故障檢修與技術(shù)維護(hù)

柴油發(fā)電機(jī)組噴油泵的檢查與調(diào)整

 

摘要：對(duì)于柴油機(jī)無(wú)論是國(guó)產(chǎn)的或是引進(jìn)國(guó)外的，在燃料供給系統(tǒng)中，燃油泵是非常關(guān)鍵的部件。它工作的好壞，直接關(guān)系到燃油的噴油壓力，噴霧質(zhì)量。 如果柴油發(fā)電機(jī)在工作中發(fā)生振動(dòng)，并有敲擊聲或排氣管冒黑煙等現(xiàn)象，一般是由于燃油泵或燃油調(diào)速系統(tǒng)零件發(fā)生故障而引起的，因此，應(yīng)進(jìn)行仔細(xì)檢查并分析原因。為了保證柴油發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行，康明斯公司在本文論述了對(duì)噴油泵的安裝、檢查與調(diào)整提出了具有可操作性的方法，從而可保證充份發(fā)揮柴油發(fā)電機(jī)的動(dòng)力性能和經(jīng)濟(jì)性能。

 

一、燃油泵的檢查和調(diào)整

 

      燃油泵在使用過(guò)程中，燃油泵的柱塞偶件，出油閥偶件及操縱機(jī)件和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)零件均會(huì)有磨損。若這些機(jī)件的磨損量超過(guò)規(guī)定值時(shí)，就會(huì)使燃油供給系統(tǒng)的供油量降低，各缸供油不均勻度增加，供油時(shí)間不準(zhǔn)確，造成柴油發(fā)電機(jī)工作粗暴，怠速轉(zhuǎn)速不平穩(wěn)，啟動(dòng)困難，功率降低，油耗率增高等不良情況，因此，柴油發(fā)電機(jī)長(zhǎng)期使用后應(yīng)進(jìn)行檢查。

1、分列式燃油泵噴油時(shí)間的檢查

（1）將第一缸高壓油泵的高壓油管拆下，裝上定時(shí)管，然后壓入柴油，直到玻璃管內(nèi)看見(jiàn)油面為止。

（2）第1缸活塞在壓縮沖程的上止點(diǎn)，再在飛輪上裝一個(gè)360°的紙盤(pán)，并在飛輪殼上做一個(gè)記號(hào)，記下此記號(hào)相對(duì)位置，記號(hào)對(duì)準(zhǔn)某一刻度（如0°）。

（3）慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)飛輪，當(dāng)玻璃管內(nèi)的柴油剛剛上升時(shí)，停止轉(zhuǎn)動(dòng)飛輪，再看原記號(hào)0°位置距飛輪殼記號(hào)的刻度讀數(shù)，此讀數(shù)在說(shuō)明書(shū)技術(shù)要求范圍內(nèi)，表明噴油時(shí)間合適，否則應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。

      調(diào)整時(shí)，先將高壓油泵的鎖緊螺帽松開(kāi)，然后調(diào)節(jié)調(diào)整螺絲，螺絲旋進(jìn)，供油時(shí)間落后，螺絲旋出，則供油時(shí)間提前。調(diào)好后將鎖緊螺帽固緊。

2、組合式燃油泵噴油提前角的檢查與調(diào)整

      組合式燃油泵由油泵體、分泵、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及油量控制機(jī)構(gòu)組成，分泵泵油原理如圖1所示，油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)如圖2所示。噴油提前角的檢查和調(diào)整應(yīng)按分泵和總泵順序進(jìn)行。

（1）分泵的檢查與調(diào)整。

      當(dāng)調(diào)整某一汽缸噴油提前角時(shí)，應(yīng)使該缸處于壓縮沖程位置，同時(shí)該缸所對(duì)應(yīng)的高壓油泵的柱塞在上止點(diǎn)，即處于噴油位置。可按下面方法進(jìn)行判斷。

① 找飛輪上的記號(hào)

      先使第1缸活塞處于上止點(diǎn)，再反轉(zhuǎn)曲軸至上止點(diǎn)前噴油提前角的數(shù)值（直接噴射式燃燒室柴油機(jī)提前角約為28°～35°，分隔式燃燒室柴油機(jī)提前角為15°～20°），此時(shí)第1分泵柱塞應(yīng)是噴油位置。

② 檢查油泵柱塞被頂起最高位置

      此時(shí)柱塞頂與出油閥座底平面之間間隙應(yīng)為0.4～1.0mm，而活塞則處于壓縮沖程上止點(diǎn)前28°～31°。由于機(jī)件在機(jī)器內(nèi)部無(wú)法直接測(cè)量，可在外部間接測(cè)量，即在調(diào)整供油時(shí)間的基礎(chǔ)上，用螺絲刀壓縮柱塞彈簧，消除加在柱塞的壓力，然后用0.4～1.0mm的厚薄規(guī)，在柱塞下端與調(diào)節(jié)墊塊之間插試。若不符合要求，可增減墊塊來(lái)調(diào)整。通過(guò)墊塊每增加0.4mm，供油提前角約提前1°。第1分泵調(diào)整完后，以第1缸為基準(zhǔn)，再按燃油泵的供油順序和間隔角度調(diào)整其余各缸。

（2）總泵噴油提前角的調(diào)整。

      分泵的噴油提前角調(diào)定后，可在曲軸前軸端裝一刻度盤(pán)，機(jī)體蓋上裝一指針，使第1缸活塞到達(dá)壓縮沖程的上止點(diǎn)，再反向轉(zhuǎn)動(dòng)約30°～40°；然后，轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸使第1缸開(kāi)始噴油，此時(shí)燃油泵聯(lián)接器上的定時(shí)標(biāo)記線應(yīng)對(duì)準(zhǔn)總泵端板刻線，此時(shí)從飛輪殼檢視孔上觀察，指針?biāo)革w輪上的刻度即為噴油提前角。如果所指示的角度不是要求的范圍時(shí)，可松開(kāi)聯(lián)軸器盤(pán)上的二個(gè)連接螺釘，慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸，使聯(lián)軸器盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)要求的角度，傳動(dòng)軸接頭上刻有分度線，每格3°，調(diào)整合適后，將二個(gè)連接螺釘固緊。

 

圖1  噴油泵分泵的泵油原理

圖2  噴油泵油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)分類

 

二、供油量的檢查和調(diào)整

 

      供油量的檢查和調(diào)整，包括額定轉(zhuǎn)速時(shí)供油、怠速時(shí)供油及停止供油等內(nèi)容，各種供油量廠家在出廠前都經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)后規(guī)定的，因此，必須符含說(shuō)明書(shū)的要求。

1、供油量不均勻度的檢查調(diào)整

      當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)在供油不均勻度過(guò)大的情況下工作時(shí)，會(huì)使機(jī)器出現(xiàn)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定，震動(dòng)嚴(yán)重及排氣管冒黑煙等不良現(xiàn)象。由于各缸供油量不一致，燃油燃燒后產(chǎn)生的膨脹壓力也不同，因此，柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)忽快忽慢，尤其在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，更為明顯。而且因供油量不同，可能在某缸內(nèi)的柴油得不到完全燃燒，使排氣管出現(xiàn)冒黑煙現(xiàn)象。多缸柴油發(fā)電機(jī)供油量不均勻度可由下式確定：

r=G_max - G_min / G_cp*100%=G_max - G_min / G_max + G_min / 2*100%

式中，r—各缸供電不均勻度；

G_max—單位時(shí)間內(nèi)，各缸中最大供油量（g）；

G_min—單位時(shí)間內(nèi)，各缸中最小供油量（g）；

G_cp—平均供油量（g）。

      一般多缸柴油發(fā)電機(jī)，在額定轉(zhuǎn)速下滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，供油不均勻度應(yīng)不超過(guò)2%～3％，中等負(fù)荷時(shí)不超過(guò)8％，怠速時(shí)不應(yīng)超過(guò)30％。

2、供油量的檢查

      檢查油泵的供油均勻度，一般應(yīng)在試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行，調(diào)整試驗(yàn)時(shí)可用原有的噴油器或?qū)Ｓ玫臉?biāo)準(zhǔn)噴油器，噴油壓力按說(shuō)明書(shū)規(guī)定的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整。如果沒(méi)有試驗(yàn)臺(tái)設(shè)備，也可用手搖試驗(yàn)調(diào)整，其方法如下：

      將油泵裝在臺(tái)鉗上，在油泵接合器上裝上手搖機(jī)構(gòu)，安好油管與噴油器及油箱的通路，并將齒桿處于供油位置，轉(zhuǎn)動(dòng)手搖機(jī)構(gòu)約50次，同時(shí)旋開(kāi)燃油泵的放氣螺塞，放出油道中的空氣。在每個(gè)噴油器噴嘴下裝一個(gè)約100~150ml容積的量杯，供裝油用。然后，以100轉(zhuǎn)/分鐘勻速轉(zhuǎn)動(dòng)油泵軸，使各噴嘴噴油200次或400次，最后檢查各量杯所收集的油量，并按上述公式算出各分泵供油量差別的百分?jǐn)?shù)，即該機(jī)供油不均勻度。為準(zhǔn)確起見(jiàn)，試驗(yàn)應(yīng)不少于2次。

3、供油量的調(diào)整方法

      燃油泵調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)分為兩種，如圖3、圖4所示。在檢查過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)某分泵的供油量相差過(guò)大，可按下述方法調(diào)整：

（1）拔叉拉桿式油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)

      將燃油泵調(diào)整拉桿向停止供油方向拉出，便于松開(kāi)調(diào)節(jié)撥又夾塊上的鎖緊螺釘，旋松后用一根細(xì)鐵棒插入油量控制撥叉夾塊上，再用小錘輕輕敲打，使控制撥又移動(dòng)。若某一分泵的供油量過(guò)多，使它向右移動(dòng)。如果供油量過(guò)少，則向反方向移動(dòng)，調(diào)好后隨即將撥又夾塊固緊。

（2）齒圈齒條式油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)

      對(duì)于齒圈齒條式油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，可調(diào)節(jié)齒條和齒圈來(lái)達(dá)到各分泵供油量一致。

 

圖3  噴油泵齒圈齒條式油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)原理

圖4  噴油泵拔叉拉桿式油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)原理.

 

三、燃油泵精密偶件的檢查

 

      柴油發(fā)電機(jī)在使用過(guò)程中隨著燃油泵柱塞偶件和出油閥偶件的磨損，其配合間隙增大，供油量和供油壓力降低，供油時(shí)間延遲，各分泵噴油量的不均勻度將增加，造成柴油發(fā)電機(jī)工作不正常，因此，長(zhǎng)期使用后對(duì)燃油泵的精密偶件應(yīng)進(jìn)行檢查。

1、柱塞偶件的檢查

      柴油機(jī)噴油泵的柱塞偶件結(jié)構(gòu)如圖5所示。

（1）柱塞與套筒滑動(dòng)性能的檢查。

      如圖6所示。將柱塞偶件徹底清洗干凈，并在柱塞上涂以柴油，插入套筒的1/3長(zhǎng)度柱塞能在垂直或傾斜45°的條件下依靠自身重量自由滑下，即可認(rèn)為間隙是合適的。柱塞在套筒內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)幾個(gè)不同位置，反復(fù)試驗(yàn)幾次，每次均應(yīng)自由滑下。

（2）柱塞與套筒密封性的檢查。

      簡(jiǎn)單的檢查方法，一只手握住套筒，用兩個(gè)手指堵住套筒頂上的孔和側(cè)面的進(jìn)油孔，另一只手拉出柱塞，應(yīng)感到有明顯的吸力，放松柱塞，應(yīng)能迅速回到原位，柱塞在幾個(gè)不同位置，再反復(fù)試幾次，每次均符合要求，表明它的密封性是良好的。

      如果柱塞偶件使用較久，磨損不符合要求應(yīng)進(jìn)行修配，若磨損不太嚴(yán)重，可重新選配研磨后使用，若磨損嚴(yán)重，應(yīng)更換新件，選配研磨，以達(dá)到兩零件正常的0.0013～0.0015mm的配合間隙。

2、出油閥偶件的檢查

      柴油機(jī)噴油泵的出油閥偶件結(jié)構(gòu)如圖7所示。

（1）出油閥偶件的外觀檢驗(yàn)

      出油閥偶件外觀檢驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)有以下情況時(shí)應(yīng)更換：

① 出油閥的減壓環(huán)帶有嚴(yán)重的磨損痕跡。

② 錐面磨損過(guò)多，并有金屬剝落痕跡和劃痕。

③ 出油閥體和閥座端面及錐面有裂紋。

④ 閥體或閥座錐面銹蝕。

（2）檢查出油閥滑動(dòng)性能

      如圖8（a）所示。將出油閥偶件放在柴油中浸泡1～2小時(shí)，取出后拿住閥座，在垂直位置抽出出油閥體約1/3，松開(kāi)時(shí)，閥體應(yīng)能靠自重，自由落到閥座支承面上，然后，將閥體旋轉(zhuǎn)幾個(gè)角度，再試幾次結(jié)果一樣為合格。

（3）檢查出油閥的密封性能

      如圖（b）所示。用大拇指和中指拿住出油閥，食指按住出油閥體，用嘴吸出油閥座下平面的孔，并移于嘴唇，若能吸住，表明出油閥密封，這是一種簡(jiǎn)易的檢查方法。正規(guī)的方法應(yīng)用專用工具連同出油閥偶件接到噴油器試驗(yàn)器高壓油管上去試驗(yàn)。

3、柱塞套筒與泵體的間隙

      一般為0.016～0.10mm。如果間隙過(guò)大，會(huì)使套筒不牢固，增加柱塞與柱塞套筒的偏擺和磨損，使柱塞不能在套筒內(nèi)沿軸線中心正常運(yùn)動(dòng)，并且經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)卡死現(xiàn)象。因此，間隙不符要求，應(yīng)重新選配。

4、柱塞榫舌與小齒輪體下緣楔槽的裝配間隙

      一般為0.015～0.08mm。如磨損后間隙超出范圍，會(huì)出現(xiàn)供油控制呆滯現(xiàn)象，影響柴油發(fā)電機(jī)調(diào)速時(shí)轉(zhuǎn)速過(guò)程的圓滑性，因此，磨損后應(yīng)換新件。

5、調(diào)節(jié)齒輪與齒桿

      在使用時(shí)間比較久后，也會(huì)有較大的磨損，其配合間隙為0.025～0.05mm。若磨損過(guò)甚，會(huì)使供油量不勻，引起柴油發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速忽快忽慢，故應(yīng)更換新件。

6、調(diào)節(jié)齒桿與泵體孔襯套的配合間隙

      一般為配合間隙0.032～0.10mm。間隙過(guò)大或過(guò)小，會(huì)造成柴油發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)，出現(xiàn)忽高忽低游車現(xiàn)象，甚至可能產(chǎn)生飛車。因此，當(dāng)配合間隙超過(guò)0.10mm時(shí)，應(yīng)更換新襯套。新襯套的外圓與泵體孔配合過(guò)盈為0.03～0.075mm。

 

圖5  柴油機(jī)噴油泵柱塞偶件的結(jié)構(gòu)	圖6  噴油泵柱塞滑動(dòng)性能試驗(yàn)
圖7  柴油機(jī)噴油泵出油閥偶件的結(jié)構(gòu)	圖8  噴油泵出油閥密封性能檢驗(yàn)

 

四、PT燃油泵的拆裝步驟

 

1、PTG燃油泵拆卸程序

      在拆卸油泵之前，先用清洗液和壓縮空氣清洗整臺(tái)燃油泵，然后，按下面步驟進(jìn)行拆卸：

（1）取下截流閥及脈沖衰減器與齒輪泵的緊固螺釘。

（2）用木铘頭或塑料郇頭輕輕敲擊，把齒輪泵從主泵體上取下。然后，取下油門(mén)軸固定定位的彈性卡環(huán)，并取出油門(mén)軸。

（3）用卡環(huán)夾鉗，取下調(diào)速器墊片組的卡環(huán)和調(diào)速器彈簧組仵

（4）卸下螺釘，取下前蓋，并將調(diào)速器柱塞從主泵殼體中拉出。

（5）卸去轉(zhuǎn)速表傳動(dòng)組件的緊固螺帽，并用銅質(zhì)沖頭和錘子，把轉(zhuǎn)速表組件從泵的殼體中小心地打出。

（6）取出調(diào)速器飛錘輔助柱塞，用起拔器把調(diào)速器組件從泵的前蓋板上取出，并把泵傳動(dòng)殼體放在熱水中加熱取出。

（7）取下傳動(dòng)齒輪后面的卡環(huán)，從殼體內(nèi)取出傳動(dòng)軸。并用錘子和密封件起拔器把傳動(dòng)軸密封件從前殼體上取下來(lái)。

（8）把燃油泵所有零件浸在清洗溶液中進(jìn)行徹底清洗，再用壓縮空氣進(jìn)行沖刷和吹干。

2、燃油泵安裝程序

      首先應(yīng)核實(shí)柴油發(fā)電機(jī)第1缸仍處于壓縮沖程，并且定時(shí)螺釘是否仍旋入飛輪中。然后，按下列步驟進(jìn)行安裝。

（1）將定時(shí)銷裝入油泵以便使凸輪軸鎖緊在第1缸處。

（2）將組裝好的油泵裝到柴油發(fā)電機(jī)位置上用螺釘固緊，在法蘭和輸油管處用新密封件進(jìn)行密封。

（3）把自動(dòng)提前裝置螺絲孔與油泵對(duì)齊，并將其固定在凸輪軸上的螺釘用扳手扳緊。

（4）從油泵凸輪軸上取下定時(shí)銷，并從飛輪上取出定時(shí)螺釘。然后，轉(zhuǎn)動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)兩圈并設(shè)法重裝定時(shí)螺釘和銷子。若裝不進(jìn)去，就松開(kāi)固定自動(dòng)提前裝置的螺釘，輕輕拍擊直到銷子能裝入油泵凸輪軸之后，上緊螺釘取下銷子。

（5）安裝高壓油管、輸油管、油門(mén)連接桿件及緊急停車裝置。

（6）向油泵和燃油管路中充油放氣。

 3、噴油泵復(fù)驗(yàn)

      噴油泵調(diào)試后的復(fù)驗(yàn)應(yīng)注意以下事項(xiàng)：

① 噴油泵和調(diào)速器調(diào)試后，應(yīng)對(duì)所有試驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，以免調(diào)整過(guò)程中出現(xiàn)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(wèn)題要及時(shí)排除。

② 將各部緊固螺釘、調(diào)整螺釘仔細(xì)擰緊，以防止在發(fā)動(dòng)機(jī)工作中出現(xiàn)松動(dòng)現(xiàn)象，造成故障。

③ 從試驗(yàn)臺(tái)上拆下噴油泵后，倒掉原有機(jī)油，用柴油清洗后按規(guī)定加入干凈的機(jī)油。

④ 用油漆在油量調(diào)節(jié)齒條與油量調(diào)節(jié)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(jìn)、出油口及輸油泵進(jìn)、出油口加上防塵螺塞，以防灰塵落入。

⑥ 在各重要調(diào)整部位加鉛封。

 

總結(jié)：

      柴油機(jī)噴油泵通常安裝在柴油機(jī)的側(cè)面，由螺釘固緊在附設(shè)于機(jī)體的托架上。它由泵體、分泵、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及油量控制機(jī)構(gòu)所組成。柱塞套筒是一個(gè)具有互成180°的兩個(gè)油孔的圓筒，此油孔與噴油泵體內(nèi)的油道相通。柱塞與柱塞套筒為精密偶件，經(jīng)研磨配成對(duì)，更換時(shí)需成對(duì)更換。噴油泵供油量的多少取決于柱塞與柱塞套的相對(duì)位置，單缸供油量的調(diào)整通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)柱塞上的油量控制機(jī)構(gòu)從而轉(zhuǎn)動(dòng)單缸柱塞來(lái)實(shí)現(xiàn)，整機(jī)供油量的調(diào)整是通過(guò)拉動(dòng)齒條或通過(guò)調(diào)節(jié)拉桿移動(dòng)使各缸柱塞同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)供油量的變化。開(kāi)始供油時(shí)間是由柱塞遮住柱塞套上油孔的時(shí)間來(lái)決定的，所以供油時(shí)間的調(diào)整以變更柱塞的高度位置來(lái)調(diào)整，單缸開(kāi)始供油時(shí)間的調(diào)整通過(guò)改變滾輪體的高度來(lái)實(shí)現(xiàn)，而整機(jī)供油時(shí)間的調(diào)整則在噴油泵裝復(fù)柴油機(jī)時(shí)通過(guò)調(diào)整凸輪軸和柴油機(jī)曲軸的相對(duì)位置來(lái)實(shí)現(xiàn)。

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