汽车发动机系统检修（张振东）任务3喷油泵的拆卸、装配与调试

汽车发动机系统检修（张振东）任务3喷油泵的拆卸、装配与调试 《汽车发动机系统检修》 ( 学年第 学期) 适用 专业 院系,部, 班 级 教 师 首页 本次课标:喷油泵的拆卸、装配与调整 授课日期 授课班级 上课地点 多媒体教室 课时分配 2课时，90分钟 能力目标 知识目标 教 学 1.能够正确拆卸喷油泵。 1.了解喷油泵的工作原理。 目 2.会检修喷油泵。 2.了解喷油泵故障产生的原因。 标 学 习 通过学生在教学平台上进行在线测试的成绩整体分布情况，分析确定出学生在哪个知识点上的者 掌握有问题。 特可能出现的问题:柴油供给系统拆卸前需放油。 征 分 析 教 学 通过本次教学，使学生掌握喷油泵的检修过程。 任 务 重 重点:喷油泵的拆卸。 点 难点:喷油泵的检修。 难 点 作 业 喷油泵常见故障及排除。 或 考 核 参 考 资 料 翻转课堂教学设计 时间 教师活动 序号 步 骤 教学内容 学生活动 ,方法与手段, 分配 与方法 ——课前:MOOC平台在线学习环节 在线学习时将教学视频、课件、学生观看教学视频，看视频和资长(15 分钟)1 观看视频 文本等材料上传到15分钟 掌握基本知识点。 料进行学习。 达到要求可教学平台。 得 30分。 学生回答在线测试问进行在线测20道题，每上传在线测试题及2 在线测试 题，检验自己知识的试，检验学习20分钟 题2分，满分评分标准。 掌握程度。 效果。 40分。 提出一个有 效问题计 10学生观看视频并在线分，解答一个测试后，对自己的问答疑，给出准确解有效问题计 3 在线讨论 讨论 15分钟 题与同学和老师进行释。 10分，参与交流讨论。 一个问题的 讨论计5分， 满分30分。 ——课中:面对面翻转课堂教与学环节 根据在线测试及学生发现问题，解决学1 集中答疑 讨论发现的主要问题思考、记录 5分钟 生的疑问。 进行集中答疑。 操作分20提供车辆，由学生合对学生的操作方分，安全分任务一:作将喷油泵部件逐一法、安全性和拆下10分，部件2 拆卸喷油操作、记录 20分钟 拆下，拆卸过程中时零部件的摆放进行摆放分20泵 刻注意安全。 点评。 分，满分50 分。 检修过程25任务二:分组进行喷油泵的检根据学生反映的情分，工具使用3 检修喷油识别、记录 10分钟 修 况进行指导。 25分，满分泵 50分。 点评学生的操作，提总结讲评 4 及课后作出作业:喷油泵的检点评 思考、记录 5分钟 业 修。 ——课后:反思总结及拓展提升教与学环节 教学视频的展示形式 反思，根据学生意提出改进意1 视频 是否能够引起学生的见改进。 见。 兴趣, 根据学生实际操作知识点与 知识点是否能够保证提出改进意2 实际操作中出现的问题进行学生完成任务, 见。 的结合 改进。 教学内容 一、喷油泵的作用、性能要求和类型 (一)喷油泵的作用 喷油泵又称为高压油泵，它的作用是定时、定量地向喷油器输送高压燃油。 (二)喷油器的性能要求 对多缸柴油发动机的喷油泵有以下性能要求: ?喷油泵的供油次序应符合柴油发动机各缸的工作次序。 ?向喷油器供给足够压力的燃油，来保证良好的雾化质量。 ?根据柴油发动机工作负荷的大小，供给相应的每循环供油量。 ?保证各缸供油量均匀，不均匀度在标定工况下不大于3,,4,。 ?各缸供油提前角一致，相差不大于0.5?曲轴转角。 ?断油迅速，操纵性好。 (三)喷油器的类型 车用柴油发动机的喷油泵按其工作原理不同可分为柱塞式喷油泵、喷油泵-喷油器和转子分配式喷油泵三类。 二、柱塞式喷油泵 国产系列柱塞泵主要有A、B、P、Z和?、?、?号等系列。 柱塞式喷油泵由分泵、油量调节机构、驱动机构和泵体四大部分组成。 (一)分泵 分泵是喷油泵的泵油机构，是产生供油压力和控制供油量的主要组件。 分泵主要由柱塞偶件(柱塞和柱塞套)、柱塞弹簧、弹簧座、出油阀偶件(出油阀和出油阀座)、出油阀弹簧等组成。 柱塞和柱塞套、出油阀和出油阀座是分泵中两对重要的精密偶件，它是通过精密加工和选配而成的，其配合间隙严格控制在0.0015,0.0025 mm范围内，具有很高的强度和耐磨性。 1(柱塞偶件 柱塞偶件是产生高压油的压油元件，其结构如图1-4-17所示。 2.出油阀偶件 出油阀偶件的结构如图1-4-18所示。 出油阀有以下三个作用: ?防止燃油倒流，使高压油管内保持一定的残余压力。 ?防止喷油后滴油。 ?防止喷油前滴油。 3(泵油原理 分泵的泵油原理如图1-4-19所示。 当柱塞自上止点下移时，其上泵腔容积增大，产生真空度，当柱塞上端面低于柱塞套上进油孔上缘时，燃油自低压油腔经进油孔被吸入并充满泵腔及柱塞头部凹穴部分，直至下止点，完成进油过程。 随后柱塞自下止点上移，起初有一部分燃油从泵腔被挤回低压油腔，直到柱塞上部的圆柱面将进油孔完全封闭为止。此后，柱塞继续上移，柱塞上部的燃油压力骤然增高到足以克服出油阀弹簧的作用力时，出油阀即开始上升。当出油阀上的圆柱形减压环离开出油阀座时，高压燃油便自泵腔通过高压油管流向喷油器。 柱塞继续上移，当柱塞上的斜槽与进油孔开始接通时，泵腔内的燃油便经柱塞上的直槽、斜槽和油孔流向低压油腔。这时，泵腔中油压迅速下降，出油阀在弹簧压力作用下立即复位，喷油泵供油立即停止。此后柱塞仍继续上行，直到上止点为止，但不再泵油。 (二)油量调节机构 油量调节机构的作用是执行驾驶员或调速器的指令，改变分泵供油量以满足柴油发动机使用工况的要求。柱塞式喷油泵一般通过转动柱塞，即改变柱塞的有效行程来达到改变供油量的目的。在维修时，通过它可以调整各缸供油的均匀性。 油量调节机构有齿圈齿条式、拨叉拉杆式等几种基本形式。 1.齿圈齿条式油量调节机构 齿圈齿条式油量调节机构的工作原理如图1-4-21所示。 齿圈齿条式油量调节机构传动平稳、工作可靠，但是结构复杂，成本较高。 2.拨叉拉杆式油量调节机构 拨叉拉杆式油量调节机构的工作原理如图1-4-22所示。 (三)驱动机构 驱动机构的作用是为喷油泵的运行提供动力并控制其运动，保证供油准时。它主要由滚轮式挺柱体和喷油泵凸轮轴组成。 凸轮轴传递推力使柱塞运动，产生高油压，同时还保证各分泵按柴油发动机的工作顺序和一定的规律供油。 滚轮式挺柱体的作用是变凸轮的旋转运动为自身的直线往复运动，推动柱塞上行供油。此外，改变滚轮式挺柱体的工作高度即改变了封闭柱塞套进油孔的时刻，因此可用来调整各分泵的供油提前角和供油间隔角。 滚轮式挺柱体有调整垫块式、调整螺钉式、不可调整式三种形式。 (四)泵体 泵体是支承和安装喷油泵所有零件的基础。泵体在工作中还承受很大的载荷，因此要求泵体应有足够的强度和刚度。 泵体分组合式和整体式两种。由于整体式泵体刚度好，密封性强，是目前国内外新型泵体的主要采用的形式。 泵体下端的凸轮室有机油，以保证传动机构的润滑。 喷油泵的润滑方式有两种:一种是独立润滑，单独向喷油泵壳体及调速器壳体中加注机油，此种方式需经常检查和加换机油。另一种是压力润滑，将喷油泵、调速器和柴油发动机的润滑系统连通起来，并使机油不断循环。 泵体中的机油用油管从柴油发动机润滑系统主油道引来，并经回油管流回油底壳。 三、喷油泵的拆卸与装配 (一)喷油泵的拆卸 ?首先清洁喷油泵外表面。 ?准备好干净的拆装场地和清洁的轻柴油。 ?用台虎钳夹紧泵体下部 (注意不要夹得太紧)，拧出出油阀紧固座(油管接头)，取出限程支柱、出油阀弹簧及出油阀。 ?将专用工具(出油阀座拉出器)拧在出油阀座螺纹上，将出油阀座及密封环一并拉出。 ?将喷油泵倒置，使其支承法兰向上，用专用工具将导向套筒向下压，用螺丝刀轻轻撬出弹簧锁圈，然后取出导向套筒、硬块、柱塞、上下弹簧盘、 弹簧和 油量调节套筒(齿圈)。 注意:在取柱塞、油量调节套筒前要先检查一下柱塞与油量调节套筒、油量调节套筒与齿杆有无装配标记，如果没有应先做好标记再拆下。 ?将泵体翻转，使支承法兰向下，拧出柱塞套筒定位螺钉，取出柱塞套筒，把柱塞放入柱塞套内，一起成对放置。 ?拧出齿条的导向螺钉，取下泵体上的齿条。 至此喷油泵零件已全部拆下。 (二)喷油泵的装配 喷油泵的装配与拆卸顺序相反。 ?将柱塞套装入泵体中，并定位螺钉定位。 ?使泵体支承法兰向上，安装齿条、导向螺钉、 油量调节套筒(齿圈)，注意两者的配合记号。装上上弹簧盘、柱塞弹簧、柱塞、下弹簧盘，注意柱塞的凸耳与油量调节套筒的缺口标记，放上硬块，装上导向套筒、用专用工具将导向套筒压下，把弹簧锁圈压入泵体的环形槽内。 ?将泵体翻转，使支承法兰向下，装入出油阀座与出油阀、密封环、出油阀弹簧及限程支柱，拧上螺纹接头，并夹紧在台虎钳上按规定拧紧。 ?喷油泵按原样装好后，要检查柱塞在齿条整个行程范围内的旋转情况，齿条应无阻碍地自由移动。在同喷油器一起检查时，齿条移至2~3刻度，应开始供油。 四、柱塞式喷油泵的检修与调试 (一)柱塞偶件的检修 1.柱塞偶件的外观检验 柱塞偶件外观检验发现有以下情况时应更换: ?柱塞表面有明显的磨损痕迹。 ?柱塞弯曲或头部变形。 ?柱塞或柱塞套有裂纹。 ?柱塞头部斜槽、直槽及环槽边缘有剥落或锈蚀等现象。 ?柱塞套的内圆表面有锈蚀或显著的刻痕。 ?齿圈齿条式油量调节机构的柱塞副，其柱塞下端的凸耳与旋转套筒的配合间隙不得超过0.15 mm(标准值为0.02~0.10 mm)。 2.柱塞滑动性能试验 先用洁净的柴油仔细清洗柱塞偶件，并涂上干净的柴油后进行柱塞滑动性能试验，如图1-4-27所示。 3.柱塞密封性试验 ?将各分泵机构中的出油阀拆除，放出泵内的空气，将喷油器试验器的高压油管接入出油阀接头。 ?移动供油量调节机构的齿条或拉杆，使喷油泵处在最大供油位置。转动喷油泵凸轮轴，使被测柱塞移动到行程的中间部位，柱塞顶面应完全盖住进油孔和回油孔。 ?将喷油器试验器的压力调至20 MPa后停止泵油，测定压力下降至10 MPa时所用时间应不小于48,(4×d)s。 (二)出油阀偶件的检修 1.出油阀偶件的外观检验 出油阀偶件外观检验时发现有以下情况时应更换: ?出油阀的减压环带有严重的磨损痕迹。 ?锥面磨损过多，并有金属剥落痕迹和划痕。 ?出油阀体和阀座端面及锥面有裂纹。 ?阀体或阀座锥面锈蚀。 2.出油阀滑动性试验 将出油阀及阀座在柴油中浸泡后，拿住阀座，并在竖直位置向上抽出阀体约1/3，松开时阀体应能在自重作用下落座。以在几个不同位置上试验都能符合上述要求为良好。 3.出油阀密封性能试验 将出油阀从出油阀座拉出约5 mm(减压环与出油阀座平齐),堵住出油阀座的下孔,然后用力压出油阀，以压时费力、松开时出油阀能自动弹出为正常，否则为密封不良;或者先堵住出油阀座下孔，拉出出油阀约5 mm(减压环与出油阀座平齐)，然后放松出油阀，以出油阀能自动吸回为正常。 (三)喷油泵的调试 1.喷油泵的固定 喷油泵在试验台上的安装应牢固可靠，喷油泵凸轮轴和试验台传动轴要保持同轴度。由于不同型号的喷油泵存在尺寸差异，在喷油泵与底座间要选用高度适合的垫块。联轴器胶木接盘的长孔与十字轴接头的配合不能有明显的晃动。 喷油泵固定后，应运转平稳、无异响。 在试运转时，应注意检查以下项目: ?各衬垫及接头处是否有渗漏现象。 ?凸轮轴转动是否平顺。 ?各部轴承是否过紧，温度是否过高。 ?操纵臂、供油拉杆及其他操纵部位是否有运动阻滞现象。 ?运动部位有无异响。 ?各分泵的供油是否正常。 如发现异常情况，必须在排除异常后才能进行喷油泵和调速器的调试。 2.供油时间的调试 (1)溢油法 所谓溢油法是利用油泵试验台配置的高压燃油泵，先将燃油加压至4.4 MPa以上，送入喷油泵的低压油腔，当柱塞处于下止点时，柱塞套上的进油口未被挡住，高压燃油便从低压油腔顶开出油阀经高压油管自标准喷油器的放气油管流出;然后转动凸轮轴使柱塞上行，当柱塞顶部边缘刚好将进油口挡住时，高压燃油被阻断，回油管马上停止回油，此时即为该柱塞开始供油的时刻，其数值可以通过指示装置读出。 用溢油法检验新喷油泵或更换新柱塞副的喷油泵的供油开始时刻比较准确，用于柱塞副磨损的喷油泵，因配合间隙加大，高压油渗漏，回油不干脆，测量误差较大。 (2)测时管法 试验前，先将测时管装在一缸的出油阀接头上，转动喷油泵凸轮轴使分泵泵泵油，直至测时管不冒气泡为止，将多余燃油除去，使管内燃油刚好与管口齐平，然后缓慢转动凸轮轴，管口油面上凸时停止转动，此时即为第一分泵的供油开始时刻。查看联轴器刻线，并按前述方法调整和测试其余各缸分泵。 溢油法精度高，操作方便，但只有在试验台有高压油路时才能使用。测时管法设备简单，测量精度也比较高，但是操作较麻烦，工作效率低。 3.供油量的调试 喷油泵供油量的调试主要是指额定转速供油量和怠速供油量的调试。 额定转速供油量是保证柴油发动机在额定工况时所需的供油量。 怠速供油量是维持柴油发动机怠速运转，克服内部阻力所要求的供油量。 在对供油量进行调试时，各缸供油量应均匀稳定，以保证柴油发动机平稳运转，各缸供油不均匀度可按下式计算: 各缸供油不均匀度=2×(最大供油量一最小供油量),(最大供油量十最小供油量) (1)额定转速供油量的调试 使喷油泵以额定转速运转，将操纵臂固定在最大供油位置，各缸喷油100次，检查各缸供油量，应符合原厂规定。如油量不符合规定或不均匀度过大，可松开调节齿环或拨叉的固定螺钉，将柱塞控制套相对于调节齿环转动一定角度，或将拨叉相对供油拉杆移动一段距离后拧紧固定螺钉，即可改变供油量。 (2)供油量达不到要求的处理方法 在调试供油量时，常会遇到某一气缸或两个以上气缸的供油量达不到要求的现象，可参考下述方法处理。 ?某一缸的供油量达不到要求时 此时应检查出油阀是否卡住或密封不良。检查时，起动试验台的低压燃油泵，喷油泵凸轮轴不转动，松开该缸的喷油器放气螺钉，并使其柱塞停在下止点附近，若喷油器不断滴油，说明出油阀有故障，如阀卡住、弹簧折断或密封锥面不密封等。如更换出油阀偶件后无效，则应检查喷油器针阀偶件或更换新针阀偶件。 ?两个以上气缸的供油量达不到要求 在额定供油量和均匀度调整合格后，在调整怠速供油量时，出现某缸供油过多而某缸供油过少，可将两个出油阀调换，因两个出油阀磨损程度的差异，对调后可能达到使用要求。 ?供油不稳定 在调试中如出现某缸供油量忽多忽少的现象，应检查调节齿圈或油量调节拨叉是否松动、柱塞下端凸块与控制套简直槽的配合间隙是否过大、柱塞与调节臂是否松动。检查后进行针对性的修理或更换。 4.调试注意事项 (1)滚轮组件的有效高度 在调整供油开始时刻时，不要将滚轮组件的调整螺钉拧出过多或选用过厚的调整垫片，以免柱塞在最高位置时与出油阀座下平面相碰。当柱塞在上止点时，其顶面与出油阀座之间应有0.3,0.6 mm的间隙。此间隙的检查应在柱塞到达上止点时进行，即当柱塞在上止点时，用螺丝刀撬起柱塞弹簧座，在柱塞下部与滚轮组架之间用塞尺进行检查。 (2)柱塞结构的影响 柱塞回油斜槽在柱塞中部时，喷油泵供油开始时刻是固定的,而供油结束时刻随负荷大小而变化，即随供油量多少而变化。对此种柱塞，规定的是供油开始的角度。 对回油斜槽在顶部的柱塞，其供油开始时刻随负荷大小而变化，而供油结束时刻不，所以此类喷油泵规定的则是供油结束时刻，其调整时应以供油结束时的角度为标准，变 调整方法也有所不同。采用溢油法校验时，转动喷油泵凸轮轴使柱塞上行，使标准喷油器回油管有油溢出，当柱塞头部斜槽封闭进油孔时，供油开始，此时回油管停止溢油。柱塞继续上行至横槽开启回油孔时，供油停止，回油管又开始溢油，此时检查联轴器上与喷油泵壳上的刻线是否对正，如果不对正，应按上述方法进行调准，并按供油顺序检查其他各缸。 5.喷油泵调试后的复验 喷油泵调试后的复验应注意以下事项: ?喷油泵和调速器调试后，应对所有试验项目进行复验，以免调整过程中出现互相影响，尤其是调速器起作用的转速与供油量调试中的影响。如发现问题要及时排除。 ?将各部紧固螺钉、调整螺钉仔细拧紧，以防止在发动机工作中出现松动现象，造成故障。 ?从试验台上拆下喷油泵后，倒掉原有机油，用柴油清洗后按规定加入干净的机油。 ?用油漆在油量调节齿条与油量调节套筒或调节拉杆与拨叉结合处，以及调速器各调整螺钉处做出位置标记。 ?装好喷油泵侧盖和调速器盖，在出油阀接头处加盖防尘罩，在喷油泵进、出油口及输油泵进、出油口加上防尘螺塞，以防灰尘落入。 ?在各重要调整部位加铅封。