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康明斯柴油发电机喷油时间的检查和提前角调整方法 |
摘要：柴油发电机喷油定时的正确性 ，是保证柴油发电机正常运转和在最佳工况下工作的关键因素 。若喷油定时不准确 ，会导致出现柴油发电机不能启动或启动后工作粗暴 、油耗大 、功率发挥不正常 、效率降低 、机械负荷 大 、热负荷大 、机械磨损大 、经济性差等现象 ，因而在柴油发电机的检修和管理过程中，喷油定时是需要密切关注的。
一、何为喷油泵提前角
柴油发电机经过拆装或经一定时间运转后（一般为500小时），必须检査和调整喷油时间 （供油提前角）。喷油时间是指喷油泵出油阀紧座处刚刚开始出油时，所对应于活塞压缩冲程上止点前曲轴的角度位置，不是指喷油器向气缸内开始喷油时的角度。喷油时间过早，会使柴油发电机产生爆震（其曲线如图1所示），怠速运转不平稳，功率下降；喷油时间过晚，会造成起动困难，排气冒黑烟，功率不足等。
混合汽在汽缸内燃烧需占用一定的时间，所以混合汽不应在压缩行程上止点处点燃，而应适当地提前，使燃烧产生的最高压 力出现在上止后12°～15°，此时对应的供油提前角为最佳供油提前角，其原理如图2所示。
1、混合汽燃烧时间
混合汽点火到完全燃烧约需2～3ms的时间。由于柴油发电机的工况、转速、节气门开度及汽缸内的混合汽浓度发生变化，导致了在不同工况下，汽缸内混合汽燃烧时间的不同，所以，不能简单的一 概而论。转速增加时，汽缸中紊流增强，火焰传播速度加快。随转速增加，压缩过程所用时间缩短，散热及漏气损失减 少，压缩终了工作的温度和压力较高，使以秒计的燃烧过程缩短。但缩短程度不如转速增加的比例大，使燃烧过程相当的曲轴 转角增大，而以曲轴转角计的着火落后期增长。
2、供油提前角与转速的关系
柴油发电机转速快，每一转所用的总时间减少，相同时间内，所转过的曲轴转角变 大。如果要保证混合汽燃烧时间不变，只有随柴油发电机转角速度增加，而延长或提前点火角度。变化的是柴油发电机转速、点火提前的角度，基本不变的是用来使混合汽燃烧所需的时间。怠速时，供油提前角度一般为上止点前5°～10°，对应的曲轴转角为17°～25°，燃烧所用时间大约为3.5～5.2ms。
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图1 柴油发电机燃烧爆震曲线图 |
图2 柴油机喷油提前角原理图 |
二、喷油定时的检查方法
1、冒油法
首先将柴油发电机盘车至供油点附近 （盘车装置如图3所示），拆下高压油泵上的高压油管 ，并接上一段较细的便于观察液面变化的玻璃管。然后将燃油齿条至于最大供油位 ，手动泵油至可观察液位。缓慢盘车同时注意观察玻璃管液位变化 ，液位刚上升时刻马上停止盘车。此时曲轴飞轮上的指示刻度即为相应的喷油提前角 。准确地说应该是出油提前角 。
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图3 柴油机盘车部位示意图 |
2、照光法
对于较大的喷油泵，若套筒上进、回油孔高度相等，可拆下泵体与之相对应的螺钉缓慢盘车，从油孔观察柱塞运动， 在对面用电筒照明，当柱塞上行刚将油孔全部封住时立即停止盘车， 此时飞轮上的刻度为该缸的供油始点 (几何供油点 )。
3、标记法
有些柴油发电机油泵泵体上有上下两条固定刻线，而 柱塞导筒上有一条滑动刻线 ，盘车时滑动刻线会上移 ，与泵体上的刻线重合时刻即为该缸的供油始点 (几何供油点 )。
4、柱塞上行法
在柱塞导筒径向端加装跳表 ，缓慢盘车 ，跳表刚一动作即为柱塞刚刚上行 ，此时飞轮上的刻度为该缸的供油始点 。
如果用这四种方法测同一缸 ，得出结果应该是 ：实际喷油提前角 <1种 <2种=3种 <4种 实际工作中，我们往往把喷油提前角、出油提前角和供油提前角混为一谈，其实名称并不重要，重要的是用何种方法测得的角度。不同机型有不同的测量方法 ，不同测量方法必然导致测出不同提前角。
注意：检查供油提前角，首先松开连接联轴器主动凸缘盘的螺栓，转动喷油泵凸轮轴使其与喷油泵前壳体上的刻线对正，然后按规定力矩拧紧连接螺栓。联轴器结构和提前角标记如图4、图5所示。
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图4 喷油器联轴器结构图 |
图5 喷油泵提前角标记图 |
三、喷油时间的调整方法
1、转动凸轮法
先拆下第一缸分泵高压油管，转动曲轴，使飞轮罩监视孔指针对准飞轮上的定吋零度线，并使第一缸活塞位于压缩冲程上止点， 然后将曲轴反向转动约40°，再慢慢顺转，同时注意分泵出油阀座中油面变化情况，当油面刚刚发生波动的瞬时，即表示第一缸开始喷油。此时高压油泵联轴器上的定时刻线应对准高压油泵轴盖板上的定时刻线。根据飞轮罩检视孔上指针所指飞轮的刻度，可确定喷油时间， 此时间应在上止点前28°〜31°。如不符合规，可松开联轴器接盘上的两个螺钉，慢慢转动曲轴，使联轴器接盘转过一定的角度（联轴器接盘上刻有分度线，每格3°），然后将两个螺钉紧固，并再行检查。如仍不符合要求，继续按上述方法调整。当第二缸供油时间调整好后，按柴油发电机各缸工作顺序进行检查调整，调整好后的各喷油泵开始供油时间相隔角度偏差不应超过±0. 5°。
2、升降柱塞法
有些油泵下面的顶头上有调节螺钉 ，顶头调高 ，定时提前 ，顶头调低 ，定时滞后 。转动凸轮法是所有缸一起调整 ，而升降柱塞法是单缸调整。转动凸轮法适用每种机型 ，而升降柱塞法只适用于有调节螺丝的机型。有调节螺丝的尽量只用升降柱塞法调节，如果节范围超过2°。建议用转动凸轮法。因为提升调节螺丝过量，有可能出现由于油泵柱塞位置过高而顶坏油泵出油阀的事故。用转动凸轮法调节后一定注意连接法兰的固定，于方不能出现滑位的现象。升降柱塞法调节后也要注意锁紧螺丝的上紧。
总结：
柴油机喷油定时的查与调整皆因机型和设备的不同而各有不同。对提前角的要求也因机型和设计的不同，及柴油机的年龄，运行状况和燃用燃油的变化而不断改变。本文讲的都是基于受治柴油机的基本原理相有的实际工作经验总结而来的，最终还是应该以其说明书的内容为准。现今社会及市场对柴油机节能性能及防污染等各方面的要求在不新提升，诸多新机型和新技术也相继问世，很多老的技术与经验也再就不适用了。所以对柴油机的检修与维护还是应以说用书为准，避免出现经验主义错误。
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