柴油机燃油系统的构造与维修

第8章柴油机燃油系统的构造与维修学习目标知识目标1．能正确叙述柴油机燃油供给系主要总成和作用；2．能简单叙述柴油机燃油供给系主要零件的结构与工作原理；3．能正确叙述喷油泵、喷油器的调整部位与调整方法。能力目标1．能进行柴油机燃油供给系主要总成、零件的检修；2．会进行柴油机燃油供给系的正确维护；3．能分析柴油机燃油供给系常见故障的原因，并能合理排除。第一节柴油机燃油系统的构造和工作原理一、柴油机燃料供给系的功用及组成1.功用完成燃料的储存、滤清和输送工作，按柴油机各种不同工况的要求，定时、定量、定压并以一定的喷油质量喷入燃烧室，使其与空气迅速而良好地混合和燃烧，最后使废气排入大气。由燃油供给、空气供给、混合气形成及废气排出四部分组成。1．燃油供给系：由柴油箱、输油泵、低压油管、滤清器、喷油泵、高压油管和喷油器及回油管等组成。2．空气供给：由空气滤清器、进气管等组成。有的有增压器。3．混合气形成：燃烧室。4．废气供给：由排气管及排气消声器组成。2.组成5．燃油供给路线1）低压油路：从柴油箱到喷油泵入口，油压一般为0.15～0.3MPa。2）高压油路：从喷油泵到喷油器，油压在10MPa以上。3）多余的燃油回流：输油泵的供油量比喷油泵的最大喷油量大3～4倍，大量多余的燃油经喷油泵进油室的一端限压阀和回油管流回输油泵的进口或直接流回柴油箱。喷油器工作间隙漏泄的极少数柴油也经回油管流回柴油箱。4）柴油滤清器有粗细两种，一般粗滤器设在输油泵之前，细滤器设在输油泵之后。5）为保证各气缸供油的一致性，连接喷油泵和喷油器的钢制高压油管的直径和长度是相等的。二、可燃混合气的形成与燃烧室混合气的燃烧过程燃烧室统一式燃烧室分隔式燃烧室三、喷油器功用使一定数量的燃油得到良好的雾化。使燃油的喷射按燃烧室类型合理分布。要求应具有一定的喷射压力和射程、合适的喷雾锥角和雾化质量；喷停要迅速，不发生燃油滴漏；开始喷油少，中期喷油多，后期喷油少。由针阀、针阀体、顶杆、调压弹簧、调压螺钉及喷油器体等零件组成。孔式喷油器四、喷油泵作用提高油压（定压）：将喷油压力提高到10MPa～20MPa。控制喷油时间（定时）：按规定的时间喷油和停止喷油。控制喷油量（定量）：根据柴油机的工作情况，改变喷油量的多少，以调节柴油机的转速和功率。柱塞式喷油泵的工作原理柱塞副的结构1.柱塞为一光滑的圆柱体，在其上部铣有螺旋槽或斜槽，并利用直切槽或中心孔（轴向孔和径向孔）使槽和柱塞上端的泵油室相通。柱塞的下部制有安装弹簧座的圆柱体和十字凸块（或压入调节臂），以便使柱塞能往复运动，调节供油量。2.柱塞套筒为光滑的圆柱形长孔，套筒上部开有一个进油和回油用的小孔，或开有两个径向孔，两孔进油一孔回油，它们与壳体上的低压进油室相通。3.柱塞套筒装在壳体座孔内，并用定位螺钉和定位孔来固定，以防止柱塞套筒转动。4.柱塞和柱塞套筒是一对精密的偶件，不能互换。柱塞副用耐磨性高的优质合金钢（轴承钢）制成，并经热处理和时效处理。柱塞偶件柱塞的进油、压油、回油过程滚轮体高度的调整方法A型喷油泵A型喷油泵五、调速器喷油泵的速度特性指供油拉杆位置不变时，喷油泵每一个循环供油量（Δｇ）随转速变化规律。柱塞泵的供油特性:每一循环的供油量（Δｇ）随转速的升高而增加。原因1．柱塞运动速度增加时，由于柱塞套筒上的进、回油孔的节流作用，产生早喷晚停,且节流作用随着转速的升高而增加，“早喷”和“晚停”的程度也随着增大。2．柱塞运动速度增加时，泄露时间缩短，泄漏量减少。恶果1．转速升高，高速时飞车。2．转速降低，低速时熄火。离心式调速器的基本原理1—曲轴正时齿轮；2—喷油泵驱动齿轮；3—空气压缩机曲轴；4—联轴器；5—供油提前角自动调节器；6—喷油泵；7—托板；8—调速器；9—配气机构驱动齿轮10—飞轮上的喷油正时标记；A—各处标记位置喷油泵的驱动与供油正时六、喷油泵的驱动与供油正时挠性片式联轴器1—供油提前角自动调节器；2、4—弹簧钢片；3—连接叉；5—喷油泵凸轮轴供油提前角自动调节器1—从动盘臂2—从动盘；3—滚轮；4—飞块销钉；5—主动盘；6—弹簧座；7—飞块七、柴油机燃料系的辅助装置1.柴油滤清器作用滤去柴油中的杂质、水分和石蜡，以减小各精密偶件的磨损，保证喷雾质量。型式、材料多为过滤式，滤芯由绸布、毛毡、金属丝及纸制成。柴油滤清器和油水分离器2.输油泵作用使柴油产生一定的压力，用以克服滤清器及管路阻力，保证连续不断地向喷油泵输送足够的柴油。型式多采用活塞式，输出压力为0.15~0.3MPa，输出量为柴油机全负荷油耗量的3~4倍。组成由泵体、活塞、进油阀、出油阀及手油泵等组成。装在喷油泵体上，由喷油泵凸轮轴上的偏心轮驱动。手油泵八、柴油机起动辅助装置第二节柴油机燃油系统的维修一、喷油泵的解体和装配1．喷油泵的解体喷油泵解体之前，应用汽油、煤油或柴油认真清洗外部，但不得用碱水清洗。喷油泵解体时，应注意以下问题：(1)使用专用工具。(2)零件拆下后，要按部位顺序放置。尤其是柱塞副和出油阀等零件，在解体和以后的清洗时，更应该非常仔细，避免磕碰，同类偶件之间的零件不能互换。(3)对有装配位置要求的零件，如齿杆、调整螺钉等零件，应作标记标明原来装配位置，防止装配时改变原有的相对位置。(4)喷油泵总成包括分油泵、输油泵、调速器、供油提前角自动调节装置和泵体等零部件，在解体时应先分解成部件，然后结合检验修理进一步分解。2.喷油泵的装配(1)凸轮轴在喷油泵装配过程中，应注意工作环境、工具、操作者和零件的清洁。装配过程必须使用专用工具，严格按照工艺要求进行。安装凸轮轴前，应首先确认发动机的工作顺序和喷油泵凸轮轴的旋转方向。凸轮轴装复后，应能灵活转动，轴向间隙应符合技术条件的规定；否则，可通过增减两端的垫片进行调整。(2)滚轮组合件滚轮组合件装入下泵体后，能上下灵活运动，不得有运动阻力过大的部位。滚轮上的调整螺钉不得外露过多。(3)柱塞和出油阀偶件柱塞和出油阀偶件在装入泵体前，应确认型号无误。(4)供油量的调节机构供油拉杆或齿杆装入泵体时，要注意安装位置。(5)调速器Ⅱ号喷油泵采用的球盘式离心全速调速器，其推力盘内的轴承轴向间隙应很小。拉板与轴承内圈必须压牢。二、精密偶件的检验三、输油泵的检修1．密封性试验试验时，旋紧手油泵手柄，堵住出油口，将输油泵浸没在清洁的柴油中，从进油口通入147～196kPa的压缩空气，若输油泵密封性能良好，在顶杆与泵体的间隙中，只会有微小的气泡冒出。如气泡的直径超过1mm，表示漏气量将超过30mL／min，说明输油泵的密封性能过差，应更换新泵。2．吸油能力的试验以内径为8mm、长2m的软管为吸油管，由水平高度低于输油泵lm的油箱中，用输油泵供油，能在30个活塞行程内出油为合格。3．输油量的检验将输油泵装回喷油泵，输油泵的出口接油管，油管出口插入容量为500mL的量杯中，量杯的位置必须高于输油泵0．3m。当喷油泵转速为1000r／min时，测量15s内流入量杯内的燃油量，并与技术条件规定的流量相比较，判断出油量是否合格。若不合格应予报废。4．输油压力的检验在输油泵出油口接上压力表，在规定的转速条件下，检验输油泵的输油压力是否符合原厂规定。若不合格应予报废。四、柴油机燃料系的维护1．柴油的净化对于加入燃料系中柴油的洁净程度要求十分严格，不但加油器具要洁净，而且柴油至少要经过48h的沉淀之后，才能加入油箱中。2．燃料系的维护(1)放气。(2)柴油滤清器和油水分离器的维护。(3)输油泵的维护。(4)喷油器的维护。(5)喷油泵的维护。第三节柴油机燃油系统的常见故障诊断与排除一、发动机起动困难1．故障现象当起动机正常工作而发动机不能起动时，多是供给系工作不良引起的，常见的故障现象如下：(1)发动机无起动迹象，排气管无烟排出；(2)发动机有起动迹象，排气管冒白烟，但不能发动。2．故障原因(1)属于低压油路的原因①油箱内无油或存油不足；②油箱开关未打开或油箱盖空气孔堵塞；③油箱至喷油泵间管路堵塞；④油箱至输油泵间管路中有漏气部位，使油路中进入空气；⑤柴油滤清器或输油泵滤网堵塞；⑥喷油泵溢流阀不密封；⑦油路中渗进了水或使用的柴油牌号不对。(2)属于高压油路方面的原因①喷油泵柱塞偶件磨损过甚，造成内泄漏大，使供油量达不到起动时的需要；②喷油泵油量调节机构卡滞，使柱塞不能转动或转动量过小；③出油阀密封不良，造成不供油或供油不足；④喷油器针阀积碳或烧结而不能开启；⑤喷油器针阀开启压力调整过高；⑥喷油器喷孔堵塞；⑦高压油管中有空气或接头松动。(3)其他方面的原因①低温起动预热装置失效，发动机气缸内温度过低；②空气滤清器堵塞，或排气管排气不畅；③供油时间过早或过迟；④喷油雾化不良；⑤气缸压缩压力过低，压缩终了的温度和压力达不到使柴油自燃的温度。3．故障诊断与排除方法(1)发动机无起动迹象，排气管无烟排出发动机起动时无着车迹象，排气管不排烟，说明柴油没有进入气缸，重点检查供给系的堵塞、漏气和某些零部件的损坏。首先应确定故障出自低压油路还是高压油路。将喷油泵放气螺钉松开，扳动手油泵，观察放气螺钉处是否流油，若不流油或流出泡沫状柴油，而且长时间扳动手油泵也排不尽，表明低压油路有故障。如果流油正常，则说明故障出在高压油路。①低压油路的故障诊断a.若松开喷油泵放气螺钉，扳动手油泵，放气螺钉处无油流出，说明油箱中无油或油路堵塞。首先检查油箱中存油是否足够、油箱开关是否打开、油箱盖空气孔是否堵塞。若良好，可扳动手油泵试验。若拉手油泵拉钮时，明显感到有吸力，松手后又自行回位，说明油箱至输油泵的油路堵塞；若拉出手油泵拉钮时感觉正常，但压下去比较费力，说明输油泵至喷油泵的油路堵塞，可检查柴油滤清器是否堵塞。如果上下拉动手油泵拉钮时，均无正常的泵油阻力，说明手油泵失效，应检查手油泵进出油阀是否关闭不严等。在寒冷地区严寒季节，柴油牌号选用不当或油中有水，容易造成柴油凝结或油中的水结冰而堵塞油管。b.若松开喷油泵放气螺钉，扳动手油泵，放气螺钉处流出泡沫状柴油，而且长时扳动手油泵也是如此，说明油箱至输油泵之间的管路漏气，供油系渗进空气发生了气阻。首先检查油管有无破裂、输油泵至油箱一段油管接头是否松动或油箱内上油管的上部是否开裂等。②高压油路故障诊断(2)发动机起动困难，排气管冒白烟①气缸内进水如果排出白烟，用手接近排气管消声器出口处，发现手上留有水珠，说明有水进入燃烧室。②燃油燃烧不良a.检查起动预热装置是否损坏；b.检查进气通道是否堵塞；c.检查和调整喷油正时；d.检查喷油器喷油雾化是否不良；e.检查气缸压力是否过低；f.检查喷油泵供油是否过多或过少。二、柴油机工作粗暴1．故障现象(1)发动机产生有节奏的(清脆的)、类似金属的敲击声，急加速时响声更大，排气管冒黑烟；(2)气缸内发出低沉不清晰的敲击声；(3)敲击声没有节奏并冒黑烟。2．故障原因(1)喷油时间过早；(2)喷油雾化不良；(3)进气通道堵塞或空气滤清器堵塞；(4)各缸喷油不均；(5)喷油器滴油；(6)选用的柴油牌号不当。3．故障诊断与排除方法