单元六柴油机2.

第8章柴油机启动故障检修学习目标知识目标1．能正确叙述柴油机燃油供给系主要总成和作用；2．能简单叙述柴油机燃油供给系主要零件的结构与工作原理；3．能正确叙述喷油泵、喷油器的调整部位与调整方法。能力目标1．能进行柴油机燃油供给系主要总成、零件的检修；2．会进行柴油机燃油供给系的正确维护；3．能分析柴油机燃油供给系常见故障的原因，并能合理排除。学习任务一柴油机低压油路的检修第十二章柴油机一、基础知识柴油机作为汽车和各种工程机械动力装置已经在许多地方取代了汽油机，待别是在重型载货汽车、工程机械和军用车辆中，几乎已经全部以柴油机为动力，并且在中型载货汽车方面柴油机已经占了主导地位，甚至作为客运汽车相轿车的动力也在逐年增多。柴油机和汽油机都在发展中不断地克服自身的缺点，不断地完善并提高各项性能指标。但由于效力循环中加热方式和混合、燃烧机理上的差别，柴油机的某些优点和发展潜力是汽油机无法比拟的。柴油和汽油一样也是从石油中提炼制成的碳氢化合物，柴油一般分为轻柴油、重柴油和军用柴油等，汽车均选用轻柴油。柴油有五大品质要求：蒸发和雾化性能；低温流动性能；燃烧性能；安定性和抗腐蚀性及低磨损性。燃烧性柴油的燃烧性也叫发火性，它表示柴油自燃的能力。评定柴油燃烧性能的指标是十六烷值。十六烷值是指和柴油燃烧性能相同的标准燃料中所含正十六烷的体积百分数。使用十六烷值高的柴油易于启动，燃烧均匀而且完全，发动机功率大，油耗低。区别汽油gasoline柴油dieselfuel定义轻质石油产品，复杂烃类混合物。轻质石油产品，复杂烃类混合物化学成分碳原子数约4～12碳原子数约10～22生产过程原油蒸馏、催化裂化、热裂化、加氢裂化、催化重整等过程产生的汽油组分再精炼而成原油蒸馏、催化裂化、热裂化、加氢裂化、石油焦化等过程生产的柴油馏分调配而成2、四行程柴油机工作过程3、四行程柴油机工作过程分析柴油自燃点低—进入汽缸的是纯空气并进行压缩---压力升高（压缩比大12-22）---温度升高---在压缩行程即将结束时---高压柴油喷入燃烧室---到达柴油自燃点—燃烧做功闪点自燃点汽油＜28℃510--530℃煤油28--45℃380--425℃轻柴油45--120℃350--380℃重柴油＞120℃300--330℃4、柴油机的优点经济性好由于柴油机的热效率高，因此柴油机最突出的优点之一就是经济性好、油耗低，这正是柴油机广泛应用和迅速发展的原因之一。在相同功率的情况下，柴油机要比汽油机节省照料20％一30％以上，在中小负荷工况下节省燃料则更为明显。动力强劲提高压缩比是提高内燃机热效率和动力的有效途径之一。对汽油机而言，在压缩过程中被压缩的是已经混合的可燃混合气，如果压缩比过大，会引起早燃和爆震等不正常燃烧，因此汽油机的压缩比一般只为6—10。而柴油机在压缩过程中被压缩的是纯空气，燃油是在活塞接近压缩上止点时以高压呈雾状喷入气缸内的，所以不会出现像汽油机那样的早燃和爆震等问题，只要结构强度允许，柴油机的压缩比可以高达12—22，甚至更高。同时在相同功率的情况下,柴油机的扭矩大,最大功率时的转速低,适合于载货汽车的使用。其他①柴油的密度比汽油大。如果同样容量的两个燃油箱，加满相同容积的柴油与汽油，用柴油机工作要比汽油机工作行驶里程多50％一60％。②柴油的挥发性比汽油差，运输与储存都比较安全。⑤柴油机为压燃式内燃机，没有点火系统，因此在使用中故障较少，这样就大大降低了柴油机在使用中的管理、维修费用。5、柴油标号与凝点柴油的燃烧性能主要以十六烷值来表示。十六烷值越高，柴油的燃烧性能越好，但其凝点也较高。凝点表示柴油的低温流动性，是指油料遇冷开始凝固而失去流动性的最高温度，是柴油的重要指标之一。划分柴油标号的依据则是柴油的凝固点，因此柴油标号所表示的就是它的凝点。例如0号柴油的凝固点便为0℃。凝点与柴油的低温使用性能没有直接的对应关系。因为在柴油凝固前，先析出石蜡晶体，不同原油和不同炼制方法获得的柴油，这些晶体的形状和大小也不同，它们往往会堵塞柴油机的滤网，造成供油中断。由于结蜡的温度要比凝固点高上六七摄氏度。所以一般5号柴油适合于气温在8℃以上时使用；0号柴油适用于气温在8℃至4℃时使用；－10号柴油适用于气温在4℃至－5℃时使用；－20号柴油适用于气温在－5℃至－14℃时使用。柴油的标号越低，结蜡的可能性就越小，当然价格也就越高。在适用于一个标号柴油的温度区间内而选用低一级标号的柴油当然更好。一、柴油机燃料供给系的功用及组成1.功用完成燃料的储存、滤清和输送工作，按柴油机各种不同工况的要求，定时、定量、定压并以一定的喷油质量喷入燃烧室，使其与空气迅速而良好地混合和燃烧，最后使废气排入大气。由燃油供给、空气供给、混合气形成及废气排出四部分组成。1．燃油供给系：由柴油箱、输油泵、低压油管、滤清器、喷油泵、高压油管和喷油器及回油管等组成。2．空气供给：由空气滤清器、进气管等组成。有的有增压器。3．混合气形成：燃烧室。4．废气供给：由排气管及排气消声器组成。2.组成5．燃油供给路线1）低压油路：从柴油箱到喷油泵入口，油压一般为0.15～0.3MPa。2）高压油路：从喷油泵到喷油器，油压在10MPa以上。3）多余的燃油回流：输油泵的供油量比喷油泵的最大喷油量大3～4倍，大量多余的燃油经喷油泵进油室的一端限压阀和回油管流回输油泵的进口或直接流回柴油箱。喷油器工作间隙漏泄的极少数柴油也经回油管流回柴油箱。4）柴油滤清器有粗细两种，一般粗滤器设在输油泵之前，细滤器设在输油泵之后。5）为保证各气缸供油的一致性，连接喷油泵和喷油器的钢制高压油管的直径和长度是相等的。二、可燃混合气的形成与燃烧室混合气的燃烧过程燃烧室统一式燃烧室分隔式燃烧室三、喷油器功用使一定数量的燃油得到良好的雾化。使燃油的喷射按燃烧室类型合理分布。要求应具有一定的喷射压力和射程、合适的喷雾锥角和雾化质量；喷停要迅速，不发生燃油滴漏；开始喷油少，中期喷油多，后期喷油少。由针阀、针阀体、顶杆、调压弹簧、调压螺钉及喷油器体等零件组成。孔式喷油器四、喷油泵作用提高油压（定压）：将喷油压力提高到10MPa～20MPa。控制喷油时间（定时）：按规定的时间喷油和停止喷油。控制喷油量（定量）：根据柴油机的工作情况，改变喷油量的多少，以调节柴油机的转速和功率。柱塞式喷油泵的工作原理柱塞副的结构1.柱塞为一光滑的圆柱体，在其上部铣有螺旋槽或斜槽，并利用直切槽或中心孔（轴向孔和径向孔）使槽和柱塞上端的泵油室相通。柱塞的下部制有安装弹簧座的圆柱体和十字凸块（或压入调节臂），以便使柱塞能往复运动，调节供油量。2.柱塞套筒为光滑的圆柱形长孔，套筒上部开有一个进油和回油用的小孔，或开有两个径向孔，两孔进油一孔回油，它们与壳体上的低压进油室相通。3.柱塞套筒装在壳体座孔内，并用定位螺钉和定位孔来固定，以防止柱塞套筒转动。4.柱塞和柱塞套筒是一对精密的偶件，不能互换。柱塞副用耐磨性高的优质合金钢（轴承钢）制成，并经热处理和时效处理。柱塞偶件柱塞的进油、压油、回油过程滚轮体高度的调整方法A型喷油泵A型喷油泵五、调速器喷油泵的速度特性指供油拉杆位置不变时，喷油泵每一个循环供油量（Δｇ）随转速变化规律。柱塞泵的供油特性:每一循环的供油量（Δｇ）随转速的升高而增加。原因1．柱塞运动速度增加时，由于柱塞套筒上的进、回油孔的节流作用，产生早喷晚停,且节流作用随着转速的升高而增加，“早喷”和“晚停”的程度也随着增大。2．柱塞运动速度增加时，泄露时间缩短，泄漏量减少。恶果1．转速升高，高速时飞车。2．转速降低，低速时熄火。离心式调速器的基本原理1—曲轴正时齿轮；2—喷油泵驱动齿轮；3—空气压缩机曲轴；4—联轴器；5—供油提前角自动调节器；6—喷油泵；7—托板；8—调速器；9—配气机构驱动齿轮10—飞轮上的喷油正时标记；A—各处标记位置喷油泵的驱动与供油正时六、喷油泵的驱动与供油正时挠性片式联轴器1—供油提前角自动调节器；2、4—弹簧钢片；3—连接叉；5—喷油泵凸轮轴供油提前角自动调节器1—从动盘臂2—从动盘；3—滚轮；4—飞块销钉；5—主动盘；6—弹簧座；7—飞块七、柴油机燃料系的辅助装置1.柴油滤清器作用滤去柴油中的杂质、水分和石蜡，以减小各精密偶件的磨损，保证喷雾质量。型式、材料多为过滤式，滤芯由绸布、毛毡、金属丝及纸制成。柴油滤清器和油水分离器2.输油泵作用使柴油产生一定的压力，用以克服滤清器及管路阻力，保证连续不断地向喷油泵输送足够的柴油。型式多采用活塞式，输出压力为0.15~0.3MPa，输出量为柴油机全负荷油耗量的3~4倍。组成由泵体、活塞、进油阀、出油阀及手油泵等组成。装在喷油泵体上，由喷油泵凸轮轴上的偏心轮驱动。手油泵八、柴油机起动辅助装置第二节柴油机燃油系统的维修一、喷油泵的解体和装配1．喷油泵的解体喷油泵解体之前，应用汽油、煤油或柴油认真清洗外部，但不得用碱水清洗。喷油泵解体时，应注意以下问题：(1)使用专用工具。(2)零件拆下后，要按部位顺序放置。尤其是柱塞副和出油阀等零件，在解体和以后的清洗时，更应该非常仔细，避免磕碰，同类偶件之间的零件不能互换。(3)对有装配位置要求的零件，如齿杆、调整螺钉等零件，应作标记标明原来装配位置，防止装配时改变原有的相对位置。(4)喷油泵总成包括分油泵、输油泵、调速器、供油提前角自动调节装置和泵体等零部件，在解体时应先分解成部件，然后结合检验修理进一步分解。2.喷油泵的装配(1)凸轮轴在喷油泵装配过程中，应注意工作环境、工具、操作者和零件的清洁。装配过程必须使用专用工具，严格按照工艺要求进行。安装凸轮轴前，应首先确认发动机的工作顺序和喷油泵凸轮轴的旋转方向。凸轮轴装复后，应能灵活转动，轴向间隙应符合技术条件的规定；否则，可通过增减两端的垫片进行调整。(2)滚轮组合件滚轮组合件装入下泵体后，能上下灵活运动，不得有运动阻力过大的部位。滚轮上的调整螺钉不得外露过多。(3)柱塞和出油阀偶件柱塞和出油阀偶件在装入泵体前，应确认型号无误。(4)供油量的调节机构供油拉杆或齿杆装入泵体时，要注意安装位置。(5)调速器Ⅱ号喷油泵采用的球盘式离心全速调速器，其推力盘内的轴承轴向间隙应很小。拉板与轴承内圈必须压牢。二、精密偶件的检验三、输油泵的检修1．密封性试验试验时，旋紧手油泵手柄，堵住出油口，将输油泵浸没在清洁的柴油中，从进油口通入147～196kPa的压缩空气，若输油泵密封性能良好，在顶杆与泵体的间隙中，只会有微小的气泡冒出。如气泡的直径超过1mm，表示漏气量将超过30mL／min，说明输油泵的密封性能过差，应更换新泵。2．吸油能力的试验以内径为8mm、长2m的软管为吸油管，由水平高度低于输油泵lm的油箱中，用输油泵供油，能在30个活塞行程内出油为合格。3．输油量的检验将输油泵装回喷油泵，输油泵的出口接油管，油管出口插入容量为500mL的量杯中，量杯的位置必须高于输油泵0．3m。当喷油泵转速为1000r／min时，测量15s内流入量杯内的燃油量，并与技术条件规定的流量相比较，判断出油量是否合格。若不合格应予报废。4．输油压力的检验在输油泵出油口接上压力表，在规定的转速条件下，检验输油泵的输油压力是否符合原厂规定。若不合格应予报废。四、柴油机燃料系的维护1．柴油的净化对于加入燃料系中柴油的洁净程度要求十分严格，不但加油器具要洁净，而且柴油至少要经过48h的沉淀之后，才能加入油箱中。2．燃料系的维护(1)放气。(2)柴油滤清器和油水分离器的维护。(3)输油泵的维护。(4)喷油器的维护。(5)喷油泵的维护。第三节柴油机燃油系统的常见故障诊断与排除一、发动机起动困难1．故障现象当起动机正常工作而发动机不能起动时，多是供给系工作不良引起的，常见的故障现象如下：(1)发动机无起动迹象，排气管无烟排出；(2)发动机有起动迹象，排气管冒白烟，但不能发动。2．故障原因(1)属于低压油路的原因①油箱内无油或存油不足；②油箱开关未打开或油箱盖空气孔堵塞；③油箱至喷油泵间管路堵塞；④油箱至输油泵间管路中有漏气部位，使油路中进入空气；⑤柴油滤清器或输