5.7 PT燃油系统及其常见故障检修技能
PT燃油系统是美国康明斯发动机公司(Cummins Engine Company)的专利产品。与一般柴油机的燃油系统相比,PT燃油系统在组成、结构及工作原理上都有其独特之处。目前,国内的柴油发电机组、船用柴油机、中型卡车以及其他工程机械已经大量采用康明斯发动机和PT燃油系统。
5.7.1 PT燃油系统的构造与工作原理
5.7.1.1 PT燃油系统的基本工作原理
PT燃油系统通过改变燃油泵的输油压力(Pressure)和喷油器的进油时间(Time)来改变喷油量,因此,把它命名为“PT燃油系统”或“压力-时间系统”。
由液压原理可知,液体流过孔道的流量与液体的压力、流通的时间及通道的截面积成正比。PT燃油系统即根据这一原理来改变喷油量。该系统的喷油器进油口处设有量孔,其尺寸经过选定后不能改变。燃油流经量孔的时间则主要与柴油发动机的转速有关,随转速升降而变化。因此,改变喷油量主要通过改变喷油器进油压力来达到。
5.7.1.2 PT燃油系统的组成
PT燃油系统的组成如图5-78所示。其中齿轮式输油泵3、稳压器4、柴油滤清器5、断油阀7、节流阀14及调速器6、16等组成一体,并称此组合体为PT燃油泵。一般汽车上只装PTG两极式调速器16,而在工程机械(如发电机组)或负荷变化频繁的汽车上加装的有机械可变转速全程式调速器(MVS)、可变转速全程式调速器(VS)或专用全速调速器(SVS)。当只装PTG两极调速器时,节流阀14与调速手柄(或汽车加速踏板)连接,调节调速手柄(或踩汽车加速踏板)可以使节流阀旋转,从而改变节流阀通过的截面积。若加装MVS、VS或SVS全程式调速器,则节流阀保持全开位置不动,MVS、VS或SVS调速器在PTG调速器不起作用的转速范围内起调速作用。
图5-78 PT燃油系统的组成
1—柴油箱;2,5—柴油滤清器;3—齿轮式输油泵;4—稳压器;6—MVS调速器;7—断油阀;8—调速手柄;9—喷油器推杆;10—喷油器摇臂;11—喷油器;12—摆臂;13—喷油凸轮;14—节流阀;15—怠速油道;16—PTG调速器
当发动机工作时,柴油被齿轮式输油泵3从柴油箱1中吸出,经柴油滤清器2滤除燃油中的杂质,再经稳压器4消除燃油压力的脉动后,送入柴油滤清器5。经过滤清的柴油分成两路,一路进入PTG两极式调速器和节流阀,另一路进入MVS(VS、SVS)全程式调速器。其压力经过调速器和节流阀调节后,经断油阀7供给喷油器11。在喷油器内柴油经计量、增压然后被定时地喷入汽缸。多余的柴油经回油管流回柴油箱。喷油器的驱动机构包括喷油凸轮13、摆臂12、喷油器推杆9和喷油器摇臂10。喷油凸轮与配气机构凸轮共轴。电磁式断油阀7用来切断燃油的供给,使柴油机停转。
5.7.1.3 PT燃油泵
PT燃油泵有PT(G型)和PT(H型)两种型式。后者与前者的区别是流量较大,并附有燃油控制阻尼器以控制燃油压力的周期波动。这里主要介绍PT(G型)燃油泵。
PT(G型)燃油泵主要由以下四部分组成。
①齿轮式输油泵:从柴油箱中将油抽出并加压通过油泵滤网送往调速器。
②调速器:调节从齿轮式输油泵流出的燃油压力,并控制柴油机的转速。
③节流阀:在各种工况下,自动或手动控制流入喷油器的燃油压力(量)。
④断油阀:切断燃油供给,使柴油机熄火。
由此可知:PT燃油泵在燃油系统中起供油、调压和调速等作用。即在适当压力下将燃油供入喷油器;在柴油机转速或负荷发生变化时及时调节供油压力,以改变供油量满足工况变化的需要;调节并稳定柴油机转速。PTG-MVS燃油泵的构造如图5-79所示。
图5-79 PTG-MVS燃油泵的构造
1—输油泵;2—稳压器;3—PTG调速器;4—主轴传动齿轮;5—主轴;6—调速器传动齿轮;7—节流阀;8—柴油滤清器;9—断油阀;10—MVS调速器
(1)PTG两极式调速器
PTG两极式调速器的工作原理如图5-80所示。调速器柱塞6可在调速器套筒5内作轴向移动,也可通过驱动件和传动销使其旋转。柱塞的左端受到飞块离心力的轴向推力,右端则作用有怠速弹簧8与高速弹簧9的弹力。
调速器套筒上有三排油孔,与进油口12相通的为进油孔,中间一排孔通往节流阀,左边一排则通怠速油道15。
图5-80 PTG两极式调速器
1—低速转矩控制弹簧;2—飞块助推柱塞;3—飞块;4—高速转矩控制弹簧;5—调速器套筒;6—调速器柱塞;7—怠速弹簧柱塞(按钮);8—怠速弹簧;9—高速弹簧;10—怠速调整螺钉;11—旁通油道;12—进油口;13—节流阀通道;14—节流阀;15—怠速油道;16—套筒
在调速器柱塞右端有一轴向油道,并通过径向孔与进油孔相通。柴油机工作时,进入调速器的柴油,少部分经节流阀14或怠速油道15流向喷油器。大部分则通过调速器柱塞的轴向油道推开怠速弹簧柱塞7,经旁通油道11流回齿轮泵的进油口。在飞块3的左端和右端分别设有低速转矩控制弹簧1和高速转矩控制弹簧4。PTG两极式调速器的工作原理如下:
①怠速工况 怠速时,节流阀处于关闭位置(图5-80右上角),燃油只经过怠速油道流往喷油器。如果由于某种原因使转速下降,飞块离心力减小,怠速弹簧便推动调速器柱塞向左移动,使通往怠速油道的孔口截面增大,供油量增加。当转速升高时,PTG调速器柱塞右移,流通截面减小,供油量减少,以此保持怠速稳定。怠速调整螺钉10用于改变怠速的稳定转速。
②高速工况 当柴油机转速升高时,PTG调速器的柱塞右移,怠速弹簧被压缩,这时主要由高速弹簧起作用,PTG调速器柱塞凹槽的左边切口已逐渐移至中间通往节流阀的孔口处。当转速处于标定转速时,切口位于孔口左侧。此时,如果柴油机的转速增高,则柱塞继续右移,孔口流通截面减小,使流向喷油器的油量减少。当柴油机的负荷全部卸去时,则孔口的截面关至很小,柱塞右端的十字形径向孔已移出调速器套筒5而与旁通油道11相通,柴油机处于最高空转转速下工作,从而限制了转速的升高。
③高速转矩校正 当柴油机在低速工况工作时,飞块右端的高速转矩校正弹簧处于自由状态。如果发动机的转速升高,则飞块离心力增大,使调速器柱塞右移。当转速超过最大转矩转速时,弹簧开始受到压缩,使调速器柱塞所受到的飞块轴向力减小,因而燃油压力也减小,转矩下降。转速愈高,转矩下降愈多,从而改善了柴油机高速时的转矩适应性。
④低速转矩校正 当柴油发动机转速低于最大转矩点转速时,PTG调速器的柱塞向左移动,压缩低速转矩校正弹簧,调速器柱塞增加了一个向右的推力,使燃油压力相应增大,供油量增加,柴油机转矩上升,从而减缓了柴油机低速时转矩减小的倾向,提高了低速时转矩的适应性。
(2)节流阀
PT燃油泵中的节流阀是旋转式柱塞阀,除怠速工况外,燃油从PTG调速器至喷油器都要流经节流阀。它用来调节除怠速和最高转速以外各转速的PT燃油泵的供油量。怠速和最高转速的供油量由PTG调速器自动调节。通过操纵手柄(或踩踏加速踏板)来转动节流阀,以改变节流阀通过断面,达到改变供油压力和PT燃油泵供油量的目的。
(3)MVS及VS调速器
在工程机械(如发电机组、推土机用)柴油机上,其PT燃油系统的PT泵内除了PTG两极式调速器外,还装有MVS或VS全程式调速器。它可使柴油机在使用人员选定的任意转速下稳定运转,以适应工程机械工作时的需要。
①MVS调速器 MVS调速器在PT泵油路中的位置如图5-78和图5-79所示。图5-81为MVS调速器的结构示意图。其柱塞的左侧承受来自输油泵并经柴油滤清器柴油的压力作用,此油压随柴油机转速的变化而变化。柱塞右侧与调速器弹簧柱塞相接触而承受调速弹簧(包括怠速弹簧和调速器弹簧)的弹力。
图5-81 MVS调速器结构示意图
当PT泵的调速手柄处于某一位置时,其下的双臂杠杆便使MVS调速弹簧的弹力与柱塞左侧的油压相平衡,使柴油机在该转速下稳定工作。当柴油机的负荷减少而使其转速上升时,则柱塞左侧的油压随之增大,于是柱塞右移,来自节流阀的柴油通道被关小,使PT泵的输出油压下降,喷油泵的循环喷油量也随之减小,以限制柴油机转速的上升;反之,当柴油机的负荷增加而使其转速下降时,则调速弹簧的弹力便大于柱塞左侧的油压,柱塞左移,来自节流阀的柴油通道被开大,使PT泵的输出油压上升,喷油泵的循环喷油量也随之增大,以限制柴油机转速的下降。改变调速手柄的位置,即改变了调速弹簧的预紧力,柴油机便在另一转速下稳定运转。
在怠速时,调速器弹簧呈自由状态而不起作用,仅由怠速弹簧维持怠速的稳定运转。MVS调速器设有高速和低速限止螺钉,用以限制调速手柄的极限位置。
PT泵在附加了MVS调速器后,正常工作时节流阀是用螺钉加以固定的。如需调整,则拧动节流阀以改变通过节流阀流向MVS调速器的油压,从而使循环喷油量发生变化。
②VS调速器 图5-82为PTG-VS燃油泵结构图。VS调速器也是一种全程式调速器,它是利用双臂杠杆控制调速弹簧的弹力与飞锤的离心力相平衡来达到全程调速的目的。而前面所讲述的MVS调速器是利用是利用双臂杠杆控制调速弹簧的弹力与油压的平衡来实现全程调速的。
图5-82 PTG-VS燃油泵结构示意图
1—传动齿轮及轴;2—VS调速器飞锤;3—去喷油器的燃油;4—断油阀;5—VS调速器柱塞;6—VS怠速弹簧;7—VS高速弹簧;8—VS调速器;9—VS油门轴;10—齿轮泵;11—脉冲减振器;12—自滤清器来的燃油;13—压力调节阀;14—PTG调速器;15—怠速调整螺钉;16—卡环;17—PTG高速弹簧;18—PTG怠速弹簧;19—压力控制钮;20—节流阀;21—滤清器滤网;22—PTG调速器柱塞;23—高速扭矩弹簧;24—PTG调速器飞锤;25—飞锤柱塞;26—低速扭矩弹簧;27—主轴
(4)断油阀
图5-83所示为电磁式断油阀结构示意图。通电时,阀片3被电磁铁4吸向右边,断油阀开启,燃油从进油口经断油阀供向喷油器。断电时,阀片在复位弹簧2的作用下关闭,停止供油。因此,柴油机启动时需接通断油阀电路,停机时需切断其电路。若断油阀电路失灵,则可旋入螺纹顶杆1将阀片顶开,停机时再将螺纹顶杆旋出即可。
图5-83 断油阀结构示意图
1—螺纹顶杆;2—复位弹簧;3—阀片;4—电磁铁;5—接线柱
(5)空燃比控制器(AFC)
柴油机增压后,喷油泵的供油量增大,使其在低速、大负荷或加速工况时容易产生冒黑烟的现象。当其在低速、大负荷工况下运行时,废气涡轮在发动机低排气能量下工作,压气机在低效率区内运行,导致提供的空气量不足,引起排气冒黑烟。当负荷突然增加、供油量突然增多时,增压器转速不能立即升高,使进入汽缸的空气量跟不上燃油量的迅速增加,导致燃烧不完全、排气冒黑烟。为此,早期生产的康明斯增压型柴油机,在PT泵上还安装了一种真空式空燃比控制器(冒烟限制器),可以随着进入汽缸的空气量的多少来改变进入汽缸的燃油量,并把供给喷油器的多余燃油旁通掉一部分,使其回流至燃油箱,从而很好地控制空燃比,以与进气量相适应,达到降低油耗和排放的目的。
近年来生产的康明斯增压型柴油机,采用了一种新式的空燃比控制器。它可以随时按照进入汽缸内空气量的多少来合理供油,从而取代了早期使用的以燃油接通-切断、余油分流的方式来限制排烟的真空式空燃比控制器。
空燃比控制器安装在PT泵内节流阀与断油阀之间(如图5-84所示)。在PTG-AFC燃油泵中,燃油离开节流阀后先经过AFC装置再到达泵体顶部的断油阀。而在PTG燃油泵中,燃油从节流阀经过一条通道直接流向断油阀。
图5-84 PTG-AFC燃油泵的燃油流程
AFC的结构及工作原理如图5-85所示。燃油在流出调速器并经过节流阀后进入AFC。当没有受到涡轮增压器供给的空气压力时,柱塞13处于上端位置,于是柱塞就关闭了主要的燃油流通回路,由无充气时调节阀6位置控制的第二条通路供给燃油,如图5-85(a)所示。无充气时调节阀直接安装在节流阀盖板里的节流阀轴的上边。
图5-85 AFC内的燃油流动
1—进气歧管空气压力;2—锁紧螺母;3—中心螺栓;4—到断油阀的燃油;5—从节流阀来的燃油;6—无充气时节流阀;7—锁紧螺母;8—节流阀盖板;9—到泵体的通孔;10—柱塞套;11—柱塞套密封;12—柱塞密封;13—AFC柱塞;14—垫片;15—弹簧;16—膜片
当进气歧管压力增加或减小时,AFC柱塞就起作用,使其供给的燃油成比例的增加或减少。当压力增大时,柱塞下降,柱塞与柱塞之间的缝隙增大,燃油流量增加,如图5-85(b)所示。反之,压力减小则柱塞缝隙变小,燃油流量减少。这样就防止了燃油-空气的混合气变得过浓而引起排气过度冒黑烟。AFC柱塞的位置由作用于活塞和膜片的进气歧管空气压力与按比例移动的弹簧的相互作用而定。
5.7.1.4 PT喷油器
PT喷油器分为法兰型和圆筒型两种。法兰型喷油器是用法兰安装在汽缸盖上,每个喷油器都装有进回油管;而圆筒型喷油器的进油与回油通道都设在汽缸盖或汽缸体内,且没有安装法兰,它是靠安装轮或压板压在汽缸盖上的,这样既减少了由于管道损坏或漏泄引起的故障,也使柴油机外形布置简单。圆筒型喷油器又可分为PT型、PTB型、PTC型、PTD型和PT-ECON型等。其中PT-ECON型喷油器用于对排气污染要求严的柴油机上。
法兰型和圆筒型喷油器的工作原理基本相似,但在结构上有些差异。现以康明斯NH220-CI型柴油机上的法兰型喷油器为例,说明PT喷油器的构造与工作原理。
法兰型喷油器的构造如图5-86所示,主要由喷油器体6、柱塞29、油嘴14、弹簧5及弹簧座3等组成。油嘴14下端有8个直径为0.20mm的喷孔(NH-220-CI和N855型柴油机圆筒型喷油器的孔径为0.1778mm;NT-855和NTA-855型柴油机圆筒型喷油器的孔径为0.2032mm;NH-220-CI型柴油机法兰型喷油器的孔径为0.20mm)。在柴油机喷油器体上通常标有记号,如178-A8-7-17,其各符号按顺序的含义分别为:178——喷油器流量,A——80%流量,8——喷孔数,7——喷孔尺寸为0.007in(0.1778mm),17——喷油角度为17°喷雾角。喷油器体6的油道中有进油量孔28、计量量孔12和回油量孔10。
图5-86 PT喷油器的结构与工作原理图
1—连接块;2—连接杆;3—弹簧座;4—卡环;5—弹簧;6—喷油器体;7—进油道;8—环状空间;9—垂直油道;10—回油量孔;11—储油室;12—计量量孔;13—垫片;14—油嘴;15—密封圈;16—连接管;17—滚轮;18—喷油凸轮;19—发动机机体;20—滚轮架轴;21—调整垫片;22—滚轮架盖;23—滚轮架;24—推杆;25—摇臂;26—锁紧螺母;27—调整螺钉;28—进油量孔;29—柱塞
柱塞29由喷油凸轮18(在配气凸轮轴上)通过滚轮17、滚轮架23、推杆24和摇臂25等驱动。喷油凸轮具有特殊的形状(如图5-87所示),并按逆时针方向旋转(从正时齿轮端方向看),其转速是曲轴转速的一半。
图5-87 喷油凸轮的外廓
在进气行程中,滚轮在凸轮凹面上滚动并向下移动。当曲轴转到进气行程上止点时,针阀柱塞29在回位弹簧5的弹力作用下开始上升,针阀柱塞上的环状空间8将垂直油道9与进油道7沟通,此时计量量孔还处于关闭状态。从PT泵来的燃油经过进油量孔28、进油道7、环状空间8、垂直油道9、储油室11、回油量孔10和回油道而流回浮子油箱。燃油的回流可使PT喷油器得到冷却和润滑。
曲轴继续转到进气行程上止点后44°CA时,柱塞上升到将计量量孔12打开的位置。计量量孔打开后,燃油经计量量孔开始进入柱塞下面的锥形空间。
当曲轴转到进气冲程下止点前60°CA时,柱塞便停止上升,随后柱塞就停留在最上面的位置,直到压缩冲程上止点前62°CA时,滚轮开始沿凸轮曲线上升,柱塞开始下降。到压缩冲程上止点前28°CA时,计量量孔关闭。计量量孔的开启时间和PT泵的供油压力便确定了喷油器每循环的喷油量。
随后,柱塞继续下行,到压缩上止点前22.5°CA时开始喷油,锥形空间的燃油在柱塞的强压下以很高的压力(约98MPa)呈雾状喷入燃烧室。
柱塞下行到压缩行程上止点后18°CA时,喷油终了。此时,柱塞以强力压向油嘴的锥形底部,使燃油完全喷出。这样就可以防止喷油量改变和残留燃油形成碳化物而存积于油嘴底部,柱塞压向锥形底部的压力可用摇臂上的调整螺钉调整,调整时要防止压坏油嘴。
在柱塞下行到最低位置时,凸轮处于最高位置。其后凸轮凹下0.36mm,柱塞即保持此位置不变直到做功和排气终了。
在滚轮架盖22(图5-86)与发动机机体19之间装有调整垫片21,此垫片用以调整开始喷油的时刻。垫片加厚,则滚轮架23右移,开始喷油的时刻就提前。反之,垫片减少,滚轮架左移,喷油就滞后。
摇臂上的调整螺钉27是用来调整PT喷油器柱塞压向锥形底部的压力。在调整过程中采用扭矩法,即用扭力扳手将螺钉的扭矩调整到规定的数值。调整时,要使所调整的缸的活塞处于压缩上止点后90°CA的位置。
5.7.1.5 PT燃油系统的主要特点
与传统的柱塞式燃油系统相比,PT燃油系统具有以下优点。
①在柱塞泵燃油系统中,柴油产生高压、定时喷射以及油量调节等均在喷油泵中进行;而在PT燃油系统中,仅油量调节在PT泵中进行,而柴油产生高压和定时喷射则由PT喷油器及其驱动机构来完成。安装PT泵时也无需调整喷油定时。
②PT泵是在较低压力下工作的,其出口压力约为0.8~1.2MPa,并取消了高压油管,不存在因柱塞泵高压系统的压力波动所产生的各种故障。这样,PT燃油系统可以实现很高的喷射压力,使喷雾质量和高速性得以改善。此外,也基本避免了高压漏油的弊病。
③在柱塞泵燃油系统中,从喷油泵以高压形式送到喷油器的柴油几乎全部喷射,只有微量柴油从喷油器中泄漏;而在PT燃油供给系中,从PT喷油器喷射的柴油只占PT泵供油量的20%左右,绝大部分(80%左右)柴油经PT喷油器回流,这部分柴油可对PT喷油器进行冷却和润滑,并把可能存在于油路中的气泡带走。回流的燃油还可把喷油器中的热量直接带回浮子油箱,在气温比较低时,可起到加热油箱中燃油的作用。
④由于PT泵的调速器及供油量均靠油压调节,因此在磨损到一定程度内可通过减小旁通油量来自动补偿漏油量,使PT泵的供油量不致下降,从而可减少检修的次数。
⑤在PT燃油系统中,所有PT喷油器的供油均由一个PT泵来完成,而且PT喷油器可单独更换,因此不必像柱塞泵那样在试验台上进行供油均匀性的调整。
⑥PT燃油系统结构紧凑,管路布置简单,整个系统中只有喷油器中有一副精密偶件,精密偶件数比柱塞泵燃油系统大为减少,这一优点在汽缸数较多的柴油机上更为明显。
与传统的柱塞式燃油系统相比,PT燃油系统存在的不足之处有以下几点。
①PT燃油系统装有PTG调速器和MVS调速器(或VS调速器),增压柴油机上还装有AFC控制器,故结构上仍比较复杂。
②由于PT喷油器采用扭矩法调整,若调整不当可能引起燃油雾化不良、排气冒黑烟、功率下降,有时甚至出现针阀把喷油嘴头顶坏,导致喷油器油嘴脱落的现象。
③PT燃油泵和PT喷油器需在各自专用的试验台上进行调试后方可装机,而PT喷油器在装配时比较麻烦,在使用过程中仍感不便。
5.7.2 PT燃油系统的拆装与调试
(1)PT燃油系统的拆装
①拆装燃油泵时,可按图5-88所示的顺序进行,装配时则按相反顺序进行。
图5-88 PT燃油泵拆装顺序
②PT燃油泵拆装时,除遵守柱塞式喷油泵的基本要求外,还有以下注意事项。
a.前盖是用定位销定位安装在泵壳上的,用塑料锤轻轻敲击前盖端部使其松脱即可卸下,不可横向敲击前盖或用力撬开,以免损坏定位销处的配合。安装前盖时需压住调速器飞锤,防止助推柱塞脱出,并使计时齿轮与驱动齿轮处于啮合状态。
b.组装燃油泵前,应先检查飞锤助推柱塞对前盖平面的凸出量。PTG调速器柱塞与怠速弹簧柱塞是选配的,不可随意代换或错装。断油阀的弓形弹簧不可装反。
c.调速弹簧,高、低速转矩校正弹簧应符合技术要求。
d.安装稳压器时,应先将O形密封圈装入槽中,然后在膜片边缘两侧涂上少量机油后,再装在前盖上。
e.安装滤网时,需将细滤网装在上方,并使有孔的一侧朝下。粗滤网装在下方,有磁铁的一面朝上,锥形弹簧小端朝下。
③喷油器拆装时应注意的事项包括以下几项。
a.拆装喷油器时应使用专用扳手,不可用普通虎钳直接来夹喷油器体。
b.进油口的进油量孔调节螺塞一般不要拆卸。
c.喷油器的柱塞与喷油器体是成对选配的,不可随意调换。将其清洗干净并在柴油中浸泡一定时间后,按尺寸和记号将两者组装。在自重作用下,柱塞在喷油器体孔内应能徐徐圆滑落下。筒头拧紧后,柱塞应能被拔出。
d.所有量孔、调整垫片和密封件均应符合技术要求。
(2)PT燃油泵的调试
为保证柴油机技术性能的正常发挥,燃油泵必须在专用试验台上,按PT燃油泵校准数据(见表5-6)进行调试。目前多采用流量计法,具体试验步骤如下。
表5-6 PT燃油泵校准数据
续表
①将燃油泵安装到试验台上。燃油泵与驱动盘连接后,用清洁的试验油从燃油泵顶部的塞孔注满泵壳体及齿轮泵的进油孔。连接进油橡胶软管和冷却排油阀软管;检查稳压器是否稳定,以保证齿轮泵工作稳定;将各测量仪表的指针调在零位。
②试运转。将试验台上的怠速小孔阀、节流阀、泄漏阀关闭,真空调整阀、断油阀和流量调整阀全开。燃油泵的节流阀处于全开位置,MVS调速器的双臂杠杆与高速限止螺钉接触。启动电动机使燃油泵以500r/min转速试运转。如果燃油泵不吸油,应检查进油管路中的阀是否打开、有无漏气现象,或者燃油泵旋转方向是否反了;试运转5min以上,让空气从油液中排出、油温升高到32~38℃。
③检查燃油泵的密封性。在500r/min的转速下,在打开流量调整阀的同时关闭真空调整阀,真空表读数应为40kPa;将少量轻质润滑脂涂在燃油泵前盖主轴密封装置处的通气孔上,没有被吸入则说明密封良好;检查节流阀的O形密封圈、计时表密封圈孔、MVS调速器双臂杠杆轴及调节螺钉、齿轮泵和壳体之间垫片等处的密封性。观察流量计燃油中有气泡时,则说明上述部分有空气进入燃油泵内。
④调节真空度。将试验台上的流量调整阀全开,燃油泵以柴油机的标定转速运转,调节真空调整阀使真空表读数为27kPa。
⑤调整流量计。燃油泵以柴油机标定转速运转,调节流量调整阀使流量计的浮子调到规定的数值。
⑥调整调速器的断开点转速。节流阀全开,提高燃油泵的转速至燃油压力刚开始下降时为止,检查燃油泵的断开点转速是否在规定值内。若低于规定值,可在调整弹簧与卡环之间增加垫片;反之应取出垫片。装有MVS调速器时,则用高速限止螺钉调整。
⑦检查燃油压力点。增加燃油泵转速,当燃油压力下降到276kPa时,检查燃油泵的转速是否在规定值范围内。使燃油泵的转速继续升高,其燃油压力应能降低到零点,否则说明燃油泵内的燃油短路。
⑧标定转速与最大转矩点转速时的燃油出口压力的调试。从燃油压力为零开始,降低燃油泵转速至标定转速,检查燃油出口压力是否符合规定值。未装MVS调速器时用增减垫片调整,装用MVS调速器时,用转动节流阀调整螺钉调整;燃油泵转速下降到最大转矩点转速时,检查燃油出口压力是否符合规定值。可用改变助推柱塞伸出量来调整,即增加低速转矩校正弹簧的垫片,使燃油压力上升,反之使燃油压力下降。
⑨飞锤助推压力的检查。使燃油泵以800r/min的转速运转,检查燃油出口压力是否符合规定值。调整方法也是用增减低速转矩校正弹簧的垫片。应该注意的是,垫片厚度改变后需重新进行上述第④~⑧项内容的调整。
⑩怠速转速及其燃油出口压力的调整。关闭PT泵试验台上的节流阀、泄漏阀和流量调整阀,打开怠速小孔阀,将燃油泵节流阀轴处于怠速位置,使燃油泵怠速运转,检查燃油出口压力是否符合规定值。可用怠速调整螺钉调整。
⑪节流阀泄漏量的检查。使PT燃油泵试验台上的流量调节阀和怠速小孔阀处于关闭状态,打开节流阀和泄漏阀,当节流阀处于怠速位置时使燃油流入量杯中,泄漏量应符合规定值。PTG调速器用拧动节流阀前限位螺钉来调整泄漏量,而MVS调速器用增减怠速弹簧座外侧的泄漏调整垫片进行调整。
重复进行一次上述③~⑪项内容的检查、调整后,对PT燃油泵的节流阀限制螺钉、MVS调速器的高速限止螺钉、计时表等予以铅封。
(3)喷油器的调试
部分PT(D型)喷油器的油量数据见表5-7。
表5-7 部分PT(D型)喷油器的油量数据
续表
①这些喷油器的油量是在ST-790试验台上以60%行程数测量的。
②这些喷油器的油量是在ST-790试验台上以80%行程数测量的。
①把喷油器安装在PT喷油器试验台上,首先检查漏油量是否符合规定。可用柱塞与套筒相互研磨予以保证。
②喷雾形状的检查。在PT喷油器试验台上用343.4kPa的压力将燃油从喷孔喷出,各油束喷入目标环的相应指示窗口时即表示喷雾角度良好。无专用试验台时可用目测。
③喷油量的检查。在PT喷油器试验台上检查喷油量是否符合规定值。可更换进油量孔调节塞,使喷油量符合要求。
(4)PT燃油系统的装机调试
1)燃油泵的调试工作
①调试前的准备。燃油泵、喷油器已经过试验台调试,柴油机技术状况良好,并已进入热运转状态;燃油泵与驱动装置正确连接,齿轮泵注入清洁燃油;节流阀控制杆与连接杆脱开,以便能自由动作;转速表装到燃油泵计时表驱动轴的连接装置上;检查所用仪表(如压力表、转速表等)是否正常。
②怠速调整。从PTG调速器弹簧组件的盖上拧下螺塞。通过旋转怠速调整螺钉调整柴油机的怠速转速(600±20)r/min。怠速调整后拧回螺塞;装有MVS调速器的燃油泵,怠速调整螺钉位于调速器盖上,怠速调整后应拧紧锁紧螺母,以防空气进入。
③高速调整。通常经试验台调试的燃油泵装机时,不需高速调整,若需要调整,则仍用增减高速弹簧垫片的方法;调速器断开点转速应比标定转速高20~40r/min,以保证调速器在标定转速前不会起限制作用;柴油机的最高空转转速一般高出标定转速的10%。
2)喷油器的调试工作
①调试前的准备。喷油器各零件符合技术要求,并经试验台调试;柴油机技术状况良好,并进入热运转状态。
②柱塞落座压力调试。此项调试可采用转矩法,冷车时拧入摇臂上的调整螺钉使柱塞下移,在柱塞接触到计量室锥形座后再拧约15°,将残存在座面上的燃油挤净,然后将调整螺钉拧松一圈,再用扭力扳手拧到规定转矩值,并拧紧锁紧螺母;热车时再按上述方法进行校正性调试。
③喷油正时调试。喷油正时调试是根据活塞位置与喷油器推杆位置的相互关系,采用专用的正时仪进行的。喷油正时调试的步骤是,转动带轮使1、6缸活塞位于上止点,在活塞行程百分表测量头下面的测杆与正时仪标尺90°刻度线对齐时,将推杆行程百分表调零;逆时针方向转动带轮,在1、6缸记号转到距标尺标定点约10mm处时移动活塞百分表,使其测量头压缩5mm左右,然后将其固定。接着缓慢转动带轮,在活塞行程百分表指针转到最初顺时针转动的位置(上止点)时将百分表调零;继续逆时针转动带轮,当活塞行程百分表测量头下面的测杆与标尺45°刻度线(相应曲轴位于上止点前45°)对准时,顺时针转动带轮,直到活塞行程百分表至规定读数,根据测量的差值,调整摆动式挺杆销轴盖垫片的厚度使喷油正时符合要求。
5.7.3 PT燃油系统常见故障诊断
PT燃油系统常见故障的现象、原因及消除方法,分别见表5-8~表5-11。
表5-8 燃油泵在450r/min时不能吸油的原因及其排除方法
表5-9 燃油泵漏气的原因及其排除方法
表5-10 节流阀泄漏量过大的原因及其排除方法
表5-11 调速器断开点不能正确调整的原因及其排除方法