摘要： 齿轮室装配中，如果曲轴和凸轮轴间位置关系发生错误，即使进排气门总的开启角度不会变化，进（排）气门的提前开启角和延迟关闭角也会以相同的变化值同步变早或变晚，这会直接影响柴油发电机的动力性和油耗，当相位偏差过大时，甚至无法起动柴油发电机。本文说明配气正时与配气相位的含义及其调整方法，分析凸轮轮廓与气门开闭过程的关系，介绍机械泵喷油正时的调节与校准步骤，并说明共轨柴油发电机高压油泵仍需正时的原因，以及齿轮标记对正、正时销定位与1缸上止点标记三种正时措施的配合使用。
一、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。柴油发电机装配中，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。配气相位指进、排气门开闭时刻及其开启的持续时间。
1. 配气相位
具体内容包括以下四个方面。
（1）进气门早开
使气缸进入进气行程时，进气门已经有效打开，保证进气更充分。
（2）进气门晚关
利用气流的惯性，多进气。
（3）排气门早开
使气缸进入排气行程时，排气门已经有效打开，保证排气更彻底。
（4）排气门晚关
保证排气更彻底。
（5）四个方面的配合关系
进气门早开与排气门晚关在活塞上止点附近形成气门重叠，利用气流惯性实现进气与排气的交替过渡；进气门晚关与排气门早开则分别利用气流惯性增加进气量与保证排气彻底。
2. 凸轮与配气相位的关系
（1）凸轮的结构
凸轮的轮廓保证气门开启和关闭的持续时间符合配气相位的要求。图1中，O为凸轮的中心，EA为凸轮的基圆，AB和DA为凸轮的缓冲段，BCD为凸轮的工作段。
（2）凸轮的工作情况
当挺柱处于EA上时，气门处于关闭状态。当凸轮转至A点时，挺柱开始移动，在缓冲段AB内的某点M处消除气门间隙，气门开始开启，至C点时气门开度最大，而后逐渐关小，至缓冲段DE内的某点N时，气门完全关闭。此后，挺柱继续下落，出现气门间隙，至E点时挺柱又处于最低位置。
（3）缓冲段的作用
缓冲段的作用是使气门在开启和关闭时速度平缓变化，避免因突然开启或落座而产生冲击与噪声，同时也有利于消除气门间隙的影响。
柴油机凸轮的轮廓如图1所示。
3. 配气相位图
（1）开启角度的计算
由图2可知，进气门开启角度为α+β+180°；排气门开启角度为γ+δ+180°。
（2）相位角的确定
柴油发电机的配气相位角，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了气门相位角和气门升程。
（3）装配错误的后果
齿轮室装配中，如果曲轴和凸轮轴间位置关系发生错误，即使进排气门总的开启角度不会变化，进（排）气门的提前开启角和延迟关闭角也会以相同的变化值同步变早或变晚，这会直接影响柴油发电机的动力性和油耗，当相位偏差过大时，甚至无法起动柴油发电机。因此柴油发电机装配一定要保证配气正时。
配气机构相位图如图2所示。
4. 配气相位的调整
（1）通过气门间隙弥补
配气相位不准，可在气门标准间隙内适当改变气门间隙以弥补配气相位，使发动机的动力性、经济性得以改善。
（2）间隙过大造成的偏差
对于某些发动机仅仅由于气门间隙过大，而造成配气相位减少，若将气门间隙调至标准值，一般就能恢复配气相位。
（3）凸轮磨损造成的偏差
如果因凸轮磨损而造成配气相位角减小，只能用更换配气机构凸轮轴等有关零件解决。
（4）调整方式的区别
通过气门间隙弥补属于装配调整，适用于间隙变化引起的偏差；更换凸轮轴属于零件更换，适用于凸轮轮廓磨损引起的偏差，两者的适用范围不同。
|
图1 柴油机凸轮的轮廓 |
图2 配气机构相位图 |
二、喷油正时
对于电控共轨柴油发电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，关系图如图3所示。对于机械泵柴油发电机，高压油泵齿轮与曲轴间应有正确的相位关系，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发电机工作的重要参数。喷油提前角过大，会使柴油发电机工作粗暴、产生敲击；而喷油提前角过小，会使柴油发电机加速无力、温度过高。下列主要介绍的是机械泵喷油正时的调整方法。
喷油正时指的是喷油正确的时间，一种喷油正时控制方法，包括求出基本喷油正时，根据当前发动机工况算出参考增压压力，根据算出的参考增压压力与当前增压压力之差算出喷油正时补偿值，以及用基本喷油正时补偿值补偿基本喷油正时，算出最终喷油正时。
1. 喷油正时的调节
（1）拧下高压油管与喷油器的连接螺母，再拧松与喷油泵连接的螺母，把高压油管转一个角度，使管头朝上再将螺母拧紧。
（2）排除油路中的空气，将调速手柄置于供油位置，按发动机运转方向缓慢转动飞轮，当高压油管中刚刚有柴油冒出时立即停止转动。看飞轮上供油刻线是否对准水箱或指示铁片上的刻线，为了准确可连续做几遍。
（3）当发现供油提前角过大或过小时，拧掉泵体的三个固定螺母，用增加或减少垫片的方法进行调整。增加垫片，供油时间滞后，反之提前。调整完后，进行复查，直至合适为止。
（4）调节原理的说明
增加垫片使喷油泵整体位置升高或后移，柱塞封闭进油孔的时刻相应延后，供油滞后；减少垫片则相反。这一方法适用于泵体通过垫片安装的机型。
2. 喷油正时的校准
喷油提前角由喷油泵的供油提前角保证。为使最佳喷油提前角随转速升高而增大，近年来国内外柴油机常常采用机械离心式供油提前角自动调节器，可根据转速变化自动改变喷油提前角。结构如图4所示。以下为人工调节喷油正时的步骤：
（1）将清洁、调整好的喷油泵总成安装到发动机上。
（2）摇转发动机曲轴，使第一缸活塞处于压缩行程上止点位置。此时飞轮壳检视孔上的指针应对准飞轮上的定时零度线。
（3）反转曲轴28°~31°（即供油提前角），由飞轮检视孔检视。
（4）转动喷油泵凸轮轴，使喷油泵凸轮轴上的定时刻线对准喷油泵体一缸的定时刻线，使喷油泵第一分泵处于开始供油的位置。
（5）对准联轴器主被动盘上的"0"度标记，连接联轴器，旋紧联轴器上的两个紧固螺栓。
（6）逐缸装好高压油管。排除油路内的空气，起动发动机进行运行试验校准。
（7）发动机运转到正常温度，观察发动机的工作情况。
（8）若发现喷油正时不符合要求，可将发动机熄火，然后旋松喷油泵联轴器上的两个固定螺栓。
（9）慢慢转动曲轴少许，使联轴器转动一定角度（顺时针方向转动曲轴为提早，逆时针方向转动曲轴为推迟）。
（10）紧固两个固定螺栓再次起动发动机检查，反复调整直到喷油过早或过迟的现象消失。
（11）校准步骤的顺序逻辑
上述步骤按"安装—定位—反转曲轴—对准刻线—连接联轴器—试运行—微调"的顺序推进，先静态对位，再动态校准，可避免反复拆装。
|
图3 电控柴油机喷油正时控制关系图 |
图4 发动机喷油提前角调节装置 |
三、正时要求的原因和措施
既然共轨柴油发电机的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，为何有些共轨柴油发电机油泵安装还有正时要求？
因为这些柴油发电机的凸轮轴位置传感器安装于高压油泵之上。只有正确安装高压油泵，才能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，则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，柴油发电机也会无法起动。正时措施如下：
1. 齿轮标记对正安装
（1）方式
只要将齿轮上的标记对正安装，即可保证正时要求。
（2）应用范围
这种方式应用最为广泛。
（3）实施要点
装配时应确认各齿轮上的记号清晰可辨，对正后再紧固，避免因记号偏移造成相位错误。
（4）记号对正的检查
装配完成后可手动盘车，观察各缸气门开闭时刻是否与配气相位一致，必要时用正时灯或示波器核对。
2. 正时销定位
（1）方式
正时销定位曲轴、凸轮轴及高压油泵，具有准确、高效的特点。
（2）应用情况
康明斯柴油发电机多用正时销定位。
（3）优点
正时销定位可避免仅凭目视对正记号造成的误差，定位精度较高，适用于对配气与喷油正时要求较严的机型。
（4）使用注意事项
使用正时销前应确认销孔清洁无异物，插入后应能顺利到位；若插入受阻，不可强行敲入，应查明原因后再操作。
3. 定位曲轴的1（6）缸上止点标记
（1）方式
飞轮与飞轮壳体间，或曲轴带轮与正时罩盖间的正时标记用于将曲轴定位于1缸上止点。
（2）应用场合
此标记用于齿轮室安装、油泵拆装和气门间隙调整。
（3）标记的作用
将曲轴准确定位于1缸上止点，是后续对正凸轮轴与高压油泵相位的基础，若该标记未对准，后续各项正时操作均失去准确基准。
（4）标记的检查
装配前应清洁标记部位，确认指针与刻线清晰可见；若标记磨损不清，应重新标记后再使用。
4. 三种正时措施的配合使用
（1）使用顺序
实际装配中，通常先用1（6）缸上止点标记将曲轴定位，再用齿轮标记或正时销完成凸轮轴与高压油泵的对正，最后盘车复核。
（2）适用机型
齿轮标记对正适用于大多数机型；正时销定位多用于康明斯等对正时精度要求较高的机型；上止点标记则是各项操作的共同基准。
（3）配合使用的意义
三种措施并非互相替代，而是分别解决"曲轴定位""凸轮轴与油泵对正""复核验证"三个环节，配合使用可提高正时的准确性。
5. 正时错误的常见后果
（1）配气正时错误
配气正时错误会使气门提前开启角与延迟关闭角同步偏移，导致进气不足或排气不彻底，表现为动力下降、油耗上升、排烟异常。
（2）喷油正时错误
喷油正时错误会使喷油提前角过大或过小，表现为工作粗暴、敲击或加速无力、温度过高。
（3）信号不同步
对于电控机型，油泵齿轮错误安装会使曲轴与凸轮轴转速信号不同步，ECU无法判定1缸上止点，机组无法起动。
（4）后果的严重程度
上述后果从性能下降到无法起动不等，说明正时是装配中不可忽视的环节，装配后应通过盘车与试运行加以确认。
总结
本文围绕柴油发电机配气正时与喷油正时的装配与调整展开，说明配气正时是曲轴与凸轮轴之间的正确相位关系，配气相位由进气门早开、进气门晚关、排气门早开与排气门晚关四个方面构成，凸轮轮廓决定气门开启与关闭的持续时间。齿轮室装配中若曲轴与凸轮轴位置关系错误，进排气门的提前开启角与延迟关闭角会同步变早或变晚，影响动力性与油耗，偏差过大时甚至无法起动。配气相位不准时可在标准间隙内调整气门间隙弥补，若因凸轮磨损造成则应更换凸轮轴。喷油正时方面，电控共轨柴油机依靠曲轴与凸轮轴信号同步保证，机械泵柴油机则依靠高压油泵齿轮与曲轴的正确相位关系保证，可通过增减垫片、旋松联轴器螺栓转动曲轴等方式调整。其意义在于：配气正时与喷油正时相互关联且均以曲轴位置为共同基准，理解齿轮标记对正、正时销定位与1缸上止点标记三种措施各自解决"曲轴定位""凸轮轴与油泵对正""复核验证"三个环节，并按规定的步骤完成对位与校准，装配后再通过盘车与试运行确认，才能避免因相位偏差造成动力下降、油耗上升、工作粗暴或无法起动等问题，从而保障柴油发电机的动力性能与运行可靠性。
----------------
以上信息来源于互联网行业新闻，特此声明！
若有违反相关法律或者侵犯版权，请通知我们！
温馨提示：未经我方许可，请勿随意转载信息！
如果希望了解更多有关柴油发电机组技术数据与产品资料，请电话联系销售宣传部门或访问我们官网：https://www.11fdj.com
