柴油机供油提前角的原理及调整技巧
1、供油提前角的基本原理
众所周知,柴油机属于压燃式发动机,其可燃混合气是在气缸内形成的。柴油喷入气缸以后,需要与气缸内的压缩空气混合,并且经过物理和化学准备阶段才能着火,着火后燃烧也需要一定的时间。因此,最有利的喷油时间是在活塞到达压缩上止点之前,以保证整个燃烧过程在活塞位于上止点前后进行。正因为如此,每一种型号的柴油机都有一个经过制造厂反复试验得出的最佳供油提前角范围,此时柴油机的功率最大,相应的耗油量比较低。例如, S195型柴油机的供油提前角为上止点前17度加减1度(以曲轴转角计,下同), 4105型柴油机为15度加减1度, 4125型柴油机为17度加减1度。
柴油机的“供油提前角”是指喷油泵柱塞顶端开始封闭柱塞套的进油孔,柱塞副开始压缩燃油时活塞所处的位置,并用曲轴的转角表示。
需要说明的是,高压柴油从喷油泵流向喷油器的过程中,需要经过高压油管,由于高压油管存在少许弹性膨胀,柴油压力升高的压力波和速度波的传递需要一个过程。因此,柴油从喷油器开始向气缸喷油的时刻,总比喷油泵向高压油管供油的时刻迟一些。喷油器实际向气缸开始喷油的时刻被称为/喷油提前角0,它是指喷油器针阀偶件开启、向燃烧室喷入雾状柴油时活塞所处的位置,也用曲轴转角表示。喷油提前角总是小于供油提前角,两者相差
一般不超过8度。
21供油提前角对柴油机动力性和经济性的影响如果供油过早,将提早形成可燃混合气,并且在活塞压缩到上止点之前就着火爆发,会对往上运行的活塞造成一个短时间的阻力,使柴油机的功率下降,油耗上升。其外部表现为柴油机工作粗暴,或者敲缸。
如果供油过迟,混合气在活塞已经从上止点开始下行时才开始燃烧,这种燃烧过程在较大的空间内进行,使爆发的有效压力降
损失增低,柴油机的功率下降。同时,由于气缸的散热面积增大,热加,使耗油量升高,甚至有部分可燃混合气来不及燃烧而从排气管排出。其外部表现为运转无力,柴油机过热,排气管冒出火焰等。
31供油提前角过小的特征及产生原因
如果柴油机工作无力,排气管冒黑烟,启动很困难,并且伴有低沉的敲缸声,往往是由供油提前角过小引起的。供油时间过迟的柴油机具有以下几个明显的特征:
(1)排气管冒黑烟,甚至有排火现象,夜间看得更清楚。
(2)柴油机加速困难,而且响声发闷。
(3)冷却液温度过高,排气温度也高,柴油机容易过热。导致柴油机供油时间过迟的原因大致有以下几方面:
(1)装配不当。例如,喷油泵的定时齿轮未按记号装配,或者定时记号打错。即使定时齿轮往前或往后挪动1个齿,喷油泵的供油时间也会发生明显的变化。
(2)喷油泵凸轮轴与定时齿轮轮毂的固定螺栓松动(或者滚
键),造成喷油泵凸轮轴与驱动它的定时齿轮之间发生相对转动,造成供油时间的明显滞后。
(3)喷油泵的驱动机构磨损。
在维修实践中,以下几种情况是经常见到的。?凸轮轴上泵油凸轮的高度磨损量过大(有的达到2mm)。º喷油泵的滚轮、滚轮轴、喷油泵的弹簧座、调整垫块等零件磨损过甚。?凸轮轴轴颈及其衬套磨损。?曲轴齿轮、凸轮轴齿轮等正时齿轮的齿面过度磨损。
4、S195型柴油机供油提前角的调整方法
S195型柴油机供油提前角的调整,是通过改变喷油泵与其驱动凸轮之间的相对位置实现的,具体来说,是依靠改变喷油泵与安装部位(齿轮室盖)之间的纸垫的厚度,该纸垫的厚度每增加或减少1mm,可以推迟或提早113b~118b。但是在维修实践中,有时喷油泵的纸垫已经抽光,发现供油时间仍然过迟。此时应当分析产生这种情况的真正原因,然后酌情采取以下措施。(1)使定时齿轮提前1个齿作为应急措施,可以采用使曲轴齿轮提前1个齿安装的办法。
S195柴油机的曲轴齿轮有18个齿,凸轮轴齿轮有36个齿。因此,将曲轴齿轮提前1个齿,相当于供油角度提前了20b,反映在凸轮轴上则是提前了10b。由于凸轮轴同时控制着进气门和排气门,所以配气相位也会改变10b。为了不改变气门的开闭时刻,应当将进气门的间隙调至013~014mm,排气门的间隙调至
014~015mm。另外,为了保证柴油机运转平稳,还应将平衡轴齿轮朝着它的旋转方向提前1个齿安装。
(2)切削喷油泵的安装平面
即切削喷油泵的安装法兰面,或者切削齿轮室盖上的喷油泵安装平面。请注意:如果喷油泵的法兰面或者齿轮室盖安装面的切削量超过115mm,当喷油泵柱塞运动到下止点吸油时,由于柱塞套的进油孔未能完全打开,此时燃油的节流作用较大,可能引起进油量不足。其直接后果是:低速运转时,勉强有时间充入燃油,但是转速提高以后,就不能充满油腔,从而造成连续启动后柴油机自动熄火的故障。因此,采取此项措施调整供油提前角必须慎重,不能轻率从事。
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