柴油机维修技术知识

柴油机维修技术知识内容摘要：

大撞击声。 主要原因可能是气门杆上锁片由于振动而脱落；弹簧折断；气门杆折断等。 此时停机更换零件。 柴油发动机 燃油供给系统 柴油发动机 燃油供给系的功用 柴油机燃油供给系是柴油机最精密的组成部分。 其功用是根据柴油机工况的要求，定时、定量、定压地向燃烧室喷入清洁、雾化的柴油，使其与压缩空气迅速、良好地混合并燃烧。 柴油机燃油供给系的工作对柴油机的动力性、经济性、使用可靠性及其对环境的污染有着重要的影响。 为保证柴油机获得良好的工作性能，柴油机燃油供给系应满足以下基本要求： 供油量应与柴油机工况相适应，各循环供油量和多缸柴油机各缸供油量应均匀，而且能够在一定的范围内随负荷的变化而自动调节供油量。 柴油应在恰当的 时刻喷入燃烧室，而且喷油的延续时间应在最有利的范围内。 柴油的喷射应干脆利落、无后滴。 柴油要清洁，以减轻燃油供给系及活塞与气缸的磨损。 柴油机燃油供给系的组成 柴油机燃油供给系统一般由油箱、油管（低压油管、高压油管）、输油泵、柴油滤清器、喷油泵、喷油器、调速器等组成。 柴油机燃油供给系的工作过程：当柴油机工作时，燃油自油箱、进油管经输油泵进入柴油滤清器，过滤后进入喷油泵，然后由喷油泵柱塞偶件压缩产生高压，经出油阀、高压油管进入喷油器。 当压力达到喷油器针阀偶件开启压力时燃油即可经 4 个喷 孔以雾状喷入燃烧室。 喷射后压力下降，针阀在弹簧作用下落座，喷孔不再喷油。 从喷油器泄出的柴油经回油管流回柴油滤清器。 输油泵的供油量要超过喷油泵的泵油量，多余的柴油经过单向回油阀和油管回到输油泵。 从燃油箱到喷油泵这段油路的油压比较低，用来克服滤清器的阻力，称为低压油路，相应的油管即为低压油管。 从喷油泵到喷油器这段油路的油压很高，称为高压油路，相应的油管即为高压油管。 柴油发动机 柴油滤清器 柴油滤清器的作用是使燃油中的机械杂质和水分得到过滤，以保证输油泵、喷油泵、喷油器的正常 工作。 R4105T153 柴油机采用两级柴滤器，即粗滤器和细滤器，分两级进行柴油的过滤 柴油发动机 喷油器 喷油器的功用是将高压油泵供给的高压柴油雾化，并按一定的油束形状、射程喷入燃烧室内。 根据混合气形成与燃烧的要求，喷油器应具有一定的喷射压力、射程与合适的雾锥，并与燃烧室形状相配合。 此外，喷油器喷油开始和终了时刻应正确，停止喷油应迅速、干脆，不发生滴漏现象。 雾化：将柴油喷散成细粒的过程； 喷射压力：喷油器喷油时喷油器内腔中的柴油压力； 射程：喷油器喷出的油束在燃烧前穿透的距离。 喷油器的喷油时间用喷油提前角表示，即喷油器开始喷油时，活塞距上止点对应的曲轴转角。 柴油发动机 喷油器构造 柴油机采用孔式喷油器。 喷油器是由喷油器壳体、喷油器弹簧、弹簧座、喷油嘴（喷油嘴针阀、喷油嘴针阀体）、喷油器螺母等组成。 柴油发动机 喷油器工作过程 当喷油泵工作时，高压柴油经进油管接头与喷油器体的内油道进入针阀体环形槽内，再经过针阀体内油道而进入喷油嘴下部空腔中，由于这时的柴油对针阀的锥面产生的向上推力还不足以克服弹簧的预紧力，针阀与针阀体密封，柴油不能喷出。 当高压柴油对针阀 锥面的推力克服了弹簧的预紧力时，针阀上升，高压柴油通过喷孔喷入燃烧室内。 当喷油泵停止供油时，油腔内油压迅速下降，针阀便在喷油器弹簧作用下迅速下落而关闭喷孔，停止供油。 柴油发动机 喷油器常见问题与分析 喷油器雾化不良 雾化不良的主要原因及排除方法有： 喷油器喷孔堵塞，放入清洁的柴油中浸泡后，用针疏通喷孔。 喷油压力不足， 柴油机喷油压力大小应为 20－。 调整喷油器弹簧垫片。 雾化不良会常引起的故障表现： 柴油雾化不良，燃烧不完全，造成冒黑烟； 燃烧 不完全，会引起柴油机功率不足； 喷孔堵塞还会使柴油机难于起动。 喷油器针阀卡死 柴油中杂质过多会使针阀与针阀体之间混入杂质颗粒，引起喷油器针阀卡死。 当柴油机高负荷运转时突然停车，喷油嘴处温度高，针阀散热减缓，造成针阀与针阀体配合过紧而卡死。 解决办法：拆开喷油器，清洗针阀与针阀体，并更换干净的柴油，或更换喷油器。 柴油发动机 喷油器的维护 柴油机每运转 250 小时左右，检查喷油器喷油开启压力和喷雾质量，必要时加以调整。 为防止喷油器喷孔堵塞引起雾化 不良，必须保证柴油的清洁，约 200 小时更换柴油滤清器芯，约。 小时清洗输油泵进油口滤网。 柴油发动机 影响燃烧的主要因素 燃烧不良会引起冒烟、冒火、异响、功率不足、机温高等故障的出现，影响燃烧的主要因素有： 供油提前角 供油提前角的大小决定了喷油时间的早晚，对柴油机的燃烧过程、性能有很大影响。 供油提前角过大，易引起柴油机工作粗暴并发出异响，供油提前角过小，会引起柴油机冒黑烟、功率不足等故障。 燃油喷射 喷油器的雾化情况、油束射程、喷油 压力等都会引起燃烧不良。 转速 转速过低柴油与空气的混合不良，易引起 “敲缸 ” 负荷 当负荷变化时，柴油机的供油量随之变化。 负荷过大时供油量过大，易引起柴油机冒黑烟。 柴油质量 柴油的质量也会直接影响燃烧。 柴油发动机 喷油泵 喷油泵的功用是定压、定时、定量地向喷油器输送高压燃油。 定压，即使输送给喷油器的柴油有较高的压力，以保证喷油器的雾化质量； 定时，保证柴油在压缩上止点前按规定时间向喷油器供油 ，以确保喷油器在规定时间将燃油喷入燃烧室，各缸供油时间必须一致； 定量，即根据柴油机负荷的大小供给适量的柴油，各缸的供油量应均匀。 为避免喷油器的滴漏现象，喷油泵还必须保证供油停止迅速。 柴油发动机 柱塞式喷油泵构造及原理 柴油发动机 柱塞式喷油泵的构造 喷油泵由分泵、油量调节机构、传动机构和油泵体组成。 分泵 分泵是喷油泵的泵油机构，也是喷油泵的主体。 分泵的数量与气缸数相等 R4105T153 柴油机为四个。 分泵主要由柱塞偶件、出油阀偶件、柱塞弹 簧、出油阀弹簧、弹簧下座、出油阀紧座 (出油阀接头或高压油管接头 ) ①柱塞偶件 由柱塞和柱塞套组成，是一副精密配合的偶件。 其功用是提高油压、泵油、控制供油量和供油时间。 ②出油阀偶件 出油阀偶件包括出油阀和出油阀座，其功用是出油、断油并在断油后迅速降低高压油管内燃油的剩余压力，使喷油器停止供油干脆而无滴油现象。 出油阀的圆锥面是密封面。 出油阀中部的圆柱面 (减压环带 )的作用是在喷油泵供油停止后迅速降低高压油管中的燃油压力，使喷油器立即停止喷油。 油量调节机构 为了适应柴油机负荷和速度的变化而改变供油量，在喷油泵上设有油量调节机构。 R4105T153 柴油机所用 油泵为拉杆 拨叉式（还有一种型式齿杆齿 圈式）。 它是通过相对转动柱塞与柱塞套改变柱塞的有效行程来改变喷油泵的供油量。 传动机构 柱塞式喷油泵的传动机构是由凸轮轴和滚轮传动部件组成的。 凸轮轴通过轴承在支撑在泵体上，前端装有联轴节后端与调速器相连。 喷油泵凸轮轴由柴油机的曲轴通过惰齿轮驱动的。 喷油泵供油的迟早决定喷油器喷油的迟早，它对柴油机工作性能有很大影响。 喷油泵供油提前角的调整方法有两种： 一种是改变喷油泵凸轮轴与柴油机曲轴的相对角位置 (转动喷油泵齿轮 )；另一种是改变滚轮传动部件的高度。 第一种方法同时改变各分泵 (四个 )的供油量，而第二种方法只能调整单个分泵 (即单缸油量调整 )。 柱塞的圆柱面上有直线型斜槽，斜槽内腔和柱塞上面的泵腔用孔道相通。 柱塞套上有圆形油孔，与泵体上的低压油道相通。 柱塞与柱塞套精密配合即为柱塞偶件。 柱塞偶件上方装有出油阀偶件和出油弹簧。 柱塞由喷油泵凸轮轴驱动，在柱塞套内作直线往复运动，此外，它还可以绕自身轴线在一定角度范围内转动 (即油量调 节 )。 当柱塞下移到 a 所示位置时，燃油自低压油腔经油孔被从泵腔挤回低压油腔，直到柱塞上部的圆柱面将油孔完全封闭时为止。 此后，柱塞继续上升到柱塞上部的燃油压力顿时增高，足以推动出油阀克服出油阀弹簧的作用力而上升。 当出油阀上升到其圆柱形环带离开出油阀座时，高压燃油便自泵腔通过高压油管流向喷油器。 当柱塞上移到 c 所示位置时，柱塞上斜槽同油孔开始接通，于是泵腔内的燃油便经柱塞中央孔道、斜槽和油孔流向低压油腔，这时泵腔中油压迅速下降，出油阀在弹簧压力作用下立即回位，喷油泵供油立即停止。 由上述泵油过程可知， 喷油泵只是在柱塞完全封闭油孔到柱塞斜槽和油孔开始接通的这一部分柱塞行程 Hg 内才泵油。 所以，喷油泵每次泵出的油量取决于 Hg 的大小。 要使喷油泵随发动机的工况不同而改变供油量，只须改变柱塞的行程，靠改变柱塞斜槽与柱塞套油孔的相对位置来实现，即将柱塞朝 d 中箭头方向转动一个角度，行程增大而供油量增加；反之则减少。 柴油发动机 柱塞式喷油泵的速度特性 当喷油泵的供油拉杆位置和喷油压力一定时，喷油泵每循环供油量随喷油泵凸轮轴转速而变化的规律，称为喷油泵的速度特性。 柱塞泵的速度特性是：转速低时柱塞间隙的渗油作 用强，使循环供油量相对减小；反之，转速高时，渗油作用弱，供油量增大。 从柱塞式喷油泵的调速特性我们可以看出在负荷不变的情况下，如果没有速度调节装置的存在，发动机的喷油量会随转速的增高而越来越大，而转速的增高又会使得喷油量越来越大。 如果转速不断升高最终会引起柴油机损坏。 柴油发动机 喷油泵供油提前角的调整 供油提前角的大小直接影响气缸内燃料的燃烧，提前角过大或过小都会引起柴油机异响。 提前角过小（即喷油时间过早）气缸内会发出有节奏的清脆的金属敲击声，提前角过大（即喷油时间过迟），会发出低沉而不清晰的声音；此外，提前角过大或过小还会引起功率不足等故障。 所以供油提前角的大小也是柴油机很重要的一个调整项目。 供油提前角的调整方法如下：拆下齿轮室盖上的喷油泵定时检查口盖板，松开固定在喷油泵齿轮轮毂上的压板螺栓，并松开高压油泵一缸高压油管管接螺母，转动盘车齿轮，当发现第一缸刚好出油时停止转动，所对应的飞轮刻度即为此时的供油提前角，继续缓慢转动盘车齿轮，把飞轮转至要调整到的提前角刻度位置上，此时用套筒扳手转动喷油泵轴端六角螺母，顺时针转动为加大供油提前角，逆时针转动为减小供油提前角，当转至高压油泵一缸刚好出油时停止转动，紧 固好四个压板螺栓，并将喷油泵轴端的六角螺母紧固好，以免松动，供油提前角调整完毕。 柴油发动机 调速器 调速器的功用 柴油机在实际工作中，外界的负荷是经常变化的，操纵人员难以预料及随时进行调整。 在柴油机负荷突然由大变小时，供油调节拉杆可能由于某种原因仍保持在原来的大供油量位置，显然，发动机转速在为增高，以至于超速。 这时在喷油泵速度特性的支配下，供油量反而自动增大，更促使发动机转速增高。 这种供油与转速之间的恶性循环将导致发动机超速而排气冒黑烟、发动机过热，往复运动零件的惯性力 增大，使某些机件因过热或过载而损坏。 当柴油机负荷突然增大时，其情况正好相反，即供油量反而不足，使发动机转速突然下降以至熄灭。 由此可见，随着 柴油机负荷的变化，由驾驶员随时地进行供油量的调节是不可能的。 因此，在柴油机上装有调速器，以便负荷变化时能自动地改变供油拉杆的位置以调节供油量，使柴油机转速基本上保持稳定。 调速器的功用就是在规定的速度范围内，根据发动机负荷的变化而自动调节供油量，以维持柴油机的转速基本不变。 调速器安装在喷油泵的后端用以调节供油拉杆位置。 柴油发动机 调速 原理： 喷油泵凸轮轴带动传动盘一起转动，在传动盘凹槽内装有钢球，推力盘装在支承轴上，通过它 (推力盘 )可以带动供油拉杆左右移动。 推力盘与弹簧座之间装有调速弹簧，它在安装时有一定的预紧力。 怠速限制螺钉及高速限制螺钉分别来确定柴油机的标定转速和最低稳定转速。 当喷油泵凸轮轴旋转时，传动盘、钢球一起旋转，这时推力盘的左侧是调整弹簧的作用力，而右侧是钢球旋转时产生的离心力的轴向分力，当二力平衡时推力盘不发生移动。 相反，二力不平衡时，推力 盘左右移动，从而带动供油拉杆使供油量改变。 柴油发动机 喷油泵及调速器的常见问题 两个柴油机常见的故障 游车：所谓游车是指柴油机的转速忽高忽低，波动较大。 飞车：飞车是指柴油机的转速失去控制而不断升高。 喷油泵及调速器常见问题 供油量不均 喷油泵各缸柱塞泵的供油量不均匀，易引起柴油机游车。 解决方法： 在试验台架上检查调整各缸供油量。 供油量不足或过大 供油量不足会引 起柴油机功率不足，供油量过大会引。