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文档简介

汽车发动机

构造与维修项目五

柴油供给系统构造与维修柴油机工作原理与汽油机不同,采用高压喷射方法。在压缩行程接近结束时,将柴油喷入气缸,直接在气缸内部形成混合气,借缸内空气的高温自行发火燃烧。因此,柴油机供给系组成、构造与汽油机有很大区别。项目导读项目要点1.掌握柴油供给系统的主要组成和工作原理;2.了解电控柴油喷射系统的分类;3.了解高压共轨柴油喷射系统的优点。任务5.1柴油供给系统检修概述柴油柴油机使用的燃料是柴油,由于其粘度大,蒸发性差,所以在柴油机工作时,必须采用高压喷射的方法在压缩行程接近上止点时,将柴油以雾状喷入燃烧室,直接在气缸内部形成可燃混合气,并借助气缸内空气的高温自行发火燃烧。柴油是在533~625K的温度范围内由石油中提炼出来的碳氢化合物,其中各成分质量分别是碳87%、氢12.6%、氧0.4%。柴油的使用性能指标主要是发火性、蒸发性、粘度和凝点。发火性是指柴油的自燃能力。柴油机工作时,柴油被喷入燃烧室后,并非立即着火燃烧,而要经过一段时间的物理和化学准备,这个准备时间称为备燃期。备燃期过长,在燃烧开始前燃烧室内积存的柴油过多,致使燃烧开始后气缸内压力升高过快,使柴油机工作粗暴;反之,备燃期短,会使发动机工作柔和,而且可在较低温度下发火,有利于起动。柴油的发火性用十六烷值表示,十六烷值越高,发火性越好。但十六烷值过高的柴油喷入燃烧室后,还来不及与空气充分混合就着火,使柴油在高温下裂解分离出大量的游离碳,造成油耗、烟度上升。因此,一般汽车用柴油的十六烷值应在40~50范围内。任务5.1柴油供给系统检修概述柴油蒸发性是指柴油汽化的特性,是通过蒸馏试验来确定的,需要测量馏程为50%、90%及95%馏出温度。同一相对蒸发量的馏出温度越低,越有利于可燃混合气的形成与燃烧,越有利于起动,但同时也会使柴油机工作粗暴。反之,若燃料中重馏分含量过多,则会造成雾化不良,汽化缓慢,使燃烧不完全而产生严重的积碳现象。粘度决定柴油的流动性。粘度过大的柴油,流动阻力也过大,难以沉淀、滤清,影响喷雾质量;反之,粘度过小的柴油,将增加精密偶件工作表面间的柴油漏失量,并加剧这些表面的磨损。因此应选用粘度合适的柴油。凝点是表示柴油冷却到开始失去流动性的温度。柴油的凝点应比柴油机最低工作温度低3~5℃以上。凝点过高将造成油路堵塞。柴油按其所含重馏分的多少分为重柴油和轻柴油。汽车用柴油机都是高转速的,因此,应采用轻柴油。轻柴油的牌号即根据凝点编定的,如10号、0号和-35号轻柴油的凝点分别为10℃、0℃和-35℃。此外,对柴油中的有害成分,如灰分、硫的含量、机械杂质、水分、酸度,水溶性酸和碱、实际胶质等也必须严格控制,国产轻柴油规格(GB252—81)对这方面均有明确的规定。任务5.1柴油供给系统检修概述柴油机燃料系的组成与工作原理柴油机燃料供给系一般由柴油箱、柴油粗滤器、输油泵、柴油细滤器、喷油泵、调速器、喷油器及油管等部件组成。其中喷油泵是柴油机燃料供给系中的关键部件。目前,柱塞式喷油泵和分配式喷油泵是柴油机燃料供给系中广泛应用的两种型式的喷油泵。任务5.1柴油供给系统检修概述图5-1装有柱塞式喷油泵的柴油机燃料供给系统示意图1-供油提前调节器;2-输油泵;3-低压油管;4-柴油细滤器;5-高压油管;6-喷油泵;7-喷油器;8-限压阀;9-回油管;10-手油泵;11-调速器;12-吸油管;13-柴油箱;14-柴油粗滤器任务5.1柴油供给系统检修概述图5-2是装有分配式喷油泵的柴油机燃料供给系统示意图。它是由凸轮驱动的一级输油泵将燃油从燃油箱内吸出后产生一定的压力,通过燃油滤清器滤清后输送到二级输油泵,再由二级输油泵将压力提高到40~50kPa后输送到分配泵,由分配泵将压力进一步提高到50Mpa以上并按发动机工作顺序将高压油送到各个气缸的喷油器喷入燃烧室,多余的燃油流回燃油箱。任务5.1柴油供给系统检修概述图5-2装有分配式喷油泵的柴油机燃料供给系统示意图1-一级输油泵;2-燃油箱;3-二级输油泵;4-调速器驱动齿轮;5-联轴器;6-滚轮及滚轮圈7-端面凸轮;8-供油提前调节器;9-分配柱塞回位弹簧;10-油量控制滑套;11-分配柱塞;12-出油阀;13-分配套筒;14-电磁式断油阀;15-喷油器;16-张紧杠杆限位销钉;17-起动杠杆;18-张紧杠杆;19-全负荷供油量调节螺钉;20-校准杆;21-溢油节流孔;22-停机手柄;23-调速套筒;24-调速弹簧;25-调速控制杆;26-飞块总成;27-调压阀;28-溢流阀;29-燃油细滤器;30-分配泵驱动轴任务5.1柴油供给系统检修概述(三)可燃混合气的形成与燃烧室1.可燃混合气的形成根据气缸中压力和温度的变化特点,可将混合气的形成与燃烧过程按曲轴转角划分为四个阶段,如图5-3所示。备燃期Ⅰ是指喷油器喷油始点A到燃烧始点B之间的曲轴转角。这一期间进行着燃烧前的物理和化学准备过程。速燃期Ⅱ是指从燃烧始点B到气缸内压力达最高的C点之间的曲轴转角。火焰自火源迅速向四周推进,上一时期积存的柴油以及在此期间陆续喷入的柴油,在已燃气体的高温作用下,迅速蒸发、混合和燃烧,使气缸内压力和温度急剧上升,最高压力可达6~9MPa,一般出现在上止点后6°~15°曲轴转角处。这一时期的放热量为每循环放热量的30%左右。缓燃期Ⅲ是指从最高压力点C到最高温度点D之间的曲轴转角。在此期间,燃烧以很快的速度继续进行,后期由于氧气缺少,废气增加,燃烧速度越来越慢。此期间的压力逐渐下降,但燃气温度还在继续升高,最高温度可达1973~2273K,一般出现在上止点后20°~35°曲轴转角处。喷油是在D点以前结束的,缓燃期内的放热量为每循环放热量的70%左右。后燃期Ⅳ从最高温度点D到柴油已基本上完全燃烧的E点之间的曲轴转角。燃烧是在逐渐恶化的条件下缓慢进行直到停止。在此期间,压力和温度均下降。为防止柴油机过热,应尽量缩短后燃期。加强燃烧室内气体的运动,改善混合气的形成条件,是缩短后燃期的有效措施。任务5.1柴油供给系统检修概述任务5.1柴油供给系统检修概述2.燃烧室(1)统一式燃烧室(2)分隔式燃烧室a)统一式燃烧室;b)分隔式燃烧室1-喷油器;2-副燃烧室;3-连接通道;4-活塞;5-双涡流凹坑;6-ω形凹坑任务5.1柴油供给系统检修概述图5-5统一式燃烧室a)浅盆形燃烧室;b)浅ω形燃烧室;c)球形燃烧室;d)U形燃烧室;e)四角形燃烧室;f)八角形燃烧室;g)花瓣形燃烧室任务5.1柴油供给系统检修概述ω形燃烧室的活塞顶部凹坑的纵剖面为ω形,如图5-6喷入的柴油绝大多数分布在燃烧室的空间,极少部分喷到燃烧室壁面上形成油膜。所以混合气的形成以空间雾化混合为主。为促进混合气的形成和改善燃烧状况,通常采用切向进气道或螺旋进气道(图5-7),以形成中等强度的进气涡流。这种燃烧室结构简单、紧凑,传热损失少,发动机的动力性、经济性及起动性都较好。但需要较高的喷油压力,要配以多孔式喷油器,工作起来也比较粗暴。任务5.1柴油供给系统检修概述图5-6ω形燃烧室图5-7产生涡流的进气道切向进气道;b)螺旋进气道任务5.1柴油供给系统检修概述分隔式燃烧室由两部分组成,即主燃烧室和副燃烧室。主燃烧室位于活塞顶与气缸盖底面之间,副燃烧室位于气缸盖内。主、副燃烧室之间用一个或几个直径较小的通道相连。燃油则是喷入到副燃烧室内的。分隔式燃烧室常见的结构型式有涡流室式和预燃室式两种,见图5-8。任务5.1柴油供给系统检修概述图5-8分隔式燃烧室a)涡流室式;b)预燃室式任务5.1柴油供给系统检修柴油机燃料系主要部件输油泵的功用是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够量的柴油,输油量应为全负荷最大耗油量的3~4倍。输油泵的结构型式很多,常见的有活塞式、转子式、滑片式和齿轮式等几种。活塞式输油泵工作可靠,目前应用广泛。活塞式输油泵的结构如图5-9所示。主要由机械泵总成及手油泵总成组成。机械泵总成由滚轮12、滚轮体9、推杆7、活塞4和弹簧3等组成;手油泵总成由手油泵活塞17、手油泵体19和弹簧15等组成。任务5.1柴油供给系统检修柴油机燃料系主要部件柴油机燃料系主要部件(一)输油泵图5-9活塞式输油泵分解图1-螺塞;2、20、25-垫圈;3-活塞弹簧;4-活塞;5-泵体;6-弹性挡圈;7-推杆;8-滚轮弹簧;9-滚轮体;10-滚轮销;11-滑块;12-滚轮;13-销;14-手油泵拉钮;15-手油泵弹簧;16-手油泵盖;17-手油泵活塞;18-O形圈;19-手油泵体;21-止回阀弹簧;22-进油止回阀;23-止回阀座;24-防污圈;26-滤网;27-进油管接螺栓;28-出油管接螺栓;29-出油管接头;30-出油止回阀任务5.1柴油供给系统检修柴油机燃料系主要部件图5-10活塞式输油泵工作原理1-进油止回阀;2-手油泵活塞;3-手油泵杆;4-手油泵体;5-手柄;6-回油道;7-偏心轮;8-喷油泵凸轮轴;9-滚轮;10-滚轮架;11-滚轮弹簧;12-推杆;13-输油泵活塞;14-弹簧;15-出油止回阀;16-活塞弹簧任务5.1柴油供给系统检修柴油机燃料系主要部件(二)柴油滤清器柴油滤清器有粗细之分。柴油粗滤器一般安装在输油泵之前,用来清除柴油中颗粒较大的杂质,滤芯有金属缝隙式、片式、网式、纸质式等几种。纸质滤芯由于具有滤清效果好、成本低、使用寿命长等优点,因而得到广泛的应用。柴油细滤器一般安装在输油泵之后,用来清除柴油中的微小杂质,它的滤芯有毛毡式、金属网式和纸质式等。目前,很多柴油机中设有两级滤清器,也有的只设有单级滤清器。如图5-11所示。它由两个结构基本相同的滤清器串联而成,两个滤清器的盖制成一体。第一级粗滤器为纸质滤芯,第二级细滤器为航空毛毡及纺绸滤芯。柴油的流动路线如箭头所示。经过两级滤清,可以得到纯净的柴油燃料。任务5.1柴油供给系统检修柴油机燃料系主要部件(二)柴油滤清器任务5.1柴油供给系统检修柴油机燃料系主要部件(三)喷油泵喷油泵又称为高压油泵。它是柴油机燃料供给系中最重要的一个总成。它的功用是根据发动机的不同工况,定时、定量地向喷油器输送高压柴油。喷油泵的结构型式较多,车用柴油机的喷油泵按作用原理不同,可分为三类:①柱塞式喷油泵。这种喷油泵应用的历史较长,性能良好,工作可靠,为目前大多数汽车柴油机所采用。任务5.1柴油供给系统检修柴油机燃料系主要部件(三)喷油泵任务5.1柴油供给系统检修柴油机燃料系主要部件②喷油泵—喷油器。将喷油泵和喷油器合为一体,直接安装在发动机气缸盖上,可以消除高压油管带来的不利影响。但要求在发动机上另加驱动机构。PT燃油供给系统即属此类。另外,在电子控制燃油喷射系统中也有应用。③转子分配式喷油泵。如图5-13,这种喷油泵只有一对柱塞副,依靠转子的转动实现燃油的增压与分配。它具有体积小、质量轻、成本低、使用方便等优点。尤其是体积小,对发动机和汽车的整体布置是十分有利的。转子分配泵又分为径向压缩式和轴向压缩式两种。径向压缩式分配泵部件配合精度要求高,结构复杂,近年来较少应用。任务5.1柴油供给系统检修柴油机燃料系主要部件图5-13转子分配式喷油泵任务5.1柴油供给系统检修柴油机燃料系主要部件(四)调速器调速器的作用是根据柴油机负荷的变化,自动地调节喷油泵的供油量,以保证柴油机在各种工况下稳定运转。喷油泵的一个显著特点是在油门踏板位置一定时,其循环供油量会随曲轴转速的变化而变化。当曲轴转速增加时,循环供油量增加;反之,循环供油量减少。这样当柴油机在怠速工况下工作时,发动机易熄火。当柴油机高速或大负荷工作时,如遇负荷突然减少(如汽车从上坡过渡到下坡),转速会立即升高,喷油泵会自动加大供油量,相互作用的结果将造成转速上升过快而出现超速现象。这不仅会造成燃烧恶化和排气冒烟,严重时会因运动件的惯性力过大而造成机器损坏。因此,车用柴油机一般都装有调速器,根据负荷的变化自动调节供油量,以达到稳定怠速、限制超速、或保证发动机在工作转速范围内的任一选定的转速下稳定工作的目的。任务5.1柴油供给系统检修柴油机燃料系主要部件(四)调速器目前,在车用柴油机上应用最广泛的是机械离心式调速器。按其调节作用的范围不同,可分为两速调速器和全速调速器。①两速调速器它不仅能保持柴油机在怠速时不低于某一转速,从而防止发动机自动熄火,而且能限制柴油机不超过某一最高转速,从而防止发动机超速。至于中间转速时,调速器不起作用,柴油机的工作转速由驾驶员通过操纵油量调节机构来调整。②全速调速器它不仅能保持柴油机的最低稳定转速和限制最高转速,而且能根据负荷的大小保持和调节在任一选定的转速下稳定工作。图5-25RAD型两速调速器1-控制杆;2-滚轮;3-凸轮轴;4-浮动杠杆;5-调速弹簧;6-速度调定杠杆;7-油量调节齿杆;8-导动杠杆;9-速度调整螺栓;10-起动弹簧;11-连杆;12-拉力杠杆;13-弹怠速簧;14-调速器壳体;15-齿杆行程调整螺栓;16-滑套;17-飞块;18-支持杠杆任务5.1柴油供给系统检修柴油机燃料系主要部件调速器用螺钉安装在喷油泵后端。喷油泵凸轮轴3的端部装有两个飞锤5,飞锤以飞锤座内的销轴为支点可以旋转,飞锤的内臂上装有滚轮4。当飞锤旋转张开时,滚轮便推动滑套1及丁字块2轴向移动。丁字块侧面的销轴嵌入导动杆12的下端孔内。弹簧摇臂13以销轴支承在调速器壳体上,并通过调速螺钉限位。导动杆和支撑杆11的上端均铰接于调速器壳体上。支撑杆被很强的调速弹簧6拉住,在转速低于最大工作转速的条件下,支撑杆始终被拉靠在齿杆行程调整螺栓22的端头上。支撑杆的中下端有一轴销插在拨叉18上端的凹槽内。拨叉的中部与控制杆16的一个臂相连,控制杆的另一臂通过杆系与加速踏板相连,由驾驶员操纵。上拨杆14及下拨杆15与导动杆铰接,上、下拨杆将同步运动。下拨杆的下端有一销轴,插在拨叉下端的凹槽内,上拨杆的上端通过连杆9与供油调节齿杆7相连,顶部被起动弹簧8拉住。在支撑杆下端后方的调速器壳体上装有怠速顶杆17和怠速弹簧21以及校正顶杆20和校正弹簧19,分别用于控制怠速和转矩校正控制。任务5.1柴油供给系统检修柴油机燃料系主要部件任务5.1柴油供给系统检修柴油机燃料系主要部件怠速工况(1)起动加浓。发动机静止时,飞锤在起动弹簧的作用下向内收缩至极限位置。受调速弹簧的拉动及齿杆行程调整螺栓的限制,支撑杆的位置保持不动。起动前,将控制杆推至全负荷供油位置(图5-27)。此时,拨叉绕D点逆时针方向转动,带动上、下拨杆作逆时针方向摆动。上拨杆的上端通过连杆推动供油调节齿杆向供油量增加的方向移动。同时,起动弹簧也对上拨杆作用一个向左的拉力,使其绕C点作逆时针方向偏转,带动B点和A点进一步向左移动,结果滑套推动滚轮并带动飞锤转动直至飞锤处于向心极限位置为止。从而保证供油调节齿杆进入起动最大供油量位置,即起动加浓位置。此时的供油量约为全负荷额定供油量的150%左右。(2)稳定怠速。发动机起动后,将控制杆拉到怠速位置(图5-27)。发动机便进入怠速工况。此时,作用在丁字块上有三个力:飞锤的离心力、怠速弹簧的作用力及起动弹簧的作用力。当飞锤离心力与怠速弹簧和起动弹簧的合力相平衡时,丁字块便处于某一位置不动,亦即供油调节齿杆处于某一供油位置不动,发动机就在某一相应的转速下稳定运转。若发动机转速降低,飞锤离心力减小,在怠速弹簧及起动弹簧的作用下,丁字块将向左移动,使导动杆绕上端支承点向左偏转,从而带动上、下拨杆绕C点逆时针方向转动,通过连杆带动供油调节齿杆向供油量增加的方向移动,使发动机转速回升。若发动机转速升高,飞锤离心力随之增大,使丁字块向右移动,进一步压缩怠速弹簧,同时带动导动杆绕其上端支承点向右偏转,从而使上、下拨杆绕C点顺时针方向转动,结果使供油调节齿杆向供油量减少的方向移动,使发动机转速降低。因而起到了稳定怠速的作用。任务5.1柴油供给系统检修柴油机燃料系主要部件怠速工况任务5.1柴油供给系统检修柴油机燃料系主要部件中等转速工况(3)中等转速。中等转速是指发动机转速在怠速和额定转速之间,供油调节齿杆处于部分负荷供油位置。此时由于发动机转速较高,飞锤离心力增加,丁字块推动怠速顶杆克服怠速弹簧和起动弹簧张力而移动,直到怠速顶杆与校正顶杆接触为止,并停留在该位置(图5-28)。柴油机在中等转速运转时,飞锤的离心力不足以克服调速弹簧拉力的作用,飞锤、滑套及丁字块将保持在该位置不动。即发动机在中等转速范围内工作时,调速器不起调节供油量的作用。而此时根据负荷的变化需改变供油量时,驾驶员可改变控制杆的位置,通过拨叉、上下拨杆及连杆带动油量调节齿杆向供油量减少或增加的方向移动,以改变供油量。任务5.1柴油供给系统检修柴油机燃料系主要部件中等转速工况任务5.1柴油供给系统检修柴油机燃料系主要部件超速工况(4)限制超速。当发动机转速超过额定转速时,飞锤离心力就能克服调速弹簧的拉力,丁字块推动支撑杆并带动导动杆绕其上支点向右偏转,同时也使B点右移。由于控制杆的位置不变,所以C点的位置也不动。这样,上下拨杆就绕C点向右偏摆,通过连杆拉动油量调节齿杆向减油方向移动。从而限制发动机转速不超过额定的工作转速。利用调速螺钉可改变调速弹簧的预紧力,即可调节发动机的额定转速。任务5.1柴油供给系统检修柴油机燃料系主要部件超速工况任务5.1柴油供给系统检修柴油机燃料系主要部件(五)喷油器喷油器的功用有两个:一是使一定数量的燃油得到良好的雾化,促进燃油着火和燃烧;二是使燃油的喷射按燃烧室类型合理分布,使燃油与空气得到迅速而完善的混合,形成均匀的可燃混合气。为此,喷油器应满足以下要求:①喷油器应具有一定的喷射压力和射程,以及合适的喷雾锥角和喷雾质量。②停止喷油要迅速,不发生燃油的滴漏,以免恶化燃烧过程。③最好的喷油特性是在每一循环的供油量中,开始喷油少,中期喷油多,后期喷油少。以减少备燃期的积油量和改善燃烧后期的不利情况。喷油器常见的型式有两种:孔式喷油器和轴针式喷油器。任务5.1柴油供给系统检修柴油机燃料系主要部件(五)喷油器孔式喷油器图5-30孔式喷油器1-回油管螺栓;2-调压螺钉护帽;3-调压螺钉;4-进油管接头;5-调压弹簧;6-顶杆;7-喷油器体;8-紧固螺套;9-针阀体;10-针阀;11-喷油器锥体任务5.1柴油供给系统检修柴油机燃料系主要部件轴针式喷油器轴针式喷油器如图所示,其构造与工作原理与孔式喷油器基本相同。其不同点是针阀12下端的密封锥面以下还延伸出一个倒锥形或圆柱形的轴针,轴针伸出喷孔外,使喷孔成为圆环状的狭缝。这样,喷油时喷注将呈空心的锥状或柱状(图5-33b)。喷孔的通过截面与喷注锥角的大小取决于轴针的形状与升程。任务5.1柴油供给系统检修柴油机燃料系主要部件轴针式喷油器图5-32轴针式喷油器1-针阀体;2-喷油器体;3-顶杆;4-调压弹簧;5-回油管螺栓;6-调压螺钉护帽;7-调压螺钉;8-垫圈;9-滤芯;10-进油管接头;11-紧固螺套;12-针阀任务实施一、柴油机燃料系的维护1.柴油的净化柴油机使用的柴油,除应按照行车使用说明以内规定与季节变化选用外,柴油中不应含有机械杂质和水分。使用中保持柴油清洁的措施是:(1)柴油在加入柴油箱之前、一般要经过72小时的沉淀过滤,加油时,加油口附近要清洁,不得晃动油桶或将油管插到底,最好采用密闭加油。(2)适时放出柴油和柴油滤清器内的沉淀物,并按时清洗柴油滤清器。(3)拆卸高压管或其他管路时.要用清洁的布包扎油管接头,防止尘土进入油管或机件内。2.保证管路密封柴油管路应不漏油,不进气。管路漏油与进气将会导致供油不足,甚至中断供油,从而使起动困难,工作不稳定,功率下降,甚至会自行熄火。任务实施当柴油管路中进气而使油路中形成气阻后,应立即按下述程序放气。(1)给油箱加注足够的柴油。(2)先用柴油滤清器上的放气螺钉,再用喷油泵上部的放气螺钉分别放掉本部位的空气。放气时,用手油泵连续泵油,使放气螺钉中流出的柴油中再无气泡时,即旋紧放气螺钉。(3)起动发动机,旋松喷油器高压油管接头,排放该缸高压油管中的空气。但必须在油管溢流的状态下紧固油管接头。(4)在发动机运转时,检查柴油滤清器、喷油泵的放气螺钉和油管接头是否漏油。3.主要部件维护(1)喷油泵喷油泵的维护作业主要有外部的清洁、校准供油正时和向供油提前角自动调节装置补给润滑油等。下面主要介绍喷油提前角的校正方法:喷油器喷油提前角的大小,对于柴油机的工作过程影响极大。喷油提前角与供油提前角有直接的关系。在使用中,通过改变供油提前用的大小来改变喷油提前角。供油提前角的检查、校对应按以下程序进行:a)确定曲轴的位置按柴油机工作旋向转动曲轴。使飞轮上的供油正时记号与飞轮壳上的标记对正。或使曲轴前带轮上的供油提前角记号与正时齿轮壳上的标记对正b)检查供油提前角检查联轴器从动凸缘盘上的划线足否与喷油泵前壳体上的刻线对正。若没有对正.即松开连接主动凸缘盘与中间凸缘盘的螺栓.转动喷油泵凸轮轴使刻线对正,然后拧紧连接螺栓。任务实施供油提前角也可以按下述方法检查:在基本对正曲轴位置后,将一缸分泵的出油阀和出油阀弹簧拆下,装上检查用的出油管。用手油泵泵油,此时,应保证出油管的柴油流出,在泵油的同时,顺时针方向转动曲轴,在出油停止的瞬间使曲轴停转。此时飞轮或曲轴带轮的刻度即为一缸供油提前角。如供油提前角有误差,可通过联轴器进行调整。方法如下:松开连接主动凸缘盘和中间凸缘盘的螺栓,慢慢转动驱动轴(或曲轴)使联轴器转动一定角度。顺喷油泵凸轮轴转动方向转动为推迟提前角,逆喷油泵凸轮轴转动方向转动为提早提前角,然后紧固螺栓。(2)输油泵维护时,应清洗检查输油泵。首先,检查并清洗进油口上的滤网。输油泵经清洗后,用于指压下推杆,应能将活塞完全压进;松开于柄,手柄应能完全弹出。否则,应拆检活塞、推杆的卡滞故障。任务实施二、输油泵的检修1.输油泵的检查(1)检查手压泵手柄,松开手钮后是否灵活弹出,柱塞是否上下滑动平顺,缸筒是否磨损或凹陷,如有损坏,应予更换。(2)检查推杆、柱塞和泵体间是否松旷,以及弹簧、衬垫、螺塞等有无损伤,必要时予以更换。(3)检查止回阀以及座合面有无磨损或变形以及有无台阶。若缺陷严重应更换。(4)检查挺杆、推杆、滑动件、滚轮与滚轮销的间隙,以及卡簧等的磨损、裂纹和刮伤。如缺陷严重,应更换。(5)检查止回阀弹簧有无变形、松弛和损伤。不可用时,应更换。(6)检查油管接头、滤网和衬垫有无破损。若损坏,应更换。(7)检查泵体上的阀座是否有变形和磨损,必要时应更换泵体。任务实施2.输油泵的试验(1)密封性试验——拧紧手压泵手钮,封闭出油口,对进油口施加0.2MPa的空气压力,将输油泵浸入煤油槽中,检验输油泵的漏气量,每分钟应小于30mL。如果有微小气泡从油隙渗出还是正常的。(2)吸油性能试验——把输油泵装到喷油泵上,连接一根油管,将输油泵置于比油平面约高1米处,以60r/min的转速带动输油泵,在1min内,应能吸进和排出油液。(3)手压泵吸油试验——以每分钟60—l00次的速度压动手压泵手钮,观察手压泵在压动60次以前能否吸进和泵出油液。(4)供油量的试验——驱动喷油泵在l000r/min的转速下运转,若输油泵在每15s内能供油300mL,则供油率是适当的。任务实施三、柴油滤清器的清理与检修1.滤清器的清洗(1)在取出滤清器滤芯之前,应先旋下滤清器下端的排污螺塞,放出污垢,然后清洗。(2)滤芯的清洗应在已过滤的煤油或轻柴油中进行。纸质滤芯应定期更换。二级滤芯清洗时应先冲洗外部,然后用压缩空气从滤芯内腔吹射。清洗后应仔细检查滤芯有无破损,如有应予更换。2.滤清器的检修(1)检查壳体有无裂缝,盖和中心螺杆有无损伤,如有应予更换。(2)检查回油阀的回油压力,回油开启压力为0.1-0.15MPa。以保持输油泵以后的燃油管路内有一定的压力。3.高压油管的检修高压油管进行清洗后,检查有无裂纹,管接头处有无渗漏等现象。任务5.2电控柴油喷射系统检修柴油机电控喷油系统根据不同的控制方式,分为脉动式电控喷油系统、脉动+时间控制式喷油系统和共轨式喷油系统三类。脉动式喷油系统,包括如直列喷油泵、分配泵等。这类泵的原有的油量及供油规律控制靠柱塞螺旋槽(分配泵为油量控制套筒)、机械调速器和油泵凸轮,喷油定时靠机械式喷油提前器(分配泵为液压自动提前器),它们的供油方式都是脉动的。将这类喷油系统电控化,脉动的供油方式没有改变,称为脉动式电控喷油系统。脉动+时间控制式喷油系统主要指电控泵喷嘴系统和电控单体泵系统,此类系统仍保持传统的柱塞往复运动脉动供油方式,但由电磁溢流阀开、闭时间和时刻来控制油量和定时。共轨式喷油系统不采用柱塞泵脉动供油原理,而是由公共油道(共轨)或蓄压室向各喷油器提供所需的高压燃油,通过随工况而变化的实时控制共轨上的高速电磁阀调节喷射压力和喷油规律。这类电控系统又分为蓄压式电控燃油喷射系统、液力增压式电控燃油喷射系统和高压共轨式电控燃油喷射系统。任务5.2电控柴油喷射系统检修(一)电控直列泵在原直列喷油泵基础上装有齿杆位移传感器、凸轮轴或曲轴的转角位移及转速传感器、线性电磁铁的执行器、电控单元等组成的控制系统,对喷油量进行调节。喷油量的计量按位置控制方式,根据加速踏板位置、转速等输入信息、以柱塞的供油始点和供油终点间的物理长度,即有效行程(位置)来确定,而有效行程又是由供油齿杆的位置决定的。图5-40为德国博世公司的电控直列泵。任务5.2电控柴油喷射系统检修(一)电控直列泵任务5.2电控柴油喷射系统检修脉动式电控喷油系统直列喷油泵的机械控制喷射系统通过加速踏板和调速器作用于齿杆,反馈的控制信息是柴油机转速和加速踏板的位置,二者通过机械联系改变供油齿杆位置而控制喷油量,电控后喷射系统则通过传感器检测柴油机的运行状态和环境条件,并由电控单元ECU计算出适应柴油机运行状况的控制量,然后由执行器实施。具体说来,加速踏板位置为一可变电压信号,它反映的是驾驶员愿望,通过标定加速踏板位置电压信号和转速信号与供油齿杆位置的对应关系,同时包括由其他传感器,如各种温度、进气压力、车速、制动、离合器分离等信号对供油齿杆位置进行修正的关系,并以软件的形式存储于ECU中,ECU检测到各种信息后,通过线性电磁铁的执行器改变齿杆位置。例如,当采集到离合器分离信号时,线性电磁铁的执行器将齿杆拉到怠速位置。因此,它比纯机械喷射系统控制精确、灵敏;而且在需要扩大控制功能时,只需改变电控单元的存储软件,便可实现综合控制。任务5.2电控柴油喷射系统检修脉动式电控喷油系统图5-41Zexel公司的可变预行程直列泵1-预行程执行器;2-柱塞副;3-齿杆;4-喷油定时杆任务5.2电控柴油喷射系统检修脉动式电控喷油系统(二)电控分配泵用电控装置取代机械调速器和提前器,对VE分配泵供油量调节套筒的位置以及液压提前器进行低频连续调节,以实现油量和定时的控制,图5-43是日本电装公司生产用VE分配泵的电控喷油系统。任务5.2电控柴油喷射系统检修脉动式电控喷油系统(二)电控分配泵图5-43日本电装公司用VE分配泵的电控喷油系统1-供油量调节套筒位置传感器;2-供油量控制电磁阀;3-转速传感器;4-定时器位置传感器;5-供油量调节套筒;6-定时器控制阀;7-加速踏板位置传感器;8-进气压力传感器;

9-冷却液温度传感器;10-进气温度传感器;11-加速踏板任务5.2电控柴油喷射系统检修脉动式电控喷油系统时间控制式喷油系统实现了对喷油率的柔性控制,对于改善柴油机的性能具有十分重要的意义。时间控制式柱塞泵脉动喷油系统仍保持传统的柱塞往复运动脉动供油方式,利用安装在高压油路中的高速、强力电磁溢流阀来直接控制喷油始点和喷油量,柱塞副只起加压、供油作用,没有油量调节功能。为此取消了专用于调节油量和定时的机构,如调速器、提前器、供油调节杆、柱塞斜槽乃至出油阀组件等。图5-45德国博世公司电控泵喷嘴系统在柴油机上的安装图,图5-46为电控泵喷嘴工作原理图。任务5.2电控柴油喷射系统检修脉动式电控喷油系统脉动时间控制式喷油系统图5-45电控泵喷嘴在柴油机上的安装图图5-46电控泵喷嘴工作原理图1—加速踏板传感器;2—电控单元;3—驱动凸轮轴;1—柱塞;2—电磁溢流阀;4—摇臂;5—泵喷嘴喷油器;6—增压压力传感器;3—旁通油路;4—柱塞腔;7—转速传感器;8—冷却液温度传感器5—高压油路;6—喷油器9—曲轴位置传感器

任务5.2电控柴油喷射系统检修脉动式电控喷油系统图5-48是德国博世公司电控单体泵系统在柴油机上的安装图;图5-49为其工作原理图。可以看出,电控单体泵的工作原理与电控泵喷嘴类似,事实上,二者也具有同样的控制效果,这里不再赘述。任务5.2电控柴油喷射系统检修脉动式电控喷油系统图5-48电控单体泵在柴油机上的安装图

图5-49电控单体泵工作原理图1—加速踏板传感器;2—电控单元;1—驱动凸轮轴;2—柱塞;3—柱塞腔3—增压压力传感器;4—冷却液温度传感器

;4—电磁溢流阀;5—高压油路;6—喷油器5—曲轴转速传感器;6—凸轮轴转速传感器

7—驱动凸轮轴;8—单体泵;9—喷油器任务5.2电控柴油喷射系统检修高压共轨喷油系统共轨系统不再应用柱塞脉动供油原理,而是先将柴油以高压(喷油压)状态蓄集在被称为共轨(Commonrail)的容器中,然后利用电磁三通阀将共轨中的压力油引到喷油器中完成喷射任务。利用安装在高压油路中的高速、强力电磁溢流阀来直接控制喷油始点和喷油量,通过实时变更电磁阀升程和改变高压油路中的油压来实现喷油率和喷油压力的控制。共轨中蓄积的与喷油压力相同的柴油,此油直接进入喷嘴(针阀腔)开启针阀进行喷射,这就是高压共轨系统。比较成熟的有德国博世公司的CR系统、日本电装公司的ECD-U2系统等。概括起来高压共轨系统的主要优点有:(1)共轨系统中的喷油压力柔性可调,对不同工况可确定所需的最佳喷射压力,从而优化了柴油机综合性能。(2)可独立地柔性控制喷油正时,配合高的喷射压力(120~200MPa),可同时控制NOx和微粒(PM)在较小的数值内,以满足排放要求。(3)柔性控制喷油速率变化,实现理想喷油规律,容易实现预喷射和多次喷射,既可降低柴油机噪音和NOx排放,又能保证优良的动力性和经济性。(4)由电磁阀控制喷油,其控制精度较高,高压油路中不会出现气泡和残压为零的现象,因此在柴油机运转范围内,循环喷油量变动小,各缸供油不均匀可得到改

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