柴油機柱塞式燃油噴油泵調(diào)速器工作原理分類離心式調(diào)速器由哪幾部分組成
柴油機調(diào)速器
車用柴油機工作時負荷經(jīng)常變化,調(diào)速器的功用是根據(jù)柴油機負荷的變化,自動調(diào)節(jié)噴油泵的供油量,以保證柴油機在各缸工況下穩(wěn)定運轉。
噴油泵每一循環(huán)供油量主要取決于柱塞的有效行程,理論上說,當噴油泵調(diào)節(jié)拉桿的位置一定時,每一循環(huán)供油量應不變,但實際上,供油量還會受到柴油機轉速的影響。當柴油機轉速增加,從而噴油泵柱塞移動速度增加時,柱塞套上油孔的節(jié)流作用隨之增大,于是在柱塞上移時,即使柱塞尚未完全封閉油孔,由于燃油一時來不及從油孔擠出,泵腔內(nèi)油壓也會增加而使供油時刻略有提前;同樣道理,在柱塞上移到其斜槽已經(jīng)與油孔接通時,泵腔內(nèi)油壓一時還來不及下降,從而使供油停止時刻略微延后。如圖4-35所示。
噴油泵的速度特性對工況多變的車用柴油機是非常不利的。例如,滿載汽車從上坡行駛剛剛過渡到下坡行駛時,柴油機突然卸荷,柴油機轉速迅速上升,這時噴油泵上述速度特性的作用下,會自動將供油量增大,從而促使柴油機轉速進一步升高,如得不到有效控制,可能會導致柴油機轉速超過標定的最大轉速,而出現(xiàn)“飛車”現(xiàn)象。此外,車用柴油機還經(jīng)常在怠速工況下工作(如短暫停車、起動機等),即使柱塞保持在最小供油量位置不變,當負荷略有增大時,也會使柴油機轉速略有降低。此時,由于噴油泵速度特性的作用,其供油量會自動減少,從而使柴油機轉速進一步降低。如此循環(huán)作用,最后將使柴油機熄火。
由上述可見,由于噴油泵速度特性的作用,使柴油機轉速的穩(wěn)定性變差,特別是在高速和怠速時,根本無法滿足正常工作要求。要使柴油機運轉穩(wěn)定,就必須在其阻力發(fā)生變化時,及時按實際需要改變供油量,同時修正由于噴油泵速度特性帶來的不良影響,因此車用柴油機噴油泵都裝有調(diào)速器。根據(jù)柴油機負荷的變化,通過調(diào)速器,噴油泵可自動調(diào)節(jié)供油量,以達到穩(wěn)定怠速、限制超速,并保證柴油機在工作轉速范圍內(nèi)任一選定的轉速下穩(wěn)定工作。
柱塞式噴油泵調(diào)速器
(1)柴油機離心式調(diào)速器的工作原理
簡單的離心式調(diào)速器由飛錘、滑套、調(diào)速彈簧和調(diào)速杠桿等組成,如圖4-36所示。
柴油機在工作時,通過曲軸驅動裝在噴油泵凸輪軸后端上的飛錘旋轉,飛錘受離心力的作用而向外飛開。此離心力產(chǎn)生的推力FA和調(diào)速彈簧的張力FB。在某一轉速下相平衡,而使調(diào)速器和噴油泵保持在一定的位置下工作。
當柴油機的負荷(MQ)變化時,便引起一系列的變化,即柴油機轉速變化—調(diào)速器轉速變化—飛錘離心力及其產(chǎn)生的推力FA變化—FA與FB失去平衡—調(diào)速杠桿擺動—供油拉桿移動—供油量變化—柴油機的轉矩(Me)曲線上升或下降與變化廠的負荷(MQ)重新平衡,而穩(wěn)定到接近原來的轉速。于是起到了負荷變化時,柴油機保持穩(wěn)定運轉的作用,這就是機械離心式調(diào)速器的基本原理。
① Me = MQ時,柴油機平衡,穩(wěn)定運轉;FA= FB ,調(diào)速器平衡,維持供油量。
② Me < MQ時,柴油機失去平衡,轉速降低;FA < FB ,調(diào)速器失去平衡;自動加油,又獲得新的平衡。
③ Me > MQ時,轉速升高;FA> FB,自動減油,又獲得新的平衡。
這樣,柴油、噴油泵、調(diào)速器、噴油器就組成了一個封閉的自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)。當負荷和轉速改變時,柴油機的平衡狀態(tài)遭到破壞,信息傳給飛錘,立即發(fā)生反饋作用,供油量改變。同樣,踏板上的信息輸入調(diào)速器后(如改變調(diào)速彈簧的預緊力),破壞了調(diào)速器的平衡狀態(tài),馬上反饋到柴油機中,使柴油機的轉速按選定的轉速運轉。
(2)柴油機兩速式調(diào)速器
兩速式調(diào)速器不僅能保證柴油機在怠速時不低于某一轉速,從而防止柴油機自動熄火,而且能夠限制柴油機不超過某一轉速,從而防止柴油機超速。柴油機處于中間轉速時,調(diào)速器不起作用,此時柴油機的工作轉速由駕駛員通過操縱噴油泵油量調(diào)節(jié)機構來調(diào)整。
圖4 - 37所示為CA1091 K3型載貨汽車柴油機所用的RAD型兩速調(diào)速器,其調(diào)速原理結構示意圖如圖4-38所示。
調(diào)速器用螺釘與噴油泵泵體連接。兩個飛塊裝在噴油泵凸輪軸上,當飛塊向外張開時,飛塊臂上的滾輪推動滑套沿軸向移動。導動杠桿的上端鉸接于調(diào)速器殼上,下端緊靠在滑套上,其中部則與浮動杠桿鉸接。浮動杠桿上部通過連桿與供油調(diào)節(jié)齒桿相連,起動彈簧裝在浮動杠桿頂部,連云港Perkins帕金斯,2206A-E13TAG6柴油機上門維修電話一般多少錢,嘉峪關Perkins帕金斯403D-07G發(fā)動機進排氣門、墊圈專業(yè)服務中心,文山Perkins帕金斯2206A-E15TAG3發(fā)動機噴油嘴多少錢網(wǎng)站,濰坊Perkins帕金斯403F-15發(fā)動機啟動馬達歡迎來電,德州Perkins帕金斯403D-15T發(fā)動機多小錢費用,大興安嶺Perkins帕金斯2806D-E18TAG1A發(fā)動機皮帶在什么地方買,另一臂則由駕駛員通過加速踏板桿系操縱。速度調(diào)定杠桿、拉力杠桿和導動杠桿的上端均支承于調(diào)速器殼上的軸銷上。用速度調(diào)整螺栓頂住速度調(diào)定杠桿,使裝在拉力杠桿與速度調(diào)定杠桿之間的調(diào)速彈簧保持拉伸狀態(tài),因此在所有中間轉速范圍內(nèi),拉力杠桿始終靠在齒桿行程調(diào)整螺栓的頭部。在拉力杠桿的中下部位置上有一個軸銷,它插在支持杠桿上端的凹槽內(nèi)。怠速彈簧裝在拉力杠桿的下部,用于控制怠速。
兩速調(diào)速器的工作原理如下:
①起動加濃。啟動前,將控制杠桿推至全負荷供油位置I,如圖4-38所示。受調(diào)速彈簧的拉動及齒桿行程調(diào)整螺栓的限制,拉力杠桿的位置保持不動。此時,支持杠桿繞D點向逆時針方向轉動,浮動杠桿的上端通過連桿推動供油調(diào)節(jié)齒桿向供油增加的方向移動。同時,起動彈簧也對浮動杠桿作用一個向左的拉力,使其繞C點做逆時針方向的偏轉,帶動B點和A點進一步向左移動,結果滑套通過滾輪飛塊收縮至處于向心極限位置為止,從而保證供油調(diào)節(jié)齒桿進入最大供油量位置,即起動加濃位置。此時的供油量為全負荷額定供油量的150%左右。
②穩(wěn)定怠速。柴油機啟動后,將控制杠桿拉到怠速位置II(如圖4-39所示),柴油機便進入怠速工況。此時,作用在滑套上的力有3個:飛塊的離心力、怠速彈簧的作用力及起動彈簧的作用力。當飛塊離心力與怠速彈簧和起動彈簧的合力相平衡時,滑套便處于某一位置不動,亦即供油調(diào)節(jié)齒桿處于某一供油位置不動,柴油機就在某一相應的轉速下穩(wěn)定運轉。若柴油機轉速降低,飛塊離心力減小,當與怠速彈簧的合力相平衡時,滑套便處于某一位置不動,亦即供油調(diào)節(jié)齒桿處于某一位置不動,柴油機就在某一相應的轉速下穩(wěn)定運轉。若柴油機轉速降低,飛塊離心力減小,在怠速彈簧及起動彈簧的作用下,滑套將向左移動,使導動杠桿繞上端支承點順時針方向偏轉,從而帶動浮動杠桿繞C點逆時針方向轉動,使供油調(diào)節(jié)齒桿向供油量增加的方向移動,進而柴油機轉速升高。
③正常工作時的油量調(diào)節(jié)。柴油機轉速在怠速和額定轉速之間,此時調(diào)速器不起作用,供油量的調(diào)節(jié)由駕駛員入為控制。
當柴油機轉速超過怠速轉速時,怠速彈簧被完全壓入到拉力杠桿內(nèi),滑套直接與拉力杠桿的端面接觸(如圖4-40所示),此時怠速彈簧不起作用。由于拉力杠桿被很強的調(diào)速彈簧拉住,在柴油機轉速低于額定轉速時,作用在滑套上的飛塊離心力不能推動拉力杠桿,因而導動杠桿的位置保持不動,即B點位置不會移動。若控制杠桿位置一定,則浮動杠桿的位置保持不動,即供油量不會改變。若此時需要改變供油量,駕駛員需改變控制杠桿的位置才能實現(xiàn)。由此可見,在全部中間轉速范圍內(nèi),調(diào)速器不起作用,供油量的調(diào)節(jié)由入工控制。
④限制超速。如圖4 -41所示,柴油機轉速超過額定轉速時,飛塊離心力就能克服調(diào)速彈簧的拉力,滑套推動拉力杠桿并帶動導動杠桿繞其上支點向右偏轉,使B點移動到B’點,D點移動到D’點,在拉力杠桿的帶動下,支持杠桿繞其中間支點順時針方向偏轉,使C點移動到C’點;而由B’和C’點決定廠浮動杠桿也發(fā)生了順時針方向的偏轉,帶動供油調(diào)節(jié)齒桿向供油減少的方向移動,從而限制柴油機轉速不超過額定的工作轉速。利用速度調(diào)整螺栓改變調(diào)速彈簧的預緊力,就可以調(diào)節(jié)調(diào)速器所能限定的柴油機最高轉速。
(3)全速式調(diào)速器
全速式調(diào)速器不僅能保持柴油機的最低穩(wěn)定轉速,限制其最高轉速,而且能根據(jù)負荷的大小,保持和調(diào)節(jié)柴油機在任一選定的轉速下穩(wěn)定工作。
圖4 - 42所示為國產(chǎn)A型噴油泵上采用的RSV型全速調(diào)速器,與RAD型兩速調(diào)速器基本相同,但為了實現(xiàn)柴油機工作轉速范圍內(nèi)的全速調(diào)節(jié)控制,因而增設了以下結構:
①在拉力杠桿的下端設轉矩校正加濃裝置,該裝置由校正彈簧和轉矩校正器頂桿組成,目的是在超負荷時使用。
②采用了彈力可調(diào)的調(diào)速彈簧,而沒有專門的怠速彈簧,但在拉力杠桿的中部增設怠速穩(wěn)定彈簧,目的是使發(fā)動機怠速時運轉平穩(wěn)。
③調(diào)速彈簧的彈簧搖臂上裝有調(diào)整螺釘,它可以調(diào)整調(diào)速彈簧安裝時預緊力的大小。
④在拉力杠桿的下端,增設可調(diào)的全負荷供油限位螺釘,以限制拉力杠桿的全負荷位置。在拉力杠桿的上方后面殼體上,裝有怠速調(diào)整螺釘,用來調(diào)整怠速的高低,并限制彈簧搖臂向低速擺動的位置。
柴油機全速調(diào)速器的工作原理如下:
①起動加濃。如圖4 - 43所示,啟動前,起動彈簧的預緊力通過浮動杠桿、導動杠桿和調(diào)速套筒使飛塊處于向心極限位置。
啟動時,駕駛員將加速踏板踩到底,使操縱桿接觸高速限位螺釘而置于起動加濃位置A,浮動杠桿把供油調(diào)節(jié)齒桿向左推至啟動供油位置,從而使柴油機順利啟動。
②怠速工況。如圖4 - 44所示,柴油機啟動后,駕駛員松開加速踏板,操縱桿轉至怠速位置。此時,調(diào)速彈簧處于放松狀態(tài)。飛塊的離心力通過調(diào)速套筒推動導動杠桿向右偏轉,并帶動浮動杠桿以下端為支點順時針方向擺動,克服起動彈簧的推力,將供油調(diào)節(jié)齒桿拉到怠速位置。同時,調(diào)速套筒通過校正彈簧使拉力杠桿向右擺動,其背部與怠速穩(wěn)定彈簧相接觸。怠速的穩(wěn)定平衡作用由調(diào)速彈簧、怠速穩(wěn)定彈簧和起動彈簧共同來保持。
若怠速時轉速升高,飛塊的離心力加大,則怠速穩(wěn)定彈簧受到更大的壓縮,浮動杠桿帶動供油調(diào)節(jié)齒桿向減少供油的方向移動,限制了柴油機轉速上升;若怠速時轉速降低,怠速穩(wěn)定彈簧推動拉力杠桿向左擺動,通過調(diào)速套筒、導動杠桿和浮動杠桿使供油調(diào)節(jié)齒桿向增加供油的方向移動,從而使柴油機轉速穩(wěn)定在設定怠速值。
③額定工況。如圖4-45所示,當駕駛員將加速踏板踩到底,使操縱處于極限位置A時,調(diào)速彈簧達到最大拉伸狀態(tài),此時拉力最大。張緊的調(diào)速彈簧將拉力杠桿拉靠在全負荷供油量限位螺釘上,并通過調(diào)速套筒、導動杠桿和浮動杠桿將供油調(diào)節(jié)齒桿推至全負荷供油位置,亦即柴油機在額定工況下工作。此時,飛塊的離心力與調(diào)速彈簧的作用力平衡。
當負荷減小、轉速升高時,飛塊離心力增大,調(diào)速套筒推動拉力杠桿向右擺動,同時通過導動杠桿、浮動杠桿使供油調(diào)節(jié)齒桿向供油減少的方向移動,而使柴油機轉速不再升高,從而限制了柴油機的最高空轉轉速。
④一般工況。當駕駛員將操縱桿置于怠速與額定工況之間的任一位置時,柴油機便在相應的某一轉速下穩(wěn)定運轉。此時,拉力杠桿還沒有觸及全負荷供油限位螺釘。當柴油機轉速改變時,飛塊離心力與調(diào)速彈簧作用力的平衡被破壞,調(diào)速套筒產(chǎn)生軸向位移,并通過導動杠桿、浮動杠桿帶動供油調(diào)節(jié)齒桿軸向移動,從而自動減少或增加供油量,以維持柴油機在給定的某一轉速下穩(wěn)定運轉。
⑤轉矩校正工況。柴油機在額定工況工作時,供油調(diào)節(jié)齒桿位于全負荷供油位置,如圖4-45所示。當外界阻力增加,柴油機轉速低于額定轉速時,調(diào)速彈簧拉力大于飛塊的離心力,從而使得拉力杠桿接觸全負荷供油限位螺釘,調(diào)速器不起作用。此時,由于飛塊離心力減小,被壓縮的校正彈簧開始伸張,將調(diào)速套筒向左推移,帶動導動杠桿和浮動杠桿向左偏擺,將供油調(diào)節(jié)齒桿向供油量增加的方向移動,使得柴油機的輸出轉矩增加,同時也限制了轉速的進一步降低;反之,柴油機輸出轉矩降低,并限制轉矩的進一步升高。當轉速升到額定轉速時,校正彈簧被壓縮到極限位置,校正作用結束。轉速超過額定轉速時,飛塊的離心力大于調(diào)速彈簧的作用力,調(diào)速套筒直接接觸拉力杠桿,使拉力杠桿向右擺動,調(diào)速器開始起作用,即限制最高轉速。由此可見,轉速校正裝置只是在轉速低于額定轉速時的一定范圍內(nèi)起作用。
⑥停油工況。需要停車時,駕駛員將調(diào)速器操縱轉至最右邊的停車位置B(如圖4-45所示),而使供油調(diào)節(jié)齒桿右移至停油位置,使噴油泵停止供油,柴油機熄火停車。