2017-10-20 23:35:32

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喷油泵是汽车柴油机上的一个重要组成部分。喷油泵总成通常是由喷油泵、调速器等部件安装在一起组成的一个整体。其中调速器是保障柴油机的低速运转和对最高转速的限制,确保喷射量与转速之间保持一定关系的部件。而喷油泵则是柴油机最重要的部件,被视为柴油发动机的"心脏"部件,它一旦出问题会使整个柴油机工作失常。

基本信息

  • 中文名

    喷油泵

  • 分类

    柱塞式、分配式、泵-喷嘴

  • 用途

    柴油机燃料供给系最重要部件之一

  • 工作原理

    凸轮轴是由发动机曲轴齿轮带动

折叠 编辑本段 产品介绍

喷油泵结构图示

直列式喷油泵直列式喷油泵以下谨详细介绍喷油泵。

[1]

喷油泵有等三大类,不管哪一类,喷油泵的关键在于一个"泵"字。泵油的数量、压力和时间都要非常精确,并且按照负荷自动调节。喷油泵是一个加工精细,制造工艺复杂的部件,现代,国内外一般汽车柴油机的喷油泵都是由世界上少数几个专业厂生产的。

[1]

以柱塞式喷油泵为例看"泵"是怎样工作的:

喷油泵要有动力源才能运转,它下部的凸轮轴是由发动机曲轴齿轮带动的。

* 喷油泵的关键零件是柱塞,如果以医院常见的注射器做比喻,那么可移动的塞子就称为柱塞,针筒就称为柱塞套,假设在针简里面安装一只弹簧顶着柱塞一端,柱塞另一端接触凸轮轴,当凸轮轴回转一周,柱塞就会在柱塞套内上下移动一次,这就是喷油泵柱塞的基本运动方式。

* 柱塞与柱塞套是加工十分精密的配套件。柱塞身上有一道倾斜槽,柱塞套上有小孔称为吸入口,这个吸入口充满着柴油,当柱塞倾斜槽对着吸入口时,柴油进入柱塞套内,柱塞被凸轮轴顶至一定高度时,柱塞倾斜槽与吸入口错开,吸入口被封闭,使柴油既不能吸入也不能被压出,柱塞继续上升时压迫柴油,柴油压力到一定程度就会顶开单向阀蜂拥而出进入喷油嘴,再从喷油嘴进入气缸燃烧室

* 这里特别要指出的是,柴油机都有进油管和回油管,进油管容易理解,那么回油管干什么用呢?原来柱塞每次排出一定量的柴油,只有一部分喷入气缸,其余部分则由回油孔泄走,并利用增减泄走的回油量来调节喷油量。

* 当柱塞上升至"上止点"后往下移动,柱塞倾斜槽又会与吸入口相遇,柴油又被吸进柱塞套里面,再次重复上述的动作。直列式喷油泵每一组柱塞系统对应一个气缸,4个气缸就有4组柱塞系统,因此体积比较大,多用在中型以上汽车。例如公共汽车和大货车上的柴油机一般用直列式喷油泵。

轿车及轻型汽车柴油机上的喷油泵一般是分配型,具有体积小重量轻,零件少构造简单的优点。它用两组柱塞系统(或者一组柱塞系统)加压,柴油分别送入各个喷油嘴。

它的基本工作原理就是在泵里面有两组对置柱塞安装在叶轮上,叶轮被发动机带动转动时,柱塞也随之转动,由于凸轮环的凸起部分压动柱塞,使柱塞发挥象泵的作用一样向叶轮中央的送油孔压送柴油,这时送出去的柴油充满了分配器入口处,然后按各气缸顺序排列喷射。

由于两组柱塞系统(或者一组柱塞系统)的动作转数与气缸数目成比例增加,因此该种喷油泵受到汽缸数目及最高转速的限制。

随着柴油机技术的发展,又兴起一种单体式喷油泵形式(称为单体泵或者泵喷嘴),它实际上是将上述两种型式的喷油泵"化整为零",发动机每个气缸燃油喷射由各自的独立喷射单元(单体泵或者泵喷嘴)来完成。

对于单体泵而言,喷油泵与喷油嘴之间用一根很短的高压油管相连,而对于泵喷嘴而言,喷油泵与喷油嘴组合为一体,直接安装在柴油机气缸盖上,由顶置凸轮轴驱动。它们的最大优点是能够减轻或者消除在柴油流动和喷射的过程中,在高压油管内所形成的压力波影响。因为这个压力波会妨碍着喷油系统与负荷、转速的良好匹配,并会随着高压管的长度增长而增大。

因此,缩短高压油管的长度(喷油泵的设计思想)或干脆不要高压油管(泵喷嘴的设计思想),减少柱塞与喷油嘴之间的高压容积,可以得到接近于凸轮轮廓线所规定的供油规律。尤其是泵喷嘴,早在十几年前已经应用在通用汽车上,如今有电子技术的精确控制,使其性能得以提高[1]

折叠 编辑本段 其它信息

折叠 作用

1.提高油压(定压):将喷油压力提高到10MPa~20MPa。

2.控制喷油时间(定时):按规定的时间喷油和停止喷油。

3.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。

[1]

折叠 要求

1.按柴油机工作顺序供油,而且各缸供油量均匀。

2.各缸供油提前角要相同。

3.各缸供油延续时间要相等。

4.油压的建立和供油的停止都必须迅速,以防止滴漏现象的发生。

[1]

折叠 分类

1.柱塞式喷油泵。

2.泵-喷油器式,将喷油泵和喷油器结合在一起。

3.转子分配式喷油泵。[1]

折叠 编辑本段 构造

折叠 种类

我国常用的柴油机喷油泵为:A型泵、B型泵、P型泵、VE型泵等。前三种属柱塞泵;VE泵系分配式转子泵。

折叠 B型

1.采用螺旋槽式柱塞和平孔式柱塞套筒;

2.油量调节机构为齿杆式,在齿杆前端装有可调的最大油量刚性限位器(有的用弹簧限位器);

2.调节螺钉式滚轮体传动部件;

3.凸轮轴为切线式凸轮,用锥形滚柱轴承支承在壳体上。

4.泵体为整体式,采用独立润滑方式。

5.国产135系列柴油机采用B型喷油泵

折叠 P型

1.悬挂式分泵总成 柱塞和柱塞套筒、出油阀等零件用一个带凸缘盘的分泵钢套筒固装在一起,成为一个总成部件。用压紧螺柱直接固定在壳体上,形成一个悬挂式结构。可使套筒转动一定角度。

2.各分泵供油量的调整 分泵钢套筒的凸缘盘上有弧槽,松开压紧螺柱,转动钢套筒,其分泵的柱塞套筒即随其转动一定角度,改变了进回油孔相对柱塞上斜槽的位置,回油时间即发生变化。

3.分泵供油始点的调整 增减凸缘盘套筒下面的垫片,使柱塞套筒的进回油孔微量的上下移动,从而改变了相对于柱塞上端的位置可,调整分泵的供油始点。

4.球销角板式油量调节机构 在传动套筒端面上焊有1~2个钢球,供油拉杆横断面呈角钢状,在其水平的直角边上开有小方槽口,工作时方槽与传动套筒上的钢球啮合。不可调式滚轮体传动部件;

5.全封闭式箱式泵体 采用不开侧窗的整体式密封泵体,只有上盖和下盖。泵体刚度大,能承受较高的喷油压力而不变形,使柱塞偶件的寿命较长;

6.采用了压力式润滑方式 ;

7.有专设的预备行程检查孔 在滚轮体上方有螺塞,可利用该孔检查个分泵预备行程是否一致(用专门的仪表测量)。[1]

折叠 编辑本段 工作原理

折叠 吸油和压油过程

喷油泵的吸油和压油,由柱塞在柱塞套内的往复运动来完成。当柱塞位于下部位置时,柱塞套上的两个油孔被打开,柱塞套内腔与泵体内的油道相通,燃油迅速注满油室。

当凸轮顶到滚轮体的滚轮上时,柱塞便升起。从柱塞开始间向上运动到油孔被柱塞上端面挡住前为止。在这一段时间内,由于柱塞的运动,燃油从油室被挤出,流向油道。所以这段升程称为预行程。当柱塞将油孔挡住时,便开始压油过程。柱塞上行,油室内油压急剧升高。当压力超过出油阀的弹簧弹力和上部油压时,就顶开出油阀,燃油压入油管送至喷油器。

柱塞套上的进油孔被柱塞上端面完全挡住的时刻称为理论供油始点。

柱塞继续向上运动时,供油也一直继续着,压油过程持续到柱塞上的螺旋斜边让开柱塞套回油孔时为止,当油孔一被打开,高压油从油室经柱塞上的纵向槽和柱塞套上的回油孔流回泵体内的油道。此时柱塞套油室的油压迅速降低,出油阀在弹簧和高压油管中油压的作用下落回阀座,喷油器立即停止喷油。这时虽然柱塞仍继续上行,但供油已终止。

柱塞套上回油孔被柱塞斜边打开的时刻称为理论供油终点。

从上述的吸油和压油过程可见,在柱塞向上运动的整个过程中,只是中间一段行程才是压油过程,这一行程称为柱塞的有效行程。

[1]

折叠 油量调节

为了适应柴油机负载的要求,喷油泵的供油量必须能够在最大供油量(全负荷)到零供油量(停车)的范围内进行调节。

供油量的调节是通过齿杆、转动套使喷油泵的全部柱塞同时转动来实现的。

当柱塞转动时,供油开始时间不变,而供油终了时间,则由于柱塞斜边对柱塞套回油孔位置的改变而变更了。随着柱塞转动的角度不同,柱塞的有效行程也就不同,因而供油量也随之改变。

柱塞对于不供油位1转动的角度越大,则柱塞上端面到打开拄塞套回油孔的斜边距离也越大,供油量也就越大,若柱塞转动的角度较小,则断油开始较早,供油量也较小。当柴油机停车时必须断油,为此,可将柱塞上的纵向槽转到正对着柱塞套上回油孔。此时,在整个柱塞行程中,柱塞套内的燃油一直通过纵向槽、回油孔流回油道,没有压油过程,故供油量等于零。

因此,当柱塞转动时,利用改变供油量终点的时刻来调节供油量,这种方法称为供油终点调节法。

改变柱塞上斜边的位置,就可得到其它的调节方法。下图所示为三种油量调节方法的柱塞斜边形状。

(a)为上述的供油终点调节法。适宜应用在转速不变的柴油机上,也应用在船用增压柴油机上。

(b)为供应始点调节法。由于螺旋斜边向上倾斜,转动柱塞调节油量时,供油始点改变而供油终点不变。这种调节方法曾认为适用于直接带动螺旋桨的柴油机上,因为按推进特性运行时,负荷随转速而增加,喷油提前角也应增大。但是实际上在低负荷工作时不利,所以在增压比较高的船用柴油机已很少应用,仍希望采用第一种调节供油终点的方法。

(c)为供油始点和供油终点同时改变的方法。这种柱塞是通过适当的后移始点和提前终点来满足减小喷油量要求的,所以它能控制整个燃烧过程,不论在低、高负荷时均在止上点附近进行。这种调节方法适用于高增压和转速与负荷均变化的船用柴油机上。

在喷油泵油量调节机构中,除了上述的齿杆式油量控制机构之外,还有-种拨叉式油量控制机构。在柱塞下端有一个调节臂,调节臂的球头一端置于调节叉的槽内,调节叉是用锁紧螺钉固定在拉杆上,移动拉杆,调节叉就带动柱塞旋转,从而达到改变供油量的目的。它的优点是加工简单,易于修理,油泵外形尺寸小,我国2号系列泵就采用这种控制机构。

在上述喷油泵中,最关键的零件是柱塞。柱塞的结构形式很多,但其基本结构如图:

柱塞上的斜槽(控油边)形状有螺旋线型(b和d)和直线型(a和c)。直线型斜槽的柱塞通过中心孔回油,具有加工简单等优点,我国2号系列泵就采用这种形式的柱塞。

柱塞上的螺旋槽或直线斜槽,按其倾斜方向,可分为右旋(c和d)和左旋(a和b)。螺旋槽方向可用左右手法则判定。螺旋槽的旋向与控制齿杆的移动方向或布置有关。右旋向的螺旋槽,向左转动时供油量减少,因此应用在整体泵右侧安装调速器的喷油泵中。而左侧安装调速器的喷油泵用左旋螺旋槽。[1] 喷油泵喷油泵

折叠 编辑本段 调试方法

(1)供油时间的调试。拆下所有的出油管接头,转动刻度盘使1缸出油口刚开始冒油,将标尺对准一整数刻度作为0刻度,根据工作顺序转动刻度盘,观察各缸供油的间隔角度是否为60度(六缸喷油泵),其偏差在0.5度范围内。

(2)起动油量的调试。起动试验台,将转速设定在200rpm,喷油次数设定在200次,转动操纵臂至最大供油位置,按下计数按钮。标准喷油量应为26ml,如喷油量不正常则可分别调整各缸拨叉在供油拉杆上的位置。

(3)额定转速供油量的调试。起动试验台,除了将转速设定在900rpm以外,其他操作步骤同(2)。标准喷油量仍然应为26ml,如喷油量不正常则可通过调整额定转速油量调整螺钉进行统一调整。

(4)怠速供油量的调试。起动试验台,将转速设定在250rpm,喷油次数设定在200次,按下计数按钮。标准喷油量应为6ml,如喷油量不正常则可通过调整怠速油量调整螺钉进行统一调整。[1] 喷油泵喷油泵

折叠 编辑本段 使用维护

喷油泵是柴油机的"心脏",故对喷油泵必须进行正确的维护保养。 向柴油机上安装喷油泵时,必须检查调供油提前角;柴油机运转500小时后,要重新检查调整供油提前角。

必须采用国家标准的轻柴油,柴油要经过48~96小时沉淀过滤。

平时要注意对柴油箱及柴油滤清器清洁干净。

每日检查调速器内机油,不足时及时加足。

喷油泵与调速器之间有骨架油封的,要分别加注机油。

若机油面因机油稀释升高,说明喷油泵及输油泵严重漏油,应及时排除。

柴油机运转100小时后,要更换机油,并清洗输油泵滤网。

喷油泵不得随意拆卸、调整,尤其是有封标的部位,确需拆卸维修时,要洁净场所后再进行。

[1] 喷油泵喷油泵

折叠 编辑本段 保养要素

(1)喷油泵是柴油机的"心脏",故对喷油泵必须进行正确的维护保养。

(2)向柴油机上安装喷油泵时,必须检查调供油提前角;柴油机运转500h后,要重新检查调整供油提前角。

(3)必须采用国家标准的轻柴油,柴油要经过48~96h沉淀过滤。

(4)平时要注意对柴油箱及柴油滤清器清洁干净。

(5)每日检查调速器内机油,不足时及时加足。

(6)喷油泵与调速器之间有骨架油封的,要分别加注机油。

(7)若机油面因机油稀释升高,说明喷油泵及输油泵严重漏油,应及时排除。

(8)柴油机运转100h后,要更换机油,并清洗输油泵滤网。

(9)喷油泵不得随意拆卸、调整,尤其是有封标的部位,确需拆卸维修时,要洁净场所后再进行。

(10)喷油泵每工作2000h后,要全面拆卸检查,更换或修复磨损严重及已损坏了的零部件,并对其进行重新调试。

柴油机长期不使用时,应设法让喷油泵油道内应充满柴油。若要将喷油泵拆下,在油道内加防锈油后,应放在干燥处保存,不得与蓄电池、酸、碱等放在一起保管;喷油泵若要重新装配使用时,应除去防锈油后才用。

折叠 编辑本段 故障原因

柴油发动机的喷油泵供油过多常见的原因为以下三个:

1、喷油泵柱塞调整得供油量过大,或是调节齿圈锁紧螺钉松脱而使调节齿圈位移,导致喷油泵供油量过大.

2、调速器内限制齿条最大油量的调整螺钉调整过大或油门手柄限制螺钉调整过大.

3、调速器中的机油过多,使供油量也会增多,并导致"飞车"·

供油量偏多时,会使燃油消耗量增加,燃油燃烧不完全,柴油发动机排气冒黑烟,燃烧室内严重积炭,加速汽缸、活塞和活塞环的磨损,甚至使柴油发动机出现过热和敲缸现象.所以根据以上的三点常见原因对机组做针对性的检查才能对症下药。

折叠 编辑本段 耗油计算

一般来说,柴油发电机耗油跟以下两个个因素有关:

一、燃油消耗率,不同品牌的柴油发电机组,其燃油消耗率不同,消耗油量就不同;

二、用电负载的大小,负载大了油门大耗油就大些,反之负载小了相对油耗也就要小些。

为方便大家了解发电机组的大致耗油量,计算发电机组的使用成本;星火机电告诉大家计算下大致的参考值(30kw-500kw)。

30kw柴油发电机组油耗量=6.3公斤(kg)=7.8升(L)

45kw柴油发电机组油耗量=9.45公斤(kg)=11.84升(L)

50kw柴油发电机组油耗量=10.5公斤(kg)=13.1升(L)

75kw柴油发电机组油耗量=15.7公斤(kg)=19.7升(L)

100kw柴油发电机组油耗量=21公斤(kg)=26.25升(L)

150kw柴油发电机组油耗量=31.5公斤(kg)=39.4升(L)

200kw柴油发电机组油耗量=40公斤(kg)=50升(L)

250kw柴油发电机组油耗量=52.5公斤(kg)=65.6升(L)

300kw柴油发电机组油耗量=63公斤(kg)=78.75升(L)

350kw柴油发电机组油耗量=73.5公斤(kg)=91.8升(L)

400kw柴油发电机组油耗量=84.00公斤(kg)=105.00升(L)

450kw柴油发电机组油耗量=94.50公斤(kg)=118.00升(L)

500kw柴油发电机组油耗量=105.00公斤(kg)=131.20升(L)

以上只是估算值,仅供参考。

柴油发电机的油耗量具体的计算方式如下:

一升柴油约等于0.84-0.86公斤(1L=0.8-0.85KG)左右。

柴油发电机的制造商使用参数大多都会用G/KW.H,其意思是指发电机组一千瓦一小时耗多少克(G)油,再将单位换成升(L)从而就能知道你一小时耗油成本。

折叠 编辑本段 节油方法

使柴油发电机组更节约用油的方法,降低水温度农用柴油机出水温度普遍低于45℃,使柴油不能完全燃烧,机油粘度大,加大了运行阻力,因而耗油多、故需提高柴油机冷却水的温度。

保护最佳供油前角以最常用的195型柴油机为例,其供油提前角的最佳角度为16度-20度。当柴油机使用一段时间后,由于磨损,供油提前角就会减少,造成供油时间过晚,耗油大增。故应保证供油角处于最佳角度。

保证机器不漏油柴油机输油管常因接头面不平、垫片变形或损坏而存在漏洞现象。处理的办法是:将垫片涂上气门漆放在玻璃板上磨平,可校正油管接头;增设柴油回收装置,可用塑料管将油嘴上的回油管与空芯螺丝连接,使回油流入油箱。

油料用前进行净化柴油机的故障有一半以上出自供油系统。处理的办法是:买回的柴油搁置沉淀2-4天再使用,可沉淀98%的杂质;如现买现用,可在油箱加油滤网处放两层绸布或卫生纸。

改变"大马拉小车"做法机井上常用"大机器带小水泵"。实际上是一种浪费。改进办法:适当加大柴油机皮带轮,在柴油机降速运行的情况下提高水泵转速,使流量、扬程增加,达到节能目的。

调整喷油器的喷油压力195型柴油机喷油器的喷油压力120+5公斤/平方厘米。当喷油压力低于100公斤/平方厘米时,燃油消耗量增加10-20克/千瓦小时,可直接用比较法检查和调整喷油泵上的压力。

参考资料

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