1.3 单体泵燃油系统的检测要点

对于使用机械单体泵燃油系统的柴油机而言,单体泵燃油系统的使用、维修及保养与传统的机械柱塞式喷油泵燃油系统有较大的差别,具有诸多的特殊要求。本节将以道依茨BF6M1013机械单体泵柴油机为例简要说明(本节内容也同样适用于沃尔沃机械单体泵燃油系统柴油机)。

(1)单体泵油量的检查与调整

单体泵的供油量靠供油齿条的原始位置和齿条的行程来保证,在每一个喷油泵的喷油正时调好后,保证供油齿条的位置就显得很重要。根据道依茨BF6M1013柴油机供油齿条调整图(图1-41)所示:

图1-41 单体泵柴油机供油齿条安装

1—最大油量位;2—停车位;3—供油齿条

X值为供油齿条处在停车位置时的参数值:X=0.3~1.3mm。X值是在壳体末端测量的,若其值过小,供油齿条不能完全停油。

Y值为供油齿条的最大行程参数值:Y=16.8~17.1mm。齿条行程达到这个数值可以保证喷油泵的最大供油量。如Y值较小将影响喷油泵的供油量,即使油门全开时也不能发挥出最大动力。

(2)单体泵的安装要求

道依茨BF6M1013柴油机的单体喷油泵,为燃料供给系统中的重要总成,各单体泵互相独立,统一由一个供油齿条控制。各个单体泵分别装在气缸体左侧相应的孔中,由两个固定螺栓固定,并由凸轮轴上相应的凸轮驱动。根据图1-42所示,正确的安装方法如下。

图1-42 单体泵安装要求示意图

1—齿条定位专用工具;2—外壳;3—供油齿条导向套;4—单体泵紧固螺栓

第一步:柴油机熄火后,将喷油泵调速齿条放到停机位置,并用一个专用工具上的螺栓从端头顶住齿条,防止向供油方向移动,保持单体泵位于装配原始位置。

第二步:要将所要安装的单体泵下面的驱动凸轮转到其基圆位置,再将调好的单体泵放入气缸体的单体泵的孔中。注意:单体泵的安装必须逐缸进行。

第三步:先用5N·m的扭矩预紧单体泵的固定螺栓,再向相反方向拧松约60°,用扭力扳手试着转动单体泵,并较准确地读出和记下转动扭矩M值。

第四步:用扳手逆时针方向缓慢转动单体泵(图1-42),直到转不动为止。

第五步:逆时针方向转动单体泵,并使转动力矩达到(M+1)N·m,再交叉拧紧单体泵固定螺栓。

第六步:紧固单体泵;单体泵的固定螺栓应分三次交替拧紧,拧紧力矩为7N·m、10N·m和30N·m;装配完成后,拧松专用工具上的螺栓并取下专用工具,恢复整机装配状态。

重要提示 以上单体泵的安装步骤很重要,必须严格执行。否则,就可能出现单体泵安装不到位,造成柴油机的供油量过大或过小,导致柴油机出现浓烟或动力不足、启动困难等故障。

(3)单体泵供油正时的检查与调整

与传统的机械式喷油系统不同,单体泵柴油机喷油正时的调整是通过调整垫片(Z)的厚度(Ts)来实现的,如图1-43所示。

图1-43 单体泵喷油正时的调整

如果调整垫计算安装调整不当,柴油机将不能正常工作。因此,必须严格遵守下列方法和要求,准确计算和安装。

①更换单体泵时调整垫的计算

a.计算公式:

Ts=Ek-(L0+A/100)  (1-1)

式中,Ts为调整垫片的计算厚度,mm;Ek为根据柴油机标牌上Ep码的对应数值,具体见表1-8;L0为专用数值,L0=143mm;A为单体泵上的手写数值,A=xxx

表1-8 BFM1013柴油机Ep码与Ek数值的对应关系

b.计算条件。在下列情况下,必须计算单体泵的调整垫片的厚度:

●更换新的单体泵(个别更换或全部更换)时,必须逐缸计算。

●非维修拆卸单体泵后,单体泵和调整垫没有按缸号对应存放而错乱时。

利用公式(1-1)即可算出垫片的厚度Ts,然后由表1-9查出调整垫片的厚度(Z)。

表1-9 单体泵调整垫的厚度选取  mm

重要提示 如果计算的实际数据(包括EpEkTs)不在上表所列数据之内(小于下限或大于上限,则可以根据表中的数据规律灵活处理。如计算的Ts值为3.52mm(3.45~3.549mm),则Z的厚度为3.5mm。

②更换机体等部件时单体泵喷油正时的计算 当更换机体、凸轮轴或滚轮挺柱等部件时,必须重新确定修正后的安装尺寸Ek值,标牌上的Ep值也必须同时更新。

Ts的计算公式:

Ts=(L-Vh)-(L0+A/100)  (1-2)

式中,L为机体中单体泵的安装平面到滚轮挺柱表面的高度(图1-44)。具体的测量方法如下:

a.在标准测量棒的测量杆上装一个高度千分尺,将其置设为零(图1-45)。

图1-44 机体安装面到挺柱表面高度

图1-45 标准测量棒的安装

b.把测量杆放入油泵安装孔中,当凸轮在其基圆上时读出千分尺的刻度x+y(mm),x+y即为机体中安装平面到挺杆的高度与标准高度Le之差。

c. L值为:L=Le+x+y

d. Vh为喷油泵柱塞由下止点到开始泵油时刻的预行程。Vh的数值可根据供油提前角由表1-10查出。

e. L0是单体泵即将供油时缸体中喷油泵安装平面至泵挺柱面的高度的标准长度。对于BFM1012柴油机,L0=109mm;对于BFM1013柴油机,L0=143mm。

f. A/100是单体泵标准长度L0与实际长度之差,A值手写在单体泵上。

g.根据公式(1-2)计算Ts值后,通过查表(上例TsZ的对照表)可得出所需的调整垫片的厚度Z

③机械式单体泵柴油机Ep码丢失后的处理 单体泵柴油机的Ep码一般打印在柴油机的标牌上,竖式排列(图1-46)或横式排列,是该柴油机(单体泵)维修时的重要技术数据。

图1-46 Ep码在标牌上的位置

表1-10 BFM1013柴油机喷油泵预行程及修正系数

如果该标牌丢失,会给柴油机的维修(特别是更换单体泵)工作带来很大的麻烦。因此,对于单体泵柴油机,应该妥善保管柴油机的标牌,避免丢失。但在实际使用过程中,标牌丢失的事情时有发生。如果出现此类现象,下列措施也许有用。

在拆卸、维修单体泵时,首先检查一下该柴油机的标牌是否存在。如果已经丢失,则一定要注意以下几点:

a.在拆卸某缸单体泵时,一定要将该缸的单体泵、调整垫和滚轮挺柱三者按缸号编组保存,避免出现混乱和错位存放。

b.如果不用更换单体泵时,则需要将单体泵、调整垫和滚轮挺柱等原缸安装,绝对不能任意错缸安装。否则,就需要计算调整垫的厚度。

c.当需要更换单体泵时,应按上述方法,测量计算调整垫片Ts的厚度。

d.如果现场没有专用的测量工具,则可以更换A值与旧泵一致或相近的单体泵,如:旧泵的A值为90,则新泵的A值也为90(或89~91),这样就可以不用改变原调整垫片的厚度而继续使用。

e.如果没有合适的单体泵选用,则需要按上述所示的更换机体后的方法检测并计算调整垫片厚度Ts。绝对不能使用任意厚度的垫片安装使用。

④单体泵低压油路系统的检测 柴油机在运转过程中,经常出现油路系统故障,油路系统出现故障后,对其进行必要的检测是判断油路系统问题的最有效的方法之一,简要介绍如下(本检测以道依茨BF6M1013柴油机为例):

a.低压油路压力检测。低压油路中压力稳定对柴油机的功率输出至关重要。在柴油机出现功率不足时,应首先检查低压油路压力。喷油器漏油主要就是低压油路压力不足导致喷油器偶件穴蚀造成的,所以应确保低压油路的压力并及时更换或清洗柴油滤清器。低压油路压力测量位置如图1-47所示。

图1-47 单体泵系统低压油路压力测量点

低压油路压力极限值:

0.3MPa系统:p≥0.20MPa(n=2200r/min)。

0.5MPa系统:p≥0.45MPa(n=2300r/min)。

注意:当柴油机出现启动困难、动力不足和自动熄火等现象时,需要检测低压油路系统的压力;如测得的压力低于上述规定数值时,就必须对低压油路中的输油泵、回油溢流阀及其他部位进行检查。

b.输油泵流量检查。输油泵(图1-48)的作用不仅是为喷油泵供油,还有一个作用就是对燃油系统冷却,因此输油泵的供油量远远大于喷油泵的需要。为此,道依茨单体泵柴油机使用皮带驱动的无膜片的转子式输油泵,供油量在供油压力0.5MPa时为12L/min。

图1-48 单体泵燃油系统输油泵

为确认供油量,在回油管(回油溢流阀后的油管,如图1-49所示)处测量燃油系统的回油量:柴油机最高空转运转(2500r/min)时,应有至少8L/min的回油量。如果回油量低于此数值,就必须更换输油泵。

图1-49 回油溢流阀的位置