范例0101班某某某柴油机喷油泵之供油提前角调整毕业论文

柴油机喷油泵之供油提前角调整班 级： 姓 名： 指导老师： 目 录摘要21 概述31.1 柴油机现状简介31.2 柴油机燃料供给系的组成31.3 调速器52 喷油泵62.1 喷油泵总成介绍62.2 喷油泵的结构与功能62.3 喷油泵的工作原理82.4 转子分配式喷油泵(V E 泵) 82.5 单体式喷油泵93 供油提前角 103.1 喷油提前角与供油提前角的概念 103.2 供油提前角的调整方案 103.3 供油正时的检查与调整 164 VE 型喷油泵调试经验点滴 204.1 最大供油量的调整 204.2 调速器的调整 204.3 喷油正时的整 205 供油提前角排放的影响 216 喷油泵的维护与保养 227 结论 23谢辞 24附录 24参文献 25英文资料Diesel Fuel Injection27中文翻译柴油机燃油喷射 33摘要：喷油泵是柴油机的重要组成部分，它在柴油机上的作用是按照柴油机的工作顺序，将低压燃油压缩成高压燃油，定时、定量地通过喷油器将雾状燃油喷入燃烧室内燃烧做功，并能根据操作人员的要求及柴油机工作负荷的变化，自动控制和调整喷油泵供油量。因此，柴油机工作性能的好坏，在很大程度上取决于喷油泵是否在正常工作。供油提前角是指喷油泵第 1 缸柱塞开始供油时到该缸活塞行至上止点时曲轴转动的角度。供油提前角过大或过小都会影响发动机的工作性能。过大或过小会造成喷油泵喷油时间过早或过晚：喷油时间过早则燃油燃烧不充分，过晚则会冒白烟，燃油也会燃烧不充分，这就使燃烧过程不是处于最佳状态。汽车行驶一定里程或在维修中喷油泵检修后经过调试重新安装时，必须检查与调整供油正时，以保证柴油机经常在最佳或接近最佳供油提前角情况下工作。关键词：柴油机 喷油泵 喷油器 正时标记 供油提前角 Abstract：The fuel injection pump is an important part of the diesel engine. Its function on the diesel engine is to compress the low pressure fuel into the high pressure one according to the working order of the diesel engine, and atomize the fuel through the injector with a given time and amount into the combustion chamber for burning. And it can automatically control and adjust the fuel amount based on the operators requirements and the working load change of the diesel engine. Therefore, the work performance of the diesel engine will depend to a large extent on whether the pump can regularly work or not. The advanced angle for the oil supply timing is referred to the one that the crankshaft rotates from the time when the piston in the cylinder 1 of oil injection pump begins to eject oil to the one when the piston moves to the TDP. Too big or too small advanced angle for the oil supply can affect the work performance of engine. That will cause too early or too late oil injection time : too early oil injection will lead to not combust amfully. Too late oil injection will bring smoke and make fuel not combust amfully. These make combustion not to be the best state. The fuel supply timing must be check and adjust when the fuel injection pump is installed after being check and adjust when the vehicle run for a few miles or is in the repair. It can ensure diesel engine to work in the best or almost best fuel supply advanced angle.Keywords：Diesel engine fuel injection pump injector timing mark advanced angle for the oil supply第 页1 概述1.1 柴油机现状简介笨重、噪音大、喷黑烟，令许多人对柴油机的直观印象不佳，加上柴油机的构造比较复杂，不少人对柴油机缺乏了解，尤其对现代先进的柴油机缺乏了解，因此柴油机汽车在一些城市成了“被限制的对象”，受到种种歧视。其实经过多年的研究和新技术应用，现代柴油机的现状已与往日不可同喻。现代先进的汽车柴油机一般采用电控喷射、共轨、涡轮增压中冷等技术，在重量、噪音、烟度等方面已取得重大突破，达到了汽油机的水平。目前，柴油机主要用于重型汽车，尤其是超重型汽车，国外轻型汽车用柴油机也日益普遍，奔驰、大众、宝马、雷诺、沃尔沃等欧洲名牌车都有采用柴油发动机的车型。柴油机使用的燃料是柴油，由于柴油比汽油粘度大，蒸发性差，所以在柴油机工作时，必须采用高压喷射的方法，在压缩行程接近上止点时，将柴油以雾状喷入燃烧室，直接在汽缸内部形成可燃混合气，并借助汽缸内空气的高温自行发火燃烧。与汽油机比较，柴油机具有转速慢，扭矩大，油耗低、负荷高及重量大等特点，多用在大中型汽车上。1976 年德国大众汽车公司开发出第一台高速小型化柴油机，使轿车应用柴油机进入实用化，现在西欧约有 30%的轿车和 90%的商务车采用柴油机。目前轿车柴油机采用每缸 4 气门,电控喷射系统，使柴油机排放达到欧洲号标准。这里要提一下的是，在柴油机上应用电控技术比汽油机要困难得多。因为柴油机是高压喷射，对于直喷式柴油机的高压油管，其喷射压力一般高达 30100MPa，而汽油机上的喷射压力只需 0.3MPa，起码相差 100 倍，因此汽油机喷射量的控制只需通过电磁阀就可以控制，而像柴油机这样的高压喷射状态用电磁阀控制是难以办到的，所以现有的柴油机电控燃油系统还要加装一个电子控制的执行器来达到控制的目的。1.2 柴油机燃料供给系的组成柴油机通过压燃柴油做功，汽油机通过点燃汽油做功，一个“压燃”一个“点燃”，就是两者的根本区别点。汽油机的燃料是在进气行程中与空气混合后进入汽缸，然后被火花塞点燃做功；柴油机的燃料则是在压缩行程接近终了时直接喷注入汽缸，在压缩空气中被压燃做功。这个区别造成了柴油机在燃料供给系统的结构有其自己的特点。一般柴油机燃料供给系,通常由柴油箱、柴油滤清器、输油泵、喷油泵、喷油器及油管等部件组成。其中柴油机的燃料喷射系统是由喷油泵、喷油器、高压油管及一些附属辅助件组成。喷油器是柴油机燃料供给系的又一个重要部件，燃油的雾化质量和混合气的良好形成，均与喷油器有直接关系。它是燃油喷射装置的终端部件，直接安装在柴油机汽缸盖上。其作用有两个：一是使一定数量的高压燃油得到良好的雾化，促进燃油着火和燃烧。二是使燃油的喷射按燃烧室类型合理分布，使燃油与空气得到迅速而完善的混合，形成均匀的可燃混合气。喷油器按结构形式可分为开式和闭式两大类。在这里暂不作详细讨论。第 页图 喷油器示意图柴油机燃料输送的简单过程( 如下图)是：输油泵将柴油从燃油箱中吸出送到滤清器（柴油压力被提高到 0.150.30Mpa 左右），过滤后进入喷油泵（为了保证充足的燃料并保持一定的压力，要求输油泵的供油量比喷油泵的需要量要大得多，多余的柴油就经低压油管回到油箱），喷油泵又将柴油压力进一步提高至 10Mpa 以上，再经过高压油管进入喷油器直接以雾状喷入汽缸燃烧室中与空气混合后压燃。输油泵供给的多余柴油以及喷油器顶部回油孔流出的少量柴油，都经回油管流回燃油箱（示意图是柴油机燃料供给系统，鲜红色管路是高压输油管、黄褐色管路是低压输油管、紫红色管路是回油管）。图 燃料输送的简单过程为了使柴油机能在怠速稳定工作和限制柴油机超速，在喷油泵上还带有调速器.1.3 调速器第 页调速器在 VE 型分配泵的上部，是保障柴油机的低速运转和对最高转速的限制，确保喷油量与转速之间保持一定关系的部件，因为它具有在怠速、高速和满载工况下控制发动机转速的功能，因此被看作发动机的“大脑”。它的作用是根据柴油机负荷的变化，自动地调节喷油泵的供油量，以达到稳定怠速、限制超速、或保证发动机在工作转速范围内的任一选定的转速下稳定工作。3 供油提前角3.1 喷油提前角与供油提前角的概念喷油提前角是指喷油器开始喷油至活塞到达上止点之间的曲轴转角。它的大小对柴油机工作过程有很大影响。若喷油提前角过大，喷油时汽缸内空气温度较低，混合气形成条件差，备燃期长，导致发动机工作粗暴，若喷油提前角过小，大部分柴油是在上止点以后，活塞处于下行状态时燃烧的，是最高工作压力降低，热效率也显著下降，导致发动机功率降低，排气冒白烟。因此为保证发动机具有良好的使用性能，必须选择最佳的喷油提前角。喷油提前角实际上是由喷油泵的供油提前角来保证的。对于柴油机，不同工况的最佳供油提前角是不同的。汽车柴油机的工作转速和负荷变化范围比较宽，相应的最佳供油提前角变化也较大。供油提前角是指喷油泵第 1 缸柱塞开始供油时到该缸活塞行至上止点时曲轴转动的角度。一般柴油机供油提前角为 1016，供油提前角过大或过小都会影响发动机的工作性能。为使喷油器喷入汽缸内的柴油能够混合均匀并完全燃烧，必须定期检查、调整喷油泵供油提前角的大小。若供油时间过早，会使柴油机启动困难，出现敲缸、振动加大等故障；若供油时间过迟，则会导致排气管冒黑烟、机油温度过高和油耗上升等不良后果。3.2 供油提前角的调整方案供油提前角过大或过小会造成油泵喷油时间过早或过晚（喷油时间过早则燃油燃烧不充分，过晚则会冒白烟，燃油也会燃烧不充分），使燃烧过程不是处于最佳状态(柴油机功率不足的原因之一)。此时应检查喷油传动轴接合器螺钉是否松动，如果松动，则应重新按照要求调整供油提前角，并拧紧螺钉。汽车行驶一定里程或在维修中喷油泵检修后经过调试重新安装时，必须检查与调整供油提前角，以保证柴油机经常在最佳或接近最佳供油提前角情况下工作。下面来介绍一下几种调整方法：（1）拆下喷油泵 1 缸高压油管，一人摇转曲轴，当快要到达 1 缸供油提前角位置时，要缓慢摇转曲轴，一人凝视 1 缸出油阀的出油口油面，当油面刚刚向上一动时，停止摇转曲轴，检查飞轮或曲减震带轮上的供油提前角刻线是否与其对应的指针对上（为以后检查方便，这时可在联轴器和泵壳上补做一对正时记号）。这种方法对单体泵和组合泵都适用，是我们去年在做 HFC4GA1 (自然吸气柴油机)试验过程中调整供油提前角一直所采用的，可是现在已不再采用了。第 页因为在采用这种方法时，操作较为复杂，且不够准确，如掌握不好，很容易引起较大的误差。产生误差的原因有：由于柱塞副总是有一定的间隙，所以，就存在定的泄漏；在盘车时，盘车速度的快慢对柱塞副建立油压有一定的影响。在同一台机上：假若盘车速度快，则可发现供油要早一些；若盘车速度慢，则供油要晚一些；若慢到一定程度，偶尔还有不喷油的现象出现，对柱塞副已有一定磨损的旧柴油机更是如此，误差很大。所以，对已经使用较长时间的柴油机不能采用这种方法来检查供油提前角。采用这种方法通常要两个人配合，一个人盘车，一个人观察，若配合好，观察误差一般不大于 0.5曲轴转角。在采用这种方法时，也有采用压力油来进行的。在柴油加压的情况下，可以弥补一部分由盘车速度快慢引起的对供油提前角的影响；但油压的高低对供油提前角检查值的影响还是很大的。我们曾经作过试验：在同一台机上，试验油压为 0.5MPa 和 0.7MPa 时，后者比前者略提前 l曲轴转角，所以，在采用压力油检查时，最好应规定检查时的油压值，以减少校查误差。在采用柴油直接检查的方法时，还有一种方法是断油检查法，这种方法很适宜于单体高压油泵，也适用于组合式高压油泵。所采用的柴油为压力油，且油压应大于高压油泵出油阀的开启压力。对采用上部密封出油阀的高压油泵，其出油阀的开启压力一般为 0508MPa。在采用这种方法时，应将高压油泵的回油口堵上，或接上调压阀，以保持一定的压力；将油管接在高压油泵的进油口后，由于油压大于出油阀的开启压力，所以，柴油从高压油泵的出油口流出，这时盘车，当盘车至柱塞将套筒进油口封住时，高压油泵的出油口就断油了，这点就是供油始点。这种方法和前述的方法相比，要准确一些。首先，断油比冒油观察起来要方便；其次，由于断油法是柱塞将进油孔封住而断油，所以盘车快慢对检查结果的影响比较小，可以慢慢地盘车，这样，可以减小观察误差。这种方法也适用于等压式出油阀的高压油泵。（2）我们现在在试验过程中应用的调整供油提前角的方法是这样的: 先拆下喷油泵四个缸的高压油管，再拆下喷油泵上的放气螺栓，装上一个我们自己根据需要加工的专用转接头，再装上百分表拧紧，转动曲轴，百分表示数即随之变化，当曲轴转到一定角度时，百分表示数将不变，此时对百分表进行调零，之后转动曲轴到一缸上止点（0）。看百分表的读数。因为喷油泵通过三角形固定板上的 3 个螺栓固定在柴油机缸体上，所以得松掉三个螺帽之后才能够对喷油泵进行调整：将喷油泵体逆着凸轮轴旋转方向转动一定角度，供油提前角增大；反之，则减小。通过百分表的示数来读取，调整到需要的角度以后，旋紧三角形固定板上的 3 个螺栓就可以了。（此调整方法是油泵厂家提供给我们的,供油提前角的大小以丝计量,不在用度了）采用这种方法大大地提高了装配、检查精度和速度。由于这种方法要拆下一些高压油泵零件，所以，在调整完毕重新装配时，要特别注意零件的清洁。对于不同的供油提前角通过试验所做出的结果是不同的，下面以 HFC4DA1-1（增压中冷柴油机）的外特性数据为例（如下表）进行分析：外特性的试验方法是这样的：油门全开，在柴油机工作转速范围内，按照从高到低的顺序改变转速进行测量。主要采集的数据有：转速、有效功率、有效扭矩、燃油消耗率、冷却水温度、机油压力、机油温度和排气管温度。试验一：调整供油提前角为 120 丝表 1.1 供油提前角为 120 丝时测锝数据工况号 转速 扭矩 功率 油耗率 机油压力 排温 水温 中冷温度第 页（r/min） （Nm） （KW） （g/kwh） （Mpa） （） （） （）1 3600 177 66.7 261.5 0.43 429 70 36.52 3400 186 66.9 248.6 0.40 435 71 41.93 3200 195 65.4 240.8 0.40 418 72 43.44 3000 197 62.5 239.0 0.40 404 72 44.85 2800 202 59.2 232.4 0.40 393 73 45.06 2600 207 56.1 231.4 0.39 391 74 43.97 2400 217 54.3 231.2 0.38 402 75 42.78 2200 231 53.1 227.5 0.37 419 76 40.69 2000 234 49.0 219.7 0.36 426 79 36.110 1800 211 39.7 218.5 0.33 414 80 32.611 1600 175 29.3 221.4 0.30 381 81 29.212 1500 164 26.1 224.2 0.29 362 83 26.613 1400 157 23.1 225.3 0.28 349 84 24.714 1200 152 19.2 227.3 0.25 338 86 21.415 1000 138 14.5 236.7 0.22 327 86 19.8续表 1.1根据数据绘出图形 5.1：曲 线 一05010015020025030036003200280024002000160014001000转 速 （ r/min）数值扭 矩 （ Nm）功 率 （ Kw）油 耗 率 （ g/kwh）图 3.1试验二：调整供油提前角为 115 丝表 1.2 供油提前角为 115 丝时测锝数据转速 扭矩 功率 油耗率 机油压力 排温 水温 中冷温度工况号（r/min） （Nm） （KW） （g/kwh） （Mpa） （） （） （）第 页1 3600 179 67.5 261.1 0.44 440 67 37.62 3400 189 67.3 249.0 0.40 439 73 42.43 3200 196 65.7 244.5 0.40 425 75 43.84 3000 200 62.8 234.3 0.40 413 80 44.45 2800 202 59.2 231.4 0.40 403 84 45.16 2600 208 56.6 227.5 0.39 401 88 44.97 2400 219 55.3 228.3 0.38 412 76 43.48 2200 230 53.0 223.4 0.36 428 80 42.49 2000 236 49.4 219.3 0.34 440 85 40.310 1800 215 40.6 217.7 0.30 432 89 36.211 1600 181 30.3 218.5 0.28 407 80 32.912 1500 168 26.0 214.6 0.27 385 79 30.613 1400 158 23.1 223.8 0.26 370 82 29.014 1200 151 19.0 228.9 0.24 355 86 26.315 1000 140 14.5 237.1 0.21 346 87 24.2续表 1.2根据数据绘出图形 5.2：曲 线 二05010015020025030036003200280024002000160014001000转 速 （ r/min）数值扭 矩 （ Nm）功 率 （ Kw）油 耗 率 （ g/kwh）图 3.2试验三：调整供油提前角为 110 丝表 1.3 供油提前角为 110 丝时测锝数据转速 扭矩 功率 油耗率 机油压力 排温 水温 中冷温度工况号（r/min） （Nm） （KW） （g/kwh） （Mpa） （） （） （