(1)A型柱塞式喷油泵的检修与调试 喷油泵因磨损将导致技术状况变差,供油量减少而且供油时间滞后,使大量的燃油在补燃期燃烧,造成燃烧不完全,功率下降等故障。
1)喷油泵的拆卸注意事项。
①拆装必须在室内清洁地方进行,尽量避免灰尘、沙土等环境。
②拆卸前应该用清洁柴油将喷油泵的外部和拆装工具清洗干净。
③在拆下出油阀紧座、柱塞套定位螺钉、推杆体和导向螺钉后,其余零件即可从喷油泵体前后分别取出。如出油阀垫圈因长期压紧而变形,使出油阀座和柱塞套不能靠其自身质量自由取出时,可用直径大于柱塞套外直径的清洁木棒从泵体后部推压柱塞套取出。
④柱塞偶件、出油阀偶件的工作面不能碰伤、刮伤,不能沾上污物,拆下后应在清洁柴油中清洗干净,成对装好放置,更换时必须成对更换。
⑤对有装配要求的部件,如齿条、调整螺钉等零件,应做标记表明原来的装配位置,以防止装配时装错位置。
⑥尽量使用专用工具拆装。
2)柱塞偶件的检修。喷油泵柱塞偶件表面粗糙度低、表面硬度和配合精度均非常高,但在长期的使用过程还是会出现磨损。柱塞偶件磨损除了受燃油压力和流速等因素影响之外,还受到燃油中杂质的影响。当柱塞上行至顶面关闭套筒上的进油口后,燃油中直径相当于配合间隙的机械杂质就会被卡入间隙内成为磨料,当柱塞副磨损到一定程度时,便会造成泄漏,改变供油性能;另外,燃油泄漏量增加,使得供油开始时间延迟,供油停止时间提前,供油持续时间缩短,供油量下降;泄漏量增大,供油压力下降,喷油器雾化质量不良,柴油机不易起动,怠速不稳;由于各缸分泵机构磨损的差异,使得各缸循环油量不均匀度增大,发动机的工作将不平稳。因此喷油泵检修首先应对柱塞偶件进行检修。
①柱塞偶件的外观检验:观察柱塞表面是否有明显磨损痕迹、裂纹、扭曲等;观察柱塞套的内圆柱面是否有锈蚀或者显著刻痕;观察柱塞头部斜槽、直槽及环槽边缘是否有剥落或锈蚀等现象。
②柱塞滑动平顺性检查。用洁净的柴油仔细清洗柱塞副,并涂上干净的柴油后进行试验,如图5-72所示,将柱塞套倾斜60°左右,拉出柱塞全行程的1/3左右。放手后,柱塞应在自重作用下平滑地进入套筒内。然后转动柱塞,在其他位置重复上述试验,柱塞均应能平稳地滑入套筒。
③柱塞偶件密封性检查。柱塞偶件的密封性检查可以使用喷油器试验器检查。先拆除分泵机构的出油阀,放掉泵内空气,再将喷油器试验器的高压油管接入出油阀接头上。移动供油量调节机构的齿条或拉杆将喷油器试验器的高压油管接入出油阀接头上。移动供油量调节机构的齿条或拉杆,使喷油泵处在最大供油位置。转动喷油泵凸轮轴,使被测柱塞移动到行程的中间部位,柱塞顶面应完全盖住进油孔和回油孔。将喷油器试验器的压力调至20MPa后停止泵油,测定压力下降至10MPa的时间。同一喷油泵的所有柱塞偶件的密封性误差应在5%的范围内。
无试验设备时,也可用手指盖住柱塞套的顶部和进、出油口,使柱塞处于最大供油位置,另一只手将柱塞由最上方位置向下拉。此时,应感到有明显的吸力;放松柱塞后,柱塞应能迅速回到原位。否则,应用新柱塞偶件更换。
3)出油阀偶件的检修。出油阀的主要耗损也是磨损,多出现在密封锥面、减压环带和导向部分。密封锥面的磨损是由于停止供油时,因弹簧力和高压油管内残余油压对阀座的冲击,以及燃油中机械杂质作用的结果。减压环带进入阀座时,被进入配合间隙内的机械杂质的切削作用而引起的磨粒磨损。与出油阀相配合的出油阀座在密封的锥面和座孔圆周表面也会出现相应的磨损。
柱塞式喷油泵通常采用的是减载式出油阀。由于出油阀减压环带、密封面的磨损,使出油阀的减压作用减弱或消失,不能迅速停止喷油,甚至出现二次喷油或滴油。另外使减载作用不能灵敏地随发动机转速的增加而增强,当然,也就不能很好地校正进油孔节流作用所造成的转速越高,回油节流作用越强,供油越早,供油越多,与充气系数减小的不相协调的有害速度特性。这种现象破坏了减压作用使供油速度曲线趋于平坦或稍向下倾斜的供油特性。所以,出油阀的磨损,影响喷油正时和燃油的喷射规律或出现后期滴油的现象,将会引起发动机的不正常燃烧,甚至出现冒黑烟以及功率下降等故障。
①出油阀偶件的外观检验。观察出油阀减压环带是否有严重的磨损痕迹,锥形密封面阀座是否有金属脱落或严重磨损、锈蚀等。如有以上现象,则应更换新件。
②出油阀的滑动平顺性检验。在有柴油湿润状态下,使出油阀偶件处于垂直状态,把出油阀抽出1/3左右,放手后,出油阀应能在自重下落座。否则说明出油阀工作有卡滞现象。应对出油阀偶件进行修理或者更换。
图5-72 柱塞的滑动性检查
③出油阀的密封性试验。如图5-73所示,如用手指堵塞出油阀座的下方孔,出油阀下落到减压环带进入阀座时应能停住,如图5-73a所示。在此位置时,用手指轻轻压入出油阀,放松手指后,出油阀应能马上弹回原位置,如图5-73b所示。手指从下端面移开时,出油阀应在自重作用下完全落座。
图5-73 出油阀的密封性试验
a)阀落入阀座密封操作 b)自动复位操作
4)A型喷油泵的调试。为提高喷油泵的修理质量,喷油泵修理和试验的场地应是无尘的恒温环境。试验时,环境温度对其供油的影响较大。由于柴油粘度与温度有直接的关系,温度较低时,柴油粘度较大,柱塞的泄漏较少使供油量增加,这种现象在磨损的柱塞上表现得尤其为明显。试验表明:温度从40℃降至20℃时,供油量可增加20%~40%。温度再度降低时,柴油粘度过大使其流动阻力过大,供油量反而减少。因此,试验时的温度应维持在40℃左右。喷油泵调试项目主要有供油时间调整和供油量调整。但供油量与调速器的性能有关,应先调整调速器,最后再调整供油量和供油均匀度,而由于调整供油量往往需要改变供油拉杆的位置,又会反作用于调速器的工作,所以供油量与调速器的调整需要反复校核。
喷油泵的调试现在一般采用专用仪器进行调整。如图5-74所示,喷油泵实验台可进行供油时间及供油量的调整。
①喷油泵的安装。喷油泵的安装在实验台上应该牢固可靠,喷油泵凸轮轴与实验台传动轴应保持同轴度。由于不同喷油泵型号尺寸的差异,在底座间应选用高度合适的垫块,联轴器胶木接盘的长孔与十字轴接头的配合不能有明显的晃动。
图5-74 喷油泵调试台
喷油泵固定后应运转平稳,无异响。泵上有燃油限压阀时,要安装回油管;无限压阀的,要堵住其回油孔。喷油泵运转前,应检查补足喷油泵与调速器之间的润滑油,再进行一定时间的磨合运转。然后,向喷油泵供油,将低压油路的压力调整在100MPa左右,并对低压油腔放气。最后,拧松标准喷油器内的放气螺钉。起动喷油泵,使其转速逐渐增加到400r/min左右。转动操纵臂,使其达到最大供油位置并进行排气,排除高压油路的空气后,拧紧放气螺钉,使喷油泵转速增加至600~800r/min,在最高转速位置继续运转3~5min后停机。(www.xing528.com)
检查过程中应注意观察以下项目:凸轮轴转动是否平顺;各衬垫及接头处是否有渗漏现象;各部轴承是否过紧,温度是否过高;运动部位有无异响;各分泵的供油是否正常,操纵臂、供油拉杆及其他操纵部位是否有运动阻滞现象。如发现异常情况,必须在排除异常后,才能进行喷油泵和调速器的调试。
②供油时间的调试。供油时间的调整方法有溢油法和测时管法两种:溢油法,精度高,操作方便,但只有在实验台有高压油路时才能使用;测时管法,设备简单,测量精度也比较好,但是操作较麻烦,工作效率不高。
a.溢油法。所谓溢油法是利用油泵实验台配置的高压燃油泵,先将燃油加压至44MPa以上,送入喷油泵的低压油腔。当柱塞处于下止点时,柱塞套上的进油口未被遮盖,高压燃油即从低压油腔顶开出油阀经高压油管,自标准喷油器的放气油管流出。然后转动凸轮轴,使柱塞上行。当柱塞顶部边缘刚好将进油口遮住时,高压燃油被阻断,回油管马上停止回油。此时即为该柱塞开始供油的时刻,其数值可以从指示装置中读出。试验时,从第1缸开始。先将实验台的变速手柄置于“O”位,油路转换阀控制杆放在高压供油位置,并拧松标准喷油器的放气螺钉。然后起动油泵电动机,当柴油从标准喷油器的放气油管流出后,将调速器的操纵臂置于最大供油位置。再慢慢转动试验台传动轴,当第1缸喷油器放气油管刚停止出油并使传动轴停住时,检查喷油泵联轴器上的刻线是否与喷油泵壳前端面的刻线对正,如图5-75所示。如果联轴器上刻线超前,说明供油开始时刻晚了,应调整滚轮组件的有效高度,将调整螺钉旋出或增加调整垫片厚度;如果联轴器上刻线滞后,说明供油开始时刻过早,应减小滚轮组件的有效高度。第1缸柱塞供油开始时刻调整后,以此为基准,按柴油机工作顺序,调整其他缸柱塞供油开始时刻的误差,应控制在±0.5的范围内。在调试过程中,若放气油管的燃油有断续现象,说明燃油压力过低,此时应将其余喷油器的放气螺钉拧紧,只保留被测气缸的喷油器回油管。这样,可使燃油压力提高。用溢油法检验新喷油泵或换新柱塞副的喷油泵的供油开始时刻比较准确,用于柱塞副磨损的喷油泵,因配合间隙加大,高压油渗漏,回油不干脆,测量误差较大。
图5-75 喷油泵联轴器上的刻线与喷油泵壳前端面的刻线
图5-76 测时管的结构
b.测时管法。测时管的结构如图5-76所示。试验前,先将测时管装在1缸的出油阀接头上,转动喷油泵凸轮轴使分泵泵油,直至测时管不冒气泡为止。将多余燃油除去,使管内燃油刚好与管口齐平,然后缓慢转动凸轮轴,管口油面上凸时停止转动、此时即为第一分泵的供油开始时刻,查看联轴器刻线,并按前述方法调整和测试其余各缸分泵。在调试中选用哪种方法,应根据条件而定。
③供油量的调整。喷油泵的供油量调整包括额定转速供油量、怠速供油量、起动供油量、校正供油量以及停机供油量等项目。各种供油量是由柴油机制造厂经过反复试验确定的,可根据规定数据来调整。额定转速供油量保证柴油机在额定负荷时所需油量;怠速供油量是指柴油机节气门完全关闭,加速踏板完全松开,且对外无功率输出并保持最低转速稳定运行运转的工况下的供油量;起动供油量用以保证发动机的起动,比额定负荷供油量约高50%;校正供油量用于短时超负荷,停机供油量是停机的保证。
供油量不均匀度的调整以额定转速供油不均匀为最重要。因为柴油机额定转速下运行的机会最多,一般规定:额定转速供油不均匀度不应大于3%;怠速供油不均匀度不应大于30%;起动和短时超负荷运转时供油不均匀度可以放宽些。调整喷油泵供油量首先要使调节拉杆与拨叉、调节齿杆与齿圈、齿圈与控制套筒的相互安装位置负荷要求。如果安装位置不正确,会因最大供油量过大或过小而造成返工。
额定转速供油量的调整,使喷油泵以额定转速运转,转动操纵臂至最大供油位置,将供油杯放到接油位置,喷油100次,观察各缸供油量。不合标准或不均匀时,松开调节齿圈或柱塞拨叉的夹紧螺钉,将柱塞控制套相对于调节齿圈移动一定距离,再紧固螺钉,即可改变供油量。调整时要判断增加或减少供油量的移动方向,当看到操纵臂向增加供油方向转动时,再根据控制套筒的旋转方向或柱塞拨叉的移动方向,就可以确定应该向哪边移动。
怠速供油量的调整,当额定转速供油量及其不均匀度调整合适后,使喷油泵在怠速下运转,缓慢向增加供油量方向转动操纵臂,当标准喷油器前端开始点油时,固定好操纵臂,喷油100次观察其供油量,若不均匀度不符合要求时应按上述的方法再进行调整。
供油量调整中出现的几个问题。若一个缸达不到要求,应检查出油阀是否卡住。开动实验台的输油泵,再松开标准喷油器的放气螺栓,若油管不断点油,就说明出油阀卡住或出油阀弹簧折断,或是出油阀偶件圆锥密封面不合要求,应检查修理或更换新偶件。如果更换出油阀偶件仍无效,则应拆下柱塞偶件检查或更换。若两个缸达不到要求,且额定供油量均匀度调整怠速供油试验时,出现一个缸多另一个缸少,在这种情况下,拆下这两个缸的出油阀偶件,将它们对调使用往往都能达到要求。
如果一个柱塞供油不稳定,或大或小,应检查调节齿圈固定螺钉是否松动,柱塞凸块在控制套筒直槽中间隙是否过大,柱塞与柱塞套筒的配合是否松动。
如果把操纵臂转到停止位置仍不能停止供油,可能是调节齿杆或拉杆的安装位置不正确,或调速器停止供油螺钉调整不当,使额定转速供油量超过标准,应逐步查找原因。
(2)VE泵的拆检
1)VE型喷油泵的拆卸。从发动机上拆卸喷油泵的步骤如下:
①确定一缸上止点位置,用飞轮摇柄,慢慢转动发动机,将正时销插入凸轮轴齿轮上的正时销孔,为防止正时销被切断,在找到上止点后,从正时销孔中拔出正时销。
②将喷油泵轴锁紧螺栓上的垫块取下,以锁死泵轴。
③拧下接近孔盖和泵轴上的螺母。
④用齿轮拔出器从泵轴拔下齿轮。
⑤拧下喷油泵安装螺母,从发动机上取下VE泵。
2)VE泵的检修
①更换油封。用油封拔出器取出油封,检查油封的密封面是否有划伤和毛刺,如有毛刺,允许进行少量修整,修整后必须进行彻底清洗吹干。安装新油封时,用保护套筒将油压调节到位,套筒应为与油封外圆(金属表面)接触的深套筒。
②停油电磁阀的检查与更换。电磁阀故障将导致油泵一直处于停油位置,发动机无法起动。判断电磁阀是否损坏的方法之一是通以约12V(对12V电器系统)或24V(对24V电器系统)的直流电,电磁阀若正常,可听到较弱的“咔哒”声。若无,说明电磁阀损坏。
更换电磁阀时,应在新电磁阀上装好O形圈,将电磁阀拧入油泵分配头,拧紧时按照要求力矩拧紧。
③出油阀总成的检查与更换。出油阀总成磨损过多,如出油阀密封面、出油阀和出油阀座表面等损坏时应该进行更换。更换时注意出油阀总成与密封垫的拧紧力矩应该按照规定力矩拧紧,一般为30N·m。
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