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柴油机转速不稳故障分析与排除

【摘要】:加油时,柴油机转速提高,调速器的敏感元件飞锤因离心力而张开,通过一系列传动使油量减小。①外观高压油管,若高压油管及其两端接头处,有漏油现象,说明是引起柴油机转速不稳的原因所在,应查明漏油原因,并进行排除。如果以上各项检查均属良好,柴油机转速不稳的原因多数在调速器,应用喷油泵专用校验设备对喷油泵和调速器进行校验即可。

柴油机工作时,其每个循环供油量应稳定在某一个工况。如果柴油机转速忽快忽慢,说明柴油机的每个循环供油量忽大忽小,或柴油机各缸的每循环供油量和供油时间失去均衡性。当每循环供油量大时,柴油机转速高。反之,每循环供油量小时,柴油机转速低。各缸的每个循环供油量不一致或缺缸(柴油机工作时,至少有一个气缸没有做功),使柴油机各个气缸产生的功率不一致,也会引起柴油机转速不稳。

1.柴油机转速不稳的原因分析

造成柴油机每循环供油量忽大忽小或各缸每循环供油量和供油时间失去均衡性的主要原因如下。

(1)喷油泵的影响

①喷油泵油量调节装置对每个循环供油量的影响。油量调节装置连接松动,即轴向松动余地增大,使油量调节杆轴向来回自由游荡,供油位置不稳定,使每个循环供油量忽大忽小,导致柴油机转速不稳;低速限位螺钉调整时旋出过多,造成柴油机在怠速时,飞锤与调速弹簧或低速稳定器的弹簧相互配合形成振荡,使油量调节齿杆来回游动,则柴油机在怠速时,供油量忽大忽小,导致柴油机转速不稳。

②供油量调整不一致。由于喷油泵中各分泵每个循环供油量调整不一致,即有的分泵供油量大,有的分泵供油量小,从而引起柴油机转速不稳。

③喷油泵技术状况差。喷油泵随着使用时间延长而逐渐磨损,其技术状况越来越差,由于各分泵的柱塞偶件和出油阀偶件等磨损量不一致,使各缸的供油量不一致,致使柴油机转速不稳定。

(2)调速器的影响 由调速器的工作原理可知,当柴油机负荷突然减小而引起柴油机转速迅速升高时,飞锤因离心力而张开,并克服调速器油量调节机构的机械摩擦阻力和调速弹簧的弹力,撬动伸缩轴顶动调速杠杆来使油量调节机构减油,以降低或控制柴油机转速,使之稳定运转。加油时,柴油机转速提高,调速器的敏感元件飞锤因离心力而张开,通过一系列传动使油量减小。若油量调节机构及其关联机件被机械性卡死而阻止飞锤向外张开,此时飞锤将离心力积蓄,直至能够克服油量调节机构的机械性卡死的阻力,飞锤会突然张开使油量调节机构突然移到供油量小的位置,柴油机转速急剧下降,这时飞锤的离心力迅速减小,并在调速弹簧的作用下迅速收缩,冲过油量调节机构的卡死位置,柴油机转速又升高,重复上述,致使柴油机转速不稳。

调速器的伸缩轴、调速杠杆等,遇有机械性的卡死现象时,其结果与上述相同。

(3)喷油器的影响 喷油器使用过久或调整不当,易造成各缸的喷雾质量不等,则各个气缸所产生的功率也不等,表现为柴油机转速不稳。

(4)高压油管漏油 高压油管接头螺纹损坏或未拧紧、接头焊接不良或接头的配合面不好或油管折断等,均会引起漏油。于是,供给气缸的油量减少。漏油严重时,就无法供油,导致各个气缸产生的功率不等,即表现为柴油机转速不稳。

(5)柴油机技术状况不佳 因柴油机使用时的磨损或调整不当等,均会引起各缸的技术状况不一,从而引起各个气缸产生的功率不一致,导致柴油机转速不稳。

2.故障的诊断与排除

若柴油机在各工况下均有转速不稳的现象,说明各缸功率不等,故障多为高压油管、喷油器、柴油机机件磨损过甚,或油量调节装置连接件连接松动。若柴油机转速不稳在某一工况出现,说明油量调节机构有机械性卡滞,应进行检查。

①外观高压油管,若高压油管及其两端接头处,有漏油现象,说明是引起柴油机转速不稳的原因所在,应查明漏油原因,并进行排除。

②如果柴油机使用时间较长,各部分技术状况变差,则多数是由于转速不稳所致,应予以修理。

③断油检查,用扳手旋松喷油泵上怀疑有故障的高压油管接头,若柴油机转速不变化,说明此缸分泵或喷油器有故障,应按前述喷油泵供油不足或不供油、喷油器没有喷油、喷油器雾化不良中所述的对喷油泵和喷油器的检查方法进行检查和排除。

④对调速器进行检查。如果以上各项检查均属良好,柴油机转速不稳的原因多数在调速器,应用喷油泵专用校验设备对喷油泵和调速器进行校验即可。

⑤若柴油机怠速时转速不稳,多数是由于低速限位螺栓拧入量不足所致,应予以调整。

3.故障案例

依维柯柴油机转速不稳。

故障现象:一辆依维柯40-10型柴油汽车,在行驶中,当车速在40km/h以下时,车速有波动现象;当车速提高到40km/h以上时,车速波动现象消失。同时,还出现加速迟缓现象。

故障诊断:根据上述故障现象分析,车速出现波动与柴油机转速有关,而柴油机转速又与柴油机上匹配的喷油泵有关。为此,将喷油泵从车上拆下来进行解体检查,发现调速杆总成上的球头销(图7-10)的圆柱部分在安装孔内出现间隙而严重松动。维修人员认为这就是故障的症结所在。

故障分析:在调速杆的球头销圆柱部分与其安装底孔之间出现间隙而松动后,在加速踏板不动的情况下,喷油泵内的调速杆虽停留在一个位置不动,但由于球头销圆柱部分与调速杆上相应的安装孔有相对运动,当柱塞高速往复移动时,柱塞将通过油膜带动控制套作微量轴向移动,所以导致供油量不断产生微量变化。反映在柴油机上就出现转速不稳,使汽车在行驶中出现车速波动。而当车速在40km以上时,车速波动现象消失,这可能是由于行驶速度提高后,波动频率也随之增高,以至驾驶人不易觉察。

另外,在调速杆的球头销松动后,柴油机在加速时调速杆上球销的摆动,要比喷油泵调速杆的摆动落后一个角度,所以同时又出现柴油机加速迟缓现象。

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图7-10 VE分配泵的调速控制系统

故障排除:根据上述故障的原因,最好换上一个新的喷油泵调速杆总成。如果购不到新品,可对其进行如下修理:将调速杆总成解体,用一根合适的铝丝缠绕于球头销根部,以使球头销处于正确位置;然后用进行定位焊,使球头销圆柱部分的端面与调速杆安装底孔的端面牢牢地熔合在一起,并仔细地清除焊接处的焊渣;最后,清洗、组装调速杆总成。

该喷油泵经精心焊修、装配和校正合格后装车,经过路试,汽车行驶中不再出现车速波动现象。