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故障檢修與技術維護 |
康明斯PT噴油泵供油不平均不足量和時間提前過晚的原因 |
摘要：噴油泵是柴油發電機燃油供給系統的重要部件。噴油泵將產生的高壓柴油，按柴油發電機的工作順序、負荷大小，定時、定量、均勻地通過噴油器供給各氣缸。噴油泵被視為柴油發動機的“心臟”部件，它一旦出問題會使整個柴油發電機工作失常。康明斯公司現將柴油發電機噴油泵供油時間的調整及常見故障排除方法敘述如下，供柴油發電機維修人員參考。
一、燃油系統組成
柴油噴射系統其主要有直列柱塞式噴油泵系統、分配式噴油泵系統、泵噴嘴系統和電控共軌系統等。柱塞泵(pistonpump，plungerpump)是液壓和氣動傳動中重要工作部件。柱塞泵屬于容積式泵，往復泵。柱塞泵通過柱塞在柱塞缸體中作往復運動，改變密封工作腔容積來實現吸油或壓油，造成柱塞缸體中密封容積的變化而產生的壓力差而使流體介質進行工作。
柱塞泵一般分為單柱塞泵、臥式柱塞泵。按柱塞排列方式不同分為軸向柱塞泵和徑向柱塞泵。單柱塞泵結構組成主要有偏心輪、柱塞、彈簧、缸體、兩個單向閥。柱塞與缸體孔之間形成密閉容積。偏心輪旋轉一轉，柱塞上下往復運動一次，向下運動吸油，向上運動排油。泵每轉一轉排出的油液體積稱為排量，排量只與泵的結構參數有關。
1、徑向柱塞泵
徑向柱塞泵按柱塞徑向排列平面數分為單排、雙排和三排三類，每排最多可排列七個柱塞。全封閉的泵殼既可以安裝在油箱里面，也可安裝于油箱外部，根據用戶要求，泵可以制有一個出口，也可以制有幾個獨立的出口，各出油口的輸出流量和允許工作壓力由與各輸出油口相連的柱塞數量和直徑決定。
2、軸向柱塞
軸向柱塞泵是活塞或柱塞的往復運動方向與缸體中心軸平行的柱塞泵。軸向柱塞泵是利用與傳動軸平行的柱塞在柱塞孔內往復運動所產生的容積變化來進行工作的，它對液壓油的污染較敏感，結構較復雜，造價較高。油泵工作時間較長，負荷較大或長時間空泵，或配合間隙過小，潤滑不良，溫度過高等原因均可造成柱塞卡死。
電控共軌單柱塞油泵的轉動部件一般是由柴油機的曲軸通過一組傳遞動力的正時齒輪來驅動的，使柱塞按一定規律供油進行運轉。軸承是單柱塞高壓油泵的重要部件，如果軸承出現游隙，則不能保證油泵內部各磨擦副的正常間隙，同時也會破壞各磨擦副的靜液壓支承油膜厚度，降低油泵軸承的使用壽命。據油泵制造廠提供的資料，軸承的平均使用壽命為10000h，超過此值就需要更換新口。拆卸下來的軸承，沒有專業檢測儀器是無法檢測出軸承的游隙的，只能采用目測，如發現滾柱表面有劃痕或變色，就必須更換。
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KTA19康明斯發動機的PT噴油泵位置圖 |
二、噴油泵供油不均
1、噴油泵供油不均勻的原因
（1）各分泵柱塞與套筒磨損不一致。
（2）有的柱塞黏住或其彈簧折斷或彈力不足。
（3）有的調節齒圈或調解叉的固定螺釘松脫或調節齒圈與齒桿或調解叉與調節臂磨損不均而不一致。
（4）出油閥偶件磨損嚴重或彈簧折斷。
（5）噴油泵凸輪與滾輪體不均勻地磨損。
（6）滾輪體調整螺釘調整不當或松動。
（7）機件故障引起的供油不均勻。
① 柴油發電機經長期使用，由于噴油泵驅動聯軸節松曠或間隙過大，驅動齒輪磨損、側隙增大，也會影響各缸供油均勻度。另外，高壓油管接頭因頻繁振動或擰緊力不夠的滲漏，以及擰緊力過大使接頭金屬脫落并堵塞油管，同樣會引起各缸供油量的不均勻。
② 在噴油泵和調速器彈簧中，其中受力較強、變形較大、工作頻率較高的當屬柱塞彈簧。所以其折斷頻率也較高。輕者噴油量減少、各缸噴油量不均、各缸噴油間隔時間超差、噴油開始時間延遲；重者供油間斷甚至不能供油。
2、故障診斷與排除方法
（1）檢查方法一般運用斷缸法：對單體式噴油泵柴油發電機而言，把某一缸的手泵把提起，使某一缸不工作，看頻率表下降的程度，看各缸不工作時，頻率下降是否一致，若不一致就說明兩缸噴油泵供油不均勻。對組合式噴油泵而言，比如135系列柴油發電機，斷缸的方法是用一個大螺釘旋具把某一缸的柱塞彈簧頂起即可，檢查方法與單體式噴油泵是一樣的，也就是看頻率表下降的程度，各缸是否一致。
（2）打開噴油泵側蓋，檢查該缸分泵柱塞是否黏住、彈簧是否折斷，調節齒圈或調解叉固定螺釘是否松脫、滾輪體調整螺釘是否松動。（3）若上述均無問題，則應拆下噴油泵，檢查柱塞偶件、調節齒圈與齒桿或調解叉與調節臂的配合間隙以及凸輪軸與滾輪體等磨損情況，并進行檢修與調試。
三、噴油泵不噴油或噴油量不足
1、故障原因
（1）噴油泵凸輪軸斷裂或聯軸節主動盤或被動盤連接鍵損壞。
（2）供油齒桿卡死，使柱塞不能轉動或轉動量過小。
（3）油量調節齒圈（或調節叉）固定螺釘松動，使柱塞滯留在不供油位置上。
（4）柱塞卡住或柱塞彈簧折斷，使其喪失泵油作用。
（5）柱塞偶件磨損嚴重。
（6）挺桿與柱塞間隙過大。
（7）出油閥卡死或其彈簧折斷。
（8）出油閥密封不良。
（9）溢油閥密封不良或其彈簧折斷。
2、故障診斷與排除方法
（1）接通起動機，查看噴油泵輸入軸和凸輪軸是否轉動，若不轉動說明聯軸節或凸輪軸或連接鍵已斷裂或損壞，應進行修復。
（2）噴油泵轉動正常，打開噴油泵側蓋，檢查供油調節拉桿是否總處在不供油位置，供油調節齒圈（或調解叉）固定螺釘是否松脫，使柱塞滯留在不供油位置上，柱塞與柱塞套筒是否咬死。
（3）若上述均無問題，拆下高壓油管，扳動手油泵，觀察出油閥是否密封。若出油閥溢油，說明出油閥密封不良或其彈簧折斷。應研磨出油閥偶件或更換出油閥偶件或出油閥彈簧。
（4）若噴油泵噴油量不足，主要原因是柱塞與套筒磨損嚴重或溢油閥密封不良。應更換柱塞偶件或溢油閥彈簧。
檢查噴油泵柱塞磨損、柱塞彈簧折斷和出油閥密封性的方法如下：
① 當斷開某一缸高壓油管后，如柴油發電機轉速無變化，說明該缸工作不良。然后，把油門拉桿置于中速位置，用手指堵住高壓油管端面的出油孔，立即記下時間，直到手指堵不住，柴油噴出來為止，看需要幾秒鐘。再把工作較好的某一缸的高壓油管拆下，用同樣的方法檢查，并記下時間，兩者比較一下如相差較大，說明時間長的那個缸的柱塞磨損。如斷開某缸的高壓油管后，柴油發電機轉速無變化，且高壓油管無油噴出或噴油極少，說明該缸柱塞彈簧折斷。這時只需打開側蓋，用旋具上下撥動柱塞彈簧便可發現。
② 檢查出油閥密封性，可將柴油發電機熄火，由下端斷開所有高壓油管，然后用手油泵泵油，如出油閥壓帽無油冒出為正常。若出油閥壓帽往外冒油，說明出油閥密封性不良，可進一步檢查出油閥彈簧和密封圈。
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PT燃油系統原理圖 |
四、噴油泵供油時間的調整
噴油泵的開始噴油時間和供油均勻度是在發動機上進行調整的。噴油開始的時間是以改變搖臂挺桿的長度來實現的。調整時應使相應缸泵噴油器處于不工作位置（排氣門開啟時），用專用的卡尺測量挺桿端面至泵噴油器體上平面的距離，其值應符合規定值。如不符合，應調整搖臂挺桿的高度，以達到要求的規定。如果挺桿的高度大于規定值，則需旋出挺桿。反之，如挺桿的高度小于規定值，則需旋進挺桿。這樣便會改變柱塞相對于套筒上小孔的位置，從而改變噴油時間。
1、供油時間過早
（1）供油時間過早的原因：
① 聯軸器的連接盤固定螺釘松動而位移（此原因會使總的供油時間過早）；
② 噴油泵挺柱上調整螺釘調整不當或走動；
③ 個別出油閥關閉不嚴。
（2）不良影響
① 當供油時間過早時，汽缸內發出有節奏的清脆的“當、當”金屬敲缸聲，啟動困難，柴油發電機工作不柔和、功率不足、排氣冒白煙并有“生油”味，低速時容易停車。
② 檢查時可卸下第一缸高壓油管，轉動曲軸，注意觀察噴油泵上出油閥緊座中的油面，在油面剛剛波動的瞬間，從飛輪上的供油定時刻線和飛輪殼上記號，看柴油發電機的噴油提前角是否符合規定。若不符合，應重新調整。有必要時再逐缸檢查。
③ 供油時間過早時，汽缸內發出有節奏的清脆的“噹、噹”金屬敲缸聲，啟動困難，
④ 柴油機工作不柔和、功率不足、排氣冒白煙并有“生油”味，低速時容易停車。
（3）調整方法
檢查時可卸下第一缸高壓油管，轉動曲軸，注意觀察噴油泵上出油閥緊座中的油面，在油面剛剛波動的瞬間，從飛輪上的供油定時刻線和飛輪殼上記號，看柴油發電機的噴油提前角是否符合規定。若不符合，應重新調整。有必要時再逐缸檢查。
2、供油時間過晚
（1）供油時間過晚的原因：
① 聯軸器的連接盤固定螺釘松動而位移；
② 噴油泵挺柱上調整螺釘調整不當或走動；
③ 噴油泵驅動齒輪、挺柱、凸輪、柱塞與套筒等磨損過大等。
（2）不良影響
噴油時間過晚時，柴油發電機啟動困難，啟動后汽缸內發出低沉不清晰的敲擊聲，柴油發電機的轉速不能隨著油門加大而提高，機溫高、功率下降、油耗增加、冒黑煙。
（3）調整方法
其檢查方法與檢查供油時間過早的方法相同。
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