操作使用與維護保養

康明斯柴油發電機噴油泵的試驗步驟、調整和維護方法

 

摘要：噴油泵是柴油發電機的重要零部件，其工作狀況的好壞，直接影響柴油發電機的動力性、經濟性和可靠性。因此，噴油泵作為柴油發電機經濟性方面的參考指標之一，對其性能與精度要求很高。噴油泵維修后要進行必要的性能測定，調整噴油泵的供油量和對調速器進行調整，用來滿足柴油發電機更好地發揮其動力性和經濟性。康明斯公司在本文中介紹了噴油泵在試驗臺上測試步驟，并總結了噴油泵正確維護和調整方法。

 

一、噴油泵試驗方法

 

      噴油泵和調速器總成的試驗一般應在專用的試驗臺上進行。試驗用的柴油為0號或10號輕柴油，并必須經過濾清或沉淀。試驗臺上應使用具有相同流量特性的ZS12SJ1型標準噴油嘴。試驗用的高壓油管，內徑為2mm±0.25mm，長度為600mm。試驗調整前，先向噴油泵和調速器內注入機油至規定油面高度（即機油平面螺釘的高度）。同時接通進、回低壓燃油管路和高壓油管，松開泵體上的放氣螺釘，開動試驗臺，放凈噴油泵內的空氣后，再把放氣螺釘擰緊，然后將試驗臺轉速開到標定轉速運轉15min，各接頭處不應有燃油滲漏現象，各運動件應運轉正常。

1、噴油泵試驗臺結構

     噴油泵試驗臺是用來測定和調整噴油泵性能的裝置，主要由帶動噴油泵運轉的傳動裝置、燃油供油部分和噴油泵泵油量油部分三大裝置組成。其結構如圖1所示，工作原理如圖2所示。

（1）傳動裝置

      由調速電機、皮帶輪和傳動頭組成。其主要功能是按照測試的噴油泵的試驗要求轉速拖動噴油泵凸輪軸轉動，使噴油泵工作。

（2）供油部分

      包括低壓柴油輸油泵、油箱、供油循環管路。其功用是向被試驗的噴油泵供給規定壓力的輕柴油，代替柴油機的輸油泵工作，提高試驗精度。

（3）量油部分

      包括高壓油管、試驗臺噴油器、盛油量杯、倒油裝置和噴油次數計數器等。其功用是測量噴油泵每個柱塞的供油量。

2、噴油泵試驗準備

（1）拆掉泵前端的冒煙限制器，裝上齒條行程量具，并將齒條行程對在"0"點上；

（2）噴油泵安裝在試驗臺上，并在調速器及油泵部分各加入適量清潔的潤滑油。油量40°±2°，油壓1Kg/cm²，DC24V直流電源。同時將試驗臺的傳動頭接到噴油泵凸輪軸上。

（3）連接好輸油管，以便讓試驗臺為噴油泵供油，接上通向試驗臺噴油器的高壓油管，以便量油；標準噴油器開啟壓力為∶172~175kg/cm²。

（4）打開噴油泵側面的檢查窗口，按照噴油泵供油量調整參數表計算各試驗工況下的選定供油次數，計算供油量和允許的各缸供油量最大差值。壓縮空氣壓力為2kg/cm²，并帶穩壓定值器的可調壓力表。

3、設定測試參數

      每一種機型噴油泵的每一個調整點都有相應的參數表，可根據參數表來設定和計算噴油次數的噴油量范圍，如在測試中改變了測試條件和調整參數，計算和設定的供油量參數也會發生變化。測試時應根據情況計算和設定供油量和供油次數。

（1）供油次數和供油量的選定與計算

Ｑ＝ｎｑ/1000（ml）

式中：Q——供油量，這是在選定的供油次數內試驗臺量杯里的測得油量；

n——供油次數，須在計量噴油次數范圍內，并應保證Q值不小于10ml（因為Q的數太小，讀數誤差會變大，以大于50ml為宜）；

q——柱塞每供油一次的供油量（ｍｍ３／次），可由參數表查得。

（2）各缸供油量最大差值的計算（這只是個參考值）

ΔQ=2iQ/100（ml）

式中：ΔQ——允許的供油量最大差值，若測值大于此值，說明不均勻度超差；

i——允許不均勻度，可由參數表查得，為一不帶百分號的整數或小數；

Q——供油量，見式（1）中的計算值。

4、噴油泵試驗步驟

      由于柴油的粘度隨溫度變化很快，供油量也會隨之變化。所以，試驗工作應在常溫（20℃左右）下進行。試驗中用的柴油溫度應控制在參數表推薦的范圍內。試驗前做下述預備操作：

（1）檢查試驗臺傳動頭與柴油泵凸輪軸是否同心，各管接頭是否有滲漏；

（2）開動試驗臺，緩緩提高轉速至約500r·min-1左右，調整試驗臺輸油泵壓力至0.1-0.15MPa，排除噴油泵和管路中的空氣；

（3）提高轉速至800r·min-1左右運轉5min，進一步檢查運轉情況和滲漏情況；

（4）提高轉速至額定轉速，察看調速器是否按時起作用；讀齒條行程量具示數或從噴油泵的側面檢查窗口觀察齒條和扇齒的動作，當轉速提高到額定轉速后，齒條若向減油方向移動，即說明調速器限速作用正常；

（5）可進一步做各種試驗、調整和測量。

 

圖1  柴油機噴油泵試驗臺示意圖

圖2  柴油機噴油泵試驗臺原理圖

 

二、噴油泵參數不符的調整方法

 

      康明斯柴油發電機噴油泵和調速器總成試驗調整內容及步驟如下。

1、噴油泵供油時間的調整

① 面對接合器規定的凸輪軸轉向，慢慢轉動凸輪軸，觀察與噴油泵第一缸相連接的標準噴油器的回油管孔口，當孔口的油液開始波動的瞬時即停止轉動，記錄下試驗臺刻度盤的讀數。然后以第一缸為基準，用同樣的方法的供油順序測定其他各缸和第一缸開始供油時間相隔的角度，要求與規定角度的偏差不得超過±30’，否則應調整滾輪體的高度。調整時只要旋上或旋下滾輪體上的調節螺釘即可。在規定范圍內調整達到后緊固調節螺釘（注意：滾輪體部件高度有兩種，用于不同機型）。

② 調整后檢驗柱塞與出油閥頂平面的間隙，此間隙應為0.4~1mm。檢驗時可用厚薄規插入滾輪體上定時調節螺釘與柱塞底平面之間進行測量。

2、噴油泵各缸供油量的調整

      噴油泵在標定轉速和怠速時的供油量，應達到規定的數值：否則應按下列方法進行調整：將噴油泵調節齒桿向停止供油的方向拉出，用小旋具松開調節齒輪上的鎖緊嫘釘，用一根細鐵棒插入油量控制套筒的小孔中，輕輕敲擊，改變調節齒輪與油量控制套筒的相對位置。如果分泵供油量過多，使它向左轉（接合器端）；供油量過少則向右轉。調整后仍緊固鎖緊螺釘。

3、噴油泵調速器的調整

（1）齒桿定零位

      N= 800rpm，將齒桿向停油方向推到底，此時定位齒桿零位，然后松開齒桿，調整停車限位螺釘使S=0.3~0.7mm左右。

（2）標定點行程調整

      將調速手柄靠向高速限位螺釘，N從800rpm下降至600rpm，調節大頭螺釘，使S=13.0~13.1mm（標定行程）。N=1375~1385rpm（起作用轉速），調整高速限位螺釘，使S=12.2mm，固定高速限位螺釘。

（3）校正點行程調整

      調速手柄靠向高速限位螺釘，N=750rpm，裝入校正器部件，使S=14.0~14.2mm。N=900rpm，檢查S=13.6~13.8mm，如不對可調整校正彈簧預緊力。N=750rpm時，調整各缸油量達到規范要求（Q=36.6~37.8cc/400次），如不對可調整校正器部件。

（4）檢查調速率位置

      調速手柄靠向高速限位螺釘，N=1564~1560rpm，S及油量必須符合要求（S=6mm，Q<6cc/400次），如不符可用彈簧搖臂上的調整螺釘調整和高速限位螺釘微調來達到要求。

（5）增壓補償器的調整

      裝上增壓補償器（注意裝配位置和方向），轉速N=500rpm，通入壓縮空氣。壓力P=O時，檢查S=13.1mm~13.2mm，如不對可調整增壓補償器上部的調節軸;P1=0.5kg/cm²時，檢查S=13.6~13.7mm，如不對可調整增壓補償器調節螺套;當P2=0.7kg/cm²時，檢查S>14mm。

（6）怠速點調整

      N=375rpm，旋入怠速限位螺釘，使S1=9.5~9.6mm。再裝入穩定裝置，使S2=10~10.1mm，S2=S1+0.5mm。檢查怠速油量Q=3.2~6.4cc/400次;N=650~700rpm時，檢查S=6mm。

（7）起動點的調整

      拆下齒桿行程表，裝好螺釘及齒桿護帽，使轉速為100rpm，電磁閥接通DC24V直流電源，聽到嗒一聲后即斷電（一般不大于10秒），檢查油量（Q>10cc/100次）。

（8）注意事項

      調整完畢后，將正時銷調頭安裝，擰緊并帽，（擰緊力矩為3~5Nm）;但在發動機上安裝好油泵后，必須再將正時銷調頭安裝，擰緊并帽，擰緊力矩為25~35N.m）。

 

三、噴油泵的日常維護工作

 

      對噴油泵實施正確的維護是保證柴油機正常工作的重要一環，常見的噴油泵的結構組成如圖3、圖4所示。

1、保證燃油質量和過濾效果

      一般來說，柴油發電機對燃油濾清器要求遠比汽油機高得多。因此，首先在使用時要選用符合要求牌號的柴油，而且至少經過48h沉淀；其次，加強對柴油濾清器的清潔保養，及時清洗或更換濾芯；最后根據作業環境條件及時對柴油箱進行清洗，徹底去除油箱底部的油泥及水分，柴油中的任何雜質都會對噴油泵柱塞、出油閥偶件及傳動部件造成嚴重的腐蝕或磨損。

2、經常檢查噴油泵的機油量及質量

      每次啟動柴油發電機前都應檢查噴油泵內機油的量及其質量情況（靠發動機強制潤滑的噴油泵除外），確保機油數量足夠，質量良好，如果機油因混入水或柴油而變質，輕者造成柱塞及出油閥偶件的早期磨損，導致柴油發電機動力不足，啟動困難，嚴重時造成柱塞及出油閥偶件的腐蝕銹蝕。由于油泵內漏、出油閥工作不良、輸油泵挺桿與殼體磨損、密封圈損壞，都會使柴油漏入油池而稀釋機油，因此應根據機油的質量情況及時更換，更換時要對油池進行徹底清洗，把油池底部的油泥等雜質清除干凈，否則使用不長時間機油又會變質。機油的數量不可過多或過少，調速器內加油過多，易導致柴油發電機“飛車”，加油過少又將使潤滑不良，應以機油尺或機油平面螺釘為準。另外當柴油發電機較長時間不使用時，一定要檢查油泵油池中機油內是否有水、柴油等雜質，如有要立即更換，否則由于長時間存放，水分極易使柱塞、出油閥偶件銹蝕卡死而報廢。

3、定期調整噴油泵提前角及間隔角

      在使用時，由于聯軸節聯接螺栓的松動，凸輪軸及滾輪體部件的磨損，常導致供油提前角及各缸供油間隔角發生變化，使柴油燃燒變壞，柴油發電機的動力性、經濟性變差，同時啟動困難，運轉不穩，發出異響及過熱等。在實際使用中，多數駕駛員重視整體供油提前角的檢查調整，卻忽視了供油間隔角（涉及單泵供油提前角調整）的檢查調整，導致整體調整后雖然第一缸供油正時，但其余各缸由于凸輪軸、滾輪傳動部件的磨損等原因使供油并不一定正時，同樣會導致柴油發電機啟動困難、動力不足、運轉不平穩，尤其對于使用時間較長的噴油泵來說，更要重視對供油間隔角的檢查調整。

4、定期檢查凸輪軸間隙

      對噴油泵凸輪軸的軸向間隙要求很嚴，一般在0.03～0.15mm之間，該間隙過大，會加劇滾輪傳動部件對凸輪工作表面的沖擊，從而加大凸輪表面的早期磨損，改變供油提前角度；凸輪軸軸承軸、徑間隙過大，易造成凸輪軸運轉不平穩，油量調節拉桿抖動，供油量發生周期性變化，使柴油發電機運轉不平穩，因此要定期檢查調整。凸輪軸軸向間隙過大時，可在兩側加入墊片調整，徑向間隙過大，一般要更換新品。

5、就機檢查出閥偶件的密封

      噴油泵工作一段時間，通過檢查出油閥的密封情況可以對柱塞的磨損及油泵工作情況做粗略的判斷，從而有利于確定修理及保養方法。檢查時，擰開各缸高壓油管接頭，用輸油泵之手油泵泵油，如此時發現噴油泵頂部油管接頭有油流出，則說明該出油閥密封不良（當然如出油閥彈簧折斷也會出現這種情況），如多缸出現密封不良現象，則應對噴油泵進行徹底調試保養，更換偶件。

6、使用標準的高壓油管

      噴油泵在供油過程中，由于柴油的可壓縮性、高壓油管的彈性，高壓柴油會在管內形成壓力波動，壓力波在管內傳遞需要一定時間，為保證各缸供油間隔角一致、供油量均勻、柴油發電機工作平穩，高壓油管的長度及管徑是經過測算而選定的。因此當某缸高壓油管損壞時，應用標準長度和管徑的油管更換。而在實際使用中，由于缺少標準油管，用其它油管代用，不考慮油管的長度、管徑是否相同，使油管長度及管徑相差很大，雖然可以應急使用，但將導致該缸的供油提前角度及供油量發生變化，致使整機工作不平穩，因此在使用中一定要使用標準的高壓油管。

7、定期檢查鍵槽及螺栓的磨損

      相關鍵槽及螺栓主要是指凸輪軸鍵槽、聯軸節凸緣鍵槽（用聯軸節傳遞動力的油泵）、半圓鍵以及聯軸節固定螺栓。噴油泵凸輪軸鍵槽、凸緣鍵槽、半圓鍵由于長期使用，輕者發生磨損，使鍵槽變寬，半圓鍵安裝不牢，供油提前角發生改變；重者鍵子滾落，導致動力傳遞失效，因此要定期檢查，及時修復或更換已磨損的部件。

8、正確維護噴油泵的附件

      泵體側邊蓋、油尺、加油塞（呼吸器）、溢油閥、油池螺堵、油平面螺釘、油泵固定螺栓等，要保證完好無損，這些附件對噴油泵的工作起著至關重要的作用。如側邊蓋可防止灰塵、水份等雜質的侵入，呼吸器（帶濾網） 能有效防止機油變質，溢油閥保證燃油系統具有一定壓力而不進入空氣等。因此必須對這些附件加強保養，發現損壞或丟失要及時維修或更換。

 

圖3  機械式噴油泵結構圖

圖4  柱塞式噴油泵結構圖

 

總結：

      除了上述文章中的試驗和調整方法，此外一定要注意，哪怕是同一型號的噴油泵總成，也很多參數需要重新調整。所以，噴油泵裝配完成以后，并不等于噴油泵總成具有相同或相等的參數值（如多缸噴油泵總成的各缸每循環供油量值、各缸油量均勻度、供油始點——預行程、調速率、斷油轉速、開始起作用轉速等），故必須經過調試，才能滿足配套使用要求。　總之，噴油泵總成只有按康明斯公司技術要求經過嚴格調試后，才能滿足柴油機的配套要求，使柴油機獲得良好的性能指標。

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