目前,柴油发动机以其动力性好、油耗低、故障少等优势,在车辆与机械动力系统中得到了广泛的应用,越来越多的轿车开始搭载柴油发动机。
喷油泵是柴油发动机燃料供给系统中的个关键总成部件,其喷油质量的高低直接影响着整个柴油发动机的工作性能。该部件在柴油发动机的曰常使用中可能会因为磨损、震动、维护以及安装连结等问题导致出现喷油与调速失准等情况,进而导致发动机工作不良甚至性能失效的情况发生。
本文构建了喷油泵及其调速器的模块式检测试验平台,并以CA1091A型喷油泵为例,研究了喷油泵及其调速器的试验方法,并根据柴油机工况的需求,确定了喷油泵及其调速器的调试校准方法。
1柴油机对喷油泵的技术要求根据柴油发动机的工况要求,喷油泵必须要符合下列技术条件:(1)能够按照柴油机的做功次序,并保证一定的提前角进行适时喷油。
喷油泵的供油量应符合柴油机不同工况的需要,保证的可燃混合比,使燃烧充分。
喷油泵的泵油压力要足够,能够保证良好的喷油雾化质量。
喷油泵供油量和供油时间可以调节,并保证各缸均匀供油。
(6)供油与断油,干净利落、动作敏捷,防止喷油时的滴、漏现象发生。
2喷油泵试验平台2.1喷油泵试验平台的系统组成喷油泵试验台采用模块化构建方法,将整个试验系统分为动力模块、测试对象模块、控制模块、燃油循环模块4个部分,每个模块相对独立,具有一定功能的互换性与进一步的功能扩展性。
喷油泵试验平台系统详见。
测试对象模块(喷油泵)1:电机变速机构动力模块控制模块2.2喷油泵试验台的各模块功能动力模块主要由电机、联轴器、液压无级变速器、油马达等部件组成。其主要功能是实现将电动机的动力输入到啧油泵的输入轴上。电动机经过联轴器带动液压无级变速器油泵旋转,油泵从传动油箱吸油并将油压入液压无极变速器的油马达内,使油马达旋转。转动调速手柄可以调节油泵的排量,从而使油马达输出不同的转速。油马达通过变速箱将转速和扭矩传递到装有刻度盘的输出轴上,即可驱动啧油泵在不同工况下旋转。
测试对象模块是整个试验台终服务的对象,该模块设计有万向接头,以便克服传动过程中出现的运动干涉,并设置有不同的联轴器,可以和现在各种款式的啧油泵实现无缝对接。
燃油循环模块:由油箱、滤清器、调节阀、供油接头、燃油箱等组成。该模块主要功能是实现对啧油泵柴油的供给以及啧油泵啧射出燃油的回收,保证试验台燃油供给系统的持续正常进行。
控制模块:采用计算机对啧油泵各工况试验进行控制,实时采集啧油的啧油量、啧油时刻、啧油间隔角等相关参数' 3喷油泵与试验台的安装调试3.1喷油泵试验台的安装和试车啧油泵试验台的安装和试车主要考虑下列几方面的问题:试验台安装的基础要水平、稳固,不与腐蚀气体靠近,不易受到风沙尘土侵袭;试验台与地基之间要用毛毡隔震,不用地脚螺钉,避免受到外界震动的影响;试车前在燃油箱中加注轻质柴油,且经过48h以上沉淀后使用;在传动油箱和液压无级变速器中加入并经过滤的专用传动油;为了冷却燃油,试验台必须与供水系统相连,为保证冷却系统的正常工作,必须在进水管道上串联一个装有压力表的减压阀,压力调至3.2喷油泵与试验台的联机用弓形支架固定,使啧油泵和试验台工作架固定在一起,通过联轴器和试验台输出轴联结,安装过程中保证啧油泵输入轴与机器驱动轴同轴,且联接牢靠。实物联接如所示。
4柴油机喷油泵的试验与调整以CA1091A型啧油泵为例,其供油间隔角、供油量以及调速器作用点的试验与调整方法如下。4.1喷油泵的初步调试检查检查啧油泵的进出油管是否联接牢固,以防漏油。检查啧油泵内部润滑油,保证油量油质符合技术要求。启动试验台电机前,仔细检查各联接部件的可靠性,电机启动后,进行调速试车,进一步检查各部件工作运转情况,运转中液压无级变速器不得有异响,如有较大噪声产生,转速不稳定,可打开试验台的放气螺塞,排除传动油中夹杂的空气。运转正常后试验台方可增速。
4.2喷油泵供油量试验与调整4.2.1供油量试验首先将啧油泵的低压油腔的压力调整到160kPa,将供油齿条(负荷操纵杆)调整到表1中所述的位置及规定转速,然后调整各状态下各缸供油量及其不均匀度。如果参数不在表格规定的范围内,则需要松开控制齿条夹紧螺钉,用工具将转动控制套筒向左或向右来调节其啧油量的大小。
4.2.2供油量试验的分析与调整措施控制齿条位置/mm转速每100次平均供油量/(ml)不均匀度额定供油量71大转矩供油量72怠速供油量11.8某一个缸达不到要求在所有气缸的喷油量试验中,若只是其中某?缸达不到技术要求,则检查该缸对应的出油阀是否存在异常。在被检查的喷油泵不转时,开动试验台的液压泵,同时松开喷油器上的放气螺钉,若油管不断滴油,说明原因在于出油阀卡住、弹簧折断或出油阀偶件圆锥密封面不符合技术要求所导致的。
如果在试验中出现某个柱塞偶件供油不稳定,供油量出现忽大忽小现象,应检查调节齿圈或调节叉的固定螺钉是否松动、柱塞凸块在控制套筒直槽中是否间隙过大、柱塞与柱塞套筒的配合间隙是否过大等问题。
高低速供油不均匀当喷油泵在额定工况下的供油不均匀度达到了要求,但是在怠速时或高速时,喷油泵的供油不均匀度超过了规定值,则是原有的柱塞偶件磨损异常,更换新的柱塞偶件即可解决。
在试验中,如果把喷油泵操纵臂转到停止供油位置时,喷油泵仍然不能停油,则可能是喷油泵调节齿圈或拉杆的安装位置不正确或调速器停止供油限制螺钉调整不当,若安装位置正确,则需要对喷油泵的调速器部分进行试验气4.3喷油泵调速器试验4.3.1高速起作用点的试验与调试100r/min),当喷油泵的拉杆移动量小,显得很缓慢,试验中应记下拉杆上指针所对应的刻度,当调速器起作用时,拉杆在调速段内的特征是转速范围小,般在30r/min,当拉杆移动量大(般2mm或3~4mm),此时显得移动较快,拉杆从缓慢移动到稍微停顿后突然较快移动时的转速即为作用点,如该作用点的转速高则把高速限制螺钉往内拧进,作用点转速就可以降低,反之则往外拧出,转速随之升高' 4.3.2怠速起作用点的试验与调试当将试验台的转速低于喷油泵怠速转速下运转时,缓慢转动喷油泵操纵杆,当喷油刚开始时,将操纵臂置于小供油位置,逐渐增加喷油泵的转速,同时观察调节拉杆的变化,当调节拉杆向减油方向移动,此时就是调速器起作用点的转速。将操纵臂置于小油门位置,试验台的转速应为250r/min,此时供油量应为2~3ml.如果不符合规定时,应调整怠速限位螺钉;拧进则油量增加,转速上升,反之则减少并转速下降。
4.3.3高速停油转速的检查与调整将喷油泵操纵臂处于大油门位置,转速增加到额定转速+100r/min,此时喷油嘴应全部停止喷油。如仍不停油,则要检查作用点转速是否过高、调速弹簧是否并圈、启动行程是否过大、柱塞套定位螺钉头是否堵住回油孔以及供油拉杆运动不协调等问题。如果这些问题被排除,则应考虑喷油泵柱塞调节臂松动、柱塞弹簧折断、调节叉上下跳动严重、输油泵漏油等问题。
4.4溢油法,供油间隔角检查调整拆下所有的高压油管,用扳手转动试验台的刻度盘,按照做功次序1、5、3、6、2、4,观看各缸的供油间隔角,当缸开始供油,立即停止转动,观察并记录刻度盘度数,继续转动刻度盘至第二缸供油开始,此时间隔角度应为60°,误差应控制在0.5的范围内。如不符合要求应调整喷油泵内滚轮体的高度,或垫片的厚度。
5结束语综上所述,喷油泵作为柴油机燃料供给系统中的重要部件,其喷油量、喷油间隔的均匀性以及高低速调速的起作用点是至关重要的技术参数,这些技术参数需要在专用的喷油泵试验平台上进行检查与测试,再将结果与标准数据进行比对分析,找出问题所在,后在试验平台上进行调试,从而终解决问题。