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柴油发电机喷油提前角调节的因由和原理 |
柴油机具有功率范围大、经济性好、可靠性高等优点，因而在汽车、工程机械、船舶、发电机组等各种机械设备中有着广泛应用。对于柴油机而言，供油提前角(指喷油泵开始压缩燃油时活塞所处的位置，并用曲轴的转角表示)的大小直接影响柴油机的性能，如果供油过早，将提前形成可燃混合气并点火，造成柴油机工作粗暴或敲缸；如果供油过迟，混合气在活塞从上止点下行时才开始燃烧，会造成柴油机功率下降并影响排放指标。因此，柴油机的供油提前角设定十分重要。
喷油提前角的概念是指喷油器开始喷油至活塞到达上止点之间的曲轴转角。而最佳喷油器提前角是指在转速和供油量一定的条件下，能获得最大功率及最小燃油消耗率的喷油提前角。目前，一般的供油提前角调整主要是冒油法进行，在转动飞轮盘的同时，由人工观察喷油泵高压油管出口位置，当有冒油现象时，认为此点为供油起始点，并以此作为供油提前角的设定依据。但这种做法不但不方便，而且人为误差较大。因此，精确检测喷油泵的泵油起始点，消除人为观察的误差，成为准确调整供油提前角的关键问题。
一、喷油器提前角调节的原因
（1）喷油器提前角过大
喷油时气缸内空气温度较低，混合气形成条件差，备燃期长，工作粗暴。
（2）喷油器提前角过小
大部分柴油在上止点以后，活塞处于下行状态时燃烧的，使最高工作压力降低，热效率显著下降，发动机功率下降，排气冒白烟。
二、供油提前角调节的必要性
供油提前角过大时，燃油是在气缸内空气温度较低的情况下喷入，混合气形成条件差，燃烧前集油过多，回引起柴油机工作粗暴，怠速不稳和起动困难；过小时，将使燃料产生过后燃烧，燃烧的最高温度和压力下降，燃烧不完全和功率下降，甚至排气冒黑烟，柴油机过热，导致动力性和经济性降低。
最佳的供油提前角不是一个常数，应随柴油机负荷（供油量）和转速的变化，即随转速的增高而加大。
柴油机根据其常用的某个供油量和转速范围来确定一个供油提前初始角，其角的获得，可通过联轴器或转动喷油泵的壳体来进行微量的变化。因柴油机转速变化范围较大，还必须使供油提前角在初始角的基础上随转速而变化。因此车用柴油机多装有供油提前角自动调节器。
三、喷油提前角调节装置
1、就机调整
喷油提前角是指柴油开始喷入汽缸的时刻相对于曲轴上止点的曲轴转角，而供油提前角则是喷油泵开始向汽缸供油时的曲轴转角。显然，供油提前角稍大于喷油提前角。由于供油提前角便于检查调整，所以在生产单位和使用部门采用较多。喷油提前角需要复杂而精密的仪器方能测量，因此只在科研中应用。也就是说，柴油发动机的喷油提前角（供油时间）是通过调整喷油泵的供油提前角来实现的。整体式喷油泵柴油发动机的总供油时间通常以喷油泵第一缸供油提前角为准，调整整个喷油泵供油提前角的方法是改变喷油泵凸轮轴与柴油机曲轴间的相对角位置。为此，喷油泵凸轮轴一端的联轴器通常是做成可调整的一种联轴器的结构。
联轴器主要有两个凸缘盘组成：装在驱动齿轮轴上的凸缘盘和装在喷油泵凸轮轴一端的从动凸缘盘，两凸缘盘间用螺钉连接。驱动凸缘盘安装螺钉的孔是弧形的长孔。松开固定螺钉可变更两凸缘盘间的相对角位置，从而也就变更了整个喷油泵的供油提前角。
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喷油提前角调节装置结构图 |
将喷油泵从柴油机上拆下后再重新装回时，可先将喷油泵固定在柴油机机体上的喷油泵托架上，再慢慢转动曲轴，使柴油机第一缸的活塞位于压缩行程上止点前相当于规定的供油提前角的位置，然后使喷油泵凸轮轴上与喷油泵壳体上相应记号对准。再拧紧联轴器的固定螺钉。
多数柴油发动机是在标定转速和全负荷下通过试验确定在该工况下的最佳喷油提前角的，将喷油泵安装到柴油机上时，即按此喷油提前角调定，而在柴油机工作过程中一般不再变动。显然，当柴油机在其他工况下运转时，这个喷油提前角就不是最有利的。对于转速范围变化比较大的柴油机，为了提高其经济性和动力性，希望柴油机的喷油提前角能随转速的变化自动进行调节，使其保持较有利的数值。因此，在这种柴油机（特别是直接喷射式柴油机）的喷油泵上，往往装有离心式供油提前角自动调节器。
2、专业供油提前角的调整装置
调整工作开始前，先将柴油机喷油泵的进油管与本装置的进油接头连接，将柴油机喷油泵的回油管与本装置的回油接头连接，然后将柴油机喷油泵的高压油管与本装置的传感器转接头连接。
然后按照供油提前角调整所规定的工序盘车，排空油管中的气泡后开始供油提前角调整工作。缓慢盘车至喷油泵的喷油起始位置时，液面波动传感器会立即感应到高压油管内的液面变化，并将信号送入检测控制盒，系统控制供油小车停止向喷油泵供油。此时，喷油泵的喷油起始点精确找到，可以按照供油提前角调整工序进行后续操作，本装置的检测工作完成。
通过供油小车提供燃油，可以免于启动柴油机供油泵、减少油管转接工作。液面波动传感器的使用，可以精确检测喷油泵的泵油起始点，大大降低了以往人为观察判断带来的误差。
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柴油机喷油泵供油提前角的调整装置 |
四、供油正时是否准确的判断
第一缸是否在压缩行程，可按以下方法判断∶一是观察第六缸进排气门均打开时，第一缸活塞处于压缩上止点位置；另一方法是拆下喷油泵边盖，观察第一缸柱塞是否开始顶起，顶起为即将喷油。发动机发动后，视情况进行喷油早晚的微量调校。在运行中，如感觉供油时间不合适，可松开联轴节凸缘接盘连接头上的紧固螺栓，移动驱动盘与联轴器的相互位置。顺时针转动提前器（从发动机前端看），供油提前角增加，反之则减少，进行适当调整，最后再拧紧固螺栓。
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