1.VE分配泵常见故障现象及其原因分析
由于分配泵的构造和工作都与柱塞泵有差别,因此,在采用分配泵的柴油机燃料系中,故障的种类,外表特征及分析、诊断和排除方法等也不同,分配泵几种常见的故障及其产生的原因可叙述如下。
(1)柴油机起动困难或不能起动 这一故障的根本原因是分配泵不能供油或供油太少。可能的原因有:
1)分配柱塞卡滞不能动作或动作不灵活;油量调节套筒卡在停车位置;分配柱塞尾端密封螺塞松动漏油;调压阀不起作用等。可视情拆解检查,作相应的处理。
2)断油电磁阀损坏或电磁阀的电源线接触不良,使电磁阀不能正常工作,喷油泵高压腔中不能进油。可更换电磁阀或排除线路故障。
对于装有VE喷油泵的柴油机,当起动柴油机时,出现曲轴能转动而柴油机不能起动的故障时,应重点考虑并检查燃油供给系统电磁式停油装置是否将电能转变为机械能,继而控制阀门打开或关闭油路。
检测方法是:用检测灯测量断油电磁阀电源线接头有无电流通过,若无电,说明驾驶室线束插头或熔体盒插头脱落,或是熔体被烧断;如果断油电磁阀电源线接头有电,应检查断油电磁阀工作是否良好。
检查断油电磁阀工作状态的方法是:将起动开关在“ON”档和“OFF”档上进行切换,仔细查听断油电磁感应阀内有无轻微的磕碰声,若有声音,说明断油电磁阀工作良好;若无声音,说明断油电磁阀有故障。阀门不能开启,一般是由于电阻和电磁线圈损坏,不能控制阀门动作。此时可采取将阀体内弹簧和阀门取出这一应急措施,强迫油路畅通,即可起动柴油机,但是,回场后应该立即更换电磁式停油装置。
3)分配柱塞、分配套筒、油量调节套筒等精密件过度磨损,间隙过大,造成供油不足,可修复或更换磨损零件。
4)二级输油泵(滑片式输油泵)输油压力不足。VE型分配泵为整体密封结构,其供油提前角的提前特性和充油效率时刻受到输油泵输油压力的影响。一般而言,输油泵压力不足将直接影响柴油机的起动甚至正常工作。
主要因素有:①输油泵过度磨损,特别是滑片与两侧盖板的配合间隙过大,引起较高转速时泵腔内压正常而低转速时泵腔内压过低,引起柴油机起动困难或低速时功率不足。②泵体内侧面磨损或拉伤引起的在泵油过程中窜油。
分配泵可在车上就机检查输油压力,先拧下喷油泵壳体上的放气螺钉,在该位置接上装有0~980kPa压力表的接头,起动柴油机测量其输油压力(如英国产DPA型喷油泵:500r/min时不小于2.45kPa,2700r/min时不小于64kPa)。
5)调速器故障。起动弹簧变形或调速杠杆球头销变形,使柱塞供油有效行程减小,起不到起动加速作用。
6)安装调试故障。输油泵装反,不但供不了油,相反从泵腔中吸出柴油;凸轮盘定位销与驱动轴键槽不在同一条直线上,导致供油顺序发生变化;进油接头与回油接头装反,不能向喷油泵供油,引起柴油机起动困难或无高速且低速工作不稳;预行程和MS行程调整不当。
7)燃油管路中有空气。排除方法是:用扳手放松喷油泵溢流阀上的放气螺钉;用手扳动输油泵手柄泵油,直至出油阀处出现燃油为止;放气后,顺时针方向转动放气螺钉,并拧紧。油水分离器中空气排放的方法是:在油水分离器排放螺塞下面的乙烯软管端放置容器;逆时针方向转动约5圈松开排放螺塞,然后用手扳动输油泵手柄泵油,直到油水分离器内充满燃油为止;当放完空气后,拧紧排放螺塞,然后再泵几次油即可。注意:柴油机起动运转后,油水分离器的排放螺塞处不应有漏油现象。
(2)柴油机突然熄火 这一故障的常见原因是低压油路不能连续供油或供油不足。可能的原因如下:①油路中有空气,可视情排除空气。②断油电磁阀损坏或电路出现故障,应更换断油电磁阀或排除电路故障。③柴油箱内的柴油不足或无油,应加注柴油。④燃油滤清器或管路被脏物堵塞,应清洗燃油滤清器或管路,并更换滤芯。
(3)功率不足排气冒烟 可能的原因如下:①供油时间调整不当。供油时间不当,柴油燃烧不完全、不及时,可调整供油时间。②压力控制阀故障。油泵泵腔压力随着柴油机转速的增高而增大,压力的大小是通过控制阀自动调节而实现的,如果压力控制阀出现问题,将影响整个柴油机的特性。压力控制阀常常因为堵塞而卡滞或卡死,引起泵腔压力过高或过低,从而造成自动提前装置提前过多(内压过高)或滞后(内压过低),产生冒烟现象,引起柴油机功率不足。③增压补偿器LDA问题。增压补偿器的作用是随着柴油机转速的变化而自动增加或减少喷油泵供油量,一旦出现问题将影响柴油机中高速的运转。如连接销或销轴卡滞(卡死),引起柴油机排烟异常或功率不足,主要是因为低速供油量高于正常值,而高速供油量低于正常值;膜片破裂起不到加减油效果;补偿器行程取决于弹簧预紧力的大小,预紧力大,行程减小,起作用晚,造成提速缓慢甚至无法提速;反之,由于供给过多的燃油,就会产生冒烟没劲现象。④柱塞弹簧折断。柱塞的回位是通过弹簧的压缩力来实现的,如果断裂,柱塞行程就会减小,燃油腔容积亦减小,进入的燃油就减少,主要表现在无中高速,工作无力。⑤出油阀严重磨损及出油阀弹簧折断。出油阀严重磨损使配合间隙增大,密封性能被破坏。当停止供油时,高压油管的残余压力降低,在下次喷油时,为使高压油管的油压达到喷油器开启压力,则需要更长的时间,这样喷油时间就滞后了,同时由于出油阀的泄漏,关闭就会提前;如果出油阀弹簧折断,不能使阀芯迅速落座,同样会使喷油时间滞后,从而产生柴油机冒烟没劲、加速性差、功率不足等故障现象。⑥分配柱塞、分配套筒或油量调节套筒磨损,使供油量不足。⑦喷油器有故障。
(4)转速不稳定
1)飞锤架轴向间隙过大,引起怠速游车。
2)调速杠杆球头销磨损、松动及整个杠杆变形,影响油量的稳定性,从而产生调速不良、转速不稳甚至飞车等故障现象。
3)油量调节套筒(泄油环)卡滞。柴油机在不同转速下,调节套筒处在相应的位置,通过其位移的大小来控制油量的大小及停油早晚,但当其卡滞在不同位置时,就会出现无高速/加不上速或者无低速/转速下不来等故障现象;如果调节套筒运动不灵活,就会出现柴油机工作不稳或者加速(降速)慢等现象。此外,柱塞不灵活或偶件密封性差等也会导致该故障。
4)二级输油泵叶片滑动不灵活,造成泵腔压力不稳,引起正时活塞抖动,使柴油机不能稳定工作。
(5)VE型分配泵卡死原因分析VE泵的柱塞,工作时即有压油作用又有分配作用,旋转速度为1000~2000r/min,每转1圈泵油4~6次,其配合间隙仅为3μm,稍有不慎,极易卡死。
卡死位置通常是在2个部位。一是柱塞与套筒之间卡死。此时柱塞很可能被扭断,柴油机熄火后,再也无法起动,无油从油泵头喷出,加大节气门也无反应。二是柱塞与油量调节套筒之间卡死。油量调节套筒工作时仅在柱塞表面滑动,并不转动,一旦卡死,油量调节套筒与柱塞同步旋转,而调速杠杆总成上的球头又不让环转动,因此,在强大的回转力矩作用下,球头被挤落,杠杆总成被强行扭弯。在卡死的瞬间,凸轮盘上的定位销有被切断的可能。
1)燃油不清洁是卡死的主要原因:①油中含水或腐蚀性液体,误加入汽油、低品质柴油等,导致锈蚀、破坏润滑油膜,造成卡死。②过滤器失效,微小硬质颗粒进入泵内导致卡死。③油泵长期运转不维护。由于泵安装在柴油机侧面,经常处于高温状态,燃油中烃化合物裂解成微小炭粒,附着在各零件壁上,逐渐积累成微小颗粒,此微小颗粒一旦进入高速运转的精密运动副中,也是造成卡死的原因之一。④泵内缓冲块系橡胶件,长期经受转矩作用,并不断承受冲击载荷,容易老化,老化后易剥落成碎小颗粒,这些小颗粒一旦进入柱塞腔,也有可能使柱塞卡死。
2)调试时操作不当也是卡死的原因之一。柱塞在柱塞套中高速旋转,它们表面之间的润滑与散热,全靠泵油分配过程中泄出的少量燃油进行,一旦无油泄出,柱塞即不能散热与润滑,严重故障即可能发生。例如调试中电磁阀没有接通电源,或接通电源后电磁阀不起作用;再如,在调试停油转速时,试验台长时间运转,大量燃油从油量调节套筒泄出,而无油从分配孔压出。在这些情况下,柱塞与套表面无油润滑与散热,极有可能卡死。
3)热车浇凉水也可能使油泵卡死。正常运行时,油泵一般较热,此时不宜使油泵遭遇凉水,避免泵头外壳收缩导致柱塞卡死。
2.VE分配泵故障案例分析
案例1:电磁式断油阀电路中电阻损坏导致柴油机起动后熄火
(1)故障现象 一辆EQ1141G型载货汽车,装配的是VE型分配式喷油泵。将点火开关转到“起动”位置,柴油机起动,松开点火开关待其自行回到“工作”位置后,柴油机立即熄火。
(2)故障查找分析 首先检查油箱,油量充足。检查低压油路,油路正常。拆开高压油管接头,起动柴油机,检查高压油路,油压充足。怀疑喷油器工作不正常,拆下喷油器,在喷油器手泵试验台上检查,喷油压力和喷雾质量均符合标准。由于起动柴油机检查高压油时油压充足,开始误以为VE型分配泵熄火电磁阀(电磁式断油阀)工作是正常的,再次检查熄火电磁阀,发现点火开关处于“工作”位置时,熄火电磁阀的接线柱上无电流通过,检查熄火电磁阀电路,发现电路中的电阻损坏(断路)。
由前述熄火电磁阀的工作原理(见图5-79)可知,点火开关处于“起动”和“工作”位置,流过线圈的电流通过了不同的线路。将点火开关转到“起动”位置,从蓄电池来的电流直接流经熄火电磁阀感应线圈,而将点火开关转到“工作”位置时,从蓄电池过来的电流通过电阻后再流经线圈,以避免线圈长时间通过较大的电流而导致过热烧坏。当该电阻断路损坏,起动后点火开关回到“工作”位置时,线圈无电流,阀门关闭高压油路,因而柴油机熄火。
(3)故障排除 更换同型号的电阻,故障排除。
案例2:电磁式断油阀阀芯尺寸大导致速度下降,行驶无力
(1)故障现象 一辆东风EQ1118G型汽车上安装的喷油泵为VE型分配式单柱塞喷油泵(简称VE型分配泵),柴油机因喷油泵上的燃油电磁式断油阀(以下简称电磁阀)有缺陷而起动不着。换上一个新的电磁阀,柴油机能顺利起动。然而在汽车行驶中发现行驶速度明显降低,并且行驶无力。于是汽车停驶,并作了如下试验:扳动喷油泵上的操纵臂向增油方向徐徐转动,柴油机转速平稳提高,当柴油机转速增至近1600r/min,再继续扳动操纵臂向增油方向转动时,柴油机转速不但不提高,反而有所降低,并随之出现了转速忽高忽低、排气管随着转速波动而一股一股地向外冒黑烟的现象。
(2)故障查找分析 根据上述故障现象,我们认为故障的原因可能是新换上的电磁阀仍有缺陷。为此,将喷油泵从车上拆下来,安装到喷油泵试验台上进行检测,其结果是:喷油泵操纵臂在大节气门位置,泵速300r/min时,供油正常;当泵速达到800r/min时,供油量大幅度下降;当泵速再提高时,喷油泵竟然停止供油了。而后,我们试着将电磁阀阀芯和回位弹簧一起去掉,电磁阀阀体仍装到喷油泵上,经试验喷油泵各种转速供油恢复正常。将原电磁阀拆下,换上一个新的进口电磁阀,经过试验,喷油泵燃油供给或切断正常,各种转速供油量也正常。由此说明原先换上的电磁阀确有缺陷。
将原电磁阀和新的进口电磁阀在电磁吸力、外壳尺寸等方面进行了比较,结果加上规定电压后,电磁吸力相同;外壳尺寸相同,回位弹簧完全一样,唯阀芯尺寸有所差异(新换上的正常阀芯总长度为25.9mm,如图5-88所示,而原阀芯总长度为26.5mm)。
从上述两个电磁阀的比较情况来看,其差异在阀芯总长度上,出现故障的原阀芯比新换上的正常阀芯长0.6mm。测量电磁阀壳体内径尺寸、安装长度及泵头上电磁阀相应安装孔的尺寸,经过计算,在电磁阀安装到泵头上后,当电磁阀通电开启时,正常阀芯端面距泵头上阀座有1.9~2.0mm;而故障阀芯端面距泵头上阀座只有1.3mm左右。由此说明,由于原阀芯开启高度小,喷油泵在柴油机加速时供油不足,因此柴油机也就达不到预期的转速(最高空转转速只能达到1500r/min左右),并且柴油机转速出现波动,功率随之下降,使汽车行驶速度降低,行驶无力。
图5-88 正常阀芯尺寸
1—阀芯 2—回位弹簧
(3)故障排除 上述喷油泵在换上一个新的进口电磁阀并在喷油泵试验台上校正后,安装到柴油机上。经发动试车,起动容易,柴油机最高空转转速达到2800 r/min,高速时转速波动现象消除。该汽车经长途运行,表明柴油机运转平稳、功率充足。
案例3:电磁断油阀阀芯异物导致柴油机不能熄火
(1)故障现象 一辆EQ1141G型载货汽车,停车后关闭点火开关,柴油机不能熄火。
(2)故障查找分析 柴油机不能熄火,说明气缸还有燃料供给,据此推断熄火电磁阀工作不良。检查熄火电磁阀电路,未见异常;拆下熄火电磁阀,发现阀芯端面上附有铁屑等异物;将VE型分配泵从车上拆下分解检查,发现凸轮盘、滚轮的工作面均磨损出现麻痕。
熄火电磁阀当点火开关处于“OFF”档时,感应线圈电路被切断,电磁吸力消失,在阀芯回位弹簧弹力和阀芯自身重力的作用下,阀芯向下落座,关闭油路,使柴油机熄火。在上述故障中,由于VE型分配泵的凸轮盘与滚轮异常磨损,产生的铁屑随柴油的流动到达阀芯端面被吸附在阀芯端面上,导致点火开关关闭后,阀芯虽向下落座,但关闭不严,仍有少量柴油通过,造成柴油机不能熄火。
VE型分配泵对柴油品质的要求较高,上述故障中凸轮盘与滚轮的异常磨损,很可能是由于柴油品质不合格,润滑效果差造成的。
(3)故障排除 彻底分解、清洗分配泵的各零部件,更换凸轮盘及滚轮,装复后在喷油泵试验台上进行校正。校正后将VE型分配泵装到车上,排除油路中的空气,起动柴油机试车,关闭点火开关,柴油机顺利熄火。
案例4:调压阀O形密封圈损坏导致油路进空气
图5-89 VE型分配泵调压阀结构
1—活塞 2—弹簧 3—弹簧座 4、5—O形密封圈 6—挡圈 7—内压控制体 8—泵体
(1)故障现象 一辆东风EQ1141G型汽车,在平坦的路面上行驶时,一切正常;但当汽车上坡时,柴油机出现自行熄火现象。
(2)故障查找分析 经检查,油箱中的柴油充足,但油路中有空气,把空气排除后,柴油机能够起动,可是汽车上坡时,柴油机又自行熄火。于是拆下喷油器,在试验台上检查,喷油器雾化良好、喷油压力正常。对低压油路中的油管、一级输油泵、柴油滤清器等件进行检查,也未发现问题。将VE型分配泵从车上拆下,清洗后解体检查,发现调压阀下O形密封圈(见图5-89)外部已与壳体圆柱面相平,密封圈不仅老化,而且严重变形。
调压阀上O形密封圈外部是空气,内部是柴油低压部分并与VE型分配泵进油侧相通。由此可知,调压阀上O形密封圈的作用是将外部空气与柴油低压油路隔开,防止空气进入到VE型分配泵低压油路中。当调压阀上O形密封圈因严重老化而出现变形之后,将造成密封不严。当汽车行驶在平坦路面时,油面较深,使进油管下端进油口处静态油压较高。此时一级输油泵和VE型分配泵内的二级输油泵将柴油足量地输送到VE型分配泵泵室内,以供柴油机正常运转。这时,低压油管及VE型分配泵进油口处的油压高于外界大气压,外部空气不会从调压阀上O形密封圈密封不严处进入到VE型分配泵进油口。当汽车上坡时,汽车前高后低,由于油箱中油面波动、倾斜,以及坡度缘故,可能造成低压油管内和滑片式输油泵进油口处的柴油压力低于外界大气压,外部空气便从调压阀上O形密封圈密封不严处进入到VE型分配泵进油口,尔后被VE型分配泵中的滑片式输油泵吸入到泵室内,最后导致VE型分配泵供油中断、柴油机自行熄火。
(3)故障排除 更换调压阀的上、下O形密封圈,并按要求将调压阀装复,将装好的VE型分配泵在喷油泵试验台上校正后装回到车上,经数次上坡试车,柴油机再没有出现自行熄火现象。
案例5:低压油道堵塞导致调压阀故障
(1)故障现象 一辆东风EQ2102型汽车,喷油泵维修后,行驶约60km时,出现行驶无力、时而自行熄火现象,且熄火后柴油机起动困难。
(2)故障查找分析 该车因维修后行驶里程较短,根据故障现象怀疑喷油泵出现故障。将VE型泵从车上拆下,清洗后安装到喷油泵试验台上进行检查,发现泵内柴油压力极低,故怀疑VE型分配泵的调压阀有问题。将调压阀拆下检查,发现其内部的零件全部脱出。将调压阀、喷油泵按照要求装复并再次检查试验,发现泵内柴油压力仍然很低;再次检查调压阀,发现调压阀内部零件又全部脱出。更换新的调压阀总成,情况依旧。分析认定调压阀无故障,故障应该是喷油泵低压油道堵塞导致。将喷油泵分解检查,发现喷油泵的进油口处有异物。
在检修喷油泵时,维修人员为防止杂物进入喷油泵内,曾使用棉布堵塞过喷油泵进油口,致使少量棉布掉进了喷油泵的进油道中。车辆行驶一段里程后,棉布被吸到喷油泵的进油口处,并堵塞了部分进油口,使堵塞部位前的油路压力升高。该压力经过调压阀体上的回油孔作用于调压阀顶部,推动滑阀,进而推动弹性座克服其与调压阀体的摩擦力,将滑阀和弹性座推出阀体,同时阀体内弹簧随之脱出,导致输油泵的进油道与出油道直接连通,使泵腔内燃油压力无法升高,喷油泵供油不足;最后体现为柴油机起动困难、行驶无力,并伴有自行熄火现象。
(3)故障排除 将喷油泵进油口处异物清除后,安装到喷油泵试验台进行试验,喷油泵高速运转时泵内燃油压力达到0.8MPa,将喷油泵装车后进行试车,该车起动顺利。
案例6:调压阀活塞卡死导致怠速不稳
(1)故障现象 一辆东风EQ1118G型汽车,柴油机怠速不稳,转速忽高忽低,高速时运转基本正常。
(2)故障查找分析 根据对东风柴油车的维修经验,怠速不稳、转速忽高忽低,一般为VE型分配泵调速部分有缺陷或油量调节套筒在其柱塞上移动不灵活所致。为此,将喷油泵从车上拆下来,首先清洗其外部,然后将喷油泵解体进行检查,结果未发现调速部分有缺陷,油量调节套筒在其柱塞上移动也很灵活。在对喷油泵其他部分进行检查时,发现喷油泵上的供油提前器活塞卡在最大提前角位置上。接着将喷油泵装复后安装到喷油泵试验台上进行检测,又发现喷油泵泵腔压力过高,当泵速为300r/min时,泵腔压力高达0.8MPa(规定为0.2~0.3MPa),拆卸调压阀检查,发现喷油泵上的调压阀活塞卡死在关闭位置上。
由调压阀原理可知,调压阀的作用是控制泵腔内的柴油压力在规定范围内。当作用于活塞上的柴油压力超过弹簧力时,弹簧被压缩,活塞向上移动,当活塞打开调压阀壳体上的回流孔时,泵腔内的压力通过回流柴油进行调节。当喷油泵上的调压阀活塞卡死在关闭位置时,调压阀将失去其功能,致使喷油泵泵腔压力过高。在这种情况下,供油提前角调节器活塞逐渐移至最大供油提前角位置,结果导致喷油泵在柴油机怠速或低速时供油提前角不适当地增大,造成柴油机工作粗暴,并且使得怠速不稳定,转速忽高忽低。
当柴油机工作在高速时,虽然喷油泵供油提前角调节器的活塞同样在最大供油提前角位置,但由于此时喷油泵的供油提前角与柴油机的转速基本相匹配,所以柴油机在高速时运转基本正常。
(3)故障排除 先将喷油泵上的调压阀解体进行维修,使活塞在调压阀壳体内移动自如,然后将调压阀装复,并安装到喷油泵上,再将供油提前角调节器活塞整修灵活,最后将喷油泵在喷油泵试验台上进行测试。通过调整,当泵速为300r/min时,喷油泵泵腔压力达到0.25MPa。喷油泵安装到车上,经发动试车,柴油机怠速平稳,转速忽高忽低的现象消失。
案例7:VE型泵回油螺钉堵塞导致柴油机热车加速困难
(1)故障现象 一部东风EQ1141G型汽车,在炎夏之季,当汽车行驶一段路程柴油机走热后,发现功率明显不足。当汽车行驶遇到障碍降速后再加速时,一次踏下加速踏板,车速难以提高,需踏2或3次加速踏板,车速方能提高。再继续行驶一段路程遇障碍时,无论踏多少次加速踏板,车速总是提高不起来。停车后,直接扳动喷油泵上的操纵手柄向加油方向转动,柴油机转速仍然提不高。经全面检查,燃油路无异处,但喷油泵有过热现象。接着柴油机已不能起动。试着将一桶冷水徐徐地浇在喷油泵上进行冷却,尔后起动柴油机,起动着了,并且也能加速。继续行驶,上述故障现象又出现,这充分说明故障原因是由于喷油泵过热所致。
(2)故障查找分析 东风EQ1141G型汽车上装用康明斯柴油机,匹配的喷油泵为VE型单柱塞分配式喷油泵。将喷油泵从汽车上拆下来解体,喷油泵各个零件经全面检查和测量,并未发现可疑之处,只是柱塞磨损较重,但这只会造成加速迟缓,而不会导致过热。在清洗回油螺钉时发现堵塞严重,用气吹不通。
图5-90 VE型分配泵回油螺钉 1—回油螺钉 2—回油孔 3—滤网
在VE型单柱塞分配泵回油口上安装的回油螺钉(溢流阀),其结构如图5-90所示。在空芯螺钉的中孔安装有一个滤网,在其圆柱面上有一个ϕ0.6mm的回油孔。回油螺钉的作用是对返回柴油箱的柴油进行节流以保持泵腔柴油具有一定的压力,并且柴油从回油孔流出能把泵腔内的热量带走以保持泵腔内不致过热;其内的滤网是将回油进行过滤,使柴油里的杂质不能进入油箱内。
因此,当回油螺钉严重堵塞后,喷油泵在运转时,泵室内的燃油经回油螺钉处回流油箱的燃油极少,甚至不回油。致使泵室内各配合零件在运转中摩擦所产生的热量不能带走,最终导致喷油泵过热。喷油泵过热后,使泵室内燃油温度也过高,燃油粘度严重降低,在柱塞压油时泄漏太多(柱塞磨损更加大泄漏),供油量大减,所以柴油机转速提高不起来,自然汽车就加不上速。同理,由于起动油量也大减,所以柴油机不能起动。
当喷油泵过热时用冷水降温,将减少喷油泵柱塞在压油时的泄漏,情况会好转,回油螺钉严重堵塞问题不解决,故障现象将不可消除。
(3)故障排除 清洗回油螺钉、回油孔和滤网,重新装复故障消除。
案例8:回油螺钉装配错误导致无法加速
(1)故障现象 有一部东风EQ1118G型汽车,柴油机因起动困难,VE型分配式喷油泵泵头柱塞磨损而更换了新泵头,并进行了校正。之后,将喷油泵安装到车上,排尽油路中的空气,柴油机起动后怠速运行正常。可是,在怠速的基础上却加不上速,即柴油机转速不仅不提高,而且有熄火的趋势。数次试验均如此,将喷油泵从车上拆下来重新进行校正,结果依旧。
(2)故障查找分析 将重新测试的喷油泵安装到车上,当安装喷油泵上的回油管时,发现回油螺钉是一个一般的空心螺钉。又经仔细检查发现柴油滤清器出油口上安装的是回油螺钉。在柴油滤清器进油口上安装的是出油口上的空心螺钉。
事实上,喷油泵上的回油螺钉与一般的空心螺钉是不同的(见图5-90)。其回油孔有节流作用。而柴油滤清器出油口上的空芯螺钉与一般的空心螺钉也不一样,在其上面还有一个小空心螺钉,这个小空心螺钉是用于柴油滤清器放空气。当上述3个不同空心螺钉的位置安装错误后,将对进入喷油泵泵腔内的柴油进行节流,造成进入喷油泵内的柴油量大量减少。进入喷油泵内的柴油量能够维持着怠速运转,但是在怠速运转的基础上,再增加柴油机转速时其油量就不够用了,故导致柴油机无法加速。
(3)故障排除 重新按要求装复回油螺钉、空心螺钉等到正确位置,故障消除。
案例9:供油提前角自动调节器活塞行程过小导致车辆在行驶中加速缓慢
(1)故障现象 一辆东风EQ1118G型汽车,在行驶中加速缓慢,经拆卸和校正喷油泵,检测各转速下供油均正常,但仍然加速缓慢。
(2)故障查找分析 拆检VE型分配式喷油泵上的供油提前角自动调节器(见图5-80),其内部活塞移动自如。进一步检查发现,当喷油泵转速为1300r/min时,泵腔燃油压力只有0.6MPa,而规定值为0.81~0.87MPa;再测量供油提前角自动调节器活塞行程,当喷油泵转速为1300r/min时,活塞行程为1mm,但规定值为1.7~2.5mm。
泵腔燃油压力过低,提前角自动调节器弹簧的预紧力过大,均会使提前角自动调节器的活塞行程减小。活塞行程减小后,喷油泵在中、高速时的供油提前角相对减小,燃油不能在上止点附近燃烧,造成后燃等不利影响,使柴油机功率发挥受到影响,也影响了加速性能。
(3)故障排除 当喷油泵转速为1300r/min时,将泵腔燃油压力调到0.9MPa;调整后,测量该活塞行程,比调整前增加了一些,但仍未达到规定值。为使活塞行程达到规定值,又通过减少该活塞弹簧处的调整垫片来降低弹簧的预紧力,直到活塞在喷油泵转速为1300r/min时的行程为2.4mm。将喷油泵装车路试,加速良好。
案例10:VE型喷油泵柱塞与套筒抱死扭断
(1)故障现象 一台东风EQ1141平头货车,装配康明斯6BT5.9型柴油机,喷油泵为VE型高压分配泵。该车由于柴油机气门头断裂到某汽车修理厂进行修理。在柴油机修理完成冷磨4h后,由低速300r/min升到900 r/min左右时,突然听到喷油泵一侧发出“嘎巴”一声,同时看到喷油泵泵头处冒出一股白蓝色烟。拆检后发现,喷油泵的柱塞与套筒相互抱死并被扭断。
(2)故障查找分析 此事故发生的原因与曲轴抱瓦是一个道理,有三种可能:一是柱塞与套筒的间隙过小;二是柱塞副之间进入杂质;三是缺少润滑。在冷磨过程中。维修方没有将低压柴油管连接到喷油泵上,因而在冷磨过程中也就不可能有柴油进入喷油泵中去;也就是说,在冷磨时燃油泵的调速器和泵头(分配阀总成)都没有柴油进行润滑和冷却,造成干摩擦,导致事故发生。修理方冷磨过数十台康明斯柴油机,从来未连接过低压柴油管,也没有发生过这种事故,但这实属侥幸。因为这类喷油泵的调速器、分配阀总成和出油阀在工作时都是靠柴油润滑的,故在冷磨前必须将低压柴油管接到分配泵上,并用手动输油泵将喷油泵泵满油后方可开始冷磨。修理方以前的违规操作未出问题,这里有两种可能:一是燃油分配泵内残留的柴油较多没有流掉,这与喷油泵拆装过程中摆放方式有关(柴油是否能够流出来);二是与泵头上的电磁阀是否拆掉有关,因为电磁阀在断电情况下可将油道堵死,分配阀总成内柴油是流不出来的。如果卸掉了电磁阀,阀内柴油流出来(修理方此次卸掉了电磁阀)必然会出现上述事故。
冷磨时间4h也偏长。按交通部有关规范,冷磨只需2h,热磨1.5h。长时间冷磨且泵体中无柴油,无法润滑与冷却柱塞将造成柱塞被抱死。
案例11:VE型分配泵油量控制套筒卡死导致不能起动
(1)故障现象 一辆东风EQ1118G6D1型汽车,行驶里程达到7.5万km时停车后,柴油机突然出现起动不着的故障。(www.daowen.com)
(2)故障查找分析 检查电路,没有问题;检查油箱、油管和燃油滤清器,也没有发现漏油、进气现象。将燃油滤清器拆下检查,发现里面有很多杂质(燃油渣)。更换燃油滤清器,并将油箱里的燃油换成沉淀过的清洁燃油,排除低压和高压油管里的空气后,起动柴油机,柴油机仍然不能着车。将高压油管拆下,用起动机起动柴油机,发现高压油管里只有少量的燃油流出,而且没有油压。根据这一现象分析,判断故障很可能出现在高压油泵。
该车使用的是VE型分配泵,拆下高压油泵并分解检查,发现其柱塞和油量控制套筒(油量调节套筒)卡滞。拆下柱塞和油量控制套筒,发现柱塞上有轻微的拉伤,油量控制套筒孔也有被杂质拉伤的痕迹。因此,分析故障原因可能是VE型分配泵的油量控制套筒正好卡死在柱塞上的溢油口处时,柱塞上方压油腔的燃油经轴向油道,通过溢油口流回壳体油腔内,柱塞上方压油腔的燃油不能产生高油压,所以分配泵上没有高压油流出。造成这个故障的主要原因是燃油清洁度不够,油质较差。
(3)故障排除 将柱塞、油量控制套筒用研磨膏进行研磨,直到油量控制套筒能够在柱塞上灵活自如地前后移动为止。装复分配泵,在试验台上试验,供油良好。将分配泵装复到柴油机上,柴油机能够顺利起动。
案例12:柱塞磨损比较严重导致供油不均
(1)故障现象 有一部东风EQ1118G型汽车,发现行驶速度由低速向中速过渡时柴油机振动较大,同时排气声音异常。停驶后,柴油机在怠速时运转平稳,由怠速向中速过渡时柴油机振动较大。初步认为是喷油器工作不良,为此,将6个喷油器从柴油机上拆下进行清洗校正,结果6个喷油器雾化良好,仅喷油压力有差异(差值为1MPa左右)。将6个喷油器通过调整内部垫片厚度将喷油压力调至25MPa(规定为24.5~25.3MPa)。装车试验,结果故障依旧。
(2)故障查找分析 根据上述故障现象,问题可能出在喷油泵上(该柴油机上匹配的喷油泵为VE型分配式喷油泵)。将喷油泵从车上拆下,经清洗后,装到喷油泵试验台上进行测试检查。发现喷油泵在怠速时各缸供油量基本一致,可是喷油泵在800r/min时的供油量:第2缸为4mL/100次供油,第6缸为8mL/100次供油,其余缸为7mL/100次供油,各缸供油量差值较大,不是正常现象,因为分配式喷油泵供油均匀性好是它的一大特点。
将这台分配式喷油泵解体进行检查,结果发现柱塞磨损比较严重,并且发现柱塞头部各进油槽边缘磨损程度不一致,导致上述中速时出现供油差距较大、中速运转不稳、振动大、排气管排气声音异常现象。
(3)故障排除 根据上述的检查和分析,更换了一个新品泵头,并在喷油泵试验台上进行调试。装车后故障现象消除。
案例13:VE泵油量控制套卡滞导致某个转速“游车”
(1)故障现象 有一辆东风EQ1118G型汽车,装配VE型分配式喷油泵。柴油机工作于某一转速时,出现转速忽高忽低现象,并且在汽车空载时较轻,载货时较重,特别在上坡时更严重。
(2)故障查找分析 上述故障现象一般出在喷油泵上,是喷油泵上的调速器有问题或柱塞油量控制套在柱塞上移动不灵活。为此,将喷油泵从车上拆下进行外部清洗,并检查了外部附件,未发现异常。将VE型泵解体进行检查,结果发现柱塞油量控制套在柱塞中、大油门位置上移动卡滞。调速器及其他零部件未发现异常。
由VE型泵调速器工作过程可知,当调速手柄定在某一位置时,柴油机转速升至某个值,此时调速器飞锤的离心力与调速弹簧的拉力达到了平衡。而此时若油量控制套筒在柱塞相应位置移动卡滞,就不能随转速变化而及时变化其位置。当转速升高时不能及时加油,直至转速更高调速器飞锤离心力更大时才能通过杠杆机构使油量控制套移动;而转速降低时,只有转速更低时弹簧力才能使油量控制套在柱塞上向减油方向移动,致使柴油机转速不能及时恢复到原来的转速,出现柴油机转速忽高忽低现象。
(3)故障排除 将互研膏涂于VE型泵柱塞上,然后,将油量控制套筒套在柱塞上进行互研,直至控制套在柱塞上移动灵活为止。再将VE型泵全部零部件彻底清洗干净后装复,并在喷油泵试验台上进行调试后装到车上。该汽车柴油机经过柴油试车和长途运输,结果表明故障现象不复存在。
案例14:VE型泵调速杆球销变形导致柴油机转速下降
(1)故障现象 一辆东风EQ1118G型汽车,曾发生过柴油机突然熄火故障。经排查,是由于VE型分配泵柱塞卡死在泵头内,造成凸轮盘上的驱动销折断所致。更换1个新的泵头和1个新的凸轮盘后,将分配泵装复,并装入喷油泵试验台进行校正,校好后装车,经试车一切正常,于是又将该车投入使用。但当继续行驶了约600km时,柴油机最高转速降至1700r/min左右(额定转速2600r/min)。
(2)故障查找分析 由于该车喷油泵维修后只行驶约600km就出现上述故障,仍怀疑喷油泵有问题。于是又将喷油泵拆下,将其装到喷油泵试验台上进行检测,发现该泵在各转速下的供油量均较少。因此,将喷油泵分解,对每个零部件进行仔细检查,发现调速杠杆上的球销已变形(向减油方向歪斜),且稍用力就能使球销相对于调速杠杆转动。
分析认为,VE型分配泵柱塞卡死后,使控制套在柱塞上移动受阻,造成调速杠杆上的球销变形(向增油方向歪斜)。由于该泵装入喷油泵试验台上校正时是在球销向增油方向歪斜的状态下进行的,所以该泵装车后经试车一切正常。但该车行驶一段里程后,由于球销在驱动控制套前、后移动时受力,造成球销与调速杠杆的配合松动,并使球销相对于调速杠杆转过一定角度,使得球销由原先向增油方向歪斜变成向减油方向歪斜,所以柴油机转速也逐渐下降。
(3)故障排除 更换1个新的调速杠杆总成,并将该泵装复、校正后装车,经试车,一切正常。
案例15:VE型分配泵传动轴键脱落导致自行熄灭,无法起动
(1)故障现象 有一辆东风EQ1118G型汽车,因柴油机起动困难而更换了VE型分配泵泵头。更换泵头后,柴油机起动容易、加速灵敏。但当汽车正常行驶约80km后,柴油机自行熄火,再也无法起动。
(2)故障查找分析 经检查,柴油低压油路无空气。用起动机带动柴油机转动,高压油管出油,安上喷油器也喷油,但柴油机不着车。初步判断,问题可能在VE型分配泵内部。
将VE型分配泵从车上拆下,拆下时发现传动轴上没有键。由于该VE型分配泵传动轴上相应的键槽磨损变宽,造成键在键槽内紧度不够。当将VE型分配泵安装到柴油机上时,把传动轴上的键碰掉了。这样VE型分配泵齿轮上的锥孔与VE型分配泵传动轴上的锥体吻合后,仅靠传动轴上的螺母将二者固定在一起。经过一段时间受力,其内孔与VE型分配泵传动轴锥体之间逐渐失去紧度而产生相对转动,致使VE型分配泵供油时间严重落后,柴油机被迫自行熄火,并且起动不着车。
(3)故障排除 将一个同型号的新键安装在传动轴上,并将键面用喷针尖打毛以增加键的厚度,经检查紧度合适。将VE型分配泵安装到车上,在排除低压油路中的空气、又排除高压油管中的空气后,柴油机顺利起动工作正常。
案例16:分配头柱塞套长形进油孔堵塞导致功率严重下降
(1)故障现象 有一辆东风EQ1118G型汽车,车用康明斯6BT114B-011型柴油机上匹配的喷油泵为德国波许公司的VE-14型分配泵。在行驶途中突感柴油机功率严重下降,车速提不起来。
(2)故障查找分析 停车检查,发现油路中无空气,VE型分配泵上的供油电磁阀工作正常,供油正时经核对无误,喷油器开启压力正确,雾化良好,柴油机气门间隙无误,气缸压缩力亦在规定范围内。
图5-91 VE型分配泵头柱塞套
1—卡簧槽 2—进油孔 3—泵套 4—出油孔 5—泵套内孔
根据上述故障现象及检查情况,分析认为,问题可能出自VE型分配泵。将VE型分配泵从车上拆下,清洗、解体,对VE型分配泵的每个零、部件及其油道进行仔细的检查,最后发现泵头泵套上的长形进油孔(见图5-91)上卡有一节残胶圈(残胶圈长约5.5mm,直径为2mm),当VE型分配泵泵头泵套上的长形进油孔被一段残胶圈堵塞后,从此处进入的油量将大量减少,在柴油机起动和怠速时,由于泵速低,因此进入的油量还够用,能起动着车和能维持怠速运转。但在全油门时,因节流作用大,从泵头泵套上的进油孔进入的油不够,柴油机出现功率严重下降,汽车转速提不起来的故障现象。
(3)故障排除 根据上述故障原因,将泵头泵套上的进油孔上的残胶圈清除,并将VE型分配泵零、部件装复。之后将该VE型分配泵装到喷油泵试验台上进行测定,结果表明该VE型分配泵各转速供油量恢复正常。然后再将该VE型分配泵装到车上,经运行试验各转速均运转正常。该汽车经长途运输显示柴油机功率充足。
案例17:VE型分配泵传动轴油封漏油导致油底壳油面上升
(1)故障现象 有一辆东风EQ1141 G型汽车,发现柴油机油底壳内的机油有增多现象。
(2)故障查找分析 经过检查认为是VE型分配泵传动轴油封老化所致,为此,更换了一个新品油封装复。可是更换新油封后柴油机油底壳内的润滑油仍有增多现象。一连换了几个新品油封也解决不了问题。
针对上述故障现象,将VE型分配泵从车上拆下,清洗后进行彻底检查,观察到VE型分配泵传动轴安装油封处有明显的螺钉顶的痕迹。之后将传动轴油封拆下发现油封安装孔变形,位置就在螺钉的痕迹处。VE型分配泵传动轴油封安装孔产生变形,在油封装入后油封外圆与油封安装孔贴合不严实,当VE型分配泵工作时,油封内端面处具有一定压力的柴油就会从油封外圆与油封安装孔间漏入柴油机油底壳内,导致润滑油增多。
(3)故障排除 用刮刀修整VE型分配泵传动轴油封安装孔变形处。用完整的旧油封试装,如果发现旧油封外圆有摩擦痕迹,应将旧油封外圆有摩擦痕迹处与油封安装孔对应处作一步修整,直至无摩擦痕迹为止。修整并清洗后可进行安装新品油封。在安装油封之前可在油封外面涂薄薄一层密封胶,然后装复,使油封外端面与油封安装孔外端面平齐即可。
该VE型分配泵传动轴油封装复后,装到喷油泵试验台上进行运转试验,在VE型分配泵高速较长时间运转,泵腔柴油压力达到0.8MPa时,油封无渗漏现象。装车后,经柴油试车和长途运输表明,油底壳内机油增多现象消除。
当拆卸VE型分配泵传动齿轮时必须按规范进行,否则可能导致传动轴油封安装孔变形。VE型分配泵传动齿轮端面上有2个螺孔,在不熟悉VE型分配泵拆卸规范的情况下,拆卸者会将这2个螺孔误认为是顶丝孔。通过两螺孔拧入2个螺钉,使2个螺钉的一端顶在VE型分配泵传动轴油封安装孔的端面上,将传动齿轮顶出,致使VE型分配泵传动轴油封安装孔顶变形。而VE型分配泵传动齿轮端面上的2个螺孔是供专用工具将传动齿轮拉出而设置的。正确拉出传动齿轮的步骤如下:①将柴油机定时齿轮室盖上VE型分配泵传动齿轮的检视孔盖拧下,然后用22号套筒扳手拧下VE型分配泵传动齿轮固定螺母。②将专用工具(见图5-92)上的2个螺栓通过支承板上的两个螺栓导向长孔穿入,然后分别拧入到传动齿轮端面上的2个相应螺孔内。③将顶丝头部对准VE型分配泵传动轴中心孔拧入,即可将传动齿轮拉出。如果在拉出时拧动顶丝的扭力矩感到很大,但是传动齿轮还未拉下,说明传动齿轮上的锥孔与传动轴上的锥体结合得太紧。此时,可用榔头敲击几下顶丝端头(或敲击几下顶丝),传动齿轮就会从传动轴上脱下。
图5-92 VE型分配泵传动齿轮拆卸专用工具
1—顶丝 2—螺栓 3—螺栓导向长孔 4—支承板
案例18:增压补偿器校正销动作卡滞导致柴油机加速迟缓
(1)故障现象 一辆EQ1141G型柴油汽车,柴油机配备VE型分配泵,因分配泵上的增压补偿器膜片下腔通气孔处漏柴油而进行修理,修理后发现柴油机功率明显下降,加速迟缓。修理前汽车行驶有力,加速也快,修理后漏油问题解决了,却出现了上述新问题。
(2)故障查找分析 从车上拆下VE型分配泵,装到喷油泵试验台上进行检查,分配泵各转速下的供油量均符合标准,但是高速时在增压补偿器进气口处通入0.1MPa的压力空气后,其供油量没有增加。拆下增压补偿器进行检查,发现增压补偿器中的校正销(触针6,见图5-86、图5-87)被卡在导向轴套内。分解校正销总成,发现校正销与其上的O形密封圈配合过紧。
该车装配康明斯6BT柴油机(增压柴油机),该增压柴油机配备VE型分配泵并采用了增压补偿器。校正销一端在泵腔与压力柴油接触,一端在橡胶膜片下腔与空气接触。当发现通气孔向外漏油时,说明校正销中部的O形密封圈已老化或损坏,致使泵腔内的压力柴油从校正销和老化或损坏的O形密封圈之间进入膜片下腔,而后从通气孔处漏出。
而更换的新O形密封圈与校正销不配套,两者配合过紧,校正销被卡在导向轴套内,使校正销不能在补偿器阀杆的锥面上移动,使增压补偿器不起作用,导致在气缸进气量增加时,其供油量没有得到相应的增加,从而造成柴油机功率明显下降,加速迟缓。
(3)故障排除 更换与校正销配套的O形密封圈,修复后故障现象消除。
案例19:增压补偿器漏油导致柴油机转速失控
(1)故障现象 有一辆EQ1118G6D型汽车柴油机由高速降到低速时,降速很慢,且柴油机在高速运转时转速有自行升高现象。
(2)故障查找分析 将VE型分配泵分解检查,经检查调速器部分无缺陷。根据上述故障现象和检查结果,认为柴油机除了VE型分配泵正常供给柴油外,可能有额外柴油进入柴油机燃烧室。检查柴油机起动预热系统,工作正常,不存在漏油现象。最后将VE型分配泵增压补偿器与柴油机进气管之间的连接管拆下,发现该连接管接头处有油滴滴出,据此判定增压补偿器有故障。
将增压补偿器分解检查,发现增压补偿器膜片破裂;校正销上的橡胶密封圈老化,引起密封不严;增压补偿器通气塞处较脏,已造成通气塞堵塞。当增压补偿器校正销上的橡胶密封圈老化,又遇增压补偿器膜片下室与外界的通气孔堵塞时,泵腔内的压力柴油通过校正销与橡胶密封圈的密封不良处进入膜片下室,冲破膜片进入膜片上室,通过膜片上室与柴油机进气管之间的连接管进入燃烧室,使得燃烧室得到一些额外燃油。由于这部分燃油不受节气门控制,造成柴油机在高速转动和降速时出现失控现象。
(3)故障排除 更换新的增压补偿器膜片和校正销上的橡胶密封圈,疏通通气塞,并将该泵装入试验台上调试后装车,上述故障得以排除。
案例20:VE型泵二级输油泵滑片卡死导致无法加速
(1)故障现象 一辆东风EQ1118型载货汽车,柴油机为康明斯6BT,行驶速度在60km/h以下时,工作正常。但加速却加不上去,于是送厂检修。
(2)故障查找分析 经检查油路后确定是喷油泵故障,此泵是VE型分配泵。将油泵装在试验台上检查,发现转速在2000r/min以下时,出油正常;超过2000r/min后,有2个缸出油开始减少,至2600r/min时,这2个缸便完全停止供油。通过解体喷油泵,发现其输油泵的1个滑片卡死。
VE型分配式喷油泵采用滑片式输油泵,其构造如图5-93所示,它由转子、偏心环(外圈)、滑片、输油泵盖等零件组成。偏心环中心和转子中心之间存在着一个偏心,滑片装在转子槽内能灵活滑动。当转子在传动轴驱动下旋转时,滑片在其离心力的作用下向外甩开,使外端紧贴偏心环内表面起密封作用。这样在偏心环、转子、滑片、输油泵盖和泵体内端面之间形成了4个密封空间。随着转子转动,由于偏心的影响每个密封空间的容积不断发生变化(见图5-75),当转子与偏心环的间隙不断加大,两滑片之间包络的工作容积不断加大时,将形成局部真空,从而将柴油从进油口吸入腔内。当转子与偏心环的间隙不断减小,两滑片之间的容积逐渐缩小时,柴油被压缩,并从出油口排到泵室内,向泵室内提供所需的油压及流量。
当滑片式输油泵的1个滑片卡死在转子槽内后,原来构成的密封空间连通在一起,可以将进油口和出油口沟通,使得泵腔内刚增加的一些压力又被卸压。因此,泵腔内的柴油压低。只能满足柴油机在中速运转。
图5-93 VE型泵采用滑片式输油泵的构造
(3)故障排除 修磨后,故障排除。
案例21:VE型分配泵二级输油泵安装不当导致高速不供油
(1)故障现象 一辆东风EQ1118G型汽车,柴油机最高转速只能达到1600r/min,功率严重下降。初步认为是柴油机上匹配的VE型分配式喷油泵有问题。将VE型分配泵从车上拆下清洗,在喷油泵试验台上校正,发现当操纵手柄在大油门位置,泵速800 r/min以上时,喷油泵就逐渐不供油了,与柴油机上的故障一致。
将喷油泵进行解体检查,发现泵头柱塞磨损严重,滑片式输油泵磨损也比较明显,且调压阀活塞卡在开启位置,调压阀下部密封圈老化,已不起密封作用。为此解体调压阀进行彻底清洗,直至活塞在阀内灵活移动为止,组装好调压阀,并更换新品密封圈。同时更新了泵头和输油泵。
当将VE型分配泵装复后在喷油泵试验台上校验时,泵速300r/min供油正常,但是,当操纵手柄放置到大油门,逐渐提高泵速至400r/min以上时,喷油泵供油就逐渐中断,经过几次试验均如此。这时认为,VE型分配泵上的供油电磁阀可能有问题。将供油电磁阀阀芯及回位弹簧摘掉,重新试验,故障依旧。后来又将VE型分配泵拆装两次进行检查,结果未发现问题,故障也未解决。
(2)故障查找分析 经过分析,认为新装的VE型分配泵内滑片式输油泵可能有问题,滑片可能卡在转子槽内。遂将VE型分配泵再次解体,经检查,滑片在转子槽内并未卡滞,而是移动灵活。该VE型分配泵在未换件之前,上喷油泵试验台试验,泵速800r/min以上时,喷油泵逐渐停止供油,可是经过更新泵头和输油泵,修复调压阀之后,再上喷油泵试验台试验,泵速400r/min以上时,喷油泵就逐渐停止供油了。故障没有得到解决,怀疑是新换上的泵头和输油泵在质量上和装配位置上有问题。为此就将VE型分配泵重新解体,经过检查,换上去的新泵头没有发现有缺陷,并且安装位置无误。换上去的新输油泵,泵盖没装错,滑片在转子槽内装配位置也正确。当检查到偏心环时,发现装配位置有误,将偏心环的装配基准孔装在(面对VE型分配泵传动轴)了左边,这就是故障的根源。
图5-94 VE型分配泵上的偏心环
VE型分配泵上的偏心环(见图5-94)上有2个安装孔和1个排油孔。偏心环的安装孔(相对的二孔)对偏心环内壁并不是等距离的。制造厂规定,把内壁较厚的安装孔作为装配偏心环的基准孔。偏心环装配于泵壳内,其正确方向是:当VE型分配泵的转动方向为右(标记为R)时,从传动轴方向看输油泵,偏心环上的装配基准孔在泵壳内应位于右侧;当VE型分配泵的转动方向为左(标记为L)时,偏心环上的装配基准孔在泵壳内应位于左侧。当偏心环不按上述规定左右装反时,输油泵将不会排出油。东风EQ1118G型汽车柴油机上的VE型分配泵传动轴转动方向为右转,安装时却将输油泵上的偏心环装配基准孔装在泵壳内左侧。
当输油泵上的偏心环在泵壳内的位置装错以后,输油泵失去输油功能,不向泵腔内输油。校泵时,泵腔内的柴油是喷油泵试验台上配置的专用输油泵提供的0.02MPa压力柴油。当泵速较低时,进入泵腔内的0.02MPa压力柴油还能够供应上,但当泵速增至400r/min以上时,泵腔内就出现逐渐断油现象。
(3)故障排除 将输油泵上的偏心环正确装配到泵壳内,再在喷油泵试验台上进行校正,经检测,泵腔内柴油压力显示正常。将VE型分配泵的各项指标核准后,再将该泵安装到车上,经柴油试车,柴油机空转转速可达2800 r/min,该汽车经长途运输,一切正常。
案例22:一级膜片式输油泵故障导致汽车无法加速
(1)故障现象 有一辆东风EQ1141G汽车,VE型分配泵校泵后柴油机起动顺利,怠速运转平稳,但一加速柴油机就熄火。
(2)故障查找分析 检查低压油路无阻塞现象。经分析认为,校泵前用户反映只是柴油机功率有所下降,没有反映无法加速问题。经询问用户得知在校泵期间用户换了一个一级膜片式输油泵(该膜片式输油泵安装在机体上,由柴油机配气凸轮轴上的偏心轮驱动)。该类型输油泵具有手动输油和自动输油两种功能。使用中手动部分能向VE型分配泵内输油,故怀疑输油泵自动部分有故障,更换一个新的一级膜片式输油泵装复,将油管连接好,并用手动泵排除油路中的空气。柴油机经过运行试验表明,起动顺利,怠速运转平稳,加速时柴油机不再熄火,并且高速运转正常。
案例23:喷油器针阀卡死导致VE型泵进空气,柴油机不能起动
(1)故障现象 一辆EQ1141G型载货汽车,起动时起动机工作正常,但柴油机无法起动。
(2)故障查找分析 首先检查低压油路,油路工作正常;拆开各缸高压油管接头,接通起动机,发现出油压力较低,并有气泡冒出,从柴油机上拆下喷油器检查,发现第2缸喷油器针阀卡死在开启位置。
该车装配的VE型分配式喷油泵,其泵头上安装的出油阀与其他类型喷油泵上的出油阀相比有明显不同。一般出油阀上都有密封锥面和减压环带,前者起单向阀的作用,后者起降低高压油管剩余油压的作用。而康明斯柴油机VE型分配泵上的出油阀(具有油量校正作用的出油阀),如图5-95所示,由于在出油阀芯密封锥面上铣削去一部分,故该出油阀只能起降低高压油管剩余油压的作用,而不能起单向阀的作用。在出油阀减压带上磨出一个或多个小平面,其目的是分配泵在低转速供油时,柴油可通过小平面与阀座之间的间隙流入高压油管,使出油阀的升程和减压行程都相对减小,卸载油量随之减少,实际供油量增加;高转速供油时,由于节流作用增大,通过小平面间隙流入高压油管的柴油相对减少,出油阀升程和减压行程都相对增大,卸载油量增加,实际供油量减少。这样,当分配泵调速手柄处在全负荷位置时,供油量具有随转速下降略有增加的校正特性,正好满足了柴油机转矩储备的要求。
图5-95 VE型分配式喷油泵上的出油阀
1—出油阀芯 2—铣削部分 3—锥面
所以,当第2缸喷油器针阀卡死在开启位置后,第2缸中的高压气体会通过喷油器、高压油管进入喷油泵内。此外,由于VE型泵为单柱塞式喷油泵(即一个柱塞依次向各个气缸供油),因此导致各缸供油压力均不足,使柴油机无法起动着车。
(3)故障排除 将第2缸的喷油器针阀及阀体进行清洗和研磨,使针阀在阀体内的滑动性达到要求。装复喷油器并在喷油器手泵试验台上调试,使喷油器喷油压力和喷雾质量均符合要求。将喷油器装到柴油机上,排除油路中的空气,接通起动机,柴油机立即成功起动。
案例24:泵头螺塞密封不严导致柴油机不能起动
(1)故障现象 一辆东风EQ1118G型汽车,因柴油机不能正常起动而进厂报修。据驾驶员反映,该车柴油机每次起动时,必须先拧下供油电磁阀,拆装供油电磁阀的阀芯及回位弹簧后才能起动柴油机。具体过程是:初次起动柴油机时,要先拆下阀芯及回位弹簧,然后起动柴油机,但当汽车行驶50km停车后,再次起动时,柴油机又起动不着,此时又要将阀芯及回位弹簧装回电磁阀内,柴油机才能起动。起动时能听到阀芯正常工作的声音。
(2)故障查找分析 先将其VE型分配式喷油泵从车上拆下来,装到喷油泵试验台上试验。试验结果起动供油量正常,供油电磁阀及电路也均正常,在较长时间的试验中无断油现象。
图5-96 VE型泵头上的三角螺塞
将喷油泵解体检查,发现泵头上的三角螺塞(见图5-96)拧紧力矩仅为19.6N·m(规定值为58.8~78.5N·m),且三角螺塞的圆形密封带上出现麻点,其上的密封圈老化,出现裂纹。
由于以上原因,造成泵头柱塞上部燃油高压腔、低压腔与外界空气之间密封不严。在柴油机熄火,电磁阀断电切断柱塞供油后,喷油泵由于柴油机运转惯性会空转一会,泵头柱塞下行时,在柱塞上端面与三角螺塞下端面之间的空间将形成真空,此时外界空气因压差而进入泵头柱塞上方。在这种情况下,即使泵腔内无空气也起动不着柴油机。在供油电磁阀开启时,泵头柱塞上方的空气也不能排出,柴油机同样不能起动。
车辆报修前,每次起动之前先拧下供油电磁阀,取出或装回阀芯和回位弹簧后柴油机能起动,是因为拧下供油电磁阀后,泵头柱塞上方的空气就会排到外界,泵腔内的燃油就能充满泵头柱塞上方及中心油道,所以拆装供油电磁阀后柴油机能起动。
(3)故障排除 更换新的三角螺塞和密封圈,用78.5N·m的拧紧力矩将三角螺塞拧紧。将喷油泵装复后在喷油泵试验台上校正。校好后装到车上起动试车,柴油机每次都能顺利起动。
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