摘要： 柴油发电机工作时，喷油器向气缸中喷入燃油是有时间限制的，要在活塞到达上止点前某个时刻喷入，以保证混合气充分混合，柴油发电机正常工作。要求活塞到达压缩上止点前喷油泵就必须向喷油器供油，这个供油时间是用曲轴转角来表示，叫做供油提前角。供油提前角是影响柴油发电机燃烧过程的一个重要因素，供油提前角最佳时，柴油发电机的动力性和经济性最好。在使用过程中，由于有关零件的磨损或相对位置的变化等原因，供油时间会发生改变，当它超过一定范围后会使柴油发电机性能变坏，工作不正常。使用中要注意喷油泵的供油时间是否正确，以保证柴油发电机工作性能良好。本文说明供油正时的含义与供油提前角的取值范围，分析供油时间过早与过迟两种故障表现及其判断方法，梳理供油时间不正确的原因与调整方式，并介绍就机检查、装机校准与调整供油正时的具体步骤。
一、何谓“供油正时”
1. 供油正时的基本含义
（1）供油正时的定义
供油正时是指喷油泵正确的供油时间，一般用供油提前角表示。柴油机喷油泵的驱动与供油正时关系与供油正时位置分别如图1、图2所示。
（2）用曲轴转角表示的原因
喷油泵的供油由曲轴通过正时齿轮或联轴器驱动，其供油时刻与曲轴转角之间存在固定的对应关系，因此用曲轴转角来表示供油时间，便于测量与比较。
（3）供油正时与配气正时的区别
供油正时决定喷油泵向喷油器供油的时刻，配气正时决定气门开闭的时刻，两者均以曲轴位置为基准，但控制的对象不同。
（4）供油正时的重要性
供油正时正确与否直接影响燃烧过程，因此是柴油发电机装配、检修与运行中都需要重点确认的参数。
2. 供油提前角的定义
（1）定义的表述
供油提前角是指喷油泵第1缸柱塞开始供油时到该缸活塞行至上止点时曲轴转动的角度。
（2）定义的要素
该定义包含三个要素：一是以第1缸为基准；二是以柱塞开始供油为起点；三是以活塞行至上止点为终点，两点之间的曲轴转角即为供油提前角。
（3）供油提前角与喷油提前角的关系
供油提前角是喷油泵开始供油的时刻，而喷油提前角是燃油实际喷入气缸的时刻，两者之间存在因高压油管传压与喷油器开启压力造成的滞后，因此供油提前角略大于喷油提前角。
（4）定义的重申
供油提前角是指喷油泵第1缸柱塞开始供油时到该缸活塞行至上止点时曲轴转动的角度。
3. 供油提前角的取值范围
（1）常见取值范围
一般柴油发电机供油提前角为15～25°，供油提前角过大或过小都会影响发动机的工作性能。
（2）取值范围的差异
具体数值因机型、燃烧室形式与转速不同而有所差异，直接喷射式燃烧室的供油提前角通常大于分隔式燃烧室。
（3）最佳供油提前角
供油提前角最佳时，柴油发电机的动力性和经济性最好，此时燃烧过程在上止点附近充分进行，热效率较高。
（4）随工况变化的特性
最佳供油提前角随转速升高而增大，因此部分机型装有离心式供油提前角自动调节器，可根据转速变化自动调整。
4. 供油正时的意义
（1）对燃烧过程的影响
供油正时决定了燃油喷入气缸的时刻，进而影响混合气的形成与燃烧过程，因此是柴油发电机运行中需要重点关注的一项参数。
（2）对动力性与经济性的影响
供油提前角过大或过小都会使动力性与经济性下降，前者导致工作粗暴与机件冲击，后者导致后燃严重与热效率降低。
（3）对启动性能的影响
供油时间过早会使启动困难、曲轴易反转；供油时间过迟则使启动时燃烧不良、冒白烟。
（4）使用中的关注要点
在使用过程中，由于有关零件的磨损或相对位置的变化等原因，供油时间会发生改变，当它超过一定范围后会使柴油发电机性能变坏，工作不正常。因此使用中要注意喷油泵的供油时间是否正确。
|
图1 柴油机喷油泵的驱动与供油正时关系 |
图2 柴油机喷油正时位置和记号 |
二、喷油泵供油时间不正确故障表现
1. 供油时间过早
（1）主要表现
柴油发电机不易启动，曲轴容易反转，且在工作中气缸内将会产生清晰的敲击声，甚至引起机件的早期磨损、功率降低、怠速不良。
（2）启动困难的原因
供油过早使着火滞燃期延长，在此期间积存大量燃油，一旦着火燃烧便显得特别粗暴，缸内压力升高率过大，启动时活塞上行阻力增加，因而启动困难。
（3）曲轴反转的原因
供油过早时，燃烧在上止点前大量放热，燃气压力对活塞产生反向推力，严重时使曲轴出现反转现象。
（4）敲击声的来源
敲击声来自燃烧压力升高率过大造成的活塞与气缸壁、轴承与轴颈之间的冲击，即通常所说的敲缸。
（5）判断方法
判断时，可由低速往中、高速迅速加大加速踏板试验：如加速踏板加大得越急、异响越严重；转速升高后，响声减弱或消失；迅速收回加速踏板时响声消失，转速降低后响声又有所恢复，则为供油时间过早。
（6）判断方法的机理
加速踏板加大越急，供油量增加越快，滞燃期内积存的燃油越多，燃烧越粗暴，因而异响越严重；转速升高后，滞燃期缩短，燃烧趋于平稳，响声减弱；收回加速踏板时供油量减少，响声随之消失。
2. 供油时间过迟
（1）主要表现
容易引起发动机过热、冷却水箱沸腾、增加柴油消耗量；转速不能随加速踏板加大而迅速提高，排气冒白烟，经济性和动力性差。
（2）过热与水箱沸腾的原因
供油过迟使燃烧过程大量延续到膨胀行程，后燃严重，燃烧产生的热量不能有效转化为机械功，而是随排气带走并传给冷却系统，导致水温升高甚至沸腾。
（3）油耗增加的原因
后燃使热效率下降，为输出同样的功率需要消耗更多的燃油，因而柴油消耗量增加。
（4）冒白烟的原因
供油过迟时，部分燃油在膨胀行程中未能完全燃烧便随废气排出，形成白色油雾，表现为排气冒白烟。
（5）转速响应迟缓的原因
燃烧过程滞后使缸内有效压力偏低，输出转矩不足，因而转速不能随加速踏板加大而迅速提高。
（6）判断依据
遇上述现象即可确定为供油时间过迟。
3. 两种故障表现的对比
（1）启动性能的对比
供油过早时启动困难且曲轴易反转；供油过迟时启动时燃烧不良、冒白烟。
（2）声音表现的对比
供油过早时气缸内有清晰敲击声；供油过迟时通常无敲击声，但运转显得沉闷无力。
（3）温度表现的对比
供油过早时机件受冲击而早期磨损；供油过迟时发动机过热、水箱易沸腾。
（4）烟色表现的对比
供油过早时易冒黑烟；供油过迟时排气冒白烟。
（5）对比判断的意义
通过启动性能、声音、温度与烟色四个方面的对比，可在不拆检的情况下初步判断供油时间是过早还是过迟，为后续调整提供方向。
三、喷油泵供油时间不正确的原因与调整
1. 正确的供油正时标志
对于柴油发电机，飞轮壳观察窗的上止点记号要对准飞轮上表示供油提前角的刻度（或者正时齿轮室盖上的指针对准曲轴带轮上刻度），此时表示柴油发电机供油提前角为规定的最佳值。
2. 供油时间不正确的原因
如果喷油泵供油时间不正确，原因主要有：
（1）偶件磨损
柱塞偶件、出油阀偶件磨损严重。
（2）传动件磨损
柱塞挺杆（随动柱）、调整螺栓、滚轮、滚轮衬套和滚轮销轴磨损严重。
（3）锁紧螺母松动
柱塞挺杆调整螺栓锁紧螺母松动，螺栓位置改变。
（4）凸轮磨损
凸轮轴凸轮磨损严重。
（5）轴承磨损
凸轮轴轴承磨损严重，凸轮轴径向跳动过大。凸轮轴轴承磨损如图3所示。
（6）连接件损坏或松动
凸轮轴锥形轴颈半圆键键槽或半圆键损坏，凸轮轴与花键轴套错位，固定螺母松动。
（7）齿轮连接松动
凸轮轴传动齿轮与花键接盘固定螺栓松动，传动齿轮磨损严重等。
（8）装配粗心
但更多的情况下是由于装配喷油泵或正时齿轮时粗心，正时齿轮室各齿轮安装不对，正时齿轮室齿轮要按装配记号安装，记号错乱就会造成供油时间过早或过晚，同时还导致配气相位改变。
图3 柴油机凸轮轴轴承磨损
3. 调整的基本原理
（1）调整的实质
不论什么原因造成的供油时间不准，都要进行调整。各种类型柴油发电机无论是安装凸轮的凸轮轴或是带有凸轮的凸轮轴与曲轴按固定速比传动；还是齿轮传动或是链传动，只要改变两轴的相位，即改变了燃油凸轮的相位，喷油泵的供油正时也发生改变。
（2）整体式凸轮轴的调整
对于整体式凸轮轴（小型柴油发电机）调节整机的供油正时可松开喷油泵凸轮轴连接法兰盘，转好调节角度后再重新连接。
四、供油正时故障排除方法
调整后喷油泵供油时间依然不正确故障，要通过以下的方法进行排除。
1. 就机检查供油正时
喷油泵固定在柴油发电机上，可能因为各种情况造成供油正时不准，这时就需要检查供油正时。
（1）摇转曲轴至规定位置
一人摇转曲轴使I缸活塞处于压缩行程（即I缸进、排气门都出现间隙）时，当固定标记正好对准飞轮或曲轴胶带轮上的供油提前角记号时，停止摇转曲轴。
（2）有正时标记时的检查
对于有喷油泵第一分泵开始供油正时标记的，检查联轴器（或自动提前器）上的定时刻线标记是否与泵壳前端上的刻线记号对上。若两记号正好对上，则说明供油正时正确；若联轴器上的标号还未到泵壳刻线记号，则说明供油时间过晚；反之若联轴器上的标记已超过泵壳刻线记号，则说明供油时间过早。
（3）无刻线记号时的检查
而对于联轴器和泵壳前端无刻线记号的，此时就应该拆下喷油泵I缸高压油管，一人摇转曲轴，当快要到达I缸供油提前角位置时，要缓慢摇转曲轴，一人凝视I缸出油阀的出油口油面，当油面刚刚向上一动时，停止摇转曲轴，检查飞轮或曲轴胶带轮上的供油提前角刻线是否与其对应的指针对上（为以后检查方便，这时可在联轴器和泵壳上补做一对正时记号）。
2. 装机校准供油正时
柴油发电机大修和喷油泵检修后重新安装时，必须检查供油正时，并利用正时调整工具（图4）。
（1）摇转曲轴至规定位置
顺时针摇转曲轴，使第I缸活塞处于压缩行程上止点前规定的供油开始位置，即固定标记对准飞轮或曲轴胶带轮上的供油提前角记号。
（2）对准喷油泵刻线
转动喷油泵凸轮轴，使喷油泵联轴器（或自动提前器）上的定时刻线标记与泵壳前端上的刻线记号对准。
（3）推入并紧固
向前推入喷油泵，使从动凸缘盘的凸块插入联轴器并与之接合，在拧紧主动凸缘盘和中间凸缘盘的两个螺钉时，应使两凸缘盘上的标记对准，这样，即可保证柴油发电机的供油提前角符合要求。
图4 康明斯柴油机正时调整工具
3. 调整供油正时的方法
在检查供油正时时，如果发现供油提前角过小或过大，就要进行调整，常用的调整方法有：
（1）转动泵体调整
① 适用结构
用正时齿轮和花键轴头直接插入驱动喷油泵，大多用三角固定板或法兰盘与机体相连。
② 弧形长孔
三角固定板和法兰盘上分别有3个或4个弧形长孔。
③ 调整方法
采用上述方法固定喷油泵，如果检查的供油正时不准，只需松开相应的3个或4个固定螺栓，通过弧形长孔，适当转动泵体来调整供油提前角即可。
④ 转动方向与提前角的关系
调整时，将泵体逆着驱动轮的旋向转动一个角度，就可使供油提前角增大；如将泵体顺着驱动轮旋向转动则可使供油提前角减小。
（2）转动泵轴调整
① 适用结构
用联轴器驱动的喷油泵，在连接盘上有2个弧形长孔。
② 调整方法
调整供油提前角时，可松开连接盘上的2个固定螺栓，将喷油泵凸轮轴顺旋向转动一个角度，便可增大供油提前角；逆旋向转动一个角度，则可减小供油提前角。
③ 调整后的紧固
调整完后，拧紧连接盘上的2个固定螺栓即可。
（3）两种调整方法的比较
转动泵体调整通过改变泵体与机体的相对位置实现，转动泵轴调整则通过改变凸轮轴与连接盘的相对位置实现，两者均以改变凸轮与曲轴的相位关系为实质，选用哪种方法取决于喷油泵的驱动与固定结构。
总结
本文围绕柴油发电机供油正时的含义、故障表现与调整方法展开，说明供油正时是指喷油泵正确的供油时间，一般用供油提前角表示，即喷油泵第1缸柱塞开始供油时至该缸活塞行至上止点时曲轴转动的角度，常见取值范围为15～25°。供油时间过早表现为启动困难、曲轴易反转、气缸内有清晰敲击声，可通过加速踏板试验判断；供油时间过迟表现为过热、水箱沸腾、油耗增加、排气冒白烟与动力性差。两者在启动性能、声音、温度与烟色四个方面表现相反，可作为初步判断的依据。其原因包括柱塞与出油阀偶件磨损、挺杆与滚轮等传动件磨损、锁紧螺母松动、凸轮与轴承磨损、连接件损坏以及装配时正时齿轮记号错乱等。其意义在于：供油提前角是影响燃烧过程的关键参数，过大或过小都会使动力性与经济性变差，因此在使用中应定期检查供油正时是否正确。按就机检查、装机校准与调整供油正时的步骤操作，并根据喷油泵结构选择转动泵体或转动泵轴的调整方式，使供油提前角恢复至规定值，可避免因供油时间不当造成的启动困难、机件早期磨损与燃油消耗增加，从而保证柴油发电机工作性能良好。
----------------
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
