学习目标
1.了解柴油机的正时的主要要求
2.掌握潍柴WP12、东风雷诺dCi11和康明斯ISM等柴油机齿轮室安装要点
基础知识
1.柴油机齿轮室装配有哪些正时要求?
(1)配气正时 配气正时就是曲轴和凸轮轴之间正确的相位关系。柴油机装配中,只有保证了配气正时,气门的打开和关闭时刻才能与活塞运动相匹配。配气正时保证了正确的配气相位。
提示:配气相位是指进、排气门开闭时刻及其开启的持续时间。具体内容包括以下4个方面。
◇进气门早开:使气缸进入进气行程时,排气门已经有效打开,保证进气更充分。
◇进气门晚关:利用气流的惯性,多进气。
◇排气门早开:使气缸进入进气行程时,排气门已经有效打开,保证排气更彻底。
◇排气门晚关:保证排气更彻底。
配气相位图如下:
图5-29 配气相位图
进气门早开角 α—进气门晚关角 β—排气门早开角 γ—排气门晚关角 δ—气门门重叠角α+δ
由图5-29所示可知,进气门开启角度为α+β+180°;排气门开启角度为γ+δ+180°。柴油机的配气相位角,厂家通过试验确定。一旦机型确定下来,相位角就确定下来。进、排气门凸轮的轮廓决定的气门相位角和气门升程。
齿轮室装配中,如果曲轴和凸轮轴间位置关系发生错误,尽管进排气门总的开启角度不会变化,但进(排)气门的提前开启角和延迟关闭角会以相同的变化值同步变早或变完,这会直接影响柴油机的动力性和油耗,当相位偏差过大时,甚至无法起动发动机。因此柴油机装配一定保证配气正时。
(2)喷油正时 机械泵柴油机,高压油泵齿轮与曲轴间应该有正确的相位关系,只有这样才能保证正确的喷油提前角。喷油提前角是影响柴油机工作的重要参数。喷油提前角过大,会使柴油机工作粗暴、产生敲击;而喷油提前角过小,会使柴油机加速无力、水温过高。共轨柴油机只要曲轴和凸轮轴信号同步,就可以保证正确的喷油正时。
2.共轨柴油机,高压油泵柱塞泵油时刻与喷油器喷油时刻间没有直接联系,可为何有些共轨柴油机油泵安装还有正时要求呢?
这是由于这些柴油机凸轮轴位置传感器安装于高压油泵之上的缘故。只有正确安装高压油泵,才可以保证曲轴转速信号与凸轮轴转速信号同步。如果油泵齿轮错误安装,曲轴转速传感器和凸轮轴转速传感器之间信号不再同步,ECU将无法正确判定1缸上止点位置,发动机会无法起动。
3.为保证各齿轮间的正时要求,都有哪些实现手段?
1)齿轮之间正时标记只要将齿轮上的标记对正安装,即可保证正时要求。这种方式应用最为广泛。
2)正时销定位曲轴、凸轮轴及高压油泵,具有准确、高效的特点。康明斯发动机多用正时销定位。
3)定位曲轴的1(6)缸上止点标记。飞轮与飞轮壳体间,或曲轴带轮与正时罩盖间正时标记用于将曲轴定位于1缸上止点。此标记用于齿轮室安装、油泵拆装和气门间隙调整。
实际操作
1.潍柴WP12共轨柴油机齿轮室正时标记及安装要点
提示:潍柴WP12共轨柴油机齿轮室布置情况如图5-30所示。在齿轮室中,配气正时通过齿轮上的正时标记来保证。此款柴油机由于凸轮轴转速传感器安装在油泵上,所以油泵安装也有正时要求。
图5-30 潍柴WP12共轨柴油机齿轮室安装图
1—曲轴齿轮 2—凸轮轴齿轮 3—高压油泵齿轮 4—中间齿轮 5—空压机齿轮(www.daowen.com)
1)曲轴和凸轮轴安装完成后,先将曲轴盘转至1(6)缸上止点,即将飞轮观察孔上的0T线与飞轮上的凹坑对正(图5-31)。
2)盘转凸轮轴,将凸轮轴上的正时销孔与飞轮壳连接板中的沉孔对正(图5-32),然后插入正时销、将凸轮轴定位。
图5-31 WP12柴油机上的1缸上止点标记
图5-32 用于定位凸轮轴的沉孔
3)安装中间齿轮。确认中间齿轮上的正时标记与曲轴和凸轮轴上的正时标记对正。完成此过程后,配气正时就得到了保证。
4)高压油泵及齿轮的安装。
注意:油泵需要与油泵齿轮组装在一起后,再装到发动机上。在发动机总装过程中,油泵安装可以接续以上操作进行。而就车拆装油泵时,并不需要拆卸齿轮室,只需要将曲轴定位于1缸压缩上止点,就可以进行油泵安装。
油泵的安装步骤如下。
◇将法兰盘装于油泵上。
◇在泵轴上安装定位键,将油泵齿轮装于泵轴上,然后将锁紧螺母拧紧。
◇拆下法兰盘正时销孔上的螺堵。转动泵轴,使法兰盘上的销孔与高压泵齿轮上的沉孔对正;使用一个φ4的销轴,插入法兰盘销孔和油泵齿轮沉孔中、将泵轴定位。
◇将组装完的油泵总成,整体装入发动机。齿轮完成啮合、油泵推入到位后,将法兰盘上的刻线与中间连接板上的凹坑对正(图5-33),然后将法兰盘上的固定螺栓拧紧。
◇最后取下定位销,将销孔用螺堵封堵。
2.dCi11柴油机齿轮室正时标记及安装要点
dCi11柴油机在曲轴齿轮、凸轮轴齿轮、凸轮轴惰轮、高压油泵齿轮和高压油泵惰轮上均设有正时标记(数字),齿轮室装配时,只要将这些标记依次对正安装,就可以保证配气正时和油泵正时。dCi11柴油机齿轮室布置如图5-34所示。
3.康明斯ISM柴油机齿轮室正时标记及安装要点
康明斯ISM11柴油机齿轮室结构如图5-35所示。惰齿轮2与曲轴齿轮、凸轮轴齿轮、附件驱动齿轮间有正时要求,正时记号分别为“0”“X”“V”。齿轮室装配时,要将以上3个正时标记对正。附件驱动轴用于驱动空压机和燃油泵。空压机和燃油泵虽然没有正时要求,但附件轴带轮(图5-35中未画出)上有用于顶置机构调整的“A”“B”“C”标记,只有齿轮按正时标记安装,才能够保证附件带轮标记指示正确。如图5-35为康明斯ISM11柴油机齿轮室布置情况。
图5-33 潍柴WP12高压油泵的正时方案
图5-34 东风雷诺dCi11柴油机齿轮室布置
图5-35 康明斯ISM柴油机齿轮室布置
你学会了吗?
1.柴油机的齿轮室装配都有哪些要求?
2.潍柴WP12柴油机油泵的装配步骤是怎样的?
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