弹力作用下,拉动调速杠杆将调节齿杆向右推动,供油量增大,柴油机转速上升,直到飞球离心力与调速弹簧弹力再次平衡为止。这时柴油机的转速略低于负载增加前的转速。
1-齿杆限位螺钉2-操纵杆3-支承盘4-飞球5-滑动盘6-调速弹簧7-调速杠杆8-调节齿杆 任务4 调速器构造与维修 全程式调速器的工作原理 1-齿杆限位螺钉2-操纵杆3-支承盘4-飞球5-滑动盘6-调速弹簧7-调速杠杆8-调节齿杆 全程式调速器所控制的转速是随着操纵杆的位置而定的。操纵杆向右移,调速弹簧弹力变大,此时调速器起作用时的转速变高,即柴油机稳定工作转速增高。反之,操纵杆向左移,调速弹簧弹力减小,柴油机稳定工作辅速降低。
任务4 调速器构造与维修 5.4.3油量调节机构 调速器很重要的一个机构就是油量调节机构,它是驾驶员操作调速器的直接零部件。油量调节机构根据柴油机转速和负荷变化,相应地转动柱塞改变供油有效行程,并保证各缸供油量均匀一致。 油量调节机构种类分为拨叉式、齿杆式、球销式。 1.拔叉式 传动过程:拉杆移动—拨叉移动—调节臂转动—柱塞转动。 各缸供油量调整:调整改变拨叉在供油拉杆上的位置来实现。 特点:拨叉式油量调节机构结构简单、加工方便、易于维修。 拔叉式油量调节机构
任务4 调速器构造与维修 2.齿杆式油量调节机构 传动过程:齿条移动—齿圈转动—传动套筒转动—柱塞转动。 任务4 调速器构造与维修 2.齿杆式油量调节机构 传动过程:齿条移动—齿圈转动—传动套筒转动—柱塞转动。 各缸供油量的调整:松开齿圈紧固螺钉,转动传动套筒,带动柱塞相对齿圈转动一个角度, 再将齿圈固定。 特点:传动平稳,工作可靠;结构复杂,成本较高。 齿杆式油量调节机构
任务4 调速器构造与维修 3.球销式油量调节机构 传动过程:拉杆移动—钢球—套筒转动—传动套筒转动—柱塞转动。 任务4 调速器构造与维修 3.球销式油量调节机构 传动过程:拉杆移动—钢球—套筒转动—传动套筒转动—柱塞转动。 各缸供油量的调整:与齿杆式调节机构相似。 球销式油量调节机构工作原理:与齿杆式油量调节机构比较相似。 特点:结构简单、工作可靠、制造方便。 球销式油量调节机构
任务4 调速器构造与维修 5.4.4调速器检修 1.调速器部分零部件的检查 任务4 调速器构造与维修 5.4.4调速器检修 1.调速器部分零部件的检查 (1)高、低速调速弹簧出现扭曲、裂纹、弹力减弱及折断等,应更换新件。 (2)检查飞锤支架、支持杠杆、滑套、轴销铰链等磨损及灵活性,若出现卡滞等现象因检查润滑和磨损情况,并及时处理。 (3)齿杆式油量调节机构的柱塞副,其柱塞下端凸耳与旋转套筒的配合间隙不能>0.15 mm(标准为0.02-0.10 mm)。
任务4 调速器构造与维修 2.A型喷油泵调速器的调试 调试内容主要包括:检查和调整工艺时间、供油量、调速器。 (1)供油时间的测定和调整 任务4 调速器构造与维修 2.A型喷油泵调速器的调试 调试内容主要包括:检查和调整工艺时间、供油量、调速器。 (1)供油时间的测定和调整 用溢油校验法检查各缸供油时间。各缸供油时间误差≯0.5°。 (2)调速器的试验和调整 主要试验调整高速和怠速时起作用的转速、全负荷行程调节、启动加浓、校正加浓及各部位限止位置的检查和调整。
任务4 调速器构造与维修 启动行程的检查和调整。启动行程是指喷油泵凸轮轴转速由100r/min升至350r/min时,调节拉杆移动的距离。启动行程为2-3mm时,就能保证启动时足够加浓,否则就不易启动或启动困难。 调速器起作用转速的检查和调整。按一般方法调整高速和怠速限止螺钉、通过调节调速弹簧的压力来调节怠速和高速起作用转速。 全负荷行程的检耷和调整。当转速升至额定转速时,调节全负荷行程螺钉,使之达到规定值。怠速调节。使喷油泵在规定的怠速下运转,移动操纵臂接触怠速限止螺钉,此时发动机转速300r/min,并保证发动机转速升至500r/min时停油。否则将会造成无怠速、高速时松掉油门后转速降不下来或降得很慢怠速时“飞车”等现象。 正行程的检查和调整。启动行程调整后,转速由500r/min升至1000r/min时,拉杆所移动的距离称为校正行程。一般用外高速限止螺钉、校正弹簧及行程螺钉来校正行程。 停止供油转速的调整。根据柴油发动机额定转速来调整,一般高于额定转速200r/min即可。否则会造成功率不足、高转速爬坡性能差、耗油量增加、加速性能差,还会造成“黑烟”增加以及“飞车”等现象。
任务4 调速器构造与维修 (3)供油量的调整 额定转速供油量(额定油量)。是保证柴油机在额定负荷时所需要的油量。1600r/min时的2O0次额定油量应为(12.5±0.5)mL。 校正供油量(校正油量)。是柴油机短时间超负荷时所需的加浓油量。由校正行程和转速来保证。1000r/min时的2O0次校正油量应为(12.5±0.5)mL。 怠速供油量。是指柴油机怠速运转时克服发动机内部阻力所需的油量。它由怠速转速、怠速限止螺钉、怠速弹簧以及油量的均匀度等的调节来保证。300r/min时的2O0次怠速油量为(3±0.5)mL。 启动供油量。是柴油机启动时的加浓油量。其数量一般应大于额定转速时额定油量的15%以上,它是由启动行程、启动转速以及油量的均匀度来保证的。200r/min时的200次油量为15mL。
任务4 调速器构造与维修 (4)烟雾限制器的调整 任务4 调速器构造与维修 (4)烟雾限制器的调整 烟雾限制器主要是用来控制发动机在启动时的启动加浓油量,以控制烟度。调试时必须保证启动行程、启动供油量,在确保启动性能良好的前提下使烟度降低。 (5)稳速螺钉的调整 柴油发动机在怠速运转时飞锤的离心力很小,所以不能很快地调节齿杆向增加供油方向移动。稳速弹簧的作用是帮助调节齿杆向增加供油的方向移动。稳速弹簧在怠速时,应使调节齿杆向供油量增加方向推移大约0.5mm。太小会减弱稳速作用,太大则会提高调速器怠速起作用转速,造成怠速时-些不应有的不良现象。
任务5 供油正时检测与调整 5.5 供油正时检测与调整 任务5 供油正时检测与调整 5.5 供油正时检测与调整 车用柴油机工作时转速变化范围很大。为保证柴油机的动力性、经济性和排放性,因此,喷油提前角应随发动机转速的增加而加大。在实际使用中,一般通过调整供油提前角来控制喷油提前角。 供油提前角调节装置由两部分组成:静态调节部分,即在静态时把供油提前角调整到适当值;动态调节部分,即在柴油发动机运转时随转速变化而自动改变供油提前角。
任务5 供油正时检测与调整 由柴油机前端正时齿轮驱动。安装时必须对准驱动齿轮和中间齿轮正时啮合记号,以保证柴油机工作顺序、供油正时。安装固定在托板上,用联轴器连接驱动齿轮和喷油泵凸轮轴。有的在其间串联了空压机和供油提前角自动调节器。
任务5 供油正时检测与调整 5.5.1柴油机供油正时的检查 所谓供油正时,是指喷油泵正确供油的时间,一般用供油提前角表示。 任务5 供油正时检测与调整 5.5.1柴油机供油正时的检查 所谓供油正时,是指喷油泵正确供油的时间,一般用供油提前角表示。 供油提前角对发动机性能影响很大,汽车行驶一定里程或喷油泵检修后经过调试重新安装时,必须检查供油正时。 为便于检查和调整供油正时,通常在发动机和喷油泵上都有正时标记。可分为以下三种:喷油泵的第一分泵开始供油标记、发动机供油提前角标记、喷油泵与发动机传动齿轮的啮合记号。
任务5 供油正时检测与调整 1.喷油泵的第一分泵开始供油标记 任务5 供油正时检测与调整 1.喷油泵的第一分泵开始供油标记 (1)喷油泵第一分泵开始供油标记为联轴器上定时刻线与喷油泵轴承盖上定时刻线对准。 (2)喷油泵轴承盖上刻线与自动提前器外壳上的刻线对准。 (3)喷油泵体前端面上刻线与自动提前器外壳上刻线对准。 发动机供油标记
任务5 供油正时检测与调整 2.发动机供油提前角标记 任务5 供油正时检测与调整 2.发动机供油提前角标记 它是第一缸活塞到达压缩行程上止点前供油提前角位置的标记。如飞轮或曲轴带轮上的上止点标记与发动机外壳上的标记对准。 发动机供油提前角标记 3.喷油泵与发动机传动齿轮的啮合记号 喷油泵与发动机传动齿轮的啮合记号有传动齿轮配气正时标记、喷油泵与驱动部分的连接标记(有的发动机上没有此种标记)。不同车型的供油正时标记位置及符号也不一样。
任务5 供油正时检测与调整 5.5.2静态供油提前角调节装置 1.供油提前初始角的静态调整 任务5 供油正时检测与调整 5.5.2静态供油提前角调节装置 1.供油提前初始角的静态调整 供油提前初始角即各处的正时标记对齐时的静态供油提前角。如使用、拆装出现不合适时,可由人工在静态下进行适当调整,根据具体结构采用不同方法。 2.联轴器调节 联轴器除了起连接作用外,还弥补喷油泵安装时的同轴度误差。如果用小量角位移调节供油提前角,就可获得最佳喷油提前角。联轴器结构型式有刚性式、挠性片式联轴器等多种。 采用联轴器调节时,旋松螺栓使主动传力钢片相对于主动凸缘盘沿弧形孔转过一个角度,可改变喷油泵凸轮轴与发动机曲轴之间的相位,即改变了各缸喷油初始供油提前角。
任务5 供油正时检测与调整 3.转动壳体调节 转动壳体调节时,先松开螺钉,再转动壳体,根据凸轮轴驱动方向,逆凸轮轴转向转动壳体,供油提前角增大;反之则减小。 转动壳体调节方法
任务5 供油正时检测与调整 5.5.3供油提前角的自动调整装置 任务5 供油正时检测与调整 5.5.3供油提前角的自动调整装置 供油提前角的自动调整是改变曲轴与喷油泵凸轮轴的相对位置,使其随发动机转速变化自动改变供油提前角。调整装置有机械离心式供油提前角自动调节装置,用于柱塞泵;液压式供油提前角自动调节装置,用于VE泵。 1.机械离心式供油提前角自动调整装置结构 比较典型的为CA6110-2型机械离心式供油提前角自动调整装置,该装置位于联轴器和喷油泵之间。调节器壳体用螺栓与联轴器相联,为主动元件。两个飞块套在调节器壳体端面的两个销钉上,外面套装两个弹簧座,飞块另一端各压装一个销钉,每个销钉上各松套着一个滚轮和滚轮内座圈。从动盘与喷油泵凸轮轴相联接。从动盘两臂的弧形侧面E 与滚轮接触,平侧面F 压在两个弹簧上,弹簧另一端支于弹簧座上。整个调节器是一个密封体,内腔充满机油以润滑。
任务5 供油正时检测与调整 工作原理: 柴油机工作时,曲轴驱动调节器壳体及飞块沿图中箭头方向旋转,受离心力作用,两飞块的活动端向外甩开,滚轮对从动盘两弧形侧面E 产生推力,迫使从动盘沿箭头方向相对于调节器壳体超前转过一个角度α(即提前角),直到弹簧作用在F 侧面上的压缩弹力与飞块离心力平衡为止,于是从动盘与调节器壳体同步旋转。当转速升高,弹簧压缩弹力与飞块离心力达到一个新的平衡时,供油提前角也相应增大,反之减小。
任务5 供油正时检测与调整 机械离心式供油提前角自动调整装置
任务5 供油正时检测与调整 2.液压式供油提前角自动调整装置 任务5 供油正时检测与调整 2.液压式供油提前角自动调整装置 液压式供油提前角自动调整装置结构,该装置用于VE泵,位置在VE泵下部,有液压缸、活塞、拨销、连接销、弹簧、滚轮、滚轮座等零件。 活塞通过连接销、拨销与滚轮座相连。活塞左侧液压缸内有弹簧并与滑片式输油泵进油道相通,而活塞右侧液压缸与泵内腔相通。 供油提前角油压调节器
任务5 供油正时检测与调整 工作原理: 喷油泵静态时,活塞在弹簧力作用下被推向右侧。当柴油机工作后,泵内燃油压力升高。当活塞两边失去平衡时,活塞向左移动,通过连接销、拨销推动滚轮座沿顺时针方向转动,则滚轮座相对于平面凸轮转动,迫使平面凸轮提早顶起,供油提前角增大使供油提前。反之,则供油提前角减小使供油滞后。若改变弹簧预紧力,可改变该装置起作用的转速。 自动调整装置工作过程
任务6 辅助装置构造与维修 5.6 燃油供给系辅助装置构造与维修 5.6.1输油泵 任务6 辅助装置构造与维修 5.6 燃油供给系辅助装置构造与维修 5.6.1输油泵 输油泵能保证低压油路中柴油的正常流动,克服柴油滤清器和管路中的阻力,并以一定的压力向喷油泵输送足量的柴油。输油量约为柴油机全负荷最大耗油量的3~4倍。输油泵结构型式有活塞式、膜片式、滑片式、齿轮式等,其中活塞式输油泵工作可靠,应用广泛,活塞式输油泵的组成结构有机械泵总成和手油泵总成两部分。 输油泵结构
任务6 辅助装置构造与维修 活塞式输油泵工作过程: 1.准备压油行程 任务6 辅助装置构造与维修 活塞式输油泵工作过程: 1.准备压油行程 凸轮轴偏心轮推动滚轮、挺杆和活塞向下运动时,下泵腔油压增高,进油阀关闭,出油阀开启,柴油从下腔流入上腔。 2.吸油和压油行程 凸轮轴偏心轮凸起部分转到上方,弹簧推动活塞上行,下腔容积增大,产生真空,进油阀开启,柴油经进油口进入下泵腔。同时,上泵腔容积缩小,压力增大,出油阀关闭,上泵腔中的柴油经出油口压出,流向滤清器。 输油泵工作示意图
任务6 辅助装置构造与维修 5.6.2柴油滤清器 柴油滤清器滤除柴油中的杂质、水分、石蜡,减小精密偶件的磨损,保证喷雾质量,提高功率,降低油耗。柴油滤清器串联于输油泵和喷油泵之间,分为单级柴油滤清器和两级双联柴油滤清器两种。 单级柴油滤清器
任务6 辅助装置构造与维修 1.单级滤清器 单级滤清器结构,滤芯常用微孔纸制成,其优点是滤清效率高、体积小、重量轻、价格低。 任务6 辅助装置构造与维修 1.单级滤清器 单级滤清器结构,滤芯常用微孔纸制成,其优点是滤清效率高、体积小、重量轻、价格低。 单级滤清器滤清过程:输油泵泵出的柴油—进油管接头—壳体外腔—滤芯—滤芯内腔—出油管接头—喷油泵。 滤清器装有溢流阀,当超过其开启压力(0.1-0.15MPa)时,则开启,多余柴油流回油箱,保证油压在一定限度内。 2.两级双联滤清器 两级双联滤清器结构,与单级滤清器基本相同,第一级为纸质滤芯,称粗滤器;第二级为毛毡或纸质滤芯,称细滤器。 两级双联滤清器滤清过程:输油泵泵出的柴油—左边第一级外腔—滤芯内腔—盖内油道—第二级滤清器。
任务7 柴油机电控燃油喷射系统 5.7 柴油机电控燃油喷射系统 5.7.1柴油机共轨电控燃油喷射系统 任务7 柴油机电控燃油喷射系统 5.7 柴油机电控燃油喷射系统 5.7.1柴油机共轨电控燃油喷射系统 柴油机共轨电控燃油喷射系统是指将多个喷油器并联在一个蓄压器(轨道)上,用ECU控制喷油,称为“共轨喷油”,应用于柴油机电控系统中,称为柴油机共轨电控燃油喷射系统 柴油机电控燃油喷射系统
任务7 柴油机电控燃油喷射系统 1.共轨电控燃油喷射工作过程 任务7 柴油机电控燃油喷射系统 1.共轨电控燃油喷射工作过程 由喷油泵和喷油器之间具有较大容积的共轨管,把高压油泵输出的燃油蓄积并稳定压力,再通过高压油管输送到每个喷油器上,由喷油器上的电磁阀控制喷射的开始和终止,电磁阀起作用的时刻决定喷油定时,起作用的持续时间和共轨压力决定喷油量。 按共轨压力的高低分为高压共轨、中压共轨、低压共轨三种。目前常见的为高压共轨ECD-CR系统。
任务7 柴油机电控燃油喷射系统 2.柴油发动机共轨电控燃油喷射系统的特点 1)提高喷油压力 任务7 柴油机电控燃油喷射系统 2.柴油发动机共轨电控燃油喷射系统的特点 1)提高喷油压力 该系统比传统柴油机燃油喷射系统喷油压力高(达140MPa),使燃油雾化更细小,分布更均匀,加速了油气混合速度,改善了燃烧条件,减少了微粒炭烟的生成量。 2)计算机精确控制喷油规律 提高动力性、经济性、净化性,减小振噪感。以“先少、后多、分段喷油”的过程,即先预喷、再主喷、后补喷(补喷可减少NOx生成量),适应了柴油机燃油燃烧规律(备燃期、速燃期、缓燃期、后燃期),获得最佳燃烧状态。 3)柱塞泵压力的产生与喷油过程分离 传统的柱塞泵压力的产生与喷油过程不分开,相互影响。柱塞泵压力的产生与喷油过程分离,可准确地控制循环供油量(△g)。
任务7 柴油机电控燃油喷射系统 5.7.2柴油发动机共轨电控燃油喷射系统的组成与工作原理 任务7 柴油机电控燃油喷射系统 5.7.2柴油发动机共轨电控燃油喷射系统的组成与工作原理 共轨喷油系系统常由低压油路、高压油路、各种传感器、ECU、各种执行元件共五个部分组成。 1.低压油路 由油箱、输油泵、滤油器、输油管等组成。 (1)油箱 柴油机油箱其作用、结构、材料、工作原理与汽油油箱基本相同。
任务7 柴油机电控燃油喷射系统 (2)输油泵 1)电动输油泵 任务7 柴油机电控燃油喷射系统 (2)输油泵 1)电动输油泵 电动输油泵工作原理与汽油发动机电动输油泵相同,由永磁直流电动机驱动,偏心转子变容滚子式输油泵将燃油输入高压泵中,输油压力为250kPa,最大供油流量为180L/h,它和液位指示器并装于油箱中,ECU用定时电路控制,打开点火开关,输油泵自动供油9s,不启动发动机时即自动切断电路。 电动输油泵安装形式有油管安装式和油箱安装式两种,前者安装在底盘油箱与燃油滤清器之间的油管上;后者安装在油箱内的专用支架上,其总成还包括吸油滤网、油位显示器、储油罐以及与外部连接的电器和液压接头。 电动输油泵 2)齿轮输油泵 齿轮输油泵结构及工作原理,同汽油机齿轮泵结构和原理一样,用于乘用车和轻型商用车的共轨喷油系统中,向高压泵输送燃油,安装在高压泵中与高压泵共用驱动装置,或装在发动机旁配有单独的驱动装置。
任务7 柴油机电控燃油喷射系统 2.高压油路 高压油路由高压泵、高压蓄压器(轨道)、轨道压力传感器、压力限制阀、流量限制阀、共轨电控喷油器等组成。 (1)高压泵 高压泵结构,为三腔径向柱塞油泵,由齿轮、链条或齿形皮带驱动,转速为发动机的1/2,最高达3O00r/min,供油压力较稳定。能快速地向高压蓄压器稳定恒压供油,保持轨道油压为140MPa。 高压油泵
任务7 柴油机电控燃油喷射系统 高压泵工作过程:打开点火开关后,电动输油泵工作,其输油压力超过安全阀开启压力50kPa时,低压油进入高压泵腔。柴油机启动运转,高压泵的驱动轴带动偏心轮旋转,柱塞径向往复运动,产生吸油和压油过程。 燃油经进油阀吸入泵腔(该阀为片状弹簧),又从出油阀压出,将燃油压入轨道腔,建立所需的压力,多余的燃油经油压控制阀和回油管,流回油箱。高压泵偏心轮每旋转1周,供油3次,压力均匀、稳定输出,供油量和供油压力与其转速成正比。少量柴油经过安全阀的节流孔进入高压泵的内腔,进行自身的润滑和冷却。
任务7 柴油机电控燃油喷射系统 (2)高压蓄压器(轨道) 任务7 柴油机电控燃油喷射系统 (2)高压蓄压器(轨道) 高压蓄压器结构,为一个高强度铝合金管,轨道上装有压力限制阀、流量限制阀、轨道压力传感器等辅助元件,用于存储高压油,抑制压力脉动,保持压力恒定,使喷油量精确。 高压共轨
任务7 柴油机电控燃油喷射系统 (3)共轨电控喷油器 任务7 柴油机电控燃油喷射系统 (3)共轨电控喷油器 共轨电控喷油器由ECU控制喷油时刻和喷油量,它由壳体、电接头、电磁阀、液压继动伺服系统等组成,利用间接继动伺服控制的工作原理来工作。 共轨电控喷油器 共轨电控喷油器的工作原理:传统的喷油器是靠油压控制喷油,由调压弹簧关断喷油嘴。高压共轨喷油嘴的关断,不能单纯依靠调压弹簧,还须依靠油压共同关断喷油嘴,电磁阀的磁吸力不可能直接吸动控制柱塞开启喷油,必须利用液压继动伺服系统。
任务7 柴油机电控燃油喷射系统 3.各种传感器 共轨喷射系统大部分传感器的结构、工作原理及检测方法与汽油发动机电控燃油喷射系统的类同。传感器的种类有曲轴位置和转速、转角传感器、凸轮轴转角传感器、热膜式空气流量计、轨道压力传感器、冷却液温度传感器、进气温度传感器、油温传感器、加速踏板位置传感器、增压器压力传感器、车速传感器、启动信号、离合器和制动踏板开关信号。
任务7 柴油机电控燃油喷射系统 4.共轨喷油系统的喷油特性 任务7 柴油机电控燃油喷射系统 4.共轨喷油系统的喷油特性 为提高动力性和经济性,减少排放,共轨喷油系统可以实现多次喷射,包括预喷射、主喷射、补喷射。 (1)预喷射 预喷射在主喷射之前、上止点前90°内进行。如果预喷射的喷油始点早于上止点前40°曲轴转角,则燃油可能喷射到活塞哪面和汽缸壁上,使润滑油稀释到不允许的程度。预喷射时,少量燃油(1-4ms)喷入汽缸,促使燃烧室产生“预调节”,从而改善燃烧效率。压缩压力由于预反应或局部燃烧而略有提高,因此缩短了主喷油量的着火延迟期,降低了燃烧压力上升幅度和燃烧压力峰值,燃烧较为柔和。这样发动机工作比较缓和,同时,缸内温度降低使得NOx排放量减小。预喷射还可以降低失火的可能性,改善共轨喷油系统的冷启动性。
任务7 柴油机电控燃油喷射系统 (2)主喷射 主喷射初期降低喷射速度,也减少着火延迟期内喷人汽缸内的油量。提高主喷射中期的喷射速度,可以缩短喷射时间从而缩短缓燃期,使燃烧在笨动机更有效的曲轴转:角范围内完成,提高输出功率,减少燃油消耗,降低碳烟排放。主喷射末期快速断油减少不完全燃烧的燃油,降低烟度和碳氢排放。 主喷射提供了发动机输出功率所需的能量,从而基本上决定了发动机的扭矩。在共轨喷油系统中,整个喷油过程的喷泊庄力近似恒定不变。 (3)补喷射 对于催化NOx的催化剂而言,补喷射的燃油充当还原剂,用于还原NOx。它在主喷射之后的做功行程或排气行程中进行,其范围一般在上止点后2O°内。 与预喷射和主喷射不同,补喷射的燃油在汽缸中不会燃烧,而是在废气中剩余热量的作用下蒸发,带入催化剂中作为NOx的还原剂以降低废气中NOx的含量。
任务8 柴油机故障诊断与排除 5.8 柴油机故障诊断与排除 任务8 柴油机故障诊断与排除 5.8 柴油机故障诊断与排除 柴油机故障大部分是由燃油供给系统引起的,常见故障有:启动困难、动力不足、工作粗暴、飞车等。 5.8.1柴油机不能启动 启动机能以正常转速带动曲轴旋转,但柴油发动机不能启动,同时伴有排出白色或黑色烟气。 其原因多是燃油供给系统工作不良引起的。 1.柴油机不能启动,排气管不冒烟 (1)故障现象 启动时,听不到爆发声,排气管不排烟或很少,无启动迹象。
任务8 柴油机故障诊断与排除 (2)故障原因 低压油路故障: 3)故障诊断与排除 ① 油箱内无油或存油不足;开关未打开,油箱盖空气孔堵塞。 任务8 柴油机故障诊断与排除 (2)故障原因 低压油路故障: ① 油箱内无油或存油不足;开关未打开,油箱盖空气孔堵塞。 ② 低压油路堵塞或渗入空气、水分;油管破裂、折断、或接头松动。 ③ 输油泵故障; ④ 滤清器故障。 ⑤ 熄火拉钮未退回。 高压油路故障: ① 喷油泵故障 ② 喷油器故障 ③ 高压油管破裂、松动、漏气等。 ④ 供油拉杆卡死在不供油位置。 ⑤ 精密偶件配合间隙过大或卡死在关闭位置等。 ⑥ 油门操纵拉杆脱落;联轴器损坏。 ⑦ 供油时间过早或过迟 3)故障诊断与排除 根据故障现象,对低压供油和高压供油管路及相关装置进行检查(测),进行视情调整、修理或更换零件。
任务8 柴油机故障诊断与排除 2.柴油机不能启动,排气管冒白烟 (1)故障现象 听到简断爆发声,排气管冒少量白烟或大量灰白烟,但不启动。 任务8 柴油机故障诊断与排除 2.柴油机不能启动,排气管冒白烟 (1)故障现象 听到简断爆发声,排气管冒少量白烟或大量灰白烟,但不启动。 (2)故障原因 此现象表明燃油已进入气缸而未正常燃烧。 ①柴油中水分较多。 ②预热装置损坏,发动机温度过低或供油时间不准。 ③ 喷油压力低或针阀磨损,燃油雾化不良。 3)诊断与排除 根据故障现象,检查(测)喷油量、喷油正时是否正常,进行视情调整、修理或更换零件。
任务8 柴油机故障诊断与排除 3.柴油机不能启动,排气管冒大量黑烟 (1)故障现象 启动时可听到爆发声,排气管冒大量黑烟,但不启动。 任务8 柴油机故障诊断与排除 3.柴油机不能启动,排气管冒大量黑烟 (1)故障现象 启动时可听到爆发声,排气管冒大量黑烟,但不启动。 (2)故障原因 ①喷油泵出油阀磨损或弹簧过软、折断。 ②凸轮、挺杆磨损严重,或挺柱调整螺钉松动、间隙过大。 ③个别柱塞卡滞在上部,个别固定螺钉松动,致使供油改变。 ④喷油器针阀关闭不严,或卡在开启位置。 ⑤喷油压力调整螺钉松动,调压弹簧过软或折断。 ⑥供油时间过早。 ⑦其它原因如:缸垫、气门漏气,间隙调整不当,空滤器堵塞,柴油牌号不对或油质低劣等。 (3)诊断与排除 根据故障现象,检查(测)喷油雾化、喷油正时、喷油量、空滤器等是否正常,进行视情调整、修理或更换零件。
任务8 柴油机故障诊断与排除 5.8.2柴油机动力不足 表现为:发动机无力;运转均匀,无高速且排烟少;运转不均匀,排大量白烟或黑烟或有敲击声等。 1. 柴油机运转均匀,但无高速且排烟少 (1)故障现象 运转均匀,排烟少,无力,达不到最高速。
任务8 柴油机故障诊断与排除 (2)故障原因 说明混合气燃烧较完全,但最大供油量达不到要求。 任务8 柴油机故障诊断与排除 (2)故障原因 说明混合气燃烧较完全,但最大供油量达不到要求。 ①加速踏板销松旷、拉杆长度不合适,操纵机构不能将加速摇臂推到最大供油位置。 ②低压油路供油阻力过大,造成供油压力过低。 ③输油泵滤网、油管、柴油滤清器堵塞或低压油路溢流阀失效,使供油压力过低。 ④喷油泵柱塞和出油阀磨损,漏油增多或供油量调整不当,全负荷供油量不足。 ⑤调速器高速弹簧变软或调整不当,使额定转速下降。油门拉杆行程不能保证最大供油量。 ⑥油路中有空气或柴油粘度过大,流动不畅。 (3)诊断与排除 根据故障现象,检查(测)加速踏板、喷油泵、喷油器、空滤器等相关机构装置,进行视情调整、修理或更换零件。
任务8 柴油机故障诊断与排除 2.柴油机运转不均匀,无力且排白烟 任务8 柴油机故障诊断与排除 2.柴油机运转不均匀,无力且排白烟 白烟的形成:主要是发动机在低温下着火不好,未燃的燃料与机油和水气构成直径在1.3μm左右的颗粒而形成。 (1)故障现象 排灰白烟或水汽白烟,钢启动时排白烟,文档升高后排黑烟。 (2)故障原因 ①气缸压力过低或喷油时间过迟,后续燃油未着火便排出。 ②气缸垫水道孔冲穿与气缸相通或气缸破裂漏水。 ③柴油内含有水分。 (3)诊断与排除 根据故障现象,检查(测)供油正时、燃油水分及相关零件,进行视情调整、修理或更换零件。
任务8 柴油机故障诊断与排除 3.发动机运转不均匀,无力且排黑烟或放炮 任务8 柴油机故障诊断与排除 3.发动机运转不均匀,无力且排黑烟或放炮 黑烟的形成:是燃料在高温缺氧时不完全燃烧的产物。如排出燃烧室后又继续燃烧,排气管会放炮。 (1)故障现象 柴油机无力,运转不均匀且排黑烟;加大油门时,出现敲击声。故障实质是个别缸燃烧不完全。 (2)故障原因 ①个别柱塞粘滞、出油阀磨损或弹簧折断。 ②个别缸供油时间过迟。 ③个别缸喷油压力过低或喷雾质量差。 ④个别缸油量过大。 (3)诊断与排除 根据故障现象,用逐缸断油法检查(测)各缸供油情况。对相关零件装置进行检查,视情调整、修理或更换零件。
任务8 柴油机故障诊断与排除 5.8.3柴油机“游车” (1)故障现象 任务8 柴油机故障诊断与排除 5.8.3柴油机“游车” (1)故障现象 柴油机运转时,油门踏板位置固定不动,但柴油机转速在较大范围内周期性地忽高忽低地变化;在加速、减速时,柴油机转速变化不及时、反应迟钝。 (2)故障原因 ①油量调节机构运动阻力过大。 ②喷油泵凸轮轴轴向间隙过大。 ③联轴器松动。 ④喷油泵柱塞密封性下降、供油量不足。 ⑤油路中有空气和水。 ⑥调速器内部机件配合过紧,或磨损松旷。 ⑦油量调节机构机件配合松旷。 ⑧机油太脏、过于粘稠等。 ⑨飞球组合件与保持架之间运动不灵活;行程过大或收张距离不一致。 ⑩调速弹簧变形、弯曲或断裂。 (3)故障排除 根据故障现象,对相机构关装置进行检查,视情调整、修理或更换零件。
任务8 柴油机故障诊断与排除 2.柴油机运转不均匀,无力且排白烟 任务8 柴油机故障诊断与排除 2.柴油机运转不均匀,无力且排白烟 白烟的形成:主要是发动机在低温下着火不好,未燃的燃料与机油和水气构成直径在1.3μm左右的颗粒而形成。 (1)故障现象 排灰白烟或水汽白烟,钢启动时排白烟,文档升高后排黑烟。 (2)故障原因 ①气缸压力过低或喷油时间过迟,后续燃油未着火便排出。 ②气缸垫水道孔冲穿与气缸相通或气缸破裂漏水。 ③柴油内含有水分。 (3)诊断与排除 根据故障现象,检查(测)供油正时、燃油水分及相关零件,进行视情调整、修理或更换零件。
任务8 柴油机故障诊断与排除 3.发动机运转不均匀,无力且排黑烟或放炮 任务8 柴油机故障诊断与排除 3.发动机运转不均匀,无力且排黑烟或放炮 黑烟的形成:是燃料在高温缺氧时不完全燃烧的产物。如排出燃烧室后又继续燃烧,排气管会放炮。 (1)故障现象 柴油机无力,运转不均匀且排黑烟;加大油门时,出现敲击声。故障实质是个别缸燃烧不完全。 (2)故障原因 ①个别柱塞粘滞、出油阀磨损或弹簧折断。 ②个别缸供油时间过迟。 ③个别缸喷油压力过低或喷雾质量差。 ④个别缸油量过大。 (3)诊断与排除 根据故障现象,用逐缸断油法检查(测)各缸供油情况。对相关零件装置进行检查,视情调整、修理或更换零件。
任务8 柴油机故障诊断与排除 5.8.4柴油机“飞车” (1)故障现象 任务8 柴油机故障诊断与排除 5.8.4柴油机“飞车” (1)故障现象 柴油机运转过程中转速突然急剧升高并超过允许的最高转速,同时伴有粗暴的巨大响声,排气管冒浓烟,抖动厉害的现象。 柴油机“飞车”若不及时控制降速,短时间内会造成柴油机事故性损坏,甚至会发生人员伤亡事故。
任务8 柴油机故障诊断与排除 (2)故障原因 主要因调速器失去调速功能,或喷油泵柱塞卡在供油位置,或有额外的柴油或润滑油进入汽缸燃烧等原因造成。 ①供油调节齿杆或拉杆卡在供油位置。 ②某一缸柱塞或柱塞套卡死在供油位置不能转动。 ③供油调节齿杆或拉杆与调速拉杆或导动杠杆之间联结中断。 ④飞球式组合件锈死甩不开,或飞锤连接销折断或脱出。 ⑤调速弹簧折断并卡住。 ⑥调速器滑动销轴与轴套之间被卡住。 ⑦调速器总成与凸轮轴脱落,使调速器驱动件无法转动。 ⑧飞球与斜盘或推力盘之间滑动阻力太大,无法甩开外移。 ⑨调速器内机油面过高或太稠、过脏,飞球甩不开。 ⑩预热启动装置的电磁阀关闭不严,使低压油路的柴油经电磁阀进入进气管;或空滤器滤芯上的柴油或机油清洗后未吹净而被吸入汽缸。
任务8 柴油机故障诊断与排除 (3)诊断与排除 根据故障现象,对相机构关装置进行检查,视情调整、修理或更换零件。 排除“飞车”具体措施: 任务8 柴油机故障诊断与排除 (3)诊断与排除 根据故障现象,对相机构关装置进行检查,视情调整、修理或更换零件。 排除“飞车”具体措施: 设法立即熄火,避免事故发生。 紧急熄火方法如以下: 若汽车正在运行中,千万不要脱档或踩下离合器,应紧急制动直至发动机熄火。 若汽车发动机空转时,可立即采用断油或断气的方法使发动机熄火。 ① 迅速将油门拉杆收回到停车位置,拉出停油拉钮。 ② 有减压装置的,迅速将减速手柄拉到减压位置。 ③ 进、排气管道带阀的可将阀门关闭,如没有阀门的可拆下空滤器,堵住进气管口。 ④ 供油拉杆或齿杆外露的喷油泵,可迅速将拉杆推向停油位置。 ⑤ 松开各缸高压油管或低压油路的油管接头以停止供油。 ⑥ 若空挡时,应及时挂入高速档,踩下制动踏板,使发动机熄火。
任务8 柴油机故障诊断与排除 5.8.5柴油机异响 柴油机异响分为机械系统异响和供给系统引起的异响 。 1.工作粗暴敲缸声 (1)故障现象 任务8 柴油机故障诊断与排除 5.8.5柴油机异响 柴油机异响分为机械系统异响和供给系统引起的异响 。 1.工作粗暴敲缸声 (1)故障现象 柴油机运转时发出“当、当、当”的金属敲击声,应依次对各缸进行断油检查。若异响间隔较大,且排气管有黑烟排出,断到某缸时粗暴异响消失,说明该缸有工作粗暴异响;若异响没有明显变化,这时的异响是柴油机所有汽缸都有工作粗暴敲击异响。
任务8 柴油机故障诊断与排除 (2)故障原因及排除方法 ①供油时间过早。检查调整供油提前角。 ②供油提前角自动调节器失准。拆修调试或换件。 任务8 柴油机故障诊断与排除 (2)故障原因及排除方法 ①供油时间过早。检查调整供油提前角。 ②供油提前角自动调节器失准。拆修调试或换件。 ③个别缸供油量过大。检查调试喷油泵供油量和喷油器喷压力。 ④喷油嘴针阀卡死在开启状态,不能停油。检查调整或更换针阀偶件。 ⑤柴油机多次启动不着火使汽缸内存留柴油太多,启动成功后的短时间内会产生极粗暴敲击声,经过一定时间后敲击声逐渐消失。找出故障原因进行修理。 ⑥柴油质量太差,发火性不好,燃烧不正常,产生粗暴敲击声。更换好柴油。 ⑦柴油质量差,使汽缸内大量积炭,妨碍缸体散热,引起汽缸顶部局部温度过高,而形成发火点,产生粗暴敲缸声。更换柴油,清除积炭。
任务8 柴油机故障诊断与排除 2.突然加速时,柴油机有振抖和敲击声 (1)故障现象 任务8 柴油机故障诊断与排除 2.突然加速时,柴油机有振抖和敲击声 (1)故障现象 柴油机在突然加速时响声急剧加大并且有振抖,随着转速的升高而减弱。 (2)故障原因及排除方法 ①各缸供油量严重不均。检查调整喷油泵供油量不均度是否超标,调整或更换喷油嘴偶件。 ②喷油过早。调整推迟供油提前角及喷油压力。 ③调速器调速性能不佳。检查调整调速器各项性能指标。 ④柴油质量太差和汽缸内严重积炭,急加速产生敲击声,排除方法同前。
任务8 柴油机故障诊断与排除 3.高压脉动敲击声 任务8 柴油机故障诊断与排除 3.高压脉动敲击声 当喷油嘴卡死在关闭位置上,从高压油泵送来的高压柴油将无处喷射,会产生一种轻而均匀的“嗒、嗒”声,用手可明显感觉到高压油管的脉动。 这种脉动敲击声虽然较小,但柴油高压会继续升高,将使喷油泵零部件负荷增大,造成机件严重磨损或损坏。这种故障现象不可小视,要及时拆检维修喷油器或更换喷油嘴。 4.喷油器针阀弯曲响 柴油机在500r/min~1000r/min转速范围内运转时,在喷油器上能听到类似步枪撞针的敲击声,其敲击频率与该缸的喷油次数一致,这种状况往往会引起柴油机运转不稳,应及时拆检喷油器,必要时更换针阀偶件。
5完