VE泵的调试.doc

第六节：VE分配泵燃油喷射系统维修要点 VE分配泵应用广泛，如康明斯6BT柴油机、依维柯索菲姆8140柴油机、五十铃4JB1柴油机等都是使用分配泵燃油喷射系统。分喷泵燃油系统与直列泵系统、PT泵系统在原理及维修方面都有较大的差别。现以依维柯索菲姆8140柴油机为例说明如下：一、VE分配泵的调试要点1.调试前的准备工作将VE泵安装在试验台上，在进油管接头中注入压力为0.035MPa的柴油；在回油管接头和泵体之间安装一个量程为01.0MPa的压力表，接上回油管；连接高压油管及喷油器，高压油管的规格为62mm，第1、3缸长度为420mm，第2、4缸长度为430mm。标准喷油器的喷油压力为17.2+0.3MPa，节流孔直径0.4mm试验油温度3842。另外，电磁阀接通10-12V电压的电源。2.VE分配泵的调试要求1）预行程的检查与调试 VE4/11F1900R294喷油泵的预行程（距下止点）规定是00.02mm。检验时，在喷油泵上端螺塞的螺钉孔上装置一个透明放油管，慢慢转动喷油泵驱动轴，使油刚好流进放油管，但又不从放油管流出。然后，拆下放油管，换上百分表测出此时喷油泵柱塞的位置记录读数。转动喷油泵驱动轴，使柱塞处于下止点，即左侧极限位置。同样用百分表测出此时喷油泵柱塞的位置记录读数，两次读数之差即为预行程。如果预行程不符合规定值，则用柱塞的调整垫片进行调整。若更换柱塞垫片，也要按上述方法检验和调整预行程。2）喷油泵内腔压力的调整：将VE泵转速调至1500r/min，LDA装置进气压力在0.1MPa时，内腔压力为0.6-0.66MPa。若不符合规定数值，可调节VE泵内输油泵调压阀的调压弹簧座。同时检查在其它规定转速时VE泵内腔压力是否也满足相应要求。见表8-6。3）回油量的调整：检查规定转速下回油量应达到的规定值。回油量与VE泵内输油泵调压阀的压力相互影响，两者要反复检查。4）全负荷油量的调整：将VE泵转速调至1900r/min，在LDA装置进气压力为0.1MPa条件下，把操纵手柄靠紧高速限位螺钉，检查此时VE泵的供油量是否满足要求，否则用最大供油量调节螺钉调节，旋进供油量增加；旋出供油量减少。同时检查各缸供油量差值是否达到要求。另外，还需检查其它规定转速下的全负荷油量。需要说明喷油泵的供油量与其内腔压力互相影响，调整了喷油泵的供油量后，必须重新检查其内腔压力是否超过规定值。依维柯柴油机VE分配泵的调试参数见表8-6所示。表8-6 VE泵的调试参数VE泵型号：VE4/11F1900R294 喷油压力：24+0.8MPa 柴油机最低转速：75025r/min静态喷油提前角：4.545 试验油压：0.035MPa 柴油机：依维柯8140柴油机序号实验内容实验条件试验参数1喷油开始预行程：（距上止点）00.02mm2输油泵供油压力转速*：1150r/minLDA进气压力：0.1MPa调整值：0.60.66MPa3增压状态下满负荷油量转速：1900r/minLDA进气压力：0.1MPa转速：550r/min49.550.5cm3/1000次平均值油量最大误差3cm330.531.5cm3/1000次平均值4起动特性转速：100r/min6090cm3/1000次平均值5熄火油量（机械式）转速：2300r/min转速：450r/min2cm3/1000次平均值5cm3/1000次平均值6喷油提前角自动调节器行程转速：1150r/min 1500r/min 1900r/minLDA进气压力：0.1MPa6.06.6mm6.97.5mm7.88.4mm7最低转速供油量转速：400r/min 350r/min 200r/min5.015.0cm3/1000次平均值3038.0cm3/1000次平均值70cm3/1000次平均值8调速器的怠速特性转速：375r/min20.024.0cm3/1000次平均值油量最大误差3cm39调速器的最高转速特性转速：2300r/minLDA进气压力：0.1MPa1cm3/1000次平均值10输油泵供油压力LDA进气压力：0.1MPa转速：1150r/min 1500r/min 1900r/min0.160.2MPa0.360.44MPa0.510.59MPa11不同转速供油量转速:r/minLDA:MPa1000次平均油量值cm38000.03834.537.521000.132.040.020000.145.550.519000.149.051.011000.145.548.55000.030.032.08000.030.032.08000.0534.539.58000.135.540.512装配尺寸K：33mmMS：0.81.0mmKF：5.25.4mmLDA装置行程：6.3mm*所有转速全部为VE喷油泵的转速5）起动油量：将VE泵转速调至100r/min，检查VE泵的供油量，应达到要求。6）停油装置的功能检查：在规定转速下将停机手柄向断油方向转动，VE泵的供油量应小于规定值。见表8-6。在规定转速切断电磁阀电路，VE泵的供油量应小于规定值。7）喷油提前角自动调节器行程的调试：拆去调节器盖，装上调节器的检测装置。将VE泵转速调至1150r/min，IDA装置进气压力为0.1MPa条件下，调节器行程为1.6-2.0mm。如果不符合规定值，可以调整调节器调整垫片的厚度或更换调节器弹簧。见表8-6。8）LDA装置工作始点的调整：把操纵手柄靠紧高速限位螺钉，VE泵转速调至规定值，将不同压力值的压缩空气导人LDA装置，检查其是否在规定的压缩空气压力下开始起作用，否则拨动调整齿轮调整。9）高速限位螺钉的调整：将操纵手柄靠紧高速限位螺钉，调整高速限位螺钉，使起始转速高于标定转速20-30r/min，同时检查停油转速是否符合要求。10）怠速限位螺钉的调整：将操纵手柄靠紧怠速限位螺钉，VE泵转速调至怠速，调整怠速限位螺钉，使油泵的供油量达到规定的怠速油量，检查各缸供油量应在规定范围内。同时检查怠速停油转速是否符合要求。见表8-6。11）KF尺寸的调整：KF尺寸就是VE泵分配柱塞回位弹簧预紧力的调整。在分配泵的泵头上按原拆卸时的相对位置装上导向销、调整垫片、回位弹簧上座等，然后将柱塞、回位弹簧下座等一起装入。将百分表装在专用测头上，专用测头又装在分配泵的检测螺孔上，测量柱塞顶面和柱塞套端面之间的距离，当柱塞回位弹簧不受压缩时，测量的上述距离即为KF尺寸，VE4/11F1900R294喷油泵的KF尺寸为5.25.4mm，如果KF尺寸不符合，则需改变导向销的调整垫片厚度。见表8-6和图8-27（a）（b）所示。图8-27 KF、K尺寸的测量12）K尺寸的调整：KF尺寸调整合格后，在液压头上按原来拆卸的相对位置装回导向销、调整垫片、回位弹簧上座、柱塞回位弹簧、调速器杠杆回位弹簧、“O”型密封圈、柱塞、回位弹簧下座以及油量控制滑套等一一正确对中装配在泵头内，使喷油柱塞大端缺口与平面凸轮盘上的驱动销相啮合。将泵头以11-13Nm的拧紧力矩固定在泵体上。再用专用测头和百分表测量柱塞顶面和柱塞套端面的距离，这个距离就是K尺寸，VE4/11F1900R294喷油泵的K尺寸为3.3mm，如果K尺寸不合要求，可以选用喷油柱塞调整垫片进行调整。柱塞调整垫片的厚度从1.782.90mm，每隔0.02mm为一种规格，计56种可供选择。见表8-6和图8-27（c）（d）所示。13）MS尺寸的调整：装好最大供油量调节螺钉，并使该钉凸出至调速器盖在拆卸前的端面。将专用工具固定在泵体上，并使调整杠杆与专用工具的一个定位销保持接触。然后用厚薄规测量滑套销与该杆之间的间隙，该间隙就是MS尺寸，即起动加浓装置的间隙，VE泵MS尺寸为0.81.0mm，如MS尺寸不符，则应重新拆下调整器总成上的滑套总成，更换厚度合适的滑套销。见表8-6。二、VE泵燃油喷射系统检修要点1.VE分配泵喷油正时调整首先把VE泵正时齿轮按正时记号对准，将VE泵插装到附件箱主轴的内齿套中，套上VE泵紧固螺栓，轻旋。拆下VE泵柱塞套端部的检视螺钉。装上千分表探针，使其与柱塞接触，然后，反方向转动飞轮，对准飞轮上止点记号，使第一缸活塞处于上止点前所规定的供油提前角位置上。此时，从千分表上应该看到柱塞从其下止点起恰好经过1mm的柱塞行程，否则应转动VE原体，使其绕驱动轴，即转动滚轮架某一角度，直至从千分表上显示柱塞移动1mm行程。最后将VE泵紧固。2.整车怠速与最高转速的调整汽车在空气滤清器通畅，冷却液温度正常，变速器处于空档情况下，即可以调整汽车的怠速和最高转速。调整怠速时，松开油门踏板，检查操纵杆是否能触及怠速调整螺钉，否则应调整油门操纵机构，起动柴油机，怠速转速应为750r/min。如转速不符，可调整怠速调整螺钉，调好后重新调整油门操纵机构。调整最高转速时，将油门踏板踩到底，同样检查操纵杆是否能触及高速限位螺钉，否则应调整油门踏板下的止动螺钉。起动柴油机，把油门踏板踩到底，最高转速应为4650r/min。如转速不符，应调整高速限位螺钉，调整应在怠速下进行，然后再加速检查直至合适为止。3.VE泵部分零件的检查（1）柱塞及弹簧 转动柱塞，在任何位置都不能发生卡滞现象。如有卡滞现象时应该更换。拨开油量控制滑套，拉出柱塞再松手，柱塞应能靠本身自重自如下沉。对于柱塞弹簧可用直角钢尺检查其垂直度，最大误差为2mm，若超差则应更换。（2）出油阀组件及进油电磁阀 拉出出油阀，用姆指将阀座小孔堵死，再将出油阀放回阀座，此时观察出油阀应能自由下沉；当堵住阀座小孔，向下按出油阀，突然松开时，出油阀应能弹回原来位置。如不能满足上述任意条件时，则更换出油阀组件。进油电磁阀的电阻为600800，听其工作接通和切断声音，测量其电阻值，如不正常则需更换进油电磁阀。（3）滚轮及滚轮架组件 滚轮及滚轮架主要检查其磨损情况，测量其高度，其偏差应小于0.02mm，如超差需要更换整套组件。三、分配泵燃油喷射系统其它部件的检修（1）柴油滤清器 按仪表板警告灯的提示，排放积水；滤芯堵塞严重时或使用条件恶劣时每行驶20000km应更换滤芯。更换时注意上下密封处应旋紧。（2）膜片式输油泵 膜片式输油泵的出油口自动调节油压0.25+0.05MPa，如压力不符，可以检查推杆行程是否为2.52.6mm，若行程不当则调整输油泵的推杆行程，从而调整输油泵输油压力。（3）油箱清洗 油箱中柴油的沉淀物如果过多，就会堵塞出油管道。目前清洗油箱大多采用吹洗法。在油箱底部尚存少量柴油时，用塑料管将压力为0.20.3MPa的压缩空气通人油箱底部，不断变化方向和位置进行清洗。随后放出油箱内的柴油和脏物。再注入部分柴油，重复上述方法，直至清洁为止。切忌用水清洗。（4）喷油器的检查 喷油器在使用前应检测其压力、渗漏、喷注形状。首先检测其喷射压力。将喷油器安装到手动测试器上，排除测试器内空气后，快速按动手柄几下，排除喷油器喷孔处积炭，然后再慢慢按动手柄，观察并读出压力的最高值，BOSCH规定的标准值为2424.8Mpa。如压力达不到要求，则分解喷油器；第二检查渗漏将压力表的压力保持在低于喷油器开启压力0.981.96MPa下，观察十秒钟，看喷油泵喷孔和回油螺钉处是否渗漏，否则视渗漏程度对喷油器进行清洗、研磨或更换。然后重新进行试漏。第三观察喷油器喷注形状，喷射短促有力，呈雾状，不应滴油。否则应清洗或更换喷油器。四、减少柴油机分配泵使用故障的方法喷油泵是柴油机中最精密的一个重要部件，减少分配泵在使用中的故障，能保证喷油泵工作的可靠性和延长使用寿命，降低维修费用。要减少分配泵在使用中的故障，正确的维护，操作与维修是极其重要的。（1）进入喷油泵里的燃油必须高度清洁这是减少分配泵在使用中发生故障的关键。要保证机器工作的可靠性和使用的耐久性，最根本的措施是做好维护保养工作。进入喷油泵的柴油必须保持高度清洁状态，并应切实注意下列维护保养事项：1）使用合乎国家标准的轻柴油，并根据喷油泵工作环境的气温，选用合适的柴油牌号，凝固点应较周围气温底510，在夏季采用0号，+10号柴油。2）柴油注入柴油机柴油箱之前，必须预先沉淀过滤。专用柴油桶是两只相同高度，置于高低不同位置，串联起来的柴油桶，各桶内部焊二层铁丝，铺上23层黄纱布，加强过滤，离第二个桶底120mm，置一放油开关。经沉淀的柴油，再通过双层绸布或毛呢，法兰绒（绒毛面不得朝向柴油机油箱向柴油机油箱加油）。加油时环境应清洁，禁止在尘土飞扬的环境中加油。柴油机的柴油加油工具，不得移作其它油类之用，并保证经常清洁。3）在柴油机燃油系统中，要使用具有高度滤清效能的两级纸质滤芯的柴油滤清器，并按保养规程定期更换滤芯。一般情况下，第一级滤芯，在工作500h左右更换，第二级滤芯在工作1000h左右更换。应特别注意，柴油滤芯的使用寿命决定于进入滤清器内柴油的清洁度。更换滤芯时亦应同时彻底清洗滤清器壳体等零件，不得有污物掉进滤清器内。应密切注意滤清器的状况，否则会由于滤清器性能的降低或失效，导致柴油的不清洁，影响喷油泵精密偶件的过早磨损，甚至会导致分配泵转子咬死等严重损坏事故。4）柴油机的柴油箱应保持清洁。其内表面不允许有易剥落的金属镀层或漆层，亦不得有锈层，积垢等脏污。一般工作1000h左右应清洁油箱。5）在任何情况下，拆卸和装配喷油泵都必须保持高度清洁状态，要求零件严格清洗干净后方可装配。各进出油管接头，不应敞开，要用清洁的护罩盖好。6）应将燃油系统各油管彻底冲洗干净，其内部不得有氧化物质，金属碎屑等残留物质。7）柴油机在运转时，不许将油箱中的柴油用完，否则燃油系统中易进入空气，增加下次起动困难，而且油箱中机械杂质易进入喷油泵，缩短喷油泵的使用寿命。若机械杂质进入油量控制阀，轻则引起熄火，重则飞车。（2）谨慎操作1）正确的停车方法。欲使柴油机停车，不应当仅仅用操纵喷油泵的停车杆来切断喷油泵供油的方法，否则易使燃油系统被空气堵塞。一般情况下，停车的正确方法为逐步减少负荷放松喷油泵的调速控制杆，逐步降低转速至500700r/min时，使柴油机空转片刻后，方可操作喷油泵停车杆（从喷油泵顶盖上面看，顺时针转动停车杆），切断供油使柴油机停车。只有在紧急情况下，才可以直接操纵停机手柄使柴油机停车。2）不允许柴油机长期超负荷作业。长期超负荷作业，不仅燃烧不完全，气缸等零件产生积炭，加剧磨损，而且易使机温显着升高，导致分配泵柱塞住，不能向气缸供油。（3）正确的拆卸方法1）拆卸分配泵转子时，不允许用虎钳夹紧分配泵外壳，否则易使分配泵外壳和里面的分配套筒产生变形，破坏分配转子与分配套筒的精密配合。2）不允许随便拆除调速器上的铅封，以防止已调整合格的状态被破坏。只有当调速器弹簧原调整张力降低，柴油机转速下降，功率下降时，才允许重新调整转速限止螺钉，但注意应让有经验的技工操作。五、电控分配泵燃油喷射系统简介1.电控燃油喷射系统的组成柴油机电控是通过电子测量、灵活的电子数据处理以及带电子调节器的控制电路来控制的，能够处理那些过去用纯粹机械控制的调速系统所无法考虑到的各种影响因素，因此可以更精确地控制喷油量和喷油始点，达到降低燃油消耗和废气排放的目的。通常，电子控制系统由以下三大部分组成（如图8-28所示）。图8-28 电子控制燃油喷射系统组成框图传感器，它用来采集柴油机运转工况的信息，将各种不同的物理参数转换成电信号输入电控单元。带微处理器的电控单元（ECU），它按照一定的控制算法处理不同来源的信息，并以电信号的形式输出，以控制执行器。执行器，它将电控单元（ECU）输出的电信号转换成机械参数，以控制柴油机运转。此外，为了降低燃烧噪声，特别是在怠速和部分负荷时的燃烧噪声，电控分配泵通常与双弹簧喷油器组合使用，以实现预喷射。2.VE-EDC型电控轴向柱塞式分配泵（1）电磁调速机构用于喷油量控制 VE-EDC型电控轴向柱塞式分配泵是采用电磁调速机构来控制喷油量的。如图8-29所示，电磁调速机构（转速调节机构2）与调节喷油量的控制套6的操纵轴相连。电控单元根据传感器采集的柴油机运转工况信息计算出所需的喷油量，输出相应的电信号给电磁调速机构，将柱塞控制套调节到相应的位置。与机械调速的分配泵相似，控制套的位置调节柱塞卸载孔的开度，喷油量可在零和最大（如冷起动加浓油量）之间稳定地变化。在控制信号断开时，电磁调速机构中的复位弹簧将控制套调节到零喷油量位置。利用一个角度传感器就可以将电磁调速机构的转角和控制套的位置反馈给电控单元，从而实现喷油量的反馈控制，使喷油量的调节更加精确。（2）提前器电磁阀用于控制喷油始点 VE-EDC型电控轴向柱塞式分配泵上装有一个脉冲电磁阀5，用于控制喷油始点。与机械式分配泵提前器相似，由该脉冲电磁阀来调节作用在提前器活塞上的燃油压力。当脉冲电磁阀持续断开时，燃油压力下降，喷油始点推迟；而当脉冲电磁阀完全接通时，燃油压力上升，喷油始点提前。电控单元可根据传感器采集的柴油机运转工况信息输出具有相应占空比（脉冲电磁阀断开时间和接通时间比例）的电信号，使作用在提前器活塞上的燃油压力按需要变化，从而获得相应的喷油始点。图8-29 VE-EDC型电控轴向柱塞式分配泵1-控制套的行程传感器 2-喷油量的电磁调节机构 3-断油电磁阀4-分配柱塞 5-提前器电磁阀 6-控制套（3）传感器 VE-EDC型电控轴向柱塞式分配泵的电控系统中采用了下列几种传感器。油门踏板位置传感器：与司机油门踏板连接或做成一体，用来反映汽车司机对柴油机扭矩和转速的要求。转速传感器：测量柴油机转速和上止点位置。控制套位置传感器：它是一个角度传感器，与控制套的操纵轴相连。可以将电磁调速机构的转角和控制套的位置反馈给电控单元，从而实现喷油量的反馈控制。喷油始点传感器：它用来探测喷油始点，直接装在双弹簧喷油器体内。喷油始点传感器（针阀升程传感器）的细部结构如图8-30所示。当针阀运动时，加长的挺杆4伸入电磁线圈3，其伸入深度决定了电磁流的强度。这样，线圈中的电磁流强度随着喷油嘴针阀的运动而变化，并感应出信号电压。该信号电压与针阀运动的速度成正比，而不是与针阀运动的升程成正比。该信号直接在柴油机电控单元的一个评估电路中进行处理，当其电压超过临界电压时，该信号就被评估电路认作为喷油始点信号（图8-31）。图8-30 喷油始点传感器的细部结构1- 调节销 2-电接片 3-传感器线4-挺杆 5-弹簧座 X-伸入长度图8-31 针阀升程曲线和喷油始点传感器信号电压曲线的比较进气空气质量流量计：测量柴油机进气空气的质量流量，它与柴油机转速一样是电控单元计算喷油量的最基本的参数。其他传感器：包括测量进气温度、冷却水温度、燃油温度和大气压力等参数的传感器，与汽油机电控系统相类似。（4）电控单元（ECU） ECU采用了数字技术，它包括微处理器、存储器和输入/输出电路。在存储器中存入了有关柴油机转速、负荷、空气量和冷却水温度等参数最佳的各种特性曲线（脉谱图），作为控制柴油机在最佳工况下运行的依据。ECU对防干扰性有较高的要求，因此其输入端和输出端都具有防短路功能，以防止来自车用电子系统的干扰脉冲的影响。而保护电路和机械屏蔽（包括ECU金属外壳等）为ECU提供了一个高水平的电磁兼容性，防止外界的辐射干扰。现将主要的控制功能说明如下：喷油量控制 由于喷油量对起动、怠速、功率特性、运行舒适性和废气排放都有决定性的影响，因此预先将起动油量、怠速、全负荷特性、油门踏板特性、排烟限制和油泵特性等的特性曲线编程并存储到ECU的存储器中。驾驶员可通过油门踏板传感器输入他对柴油机扭矩和转速的要求，ECU根据已存入的特性曲线值和传感器的实际输入值就能计算出此时电磁调速机构位置的设定值，并根据电磁调速机构中的角度传感器（控制套位置传感器）的反馈信号用来校正控制套的位置，就能使喷油量始终很精确，有利于降低燃油消耗和废气排放。喷油始点控制 喷油始点对起动、噪声、燃油耗和排放都有决定性的影响，因此编入到ECU存储器中的喷油始点特性曲线是考虑了这些相互关系的最佳数据的。控制回路确保了喷油始点的高精度控制：喷油始点传感器从喷油嘴中获得实际的喷油始点，并将其与程序中的喷油始点额定值进行比较；如有偏差，ECU就会改变输送给提前器脉冲电磁阀的信号占空比，以改变提前器活塞上的燃油压力，直到喷油始点控制偏差为零为止。在柴油机起动和柴油机倒拖（此时喷油中断）工况，喷油始点信号不足或没有喷油始点信号，此时ECU就会转换到另一种控制工作状态，从ECU已编程的特性曲线中来获取控制提前器脉冲电磁阀所需的信号占空比。起动油量控制、怠速转速控制 起动油量控制和怠速转速控制都是根据柴油机转速的实际值与ECU中的额定值进行比较所得到的偏差大小来调节喷油量（油量控制套筒的位置）实现闭环控制的，因此才得以顺利起动、怠速运转稳定、柴油机振动很小。附加功能 在系统中还具有许多高级的附加功能。例如当柴油机转速传感器坏了的时候，ECU就会从喷油始点传感器发出的喷油始点信号的时间间隔中算出替代转速的信号。在柴油机控制系统中某些部件发生故障时，采取诸如此类的替代方法来保证柴油机能继续运转（即使此时发不出全部功率）。这种功能被称为“跛行回家功能”。又如当喷油量调节器发生故障时，ECU就会使断油电磁阀关闭，使柴油机停机。只有当重要的传感器发生故障时，报警灯才会亮。系统自诊断 ECU具有自诊断功能。在柴油机运行时，ECU对系统中的传感器、调节机构和微处理器等进行实时监控。一旦发生故障，就会以故障代码的形式存储起来，并通过仪表板上的报警灯提示汽车司机。在修理时，可以采用故障诊断仪与汽车上的诊断插座连接，读出故障