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当活塞在上止点时,活塞顶面与气缸盖底平面之间的距离8称存气间隙(如图5-19所示),此间隙(详见“基本型柴油机主要技术数据”表)已由制造厂装配时保证。当用户自行更换活塞后,如需测量实际存气间隙时,可用压铅法,即用直径 3 - 4 \mathsf {mm } 的软铅丝(保险丝)放在活塞的顶面,然后装上气缸盖,均匀地拧紧气缸盖螺母,慢慢转动曲轴一转多,取出被压的软铅丝,测量它的厚度。通过测量存气间隙,还可防止活塞与缸盖或气门的相碰。
二、凸轮轴及其轴承
凸轮轴如图5-20a)所示,在轴的中心钻有长油孔与各档轴颈相通,每相邻两轴颈之间有两个凸轮,分别控制柴油机的进气门和排气门。凸轮的外形结构尺寸如图5-20b)所示。(注意:老的即未经过改进设计的增压机型如6缸、12缸的凸轮外形结构尺寸与此不同,不能通用。)
12缸V型柴油机左右两列各有专用的凸轮轴,与6缸直列型柴油机凸轮轴不通用。因此,拆装时应作出标记以免搞错。
凸轮轴第一档轴颈处装有推力轴承和隔圈,以承受轴向推力。其余各档凸轮轴轴承分别压配在机体中。压配时,轴承(偶)上的油孔必须与机体上油孔对准,并须同镗各档轴承内孔。在装好凸轮轴、推力轴承和隔圈之后,将凸轮轴推力面紧靠推力轴承后端面,然后按图5-21所示的方法,分别测量凸轮轴顶端面至推力轴承前端面长度和凸轮轴顶端面至凸轮轴推力轴颈前肩胛测量值长度,两者差值即为凸轮轴推力间隙;或将凸轮轴传动齿轮安装在轴上后,直接用千分片测量齿轮内端平面与推力轴承前端面之间的间隙。新机间隙;直列型为0.195-0.645mm;12缸V型为0.195-0.545mm。
三、机体和气缸套
1.机体
由高强度铸铁制成,为隧道式结构。4、6缸直列型柴油机机体,除缸数不同外,结构相似;12缸V型柴油机机体两列气缸中心线夹角为 7 5 ^ { \circ } ,错缸距为 4 5mm 。机体结合组零部件如图5-22和图5-23所示。
在机体两侧设有检视窗口和盖板。通过下面窗口可以检查曲轴、主轴承和连杆轴承,也可以拆装连杆螺钉和连杆盖(参见图5-56),并可拆洗机油泵吸油粗滤网。其中一个盖板上,装置一个带有滤芯的通气管(12缸V型柴油机还在传动机构齿轮室顶上另装一个通气管),以满足曲轴箱通风和用来添加机油。通气管滤芯应按第三章柴油机技术保养定期清洗,以防通气不畅和尘土进入机油。
4、6缸直列型柴油机机体左侧装有喷油泵托架。喷油泵支承面是在托架与机体用定位销和螺钉固紧后与机体喷油泵传动轴承座孔同镗的。机体前端的传动机构盖板、前盖板是在装配调整传动齿轮啮合间隙及前轴与前轴油封座孔的同轴度后与机体一起配铰定位销的。在一般情况下,当柴油机解体时,喷油泵托架不必拆下,如必须调换上述三种零件时,须先进行必要的调整后,重配各定位销。装飞轮壳时,应保证输出法兰和相应飞轮壳孔之间的间隙为 0 . 2 2 5 ~ 0 . 2 9 {mm } ,然后交替均匀地拧紧固定螺栓。
在机体左侧后端(12缸V型柴油机左右侧各一个)设有放水阀。当柴油机停车后,特别是在冬季和寒冷环境中应立即打开放水阀放掉机体中的冷却水,以防止机体和气缸套等冻裂。
2.气缸套
康明斯柴油机的缸套有两种,即高磷缸套及磷化缸套,对转速在2000r/rain以上的高转速机型,为了改善其初期走合性能,必须用磷化缸套。
对基本型柴油机两种缸套可通用。缸套的结构为典型的湿式缸套,靠其上部凸肩悬挂定位,凸肩下平面支承在机体上,其间还置有一厚0.25的铜垫圈,(见图5-25)以保证冷却液的密封,凸肩下面有一段外圆是与机体气缸孔的定位部分,即上定位带,缸套下部还有一段下定位带,它与机体气缸孔之间用
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两道O型密封圈实现冷却液的密封,由于原密封圈的结构尺寸及其半圆密封槽的结构不尽合理,我厂1988年开始用新的直径为 $$ 140$ 的密封圈,1992年5月,缸套上的密封槽也改为标准的矩形结构,这种矩形密封槽的缸套不能再装用老的直径为 $\Phi 8 6$ 的密封圈,务请用户多加注意。采用新的密封圈,改变了过去必须将 $$ 86的密封圈拉长很多才能装进直径\phi$ 154的缸套密封槽中,减轻了操作工人的劳动强度,更重要的是新密封圈在工作状态变形量较小,使装好的缸套内孔失圆度大大改善,密封性也更可靠。
封水圈经长期使用后,如发现有渗漏时,是由于封水圈损坏或硬化失去弹性所致,因此必须及时换新。安装时应使橡胶封水圈的无分模披缝的光滑表面均匀沿周向贴紧,不能有扭曲(如图5-24所示)。如装配不当,亦会造成气缸套变形和水套漏水。
气缸套如磨损到一定限度或因外壁发现蜂窝状穴蚀孔深度超过2mm时,可按图5-26所示用工具拆卸换新;如穴蚀孔较浅,只要将气缸套相对原位置转过90安装,仍可继续使用。
L
Je气缸套安装按下列步骤进行:
1)将未装橡胶封水圈的气缸套和铜垫片装人机体内,在上端面用力将气缸套压紧,然后用深度分厘卡尺测量气缸套上端面凸出机体顶面的距离(如图5-27所示)。此距离应为 0 . 0 4 ~ 0 . 1 5 \mathsf {mm } 。
2)检查共用一气缸盖的两个气缸套上端面凸出机体顶面的距离相差是否在0 . 0 4 \mathsf {mm } 之内,超出时应选配气缸套。
3)按要求装好橡胶封水圈后,将气缸套和铜垫圈装人机体,同时在图5-28上规定的部位,分别沿曲轴中心线和垂直曲轴中心线方向测量气缸套内孔尺寸,规定内径为 135+0.045它的圆度及其母线对内孔轴心线的平行度充差为0 . 0 1 5 m m$ 。
检修柴油机时,应检查气缸体水夹层壁周围是否有穴蚀孔。对于不大的穿孔可以仔细修补、闷死,但不能使配合表面损伤和变形。同时要清理阻塞了的水、油道。
四、曲轴和主轴承
曲轴由耐磨铸铁制成为组合式结构。它主要由皮带盘、前轴、曲拐、输出法兰、主轴承和飞轮等组成(如图5-29所示)。
1.皮带盘
基本型柴油机共有三种不同结构形式的皮带盘,供拖充电发电机及其他附件用。除6缸型柴油机的皮带盘内孔为圆锥面以外,其余直列机型皮带盘的内孔均为圆柱面,而V型柴油机的皮带盘内孔均为圆锥面。在损坏更换时切不可搞错。需拆下皮带盘时应利用拉模拉出,不可用撬棒硬撬,以免拉伤皮带盘。为了拆卸方便,在用拉模拉圆锥孔的皮带盘时应一边拉一边用铆头轻轻敲击。
2.前轴
基本型柴油机的前轴有两种结构:一种是与皮带盘圆柱面配合键连接,用于4、6缸直列基本型柴油机;另一种是与皮带盘圆锥面配合键连接;用于12缸V型柴油机及6缸型柴油机。前轴处的结构如图5-30所示。
安装时,应注意使前轴上安装主动齿轮的键槽对准第一个曲拐连杆轴颈方向(即第一缸活塞在上止点位置时,主动齿轮的键槽朝上),而且相应连杆轴颈处的螺栓孔比其他螺栓孔大1mm(如图5-31所示)。
1-传动机构盖板;2-后推力轴承;3-前推力轴承;
4-甩油圈;5-油封;6-前轴;7-主动齿轮;8-推力板
3.曲拐
基本型柴油机曲拐主要结构尺寸的差别如表5-9。
表5-9
| 图示 | 名称 | M系列 | N系列 | K系列 | ||
| 曲柄半径 R(mm) | 70 | 75 | ||||
| 3 1-连杆轴颈中心线; 2-主轴颈中心线; 3-平衡块 | 连杆轴颈开档 L(mm) | 65 | 90 | 65 | 90 | |
| 平衡块 | 无 | 有 | 无 | |||
当柴油机检修需拆卸曲轴时,可以利用曲拐上的2个M12螺孔,拧人相应螺钉顶开相邻曲拐,并用专用工具把主轴承拆下(如图5-32所示)。拆卸时每只曲拐上应作出顺序标记,以便重装时按原来位置装配,保证曲轴动平衡精度。在长期使用后,曲拐内腔可能积聚大量油污,因此大修时必须加以彻底清除。
当曲拐损坏不能修理时,用户可以自行更换一个曲拐,但需校静平衡(有条件的最好校动平衡),如图5-33所示。将新的曲拐与被更换的曲拐成 1 8 0 ^ { \circ } 安装,再将主轴颈搁置在事先用水平仪校平正的导轨上(或用水平的两顶针顶住曲拐内腔的中心孔)然后转动曲拐,应能在任何位置保持平衡。如要调整不平衡重量,只能在新的曲拐上去重,其位置在连杆轴颈向主轴颈过渡的斜面上,去重深度不得超过3mm 。如果柴油机曲拐损坏数量在一个以上,且对柴油机平稳性要求较高,但又无条件校动平衡的,用户则可向制造厂购置整根曲轴部件。
曲拐两端面是精密配合面,在曲拐拆卸过程中应使其不受损伤,在配合面上有细小的残留物或损伤都将影响曲轴的装配精度。如个别地方轻微碰毛,则应小心地用细粒度油石磨平。
4.输出法兰
输出法兰有两种,主要结构尺寸的区别是法兰的轴向长度不同。短的一种用于4、6缸基本型柴油机;长的一种用于12缸V型柴油机。在法兰的外圆有双头右螺旋槽,连同铆接在它上面的甩油圈与飞轮壳组成曲轴后油封结构(如图5-34所示)。
安装时,注意输出法兰上的一个比其他螺孔大1mm的螺栓孔应对准曲轴最后一个曲拐的连杆轴颈方向,此时输出法兰上的飞轮定位销孔应处于右侧(从曲轴后端看,如图5-35所示)。
19 R
5.主轴承
主轴承采用单列向心短圆柱滚柱轴承,型号为4G7002136L。主轴承外围与机体主轴承孔为过渡配合,其两端用固定在机体亡的锁簧限制其轴向移动。主轴承应尽量避免拆卸,否则容易影响主轴承外圈与机体之间的配合公差,造成主轴承外圈周向游转。在必须调换主轴承时,可按图5-36和图5-37所示用专用工具拆装,特别注意不要漏装锁簧。
主轴承内圈与曲轴主轴颈是过盈配合,如发现主轴承内圈有周向游转,则应及时按图5-32所示方法拆卸主轴承,进行维修或更换。
6.曲轴装配
装配时注意曲拐两端接合面和主轴颈表面要十分清洁。一般按下列步骤装配:
1)将曲轴各零部件清洗并吹净。
2)将主轴承内圈浸在机油中加热到 1 0 0 - 1 2 0 0 c ,然后把输出法兰放在清洁而平整的垫板上,按图
5-38所示各机型曲拐相对位置和顺序,迅速套上已加热的主轴承内圈。此时应注意连杆轴颈上油孔
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的位置,它与曲轴的运转方向有关,在组装曲轴时,当每拐的连杆轴颈处于图5-38a)中的“M”位置时,其上的油孔应位于运转方向的前方(如是右转柴油机,其运转方向应与上图所指方向相反),同时装好连接螺栓。连接螺栓有两种:一种是带有定位圆柱面的定位螺栓,这种螺栓在连接每相邻两个曲拐的6个螺栓中,4缸机有4个;6缸和12缸机有3个;见图5-38中标有符号E的螺栓;另一种是仅起连接固紧作用的螺栓。
3)将装配好的曲轴横放在平台上,先将所有螺栓上的螺母按顺序初步拧紧,其力矩为 3 9 - 6 8 N * m ( 4 - 7kg t * m ) ,然后自右至左(或自左至右)用扭力扳手将短螺栓按对角交替顺序拧紧到 2 2 6 ~ 2 5 5 \mathsf { N } * \mathsf { m } ( 2 3 { ~ } 2 6 \mathsf {kg } * \mathsf { m } ) 再自右至左(或自左至右)将长螺栓拧紧到 2 2 6 ~ 2 5 5 N * m ( 2 3 ~ 2 6kg t ^ { \star } m ) (如图5-39所示).装配时必须保证每个螺母都拧紧到规定扭矩,否则容易引起柴油机工作时曲拐接合面损伤,甚至会造成曲拐断裂的严重后果。
4)装配好的曲轴待充分冷却后,将套上主轴承外圈的首尾两档主轴承搁置在V型铁上,用千分表检测中间各档主轴承的径向圆跳动误差(如图5-40所示)。用手慢慢转动曲轴,观察千分表的跳动量,其读数不大于表5-10所示的规定范围。如达不到此要求,充许采用冷校直的方法,但操作时必须谨慎,防止过渡校正而损伤曲轴。必须仔细检查曲拐接合面是否有垃圾、毛刺或已磨损等。曲轴各曲拐同轴度误差过大将会引起柴油机运转不平稳和各档主轴承负荷不均轴承走内圈等弊病,严重的会造成曲拐断裂的重大事故。
表5-10
| 曲轴类型 | 4缸曲轴 | 6.12缸曲轴 |
| 径向圆跳动允差(mm) | 0.08 | 0.14 |
5)为保证柴油机运转的平稳性,新装或已调换过零部件的4、6、12缸柴油机的曲轴应重校动平衡,去不平衡重的位置为前轴和输出法兰的内端面。
康明斯系列柴油机曲轴动平衡要求在两个校正面上,不平衡值不大于 2 . 9 4 x 1 0 ^ { - 2 } N * m ( 3 0 0 g *cm ) 。
6)用吊装工具将装配合格的曲轴沿装有主轴承外圈的机体主轴承孔中心线方向,从机体后端(不装飞轮壳)缓慢地转动井同时下落装入机体(取出时方法相同),防止连杆轴颈与主轴承外圈碰撞(如图5-41所示)。曲轴装入机体后,在飞轮端用手转动曲轴,应灵活自如。
7)飞轮
康明斯基本型柴油机的飞轮共有四种,各飞轮主要结构尺寸的差别如表5-11所示。飞轮前端肩胛供压配起动齿圈。两种按工厂常规制造的飞轮,后端面有12个 \mathsf { M } \uparrow 4 x 1 . 5 的螺孔,在12缸V型柴油机的飞轮上还增加了12个 45 ^ { +0,10 }$ 的通孔供用户安装功率输出装置。
另两种按“SAE”标准制造的飞轮可用来配14号离合器,4、6缸柴油机与12缸V型柴油机的飞轮,只有飞轮上的刻度线位置不同,其余均同,采用该标准的飞轮应与按该标准制造的相对应的飞轮壳相配。为适应配套的需要,12缸V型机的“SAE”标准飞轮壳还带有一块飞轮壳过渡板。在飞轮的后端有8个M12×1.25的螺孔供用户安装输出装置用。
飞轮外圆上的刻度线,供复校及调整喷油提前角和配气相位用。
在曲轴装入机体和飞轮壳安装之后,可用两根一端具有M18×1.5螺纹的圆棒拧在输出法兰上,作为安装飞轮过渡用。在拆检曲轴时,亦可用此工具拆下飞轮(如图5-42所示)。安装飞轮的螺钉扭矩如表5-11。
表5-11
| 柴油机型号 | M、N系列 | K系列 | 4、6缸直列型12缸V型机 (SAE标准) |
| 图示 | 12-M14×1.5 20 013 88 88 60 22 91 F58- | 12-M14×1.5 98 88 12-46101 A | 7831 4 8-M12×1.25 |
| 螺钉拧紧力矩 N*m (kgf·m) | 235~255(24~26) | 235~255(24~26) | 235~255(24~26) |
五、活塞连杆
活塞连杆是柴油机中主要受力运动件之一,它包括的零件如图5-43所示。拆装活塞连杆时必须细心和正确,调换各零件时,应注意各机型的结构差别,否则会引起不良的后果。
1.活塞
活塞由共晶硅铝合金制成.基本型柴油机各种活塞结构差别如表5-12所示.调换活塞时应特别注意气门凹坑深度尺寸δ及活塞销孔至活塞顶面距离尺寸E,否则活塞可能与气缸盖或气门发生碰撞,造成严重事故,或者使压缩比下降,不能正常工作.
| 图示 | 名称 | M系列 | N系列 | K系列V12 | K系列V16 |
| 直径d(mm) | 78 | 74 | 84 | 83 | |
| 销孔心至顶面 | 110.15 | 110.15 | 105 | ||
| 活塞总高H(mm) | 180 | 175 | |||
| 销孔直径D(mm) | 48 | 52 | |||
| 气门凹坑深8(mm) | 1.6 | 1.5 | 3.5 | ||
| 汽环槽数 | 3 | ||||
| 油环槽数 | 1 | ||||
活塞裙部是精加工面,拆装时防止碰毛。活塞销座上有4只\phi 5 \mathsf {mm } 的小孔(如图5-44所示),作机油飞溅润滑活塞销与销孔配合面用,活塞下端内圆还可作去重用,以调整活塞组的重量,在活塞顶面还打出重量分组数字标记,供用户在安装或调换新活塞时选用.在同一台柴油机中各活塞的重量差应不大于10g。
检修时,对活塞顶的小面积擦伤、烧痕或裙部轻微的损伤拉痕,可用刮刀和油石等修光后继续使用,否则应换新。
2.活塞环和活塞销
基本型柴油机的活塞环组配置如图5-45所示,自然吸气的柴油机(除6缸型柴油机第二道环槽换装镀铬扭曲环外)第一道环槽装镀铬气环;第二、三道环槽装内圆倒角的气环,装配时倒角的一面应朝上;第四道环槽装螺旋撑簧油环装配部件。增压柴油机(除6缸柴油机第一道环槽换装梯形桶面环;第二道环槽换装镀铬扭曲环外)第一、二道环槽装镀铬气环;第三道环槽装内圆倒角气环,装配时倒角的一面应朝上;第四道环槽装螺旋撑簧油环装配部件,同时应按第三章《柴油机主要零件的配合间隙及其磨耗极限表》测量所有活塞环的闭合间隙和端面轴向间隙(如图5-46和图5-47所示).如闭合间隙过小,可以用锉刀修正(如图5-48所示).在栓拆活塞时,若活塞环咬住,可在柴油(煤油或汽油)中浸一段时间,然后取出轻轻震击,不需刮削活塞环即能松动。
1-连杆机加工部件;2-活塞;3-连杆体; 4-连杆董;5-连杆衬套;6-连杆螺钉; 7-镀铬气环;8-气环;9-油环;10-活塞销; 11-锁簧;12-连杆轴瓦;13-定位套筒
活塞销有两种,其结构尺寸的差别如表5-13所示,用于不同的机型。活塞销与活塞及连杆小头孔的配合为全浮式,即与活塞销孔为过渡配合,与连杆小头为间隙配合。
表5-13
| 图示 | 名称 | N系列 | M系列 | |
| 外径d(mm) | 48 | 52 | ||
| 长度L(mm) 116 | 114 | |||
3.连杆和轴瓦
由于活塞销外径的不同以及直列型和V型柴油机的连杆轴颈开档的不同,连杆结构相应有4种,其差别如表5-14所示。
连杆主要结构尺寸和差别
| 图示 | 名称 | 直列 | V列 | ||
| B | 连杆小头衬套孔 直径D(mm) | 48 | 52 | 48 | 52 |
| 大头宽B(mm) | 65 | 45 | |||
调换新的连杆衬套时,应将连杆小头上的油孔对准衬套上的油孔再压人,以保证活塞销和衬套的润滑。连杆大头内孔是在连杆螺钉按规定力矩拧紧后进行合镗的,为此,在连杆体与连杆盖同一侧面上均打有配对记号(如图5-49所示),拆装时不许调错。
连杆大头轴瓦系钢背高锡铝合金制成,用于同一种连杆的轴瓦可以互换,它与连杆大头孔靠轴瓦上的凸舌定位。
检修时,如发现轴瓦内壁有剥落、烧熔、拉痕严重和瓦背有松动现象等应换新。对因外来异物引起的拉痕,在清除外来异物和修光后仍可继续使用。
4.活塞连杆组的拆卸
1)拆下气缸盖,刮清气缸套上部的炭灰和油污。
2)拆下机体下窗口盖板,转动曲轴,将要拆下的活塞转到上止点稍后的位置。
3)拆下连杆螺钉时,注意用手托住连杆盖,以防止坠人油底壳内,并防止碰伤轴瓦。
4)从连杆下端将活塞连杆往上推,自气缸套上口沿气缸中心线取出活塞连杆,取出时严防连杆碰伤气缸套内壁.
5)将活塞放在机油内加热至 1 0 0 - 1 2 0 9 0 c c ,取出活塞销。拆卸活塞后,把连杆轴瓦、连杆盖和连杆螺钉仍装到相应的连杆体上,并进行清洗和检查配合面的磨耗情况或更换损坏的零件。
5.活塞连杆组的装配
这是柴油机装配过程中的重要环节,应按下列步骤进行;
1)当更换连杆时,应测量同一台柴油机的各连杆的重量。在基本型柴油机上,连杆部件的重量允差30g(对用于标定转速>1500r/min的柴油机允差为20g)。
2)将活塞放在机油中加热至 1 0 0 - 1 2 0 % ,取出活塞,及时地将外表面涂上机油的活塞销装入活塞和连杆小头孔中。此时必须注意活塞顶部气门凹坑与连杆大头切口的相对位置。4、6缸直列型柴油机如图5-50所示;12缸V型柴油机如图5-51所示。活塞装好后,再用尖头钳装好活塞销锁簧(如图5-52所示)。
3)安装活塞环,可以用铁丝环形套进行(如图5-53所示),活塞环扩张至正好能通过活塞顶部为宜,但不宜扩张过大,以免活塞环折断。安装螺旋撑簧油环装配部件时,先将弹簧套人环槽,再装上油环圈,使弹簧全部嵌入油环圈内圆凹槽内,并将弹簧接口置于油环圈开口的对面位置。装好后各活塞环的开□应依次错开 1 2 0 ^ { \circ } 左右,在环槽内应无卡滞现象。
4)在活塞连杆、气缸套、曲轴等配合面处涂上足够的清洁机油,然后在气缸套上放置装活塞的专用工具,转动曲轴,把要安装活塞连杆的连杆轴颈转到上止点后 7 0 ^ { \circ } 左右,再将活塞连杆小心地装入气缸套内(如图5-54所示)。安装时注意连杆大头切口面(有配对记号)应朝向同一侧的机体下窗口。最后用手按下活塞,使连杆大头轴瓦内圆与连杆轴颈贴合。
5)转动曲轴,将已装配好活塞连杆的曲拐转到便于拧连杆螺钉的位置,装上配对的连杆盖,并用扭力扳手分两到三次均匀交替拧紧连杆螺钉直到规定的扭矩 2 5 5 ~ 2 7 4 \ N * \mathsf { m } ( 2 6 ~ 2 8 \mathsf {kg } \dag * \mathsf { m } ) 如图5-55所示。各缸装配完毕后,还应再检查一遍连杆螺钉是否拧紧,否则会引起严重事故。
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6)按图5-56所示的方法,用千分片测量连杆大头与曲轴连杆轴颈开档之间的配合间隙,如无间隙或曲轴转动不灵活时,则可能是装配不当或其他原因所造成,应及时检查和排除。各缸活塞连杆组装好后,转动曲轴应灵活无阻滞现象。
六、传动机构
康明斯柴油机的传动机构均设在柴油机的前端(自由端),由齿轮传动和三角橡胶带传动两部分组成。齿轮传动的配置方式有直列型柴油机用和V型柴油机用两种(如图5-57和图5-58所示),由传动机构盖板和传动齿轮等组成。
柴油机的配气凸轮轴、喷油泵、机油泵、淡水泵和V型柴油机的充电发电机、电动转速表的传感器均由曲轴主动齿轮通过齿轮来传动。直列式基本型柴油机的充电发电机由前轴皮带盘传动。
1.传动机构盖板
传动机构盖板亦作为惰齿轮的座架。有直列型柴油机用和V型柴油机用两种。其中有油道,由机油泵送来的润滑油经盖板分别通往曲轴的连杆轴颈和配气机构的凸轮轴、摇臂等去进行润滑。传动机构盖板上装有结构不同的由锡青铜制成的前后推力轴承。前薄后厚,安装时不得调错,并注意有4条油槽的一面应朝外(如图5-59和图5-60所示)。
2.推力板
由主动齿轮的圆柱销带动与曲轴一起转动,装配时内孔有大倒角的一面应靠前推力轴承面(如图5-61所示)。
3.齿轮系及其拆装
康明斯系列柴油机中的主动齿轮、喷油泵传动齿轮、配气凸轮轴传动齿轮和惰齿轮都是圆柱形渐开线标准斜齿轮,压力角为 2 0 ^ { \circ } ,法向模数为3.25,齿的端面上刻有定时记号。装配时相应的符号必须对准,以保证正确的配气和供油。例如,曲轴主动齿轮上刻有“0”的齿必须对准装入惰齿轮上刻有同样“0”符号的两个齿中间(如图5-62和图5-63所示)。
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主动齿轮和传动齿轮及它们之间的传动惰齿轮上都有供拆卸用的螺孔,可用拉模拆下(如图5-64和图5-65所示)。齿轮与轴之间为过渡配合,安装时须适当敲击,装入后必须以255\~274N·m(26\~28kgf·m)的扭矩扳紧锁紧螺母,并装好锁紧垫片,否则不但影响配气和供油的正确性,而且将引起事故。此外,还需注意甩油圈和圆锁紧螺母的安装方向,后者的外圆大倒角一面应靠甩油圈(即朝里)。
安装好主动齿轮并锁紧后,按图5-66所示检查曲轴的轴向推力间隙,即用力将曲轴往前推,用厚薄规(即千分片)测量推力板与前推力轴承之间的间隙,其值应为0.130-0.370mm。
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齿隙由有关零件的加工精度保证,必要时可以借调整作为惰齿轮座架的传动机构盖板的位置,来作补偿调整。但必须重新铰配它与机体之间的定位销。
当重装或传动齿轮发生故障时,还应检查齿轮啮合间隙(如图5-67所示)。除图示方法外,可以用压铅法,将软铅丝(常用保险丝)放入两啮合齿轮的齿间,然后转动曲轴,使齿轮啮合一段距离,取出被轧平的软铅丝,测量其最小的厚度即为齿隙,在正常情况下此值应为 0 . 0 8 ~ 0 . 3 5 \mathsf {mm } 。如果齿隙过小,柴油机工作时齿面易产生干摩擦烧损,齿隙过大又将增大啮合噪声和加快磨损。
机油泵传动齿轮与惰齿轮之间的间隙,因影响环节较多,累积误差较大,所以采用比较经济的在机油泵体与机体底面之间加调整垫片的设计来解决,如图5-68所示,适当的间隙应是 0 . 1 2 ~ 0 . 3 5 \mathsf {mm } 。
4.喷油泵传动联轴节
康明斯柴油机的喷油泵是依靠设在前端的齿轮带动喷油泵传动轴来传动的.喷油泵传动齿轮就装在传动轴的前端,其后端装有与喷油泵联接的联轴节。
基本型柴油机按所配喷油泵的型号不同,设有两种结构的联轴节。配用B系列喷油泵的采用夹布胶木片联轴节如图5-57和图5-58所示。配用B系列强化喷油泵的采用钢片联轴节如图5-69所示。
采用钢片联轴的喷油泵传动轴设计上进行了一些改进,采取了一些强化措施,比如与联轴节结合处的半圆键改用平键联接,这样可增加喷油泵传动轴的传递能力和使用寿命。
为了保证钢片联轴节可靠工作避免该装置中钢片的断裂,用户在换、装钢片联轴节装配部件或钢片时,应特别注意下列事项:先将钢片联轴节各有关零件按图5-69装成部件,保证两组钢片与相关零件之间的正确定位和有效固紧,装配时先将钢片联轴节与喷油泵接合器连接的螺栓D插入钢片的安装孔,螺栓B的最后扭紧力矩为40Nm,螺母A只需初步拧紧。然后将整个部件按图示位置套装在传动轴上,另一端与喷油泵轴上的接合器联接。注意应先将螺栓D扭紧,扭紧力矩为 4 0 N \mathsf { m } ,同时调整联轴节装配部件的轴向位置,保证钢片不得有挠曲。然后扭紧螺栓C,扭紧力矩为 4 0 N \mathsf { m } 。在柴油机喷油提前角调整好后,最后再扭紧螺母A,扭紧力矩为 4 0 N \mathsf { m } 。
5.三角橡胶带传动
三角橡胶带传动的配置及调整方法详见第三章。
第五章 燃油供给和调速系统
一、概述
燃油供给和调速系统是由输油泵、燃油滤清器、喷油泵、调速器、喷油器及燃油管路等组成,如图6-1和图6-2所示。在部分变型柴油机的喷油泵上还装有喷油角度自动提前器、冒烟限制器、油量校正器和起动加浓校正器等装置.
柴油机工作时,输油泵从燃油箱吸取燃油,送至燃油滤清器,经滤清后进入喷油泵。燃油压力在喷油泵内被提高,按不同工况所需的供油量,经高压油管输送到喷油器,最后经喷油孔形成雾状喷人燃烧室内.输油泵供应的多余燃油经燃油滤清器的回油管返回燃油箱中,喷油器顶部回油管中流出的少量燃油亦流回至燃油箱中。
康明斯基本型柴油机均采用B系列和B系列强化型喷油泵。两种泵的结构基本相同,B系列喷油泵的出油阀直径均为 6mm ,柱塞直径有9mm和 1 0mm 两种.而B系列强化喷油泵的出油阀直径为 7 \mathsf {mm } ,柱塞直径有11、11、5、12mm等多种(B系列强化喷油泵,目前仅有六缸。关于其它变型柴油机采用的I号系列喷油泵的使用说明,请参阅有关补充说明书.4缸直列型柴油机的燃油供给和调速系统,与6缸直列型柴油机相似。
12缸V型柴油机的燃油供给和调速系统,因总供油量增加,配有两只输油泵和两只燃油滤清器并联使用。在柴油机前端上方右侧装有手压泵,以便在起动时泵油和排除燃油系统中的空气。用户在连接12缸V型柴油机的燃油低压管路时,应该注意按图6-2所示的连接方法安装。
二、喷油泵和调速器
1.B系列和B系列强化喷油泵的结构和工作原理
4、6、12缸喷油泵除缸数不同外,其主要结构基本相同(外观结构如图6-3a)、b)所示),为多缸合成式。它均由喷油泵体、分泵、传动机构及油量控制机构等组成。
每一分泵主要由出油阀紧座、出油阀弹簧、出油阀偶件、柱塞偶件、弹簧上座、弹簧下座、柱塞弹簧、油量控制套筒、调节齿轮、滚轮体部件等零部件组成,如图6-4所示。
柱塞偶件由柱塞与柱塞套研配组成。柱塞外圆上起控制油量作用的斜槽均为右向螺旋槽。柱塞中段法兰凸块嵌在油量控制套下端的导向槽中,柱塞套小外圆与油量控制套筒配合,油量控制套筒外圆装有调节齿圈,并用螺钉固紧,调节齿圈又与调节齿杆相啮合,构成齿条式油量控制机构(如图6-5所示)。
出油阀偶件为卸压式出油阀。柱塞偶件及出油阀偶件均经直研成对,用户在修理拆装及更换偶件时绝对不许单件调换。
喷油泵供油原理如图6-6所示。当柱塞处于下正点位置时,柱塞套上的两个油孔开放,柱塞上部的空间与油泵体内的油道相通,柱塞套内腔充满燃油,如图6-6a所示。当柱塞向上移动的初期,一部分燃油被挤压倒流人油道中,这一过程一直延续到柱塞的顶面越过油孔的上缘为止,如图6-6b所示,此后柱塞继续向上移动,内腔燃油压力急剧增高,出油阀即行开启,燃油经过出油阀紧座而被压人高压油管中。由于柱塞继续上移,使高压油管及喷油器燃油压力大为增加,
当压力超过喷油器开启压力时,喷油器针阀即自行开启,高压燃油开始喷射到燃烧室中,如图6-6c所示.柱塞供油一直延续到柱塞的螺旋形斜槽刃缘到达柱塞套油孔的下缘为止,如图6-6d所示。当柱塞套的油孔打开以后,喷油器喷油即行停止。高压燃油经过柱塞的直槽和柱塞套上的油孔回流到油泵体的低压腔中,如图6-6e所示,柱塞上面的空间和油管中的压力降低,出油阀在弹簧的作用下又落到阀座上.当柱塞在弹簧的作用下向下移动时,柱塞套中柱塞上面的空间又重新为燃油所充满,准备下一工作循环。
喷油泵供油量的多少,取决于柱塞与柱塞套的相对位置,转动柱塞,即能控制供油量。当调节齿杆移动时,齿圈连同油量控制套筒带动柱塞旋转,如果柱塞向右旋转,供油量便增加,反之供油量则减少,如图6-6f、g所示。一旦柱塞直槽与柱塞套的油孔相通时,则停止供油,见图6-6h。调节供油量大小及各分泵供油量均匀性的方法详见本章“燃油供给和调速系统的试验和调整”部分。
a-下止点,充油;b-充油结束,开始供油;c-供油过程;d-供油结束,开始回油;e-上止点,回油;f-部分供油;g-最大供油;h-停止供油
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基本型柴油机用B系列和B系列强化喷油泵的柱塞和出油阀偶件的主要规格如表6-1所示。
表6-1
| 柴油机型号 | 组件 喷 油泵 代号 | 柱塞 | 出油阀 | ||||||
| 编号 | 型号 | 每毫米行程 几何排量 (mm³) | 螺旋导程 (mm) | 编号 | 型号 | 卸载容积 (mm3) | 导向外圆 型式 | ||
| 4缸 6缸 6缸 12缸 4缸 6缸 12缸 12缸 6缸 6缸 12缸 | 233G 229G 228C 237G 233B 229C 252B 252C 228G | 2126 2126 2178 2126 2135 2135 | XY9B3a XY9B3a XYIID3 XY9B3a XY10B3 | 63.62 63.62 95.03 63.62 | 78.54 78.54 | 8026 8026 8039 8026 8026 20 8026 | F6B/26 F6B/26 F7P/39 P6B/26 | 53.7 53.7 73.1 53.7 | |
对用于12V电站柴油机的12缸B型喷油泵,在其前端面的上方还装有缓冲器,如图6-7所示,缓冲器由壳体、活塞、弹簧、弹簧座、油量调节螺钉、加油和放油螺塞等组成。
用户在使用过程中,应经常旋开加油螺塞进行检查,确保缓冲器内充满润滑油.当油泵齿条通过装于齿条顶端上的连接杆带动缓冲活塞一起移动时,缓冲器上下腔内的油通过调节螺钉的针阀孔自动回流,起到了缓冲作用,稳定了转速。
调节螺钉的位置,由工厂在台架试验时封定,一般在非特殊情况下不要随便调节。
2.B系列和B系列强化喷油泵用调速器的结构及工作原理
调速器是保证柴油机可靠运行和转速稳定性的机构。根据柴油机负荷的变化,凋节供油量可保持所需的转速。调速器与喷油泵连成一体,目前康明斯基本型柴油机上所用的调速器都是全程机械离心式。
B系列和B系列强化喷油泵所用调速器的结构如图6-8所示。调速器是由装在喷油泵凸轮轴末端的调速齿轮部件驱动的。调速齿轮部件内装有三片弹簧片,它对突然改变转速能起缓冲作用。由于提高了调速飞铁的转速,使飞铁的外形尺寸可以小些。两个重量相等的飞铁由飞铁销装在飞铁座架上。伸缩轴抵住调速杠杆部件中的滚轮,调速杠杆与喷油泵齿杆相连,调速弹簧的一端挂在调速杠杆上,另一端挂在调速弹簧摇杆上,摆动摇杆则可调节调速弹簧的拉力。调速器操纵手柄按柴油机用途不同有三种形式,如图6-9a)、b)、c)。其中微量调节操纵手柄如图6-9a)所示,用于要求转速较准确的直列式基本型柴油机和发电机组等.操纵机构上有高速限制螺钉用来限制柴油机的最高转速,即限制调速弹簧最大拉力时的手柄位置.在柴油机出厂时该螺钉已调整好,并加铅封,用户不得随便变动。
调速器后壳端装有低速稳定器,可用以调节柴油机在低转速时的不稳定性,其方法见本章“燃油供给和调速系统的试验和调整”部分。由于安装地位的关系,只有在六缸直列型柴油机的调速器后壳上才设有转速表传动装置接头。调速器前壳上装有停车手柄,当柴油机工作结束或需要紧急停车时,向右扳动停车手柄即可紧急停车,如图2-3.调速器润滑油与喷油泵不相通,加油时,由调速器上盖板的加油口注入,油加到从机油平面螺钉孔口有油溢出为止,如图6-46。
调速器工作原理:当柴油机在某一稳定工况工作时,飞铁的离心力与调速弹簧拉力及整套运转机构的摩擦力相平衡,于是飞铁、调速杠杆及各机件间的相互位置保持不变,则喷油泵的供油量不变,柴油机在某一转速下稳定运转;当柴油机负荷减低时,喷油泵供油量大于柴油机的需要量,于是柴油机转速增高,则飞铁的离心力大于调速弹簧的拉力,平衡被破坏,飞铁向外张开,使伸缩轴向右移动,从而使调速杠杆绕杠杆轴向右摆动。此时调速弹簧即被拉伸,喷油泵的调节齿杆向右移动,于是供油量减少,转速降低,直至飞铁的离心力与调速弹簧的拉力再次达到平衡,这时柴油机就稳定在比负荷减少前略高的某一转速下运转;当柴油机负荷增加时,喷油泵供油量小于柴油机的需要量而引起转速降低,飞铁的离心力小于调速弹簧的拉力,调速弹簧即行收缩,调速杠杆使调节齿杆向左移动,供油量增加,转速回到飞铁的离心力与调速弹簧的拉力再次达到平衡时为止。此时柴油机稳定在比负荷增加前略低的某一转速运转(柴油机调速器操纵手柄位置不变,负荷变化后新的稳定运转点的转速取决于所用调速器的调速率,而不同型号柴油机的调速率是根据不同的使用要求确定的。)若要严格回到原来的转速则需调整调速器操纵手柄。
用于电站的康明斯柴油机的调速器,在其壳体的右上方一般还装有一块崩形板的微调机构,如图6-9c)所示。当多台柴油发电机组并联工作时,可用此扇形板来调节柴油机的调速率。调节时,可旋松扇形板腰形孔上的螺帽,慢慢转动扇形板至所需调速率的位置并加以固定。
3.B系列和B系列强化喷漆泵、调速器的拆装及检查
喷油泵、调速器的拆装除普通工具外尚须用专用工具;并保持工作场地、工作台、工具和零件的整洁。
喷油泵零件的分解可按图6-10所示进行。首先拆除固紧夹板铅封,按顺序拆下出油阀紧座及出油阀弹簧。拆卸出油阀偶件时,由于出油阀尼龙垫圈使用后变形卡紧在泵体上,必须使用专用工具才能拆出(如图6-11所示)。然后,再用起子撬起柱塞弹簧,即可取出弹簧下座,如图6-12所示。松出柱塞套定位螺钉,用细铁棒向上顶出柱塞,就可以从上面连同柱塞套一起拉出柱塞偶件,如图6-13所示。柱塞偶件及出油阀偶件不能碰毛,更不能拆散互换,必须成对地放在清洁的柴油中。
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若仅需拆卸喷油泵凸轮轴时,可以先用槽形板插在定时调节螺钉与螺母之间:架起滚轮体部件,使它和凸轮轴脱离接触,从前端就可拉出凸轮轴(如图6-14所示)。凸轮轴两端的滚动轴承,可用专用工具拉出和敲出,如图6-15所示。
1-拆卸工具;2-喷油泵凸轮轴;3-滚动轴承内圈;4-轴盖板;5-滚动轴承外圈;6、7-拆卸工具
1-调速转子部件;2-托架;3-飞铁座架;4-飞铁;6-飞铁衬套;6-飞铁销;7-飞铁销锁环;8-孔用弹性挡圈;
9-轴用弹性挡圈;10-108向心球轴承;11-104向心球轴承;12-衬套;13-调速齿轮部件;14-调速齿轮;15-缓冲弹簧; 16-齿轮轴套;17-挡片;18-轴用弹性挡圈;19-伸缩轴;20-单向推力球轴承;21-封油圈;2-调速操纵杆部件; 23-操纵轴;24-调速弹簧摇杆;25-圆锥销;26-封油圈;27-调速杠杆部件;28-滑轮;29-调速杠杆; 30-滑轮销;31-滚轮销钉;32-滚轮;33-前壳部件;34-停车手柄;35-调速器前壳;36-停车摇臂;37-扭力弹簧;
38-封油圈;39-停车轴;40-开口挡圈;41-油路导管;42-封油圈;43-调节手柄部件;44-扇形齿板;45-拉杆螺钉部件; 46-传动轴;47-转速螺套;48-调速弹簧;49-调速器后壳;50-螺塞;51-杠杆轴;52-低速稳定器
调速器的零件分解可按图6-16所示进行。先将操纵手柄放松,取出调速弹簧,松开拉杆销钉上的螺母及后壳固紧螺钉,使调速杠杆部件与拉杆螺钉部件分离,整个调速器后壳连同杠杆部件就可拆下。拆卸拉杆螺钉时应先拆掉齿杆连接销。旋出调速杠杆轴两端的螺塞,推出杠杆轴,调速杠杆即可拆下。
喷油泵和调速器拆卸后,全部零件须清洗并进行检查,其内容及方法如下:
1)对柱塞偶件进行滑动性试验和径部密封试验。所谓滑动性试验是将柱塞偶件倾斜 4 5 ^ { \circ } ,抽出柱塞配合的圆柱面约1/3,并将柱塞旋转一下,放手后柱塞能无阻滞地自行滑下即为合格(如图6-17所示)。柱塞偶件径部密封性试验一般应在密封试验台上进行。为方便起见,用户也可用简易密封比较法,首先使柱塞斜槽使用段对准回油孔位置,再用手指堵住柱塞套大端面孔及另只进油孔,然后慢慢地将柱塞推进,当柱塞端面到达回油孔上边缘(即盖没油孔)时观察回油孔,不应有油沫及气泡冒出(如图6-18所示),不符合要求为不合格。柱塞偶件长期使用后,表面有严重磨损。斜槽及直槽剥落或锈蚀时应更换。柱塞套上端面如有锈斑,可用氧化铬研磨膏在平板上轻轻地研磨修复。
2)检查出油阀及出油阀座密封锥面是否有伤痕,下凹及磨损,轻微者可修复,修复方法如图6-19所示。先在锥面上涂以氧化铝研磨膏来回旋转研磨,直至达到良好的密封为止。严重者应更换。出油阀偶件尼龙垫圈严重变形时也应更换。
3)检查喷油泵体安装柱塞偶件的肩胛平面是否有凹陷变形,如有不平整将会影响柱塞套安装的垂直度及肩胛贴合面的密封性,引起柱塞滑动不良和燃油渗漏。
4)检查喷油泵体的滚轮体孔及凸轮轴凸轮的磨损情况,视严重程度决定是否继续使用或更换。
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5)飞铁脚及飞铁销孔磨损严重应更换,更换后,两只飞铁的重量相差不应超过1g。
6)其余零件如磨损严重、缺损、断裂等应予更换。
喷油泵、调速器装配前各零部件要清洗干净,并检查柱塞偶件、出油阀偶件型号是否与喷油泵型号对应。装配过程中注意事项如下:
1)装配柱塞偶件时,柱塞的拉出和插入应小心、准确、不可碰毛,柱塞法兰凸块上的“XY”字样应朝外安装。装上柱塞套以后,将定位螺钉对准柱塞套定位槽拧紧,此时拉动柱塞套应能上下移动,但不可左右转动,如图6-20所示。
2)安装出油阀紧座时,其拧紧力矩为 3 9 ~ 6 8 N * m ( 4 ~ 7 {kg } { * } { m } ) 。过大会使柱塞套变形,柱塞偶件的滑动性受到影响,故拧紧时应拉动柱塞作上下滑动和左右转动试验,如有阻滞现象可回松出油阀紧座几次,再拧紧到滑动自如为止,如图6-21所示。
3)柱塞偶件、出油阀偶件和出油阀紧座等装好后,应进行油泵体上部密封性试验。试验方法是将各出油口堵塞,用工具板托住柱塞以免滑下。在进油口处通人压力为3.9MPa(40kgf/cmz)以上的柴油,保持lmin,压力表指针不得有显著下降,此时各接头螺纹处、柱塞套肩胛面及泵体表面不得有柴油渗漏.
4)安装喷油泵凸轮轴后,应检查凸轮轴的轴向间隙,其值为 0 . 0 3 ~ 0 . 1 5 \mathsf {mm } ,检查方法如图6-22所示。如达不到可用垫片调整,但两端加人垫片之厚度要求相等,以保证凸轮轴置于中间位置。间隙调整好后,转动凸轮轴,逐次使每缸凸轮在上止点时拉动喷油泵齿杆应活动无阻,如图6-23所示.
5)装配调速器的两飞铁时,注意飞铁销两端的锁环装上后,应用鲤鱼钳紧夹一下(如图6-24所示,避免产生飞铁销脱落而飞出的危险。装好后旋转时,飞铁能借其自身的离心力绕飞铁销摆动,不准有任何卡住阻滞现象。
6)喷油泵和调速器总成装好后,推动调速手柄拉伸弹簧,将调节齿杆置于最大供油位置,使拉杆螺钉与拉杆支承块之间有0.5\~1mm的距离,如图6-25所示。目的是便于检查调节齿杆,使其在最大供油位置时能确保与油量限制螺钉相碰,同时也为了必要时旋出油量限制螺钉,适当增加供油量。但此距离不宜太大,否则调速器起作用的转速将增高。
银司
三、喷油器
1.喷油器的结构和作用
康明斯系列柴油机所用的喷油器,除喷油嘴结构及喷油开启压力有差异外,其它零件均可通用(如图6-26所示)。喷油嘴偶件技术规格见表6-2。
1-护帽;
2-调节螺钉;
3-弹簧上座;
4-调压弹簧;
5-进油管接头;
6-滤油芯子;
7-顶杆部件;
8-喷油器体;
9-喷油器紧帽;
10-喷油嘴偶件
| 喷油器图号 | 针阀偶件代号 | 针阀升程mm | 喷孔数×孔径 | 喷射压力 MPa(kgf/cm2) | 喷射夹角 | 备注 |
| 761-28-000b | 3127-10 | 0.45±0.05 | 4×0.35 | 17.2+0.98(175+10) | 150° | 根据第十二 章简明目录 |
| 761-28D-000 | 3127D-10 | 0.30005 | 4×0.37 | 20.6+0.98(210+10) | ||
| 761-28E-000 | 3127D-10 | 0.3008 | 4×0.37 | 18.6+0.98(190+10) | 中列出的柴 | |
| 761-28F-000 | 3127D-10 | 0.30+0.05 -0.03 | 4×0.37. | 17.2+0.98(175+10) | 油机型号,配 | |
| 761-28G-000 | 3127E-10 | -0.03 0.300.05 | 4×0.35 | 17.2+0.98(175+10) | 用不同规格 | |
| 761-28H-000 | 3127E-10 | 0.300.05 | 4×0.35 | 20.6+0.98(210+10) | 的喷油器和 | |
| 761-281-000 | 3127E-10 | 0.300.05 | 4×0.35 | 18.6+0.98(190+10) | 喷油嘴。 |
喷油嘴偶件经选配研磨成对并经液压密封检验。使用时要保持高度清洁并不许单件调换,柴油机工作时,喷油嘴若有故障,柴油机就会产生冒黑烟、功率不足和油耗上升等弊病。为此,用户可按下述方法进行检查:先让柴油机怠转,分别松开各缸高压油管,使喷油器轮换停止喷油,同时观察排气烟色,当有故障的喷油器停止喷油后,排气烟色就会明显好转,柴油机的转速变化很小或不变。如是正常的喷油器停止喷油,排气烟色无明显变化,而转速明显下降,对已损坏的喷油嘴必须根据柴油机型号选装相应的新喷油嘴,否则将影响柴油机的正常工作。
喷油器的喷射开启压力是靠顶杆部件上方的调压弹簧的压力大小来控制的。使用过程中用户根据需要应定期检查喷油压力,调整方法详见本书“燃油供给和调速系统的试验和调整”部分。此压力过高或过低都将直接影响柴油机的性能。为了保证进入喷油嘴的燃油清洁,在喷油器进油管接头内装有滤油芯子,它与进油管接头的配合间隙为0.025\~0.055mm,发现燃油不清洁或长期使用后应进行清洗。
2.喷油器的拆装及检查
使用时间较长的喷油器,可在试验台上(如图6-45)进行喷雾试验,如发现有下列不正常的现象应进行拆检:
1)喷油开启压力低于规定值;
2)喷出燃油不雾化,切断不明显或有滴油现象;
3)喷孔堵塞、4个喷孔喷出油雾束不均匀,长短不一;
4)喷油嘴头部严重积炭。
喷油器的零件分解可按图6-27所示进行。先松开调压螺母,旋出调压螺钉,再将喷油器倒夹在台虎钳中,松出喷油器紧帽(如图6-28所示)。然后,拆出其余零件在清洁的柴油或汽油中清洗。喷油嘴头部积炭可以用铜丝刷除去(如图6-29所示)。如针阀咬住时,用钢丝钳衬垫软布夹住针阀尾端,稍加转动用力拉出(如图6-30所示)。针阀锥面污物按图6-31所示方向沿铜丝刷表面清除,并用相应大小的钻头或钢丝疏通喷油孔及油路(如图6-32和图6-33所示)。最后将喷油嘴偶件放在柴油中来回拉动针阀清洗(如图6-34所示),使针阀能自由滑动为止。
1-护帽; 8-圆柱销;
2-调压螺母; 9-喷油嘴偶件;
3-调压螺钉; 10-喷油器紧帽;
4-弹簧上座; 11-铜垫圈;
5-调压弹簧; 12-铜垫圈;
6-顶杆部件; 13-滤油芯子;
7-喷油器体; 14-进油管接头
喷油器零件清洗后如发现有下列不正常的情况应进行修理或更换:
1)与针阀体接合的喷油器体端面有较小损伤时,可在拔出两只定位销后,在研磨平板上研磨(如图6-35所示)。在拔定位销时注意不要碰毛端面。
2)喷油器调压弹簧表面擦伤、出现麻点或永久变形时应更换。
3)喷油器紧帽内肩胛及孔壁积炭应彻底清除。
4)喷油嘴偶件径部磨损,严重漏油的应更换。
5)喷孔有磨损和增大等缺陷时,影响喷雾质量的应更换。
6)针阀和针阀体密封座面磨损不太严重时,可用氧化铝研磨膏互研修复(如图6-36所示)。互研时,不要用力过猛,密封面达到研出一条均匀的不太宽的密封带即可。
7)由于柴油机气缸内燃气回窜或细小杂质侵入喷油嘴中,造成针阀变黑或卡死,经清洗和互研后视情况的严重程度复用或更换。
3.喷油器装配时应注意的事项
1)在整个装配过程中,必须保证零件清洁,特别是喷油嘴偶件本身和喷油器体端面等密封处,即使细小杂物尘埃也会造成偶件的滑动性阻滞和接触面的密封性不良。喷油器紧帽和喷油嘴接触的肩胛面要求光洁平整,不许留有积炭或毛刺,否则会影响喷油嘴偶件安装的同轴度和垂直度,从而引起喷油嘴的滑动性不良。
2)装配时,先旋进预先配有滤油芯子的进油管接头,紧压铜垫圈达到密封不漏油。再将调压弹簧、顶杆放进喷油器体中,旋人调压螺钉,直到刚接触调压弹簧为止,然后旋上调节螺母。
3)把喷油器倒夹在台虎钳上,装上喷油嘴偶件,拧紧紧帽,其拧紧力矩为 5 9 ~ 7 8 N * m ( 6 ~ 8kg + * m ) (见图6-28)。扭矩过大会引起针阀体的变形,影响针阀的滑动性;过小又会造成漏油。
4)装配好的喷油器总成应在试验台上进行密封和喷雾试验,并进行喷油开启压力的调整,其方法见本书“燃油供给和调速系统的试验和调整”部分。
四、输油泵
1.输油泵的结构及工作原理
输油泵是单作用活塞式,装在喷油泵的侧面,由喷油泵轴上的偏心轮驱动。其作用是从油箱吸人燃油,并以一定的压力供给喷油泵足够的燃油。柴油机起动前,用输油泵上的手泵进行泵油并排除油路中的空气.它能顺利地把低于输油泵中心1m内的燃油在 0 . 5 \mathsf { m i n } 内吸上.泵油后须旋紧手柄螺帽。输油泵的技术规格如表6-3所示。
表6-3
| 型号 | 输油泵结构特征 | 配用喷油泵 | 额定工况 | ||
| 转速r/min | 出油压力 kPa(kgf/cm²) | 供量油mL/mi | |||
| SB2221 | 滚轮式 | 4、6缸B系列喷油泵 | 750 | 78.4(0.8) | >2500 |
| SB2214 SB2215 | 滚轮式 | 12缸B系列喷油泵 | 750 | 78.4(0.8) | >2500 |
4、6缸B系列和B系列强化喷油泵采用滚轮式输油泵,如图6-37a)所示。12缸B系列喷油泵配用两只滚轮式、进出油管接头在左右两侧的输油泵和一只单独安装在柴油机机体前端的手泵,如图6-37b)、c)、d)所示。
输油泵的活塞与壳体的配合间隙为 0 . 0 0 5 ~ 0 . 0 2 {mm } 。间隙太大,供油率将下降。滚轮式输油泵的顶杆与顶杆套也是经配对互研的偶件,间隙太大同样也存在着漏油的弊病。手泵活塞与手泵体之间有橡胶密封装置,除非手泵中的橡胶圈损坏,一般不宜拆动。12缸V型柴油机用的手泵没有橡胶密封装置,它是靠配合间隙(不大于 0 . 0 2 \mathsf {mm } 来保证密封的。
输油泵的工作原理如图6-38所示。当输油泵滚轮和顶杆处于喷油泵偏心轮的最低位置前,由于弹簧的作用推动活塞向上运动,活塞上腔燃油被排挤出去,这时出油侧单向阀关闭,燃油被送至燃油滤清器,而在活塞下腔形成一空间,进油侧的单向阀被打开,吸人燃油,如图6-38a)所示。偏心轮继续转动,活塞开始向下移动,直至滚轮和顶杆与偏心轮最高点接触,燃油被挤压打开出油侧的单向阀而进入活塞上空腔,如图6-38b)所示。如此循环不断,将燃油吸人和排送出去。当出油管路阻力加大至活塞两端的油压相等时,活塞不再随顶杆移动而维持平衡,输油泵停止工作,如图6-38c)所示。
2.输油泵的拆装及检查
输油泵经长期使用后,零件应进行检查,注意事项如下:
1)单向阀平面如有磨损、凹陷、麻点等现象,应用研磨膏在平板上研磨(如图6-39所示),严重者应换新。
2)壳体上的单向阀座表面磨损严重或不平整时应更换。
3)顶杆与顶杆套磨损严重以致间隙增大,密封性变差,柴油泄漏太甚,则须连同壳体更换,或选配加大尺寸的顶杆,但须经过互研。
4)进油管接头内的粗滤网芯子,极容易被棉絮状杂物堵塞,影响供油,故应经常注意燃油的清洁及清除滤网芯上的污物。
5)手泵活塞的橡胶圈损坏时,应及时更换。12缸V型柴油机用的手泵活塞处漏油表明配合面磨损,间隙增大了,须要重新选配。
输油泵重新装配后要求输油泵的活塞和顶杆等运动零件,在整个行程中应活动良好,不准有阻滞及卡死现象,压动手泵应轻便灵活。安装单向阀弹簧时要注意,单向阀弹簧必须准确地嵌在弹簧槽中。
五、油量校正器、喷油角度自动提前器和加浓校正器
为了适应某些康明斯变型柴油机不同用途的需要,在部分喷油泵的前端分别设有油量校正器、喷油角度自动提前器和加浓校正器,以提高柴油机的扭矩储备、保证高转速柴油机在其工作转速范围内均能获得较好的喷油提前角和改善柴油机的起动性能。
1.油量校正器的结构和工作原理油量校止器的结构如图6-40所示,主要用来校正柴油机最大扭矩时的燃油供油量。当柴油机处于最大扭矩转速时,油泵齿杆8克服校正弹簧3推动校正柱5左移加油,达到油量校正的目的。
燃油校正量由K的间距值来保证。不同机型的K值亦不相同,柴油机出厂时已调整好并加以铅封,用户不得任意拆装或调整。
当喷油泵确需重新拆修后,必须重上油泵试验台进行验证,验证时将调速手柄固定在最大油量位置时,各工况转速油量等参数应符合规定。
1-紧固螺塞;2-支承螺套;3-校正弹簧;4-调整垫片;5-校正柱;6-螺套;7-螺母;8-齿杆
如不符规定要求,可松开校正器的螺母7旋转支承螺套2和调节油泵调速手柄位置来达到。调整好后应对校正器和喷油泵的高速限止螺钉进行铅封。
2.喷油角度自动提前器的结构和工作原理
喷油角度自动提前器是用于转速和负荷变化较大的某些变型柴油机,它能自动地使喷油提前角度随柴油机转速而变化,从而保证柴油机在主要工作转速范围内获得良好的性能。其结构如图6-4la)所示。




