PT泵燃油喷射系统的喷油器为主动式喷油,低压柴油在喷油器中通过摇臂压动喷油器的柱塞产生高压,喷油器也是一种柱塞泵,其驱动机构如图1-10所示。PT泵燃油喷射系统在动力性、经济性以及环保方面都优于直列泵喷油系统和分配泵喷油系统。PT泵燃油系统是康明斯K系列、N系列等机型专用的燃油喷射系统,已有电控PT泵燃油喷射系统。PT泵燃油系统中,燃油箱的位置高于PT泵和PT喷油器。......
2023-09-23
转矩法和升程法是调整PT喷油器的常用方法。转矩法是使喷油器柱塞处于工作行程下端时,通过拧进调整螺钉达到一定的力矩值,使柱塞对锥形罩作用一定压力;升程法是使喷油器柱塞处于工作行程上端时,通过拧进或旋出调整螺钉,使喷油器柱塞在工作中下行的行程符合规定值,对锥形罩形成一定压力。应用转矩法调整喷油器,柱塞必须位于工作行程下端;应用行程法时,柱塞必须位于工作行程上端,两者不得混淆。
(1)转矩调整法 安装喷油器时,首先将其安装孔清洗擦拭干净,装好喷油器上的3个O形圈,然后将喷油器插入安装孔中,放好喷油器压板,用扭力扳手拧紧两个压板固定螺钉,拧紧力矩必须以柴油机铭牌上规定的数值为准,如NT-855型柴油机喷油器压板固定螺钉的拧紧力矩为14~16N·m。安装完毕后再用转矩法调整喷油器摇臂调整螺钉。
1)找准调整时机:按曲轴旋转方向转动PT泵传动齿轮前方的传动带盘,其转速与曲轴同步,并且传动带盘上有调整标记(图2-9)。NH-220型柴油机传动带盘上1-6TC为上止点标记,1-VS、2-5VS、3-4VS分别为各缸调整标记。在第一气缸压缩行程上止点后90°,1-6VS标记应与机体上的标记对齐。
当第一气缸处于爆发(做功)行程下行的一半时,气缸内高温高压,此时调整摇臂调整螺钉达到一定力矩,使喷油柱塞与底座有一定的预紧度,可以防止高温燃气进入喷油器,大大减少喷油器故障。
根据图2-10(凸轮轮廓图)可知,1缸压缩行程上止点后90°,凸轮转角相应为45°,对应的接触点在轮廓的大半径上F点,柱塞处在最低位置,此时应调整柱塞对喷油器底座压力。
图2-9 传动带盘上的调整标记
图2-10 凸轮轮廓示意图
从结构原理分析,在凸轮大半径上的所有位置,柱塞均在最低位置,都可用转矩法调整喷油器摇臂调整螺钉的转矩。
此外,康明斯NH、NT、NTA-855型柴油机传动带盘上的标记为A、B、C,分别对应NH-220型机传动带盘上的标记1+6VS、2-5VS、3-4VS。
2)松开1缸喷油器摇臂调整螺钉的锁紧螺母,用螺钉旋具将调整螺钉拧到底,使喷油器柱塞下端与底部接触,再继续扭转螺钉15°,将喷油器底部残存的油液挤净,然后将调整螺钉退回一圈。
3)用精确的扭力扳手使调整螺钉转矩至5.5N·m(有的柴油机为5.4N·m),再用97~119N·m的转矩将锁紧螺母拧紧。
4)按1-5-3-6-2-4缸的做功顺序,用同样的方法,调整各缸喷油器摇臂调整螺钉至规定值。
5)进行校准调整后,起动柴油机,运转至机温达到60℃,再用上述方法重复调整一遍,此时调整螺钉的转矩为6.9N·m。
(2)升程调整法 以NT-855型柴油机为例,先用前述方法将喷油器安装在安装孔中,再用升程法调整其摇臂调整螺钉。
1)找准调整时机:按曲轴的旋转方向转动柴油机传动带盘,在第1气缸压缩上止点后90°对准标记A,此时可调整第3气缸喷油器柱塞升至最高位置。测量升程数值,可用专用升程表,也可用带加长杆的普通千分表,将表杆顶在喷油器弹簧座上,千分表固定在常用的磁性表架上即可。
2)调整时机分析:如图2-11所示(曲轴前端视图),实线为第1气缸的压缩上止点后90°各缸所处位置;虚线为第1气缸的压缩上止点后90°各缸所处位置。当第1气缸处于压缩上止点后90°时,第3气缸已向上压缩了30°,此时第3气缸喷油器滚轮正处于图2-10所示的凸轮轮廓图上的接触点E位置,相应凸轮转角为15°,因此第3气缸喷油器柱塞在最高位置,故可用升程法调整。
从结构原理分析,接触点在凸轮小半径上的所有位置,柱塞均在最高位置,都可用升程法调整喷油器。
图2-11 曲轴前端视图
3)调整方法:先用螺钉旋具撬动调整螺钉,使柱塞移到最低位置,将百分表调零,然后松开调整螺钉,使柱塞上升,当百分表指示到铭牌上规定数值后,锁紧调整螺母。各种柴油机的升程数值不同,有4.32、4.45、5.72和5.79mm等,应以柴油机铭牌标示的数值为准。
4)按同样的方法调整其他各缸的喷油器柱塞升程。
(3)角度调整法
1)升程法和转矩法调整的缺点是调整不够准确,容易造成行程太大或太小(即图2-8所示的喷油器柱塞对喷油嘴底部的挤压力的大小),会对柴油机造成不良影响,如运转不正常、动力下降,甚至不能正常工作等。具体表现如下。
①行程太大(即喷油器柱塞对喷油嘴底部的挤压力太小或其间有间隙)会造成喷油嘴喷孔堵死。柱塞下行时,不能充分挤压喷油嘴底部,使存留在喷油嘴及其喷孔内的柴油不能完全喷出,进入气缸内的柴油燃烧产生高温高压的气体,该气体会顺喷孔逆行,使喷孔的柴油受热燃烧不充分产生积炭,久而久之,将喷孔部分或全部堵塞。
②行程太小(即柱塞对喷油嘴底部的挤压力太大)会造成喷油嘴损坏甚至被顶碎。康明斯柴油机的喷油器是通过喷油凸轮、滚轮架、推杆、摇臂推压柱塞而实现喷油的,如果喷油行程调整太小,柱塞对喷油嘴底部的挤压力过大,会挤坏喷油嘴或底部喷孔部分,造成喷油嘴底部密封面受损或喷孔顶碎,顶碎的金属落入气缸,则会引起柴油机严重敲缸,甚至损坏活塞、缸盖及缸套。
2)利用升程法或转矩法进行调整时造成喷油行程过大或过小的主要原因是:
①利用升程法进行调整时,主要是没有考虑喷油凸轮的磨损(图2-12)是不均匀的这个因素。凸轮的轮廓磨损在正常情况下都是不均匀的,凸出部分与滚轮之间的压力较大,凹陷部分则较小,所以凸出部分相对凹陷部分的磨损程度也就较大,相反凹陷部分则磨损较小,运转较长时间后的柴油机,其喷油凸轮提供的喷油行程较新柴油机的喷油行程要小,而升程调整法的调整行程量是一定的,这样按照规定的调整行程量去调整运转较长时间后的柴油机,就会使喷油行程相对减小,造成喷油器喷孔积炭堵塞现象。
图2-12 凸轮磨损位置示意图
②利用转矩法进行调整时,主要是没有考虑调整螺钉在摇臂上转动时调整螺钉及锁紧螺母的松紧差异和弹簧的弹力差异。调整螺钉每次调整时其松紧程度是有差异的,而且各个喷油器在调整过程中锁紧螺母的转矩也是不尽相同的,同时调整螺钉及锁紧螺母在装配时的干净程度也不完全相同,所以调整螺钉在摇臂上转动时,其松紧程度是有差异的,因此在用转矩法进行调整时,虽然使用的转矩数据相同,但各个柱塞对其喷油嘴底部的压紧程度却是不同的,有的偏紧,有的偏松。这样对每个柱塞来说,柱塞对喷油嘴底部的压紧程度经多次调整也不会完全相同,仍然会有的偏紧,有的偏松。
3)喷油行程的角度调整法。角度调整法可以有效地避免上述调整法的缺点。
角度调整法就是通过将调整螺钉拧进使柱塞刚刚触及喷油嘴底部后,再将调整螺钉顺时针拧一定角度来调整喷油行程的一种方法,具体步骤如下(图2-13):
①用梅花扳手松开锁紧螺母4~5圈。
②用一字螺钉旋具松开调整螺钉1~2圈。
③找好需要调整的喷油器,转动曲轴使传动带轮对准正时标记,使1缸进、排气门全关闭(即进、排气门摇臂松动),再来调整1缸喷油器的行程。
④将螺钉旋具放在松开的调整螺钉3上,单手慢慢拧进调整螺钉3(图2-13),当感觉到突然顶住时马上停止(此时即为柱塞刚刚触及喷油嘴底部,见图2-8)。
图2-13 喷油行程的角度调整法
1—梅花扳手 2—锁紧螺母 3—调整螺钉
⑤将梅花十二角扳手套在锁紧螺母2上,先不拧动,记好调整螺钉3上端螺钉旋具插入缺口的方向及对准梅花扳手1的部位。
⑥保持梅花扳手1不动,顺时针将调整螺钉3拧一个梅花角度,这个角度为30°。
⑦重复②、④、⑤、⑥1~3次以保证调整得准确。
⑧调整螺钉3固定不动,拧紧锁紧螺母2。
⑨重复①~⑧,按1—5—3—6—2—4缸的顺序参照A、B、C标记依次调整柴油机的每个喷油器(对其他多缸柴油机可以按照其点火顺序来进行对应缸的调整)。
角度法的调整避开了升程法和转矩法通过固定数值来调整的弊端,在柱塞刚刚触及喷油嘴底部后直接调整调整螺钉的旋转角度,本质上是直接调整喷油器柱塞与喷油嘴底部的挤压程度,大大减小了因各种原因造成的调整误差。但由于此调整方法全部采用手动调整无需任何专用工具,故需要调整者有一定的维修经验才可以进行准确的调整。经过现场试验,通过此法调整的柴油机经过2000h的运转后,柴油机工作正常,拆下喷油器进行检查,未发现喷油孔堵死现象。
(4)康明斯柴油机PT泵的调整参数 部分康明斯柴油机PT泵的喷油行程及气门间隙的调整参数见表2-18。
表2-18 部分康明斯柴油机PT泵的喷油行程及气门间隙的调整参数
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