柴油机燃料系统的维修与调试3
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0引言当柴油机燃油供给系统出现故障或问题时,维修人员应首先根据故障特征和常见伴随现象判断问题。
应立即解决可立即解决的问题,如果不能立即解决,应结合燃料供应系统的工作原理,找出问题所在后再进行全面修理。
操作人员还应了解柴油供应系统的常见故障,并且掌握判断和检查相应措施的实践经验。
1柴油机燃油供给系统常见的故障原因1.1发动机难以启动发动机难以启动,原因有两个:排气管启动时排烟不排气,排气管启动时灰色或白色烟雾:对于第一种情况,通常是因为空气过滤器堵塞,排气管不清,或管道漏水,空气进入油路,因此燃油供应达不到启动发动机需要;引起发动机不易启动的第二种情况主要是因为发动机温度过低,进气管堵塞;同时,燃油喷射泵的燃油供应和油缸内的压力太低;质量差将导致自燃条件差的大量白烟。
可以证明柴油直接排放而不会被燃烧。
1.2发动机动力不足缺乏动力通常表现在发动机均匀运转,没有高速现象和排气管排气。
当然,太少的特征还在于操作不均匀和排气管排气异常。
1.3粗加工的原因发动机粗加工的原因可归纳为以下几类:进气管堵塞或空气滤清器因进气不足而堵塞;注射时间太早或太晚,每次注射不均匀的柴油机模型都不合适。
1.4发动机因长时间操作使用而使稳定性降低包括燃料供应系统在油路中具有空气以使供油不稳定,油泵磨损不均匀,供油不均匀调速器调节不当,连接部柴油机燃油系统常见故障的分析与排除姚卉(烟台昌隆汽车配件有限公司,烟台265500)摘要:燃油供给系统是柴油机的核心。
柴油机主要故障,如启动困难、工作无力、运转不稳、工作粗暴、自动熄火等,都与柴油机燃油供给系技术状态有关。
减少燃油供给系故障,就能改善柴油机的工作状况。
燃油供给系统常见故障有漏油、油路系统进空气、油路无油、喷油泵供油不足或不供油、喷油泵供油不正时、喷油器故障等,我们需要知道这些故障对柴油机的正常工作的影响和产生的原因,以便工作中注意预防,发生了故障知道怎样去排除。
关键词:柴油机;燃料系统;常见故障一级保养即是我们通常所说的月度保养,当化工机械设备达到规定的维修保养时间后应当停工配合检修工作。
柴油机燃料系统的维修与调试第六节油泵-喷油器的检修油泵-喷油器的的故障、清洗、零件检验及修理都与喷油泵和喷油器基本相同,可参照实施。
这里只介绍油泵-喷油器的密封性试验,雾化质量,供油量及止回阀开启压力的检验,供油开始时刻及供油均匀度的调整等。
一、密封性试验图2—87 油泵-喷油器密封试验装置1—油泵—喷油器夹具;2—压紧螺钉;3—油管接头;4—高压油泵;5—压杆;6—油箱;7—粗滤清器;8—细滤清器;9—压力表;10—开关;11—开关;12—泄油箱;13—油泵-喷油器;14—手柄;15—油管;16—油门密封性试验的目的是检验柱塞偶件、针阀偶件、止回阀及其各结合面的密封情况。
试验方法是将一定压力的燃油通入油泵-喷油器,在规定的时间内根据压力下降值判断各精密配合件的密封性等技术状态,如图2—87所示。
试验时,将油泵-喷油器吹干或擦拭干净,并连接在试验器上。
首先观察各连接处有无渗漏现象,然后将齿条推至最大供油位置,利用手柄压下挺柱至主体平面33.3mm处,此时柱塞封闭进、回油口(柱塞处于行程中间位置),压动高压油泵压杆至燃油压力到35MPa以上,并保持在此压力观察并记录油压从35MPa下降至20MPa所需的时间应不大于55s。
否则,用干净布擦拭干净后再进行试验,如仍不能满足要求,可进行拆检修复。
在一定油压下,检查齿条座孔及喷油嘴是否有漏油。
如喷油嘴漏油,应检查螺套是否固紧和密封圈是否损坏;同时还应检查止回阀及座和三角薄片阀是否有划痕、污染或其他损伤。
二、止回阀开启压力的检查止回阀开启压力的检查可在喷油器试验器上进行。
试验时将油泵-喷油器用高压油管与试验器连接起来,连接方法如图2—88所示。
并堵死出油口,然后用手柄压动油泵泵油,观察压力表的读数,当止回阀开启时压力应为35MPa~52MPa,若超过此压力仍不喷油,说明三角薄片阀装反,应重新安装。
若喷油过早,说明止回阀弹簧弹力不足,应进行更换。
图2—88 油泵-喷油泵雾化检查1—油泵;2—油罐;3—压力表;4—支架;5—手柄;6—夹具;7—油泵-喷油器;8—油杯三、喷雾质量的检查将油泵-喷油器装在试验器上或装在夹具内再夹在虎钳上(见图2—88)。
单缸柴油机维护与修理一、概念单缸柴油机,即按气缸数量分类时只有一个气缸的柴油机。
柴油机,是用柴油作燃料的内燃机,将燃料燃烧释放出的热能转化为电能或机械能的装置。
单缸柴油机有二冲程和四冲程的,二者机构基本相同,主要差异在配气结构方面。
单缸柴油机的每个工作循环都经历四个过程:进气、压缩、做功和排气。
在一个工作循环中只有一个行程是做功的,而其余三个行程都是为做功行程创造条件的辅助行程,因此,单缸柴油机的工作不稳定。
单缸柴油机的发展还是要依靠科技的革新,不断利用新的技术去改进单缸柴油机现存的缺点和不足,扩大其使用范围。
例如,为其装配限油装置、排放控制装置等,以满足机动车使用和环保的需要等。
应用领域:单缸柴油机主要应用于农业机械、工程机械、汽车工业、船舶机械、电力工业等领域。
二、单缸柴油机热机起动困难故障检修故障现象:一台S195柴油机,冷机时能顺利起动,热机时却难以起动。
在一次作业停机后,起动不能着火,但约半个小时后再起动时很快就着火了。
另外,机车牵引力明显不足。
故障检查:起初,认为是缸套、活塞磨损造成的,但换新件后,故障依旧。
作进一步检查时,发觉摇转飞轮阻力较小;松开减压手柄摇转飞轮,听到排气管里发出“哧”的声音,于是怀疑气门关闭不严,致使气缸压力过低。
但经拆卸检查,气门头部和气门座圈没有烧损,也无偏差。
反复查找终于发现,原来是气门弹簧自由长度比标准高度缩短了1.5mm。
故障排除:在气门弹簧一端加上2mm厚的平铁垫后,该柴油机玲、热机均能顺利起动。
故障分析:由于气门弹簧长期处在高温下工作,便因退火而使自由长度缩短且张力降低,造成气门关闭不严或关闭滞后,柴油机便因气缸压力过低而难以起动。
当该机冷却后,其弹簧张力有所恢复,柴油机便又能起动了。
三、单缸柴油机起动困难的原因分析如果按照柴油机起动程序操作,连续3次以上都不能起动,甚至采取辅助手段,如向水箱内加热水,向进气管加机油,在进气口处点火助燃,或两人协作合力摇车仍不能起动柴油机时,即可认为该柴油机发生起动困难故障。
柴油机燃料系统的维修与调试第二章柴油机燃油供给系统的检修柴油机燃油供给系统的功用是根据柴油机的工作要求,定时、定量、定压地将雾化质量良好的柴油按一定的喷油规律喷入燃烧室内,并使其与空气迅速而良好地混合和燃烧。
柴油机燃油供给系统,特别是喷油泵、喷油器和调速器等性能的好坏,对柴油机的工作有很大的影响。
有人把喷油泵比作柴油机的心脏,可见它在柴油机中的重要地位。
柴油机燃油供给系统中有不少精密零件,各精密件之间的配合要求极高,而且承受着较大的机械负荷与热负荷,所以柴油机燃油供给系统的使用与维修具有其独特之处。
为保证柴油机工作良好和延长供油系统各主要零件的使用寿命,有必要掌握柴油机燃油供给系统的正确使用、易损零件及原因、维修方法等,以便在修理时检查准确,方法得当,修复迅速。
第一节喷油泵的检修喷油泵又称高压油泵或射油泵。
喷油泵根据柴油机不同的工况,将适量的柴油提高到一定的压力,按规定的时间和喷油规律喷入燃烧室,即定量、定压、定时供给燃油。
喷油泵应具备以下要求:1.各缸供油量应满足负荷要求,且均匀,在标准工况下其各缸供油不均匀度不大于3.4%。
2.各缸供油间隔角相同,一般不大于凸轮轴转角±0.5°。
3.各缸供油持续时间相同,即开始供油至供油结束的时间相同。
4.开始供油和停止供油应迅速干脆,无滴漏现象,即供油敏捷。
5.各缸供油次序应符合柴油机的发火次序。
一、柱塞偶件的检修(一)柱塞偶件的损伤柱塞偶件的功用是提高柴油压力,适时调节供油量,是喷油泵的主要精密偶件。
柱塞与柱塞套表面加工精度及配合精度均很高,两者的不圆度和不圆柱度偏差不得超过0.002mm,配合间隙为0.001mm~0.002mm,是经过配对研磨达到要求的,不能互换,表面粗糙度Ra0.025μm。
虽然柱塞偶件采用优质钢材和精密加工而成,但由于高压燃油的高速流动冲刷和燃油中机械杂质的存在,在柱塞往复运动中不可避免地发生磨损。
柱塞与柱塞套的磨损速率大致与喷油泵转速及供油压力成正比。
情景二供油系统不良故障检修学习单元2.3 捷达SDI柴油机燃油系统故障检修2.3.1. 概述柴油燃油系统控制单元配有故障记忆功能。
在开始维修调整之前,或者进行故障查找前,必须先查询故障记忆(进行执行元件诊断)。
还应注意以下事项:1)在检查过程中,控制单元有可能会识别并存储一个故障。
所以在完成所有检查与维修工作之后,必须查询一下故障记忆并清除。
2)在电气部件的故障排除操作中,要求电压至少为11.5V。
为防止人员受到伤害与/(或)对喷射和预热塞系统的损坏,必须注意下列事项:2.3.2 安全注意事项(1)在连接或断开喷射或预热塞系统电气或测试仪电缆之前,必须关闭点火开关。
(2)如果用摇动曲轴起动发动机到一个起动转速,如在压缩检查过程中,应拔下喷油泵的10脚插头,如图2-3所示图2-3 应拔下喷油泵的10脚(3)在断开蓄电池之前,先获取收音机防盗码(若收音机有防盗码)。
(4)蓄电池的断开与连接必须在点火开关关闭的情况下进行,否则柴油直喷系统控制单元有可能会损坏。
(5)如果试驾过程中需要测试和测量工作,应注意测试与测量工具必须固定在后排座并由第二者操作。
如果在前排操作测试和测量工具,在车辆发生事故时,弹开的气囊会对人员造成重伤。
2.3.3 清洁规则当维修供油/喷射系统时,要严格遵守下列“6项规则”:(1)在断开之前,彻底清洁所有单元及相邻区域。
(2)将拆下的部件放在干净的平面并用布盖上,不要用绒布。
(3)如果不能立即进行维修,应将所有部件用布蒙上或密封。
(4)只有干净部件才能用于安装;只有在安装前,才可迅速地打开替换件包装。
不要使用散放件(如:在工具盒中的等)。
(5)当系统打开时,不要使用压缩空气进行工作。
除非绝对必要,否则不要移动车子。
(6)同时要保证冷却液软管上无柴油。
一旦软管上发现沾有燃油必须立即清洁掉。
已损坏的软管必须被换掉。
2.3.4柴油发动机的喷射系统部件1.安装位置示意图(适用AGP、AQM发动机,与实车略有不同)捷达柴油发动机的喷射系统部件的安装位置示意图见图2-4。
柴油机燃料系统的维修与调试第二章柴油机燃油供给系统的检修柴油机燃油供给系统的功用是根据柴油机的工作要求,定时、定量、定压地将雾化质量良好的柴油按一定的喷油规律喷入燃烧室内,并使其与空气迅速而良好地混合和燃烧。
柴油机燃油供给系统,特别是喷油泵、喷油器和调速器等性能的好坏,对柴油机的工作有很大的影响。
有人把喷油泵比作柴油机的心脏,可见它在柴油机中的重要地位。
柴油机燃油供给系统中有不少精密零件,各精密件之间的配合要求极高,而且承受着较大的机械负荷与热负荷,所以柴油机燃油供给系统的使用与维修具有其独特之处。
为保证柴油机工作良好和延长供油系统各主要零件的使用寿命,有必要掌握柴油机燃油供给系统的正确使用、易损零件及原因、维修方法等,以便在修理时检查准确,方法得当,修复迅速。
第一节喷油泵的检修喷油泵又称高压油泵或射油泵。
喷油泵根据柴油机不同的工况,将适量的柴油提高到一定的压力,按规定的时间和喷油规律喷入燃烧室,即定量、定压、定时供给燃油。
喷油泵应具备以下要求:1.各缸供油量应满足负荷要求,且均匀,在标准工况下其各缸供油不均匀度不大于3.4%。
2.各缸供油间隔角相同,一般不大于凸轮轴转角±0.5°。
3.各缸供油持续时间相同,即开始供油至供油结束的时间相同。
4.开始供油和停止供油应迅速干脆,无滴漏现象,即供油敏捷。
5.各缸供油次序应符合柴油机的发火次序。
一、柱塞偶件的检修(一)柱塞偶件的损伤柱塞偶件的功用是提高柴油压力,适时调节供油量,是喷油泵的主要精密偶件。
柱塞与柱塞套表面加工精度及配合精度均很高,两者的不圆度和不圆柱度偏差不得超过0.002mm,配合间隙为0.001mm~0.002mm,是经过配对研磨达到要求的,不能互换,表面粗糙度Ra0.025μm。
虽然柱塞偶件采用优质钢材和精密加工而成,但由于高压燃油的高速流动冲刷和燃油中机械杂质的存在,在柱塞往复运动中不可避免地发生磨损。
柱塞与柱塞套的磨损速率大致与喷油泵转速及供油压力成正比。
由于柱塞运动速度快和受力较大,又不可避免地出现变形、裂纹和断裂,甚至还产生腐蚀和穴蚀。
柱塞偶件在工作中是逐渐磨损的,其磨损形式与一般零件有所不同。
它的磨损很不均匀,主要集中在局部工作表面上,同时磨损的主要现象是微观的破坏。
柱塞磨损最严重的部位是在最常用油量位置与进油孔相对的表面上,如图2—1和图2—2中1所示。
因柱塞关闭进油孔时柴油中的机械杂质卡在间隙中,随着柱塞往复运动,形成磨料磨损,磨损形状呈现轴向梳齿状沟痕。
柱塞磨损较严重的部位是柱塞常用油量位置与回油孔相对的螺旋线或斜槽停油边棱角处(图2—1与图2—2中2),使棱角磨钝,主要原因是受到高速油流和机械杂质的冲刷结果,边缘向上磨损逐渐减小。
磨损较轻的是柱塞过梁处(图2—1和图2—2中的3位置),由于该处的密封长度较短,机械杂质会随油流从该处泄漏,所以引起磨损,多为单线条纹,从上端面直到斜槽工作边缘。
轻微磨损的部位是柱塞的下棱边或下肩部的整个圆周棱边(如图2—1和图2—2中的4部位),并形成短而深的细条纹。
柱塞端面棱边磨损后呈倒角,并在圆周上有不等高度毛剌突起。
柱塞套的磨损也是不均匀的,并且集中在工作表面,磨损表面呈现轴向擦伤沟痕,如图2—3所示。
最大磨损部位在进油孔和回油孔附近,进油孔处的最大磨损发生在孔的上方,这是由于柱塞在上行关闭进油孔时柴油节流所冲刷的结果。
回油孔的磨损在一侧磨损严重,这与柱塞螺旋槽的旋向有关。
如果采用右旋柱塞时,回油孔左边磨损严重(如图2—3所示);若采用左旋柱塞,则回油孔右侧磨损严重。
为了油路的密封,要用一定的力矩拧紧出油阀固定紧帽。
由于柱塞套上的油孔而削弱了柱塞套相应部位的受力截面,其次是由于作用在柱塞套上的力不在同一圆周上,必然会引起柱塞套的变形,从而使柱塞与柱塞套的配合间隙发生变化。
柱塞与柱塞套的磨损,除了由于燃油没有很好过滤,杂质较多引起磨损以外,还有下面几方面的原因:1.柴油牌号长时间选用不当,如气温高的地区选用气温低时用的粘度较稀的柴油,由于柴油粘度过小,使柱塞与柱塞套润滑不良。
2.柱塞偶件在喷油泵体中安装不垂直而引起变形。
造成此种原因多系垫片不平或柱塞套筒定位螺钉拧得紧所引起的。
3.喷油器或出油阀卡住在关闭位置,这样在喷油压力过高的情况下,而柱塞仍继续泵油,这时喷油泵柱塞往往会顶得发响,加剧了磨损。
柱塞与柱塞套磨损后对柴油机性能的影响:1.由于柱塞与柱塞套的配合间隙增大,使漏油增加,供油时间推迟,供油结束时间提前,使供油持续时间缩短,供油量减少,使燃油喷雾质量不良,造成柴油机在低负荷甚至在空转时就冒黑烟。
2.由于柱塞供油的漏失,使供油量不足,喷射压力降低,从而使柴油机功率降低。
3.由于喷雾不良,会造成燃料消耗增加。
4.由于燃油漏损,循环供油量减少,在低速时供油压力过低,甚至打不开喷油器针阀,因而造成起动困难,且怠速时易熄火。
5.由于喷油压力降低,燃烧不完全,喷油嘴容易产生积炭和卡住。
6.容易引起怠速游车。
由于柱塞偶件的磨损,在低转速时,漏油数量增多,每循环供油量减少,从而使柴油机转速下降。
但由于调速器有使转速保持不变的作用,当转速降低后,会使供油量自动增加,结果柴油机转速又会升高。
此时由于转速升高。
燃油漏失减少,使供图2—3 柱塞套的磨损部位 1—进油孔附近的磨损; 2—回油孔附近的磨损图2—1 斜槽形柱塞磨损部位1—与进油孔相对表面;2—与回油孔相对斜槽停油边;3—过梁处;4—下梭边图2—2 螺旋槽形柱塞磨损部位1—与进油孔相对表面;2—与回油孔相对螺线停油边;3—过梁处;4—下肩部油量自动增加,于是柴油机转速更加提高。
但调速器的作用又会使供油量减少,柴油机转速随之而降低。
如此周而复始,结果造成柴油机怠速不稳定。
7.对于多缸柴油机,往往柱塞偶件磨损程度不一样,则柴油漏失情况也不同,因而使各缸供油量不均匀,喷油压力和供油提前角也不一致,结果造成柴油机运转不平稳,特别是在低速时更为严重。
8.柱塞偶件磨损后,还会造成燃料喷射规律的变化。
因为在相同转速下,柱塞每移动单位长度的实际供油量随柱塞偶件的磨损而减少。
要恢复原规定的供油量,只有靠延长喷射过程,即柱塞向加大供油量方向转动一个角度,使供油量加大。
这样便破坏了原来的喷射规律,导致燃油消耗率增加,燃烧不完全,排气冒烟,气缸内严重积炭。
经验表明,一组使用保养合理的柱塞偶件能连续工作2000h 以上。
如果在加油及使用过程中不注意过滤、防尘和防水分等清洁措施,它的寿命会缩短到只有几百小时,严重时只工作几十小时就过早的损坏。
因此预防柱塞偶件过早损坏,就要特别注意柴油的清洁。
(二)柱塞偶件的检查主要检查柱塞偶件的密封性和变形情况,常用滑动性试验检查其损伤和变形,用压气和真空吸力检查密封性。
1.滑动性实验将柱塞偶件浸泡在清洁的柴油中,把柱塞在柱塞套内来回抽动清洗后,将柱塞偶件倾斜45°,抽出柱塞配合的圆柱面的1/3或柱塞全长的2/3长度,并将柱塞旋转一下,如图2—4所示,放手后柱塞能无阻滞地靠自重缓慢滑进柱塞套内为正常。
再将柱塞抽出,转动任一角度后,用同样的方法作滑动试验,其结果应该相同。
柱塞在柱塞套内滑动过快,说明二者配合间隙过大,若滑动发生阻滞,说明配合间隙过小、柱塞有微量弯曲、柱塞受到严重划伤、柱塞螺旋槽或斜直槽处有毛刺、柱塞套变形等。
使用这种柱塞偶件会影响油量调节齿杆移动的灵活性,更严重时,会发生咬死现象。
因此,除毛刺有时可以修复外,这类柱塞偶件一般必须予以更换。
2.密封性试验柱塞偶件径部密封性试验一般应在密封试验台上进行。
为了方便其见,也可用简易密封比较法进行。
用左手食指、大拇指和中指分别堵住柱塞套顶面出油口、进油孔和回油孔,右手轻轻拉出柱塞,以不露出下肩为限。
在拉出柱塞过程中,若感到有明显吸力,并放松柱塞后能很快吸回到原来位置,如图2—5所示,说明磨损较小,配合良好。
用压气法进行柱塞偶件密封性试验。
转动柱塞,使柱塞斜槽使用段(柱塞回油槽偏离柱塞套上的回油孔)对准回油孔位置,用手指堵住柱塞套顶面出油口和进油孔,将柱塞抽出10mm用力将柱塞推进,当柱塞顶面到达图2—4 柱塞偶件滑动性试验图2—5 柱塞偶件径部密封试验回油孔上边缘时观察回油孔,若没有油沫及气泡冒出,如图2—6所示,为密封性良好。
将柱塞推进柱塞套后,保持5s ,然后放开柱塞,柱塞能缓慢自动弹出为正常;否则,为密封不良。
检查柱塞与柱塞套的密封性,也可在喷油泵上进行。
在喷油泵上试验时,将各缸出油阀取出,出油阀座与衬垫保留在孔内,装上出油阀紧座,放尽空气。
将喷油器试验器的高压油管接在出油阀紧座上,如图2—7所示。
移动调节齿条或拉杆,使柱塞处于最大供油位置,并转动喷油泵凸轮轴,使被检查柱塞上升到供油行程中间位置。
操纵喷油器试验器,使油压达到20MPa 时停止泵油,此后油压从20MPa 下降到10MPa 所需的时间(s)在下述公式计算范围内为合格。
上限=93-8×(柱塞直径,mm)下限=48-4×(柱塞直径,mm)例 柱塞直径为8mm ,上限=93-8×8=29s下限=48-4×8=16s在维修时,根据各单位的具体情况和要求,可规定时间少于16s ~29s 者应予更换。
在保养中,时间少于2s 者才予更换。
用一只29.4MPa 的压力表,逐次接到柴油机喷油泵高压油管接头上,转动喷油泵凸轮轴并压动柱塞,当喷油泵油压升高至24.5MPa 时,停止转动凸轮轴,此时,若其油压能保持3min ~5min 无明显下降,则说明柱塞偶件密封性良好。
用一个不通孔的螺母,将喷油泵上的高压油管堵死,然后用一撬扛均匀地撬起喷油泵挺柱,使喷油泵柱塞顶部柴油处于压缩状态,若此时总是撬动不用多大劲,感到阻力不很大,说明柱塞偶件磨损严重,密封性差,不宜继续使用,须更换或修理。
(三)柱塞偶件的修理柱塞偶件经检查后,如不符合要求,通常是成对更换新件。
在条件允许或缺乏备件的条件下,也可进行修理。
1.研磨修复柱塞套上端面如有锈斑时,可用氧化铝研磨膏在平板上轻轻研磨修复。
研磨时手要平正,并不断变换夹持柱塞套的位置,直到柱塞套上端面磨平磨光为止。
图2—7 柱塞密封性试验1—夹紧座;2—喷油泵;3—压力表;4—油箱;5—试验器柱塞在柱塞套中有阻滞现象,但尚可使用的柱塞,或新柱塞发生阻滞时,均可用抛光粉或抛光膏涂在柱塞上,插入柱塞套内进行对磨。
研磨时应使柱塞往复运动和旋转运动同时进行,并应不断变更手持柱塞的位置。
当柱塞顶部有碰毛损伤时,将使柱塞在柱塞套内产生严重阻滞,甚至柱塞装不进柱塞套内。
这时可用粒度800以上的细油石或天然细油石,上面涂以机油,将柱塞倾斜30°左右,使上端棱角处接触油石,向后拉磨,同时旋转柱塞,研磨时,用力要轻,移动速度要缓慢,这样可以磨去棱角的毛刺。