利用二次回歸正交試驗診斷柴油機的供油特性

摘要

柴油機噴油泵的柱塞、出油閥與針閥這三對精密偶

件的磨損直接

影響到柴汕機的供油規(guī)律與各類綜合性能，本論文在現(xiàn)有試

驗的基礎(chǔ)

上，使用二次回歸正交設(shè)計的方法，通過大量的試驗數(shù)據(jù)，

建立了三

大精密偶件的磨損量與供油量之間的定量關(guān)系式，從而更直

觀、清晰

的熟悉到三對偶件的密封性對供油量影響程度的主次關(guān)系。

此外，根據(jù)我們的試驗結(jié)果，關(guān)于某一機型，只要

給出三對偶件

的密封性值，就能夠直接預測出柴油機的供油量，或者者是

明白了柴油

機的供油量與其中兩對偶件的密封性值，就能夠明白另外的

一對偶件

是否發(fā)生了故障，與是否還能繼續(xù)使用。

針對柴油機燃油系統(tǒng)精密偶件磨損后，由于供油量

的變化必定會

引起油壓波形的變化，我們使用高壓油管壓力波形識別的方

法，測取

磨損狀態(tài)卜的柱塞副、出油閥副與針閥副工作壓力波形，研

究高壓

油管壓力波形所反映的偶件磨損狀況。

這一課題的研究有著重要的實際與應用意義，為執(zhí)

行

GB/T18344-2001《汽車保護、檢測、診斷技

術(shù)規(guī)范》提供可靠的柴

油機燃油系統(tǒng)精密偶件故障診斷方法，從而提高發(fā)動機的工

作可靠

性、節(jié)約燃油消耗與充分發(fā)揮柴油機的使用性能。

關(guān)鍵詞：柴油機精密偶件磨損供油量供油壓力

第一章

概述

柴油機的噴油泵要緊是由柱塞、出油閥與噴汕嘴等

精密偶件構(gòu)成的，這些偶

件通過長期的使用，不可避免的會受到磨損，導致供油壓力

降低、使發(fā)動機油耗

增加與供油不正時，會產(chǎn)生起動困難、功率不足、工作粗暴

與排放煙度不符合要

求等故障。隨著現(xiàn)代維修業(yè)的進展，人們試圖通過對發(fā)動機

故障外在表現(xiàn)規(guī)律的

總結(jié)，實現(xiàn)發(fā)動機的不拆卸故障診斷，這也越來越成為汽車

維修的現(xiàn)代化要求。

為了實現(xiàn)發(fā)動機故障的不拆卸診斷，我們首先要熟悉柴油機

供油系統(tǒng)對柴油機工

作性能的影響與現(xiàn)有供油系統(tǒng)的測量方法。然后總結(jié)出柴油

機工作部件的磨損

規(guī)律與各工作部件的磨損關(guān)于供油系統(tǒng)工作參數(shù)的影響，在

此基礎(chǔ)—匕才能夠

通過發(fā)動機故障的表象，分析產(chǎn)生故障的原因，找到發(fā)生故

障的部位并排除故障，

最終實現(xiàn)發(fā)動機故障的不拆卸診斷。

1.1對柴油機燃油系性能的要求

1.1.1

柴油機燃油系的構(gòu)成與作用

柴油機燃油系要緊由柴油箱、柴油濾清器、輸油泵、高壓油

泵、噴油器、低

壓油管、高壓油管與回油管構(gòu)成。要緊構(gòu)成部分的作用如下:

(1)噴油泵。噴油泵的作用是定時、定量地向噴

油器輸送高壓燃油。在多

缸柴油機中噴油泵應保證：①各缸的供油次序符合所要求的

發(fā)動機工作次序：②

各缸供油量均勻，不均勻度在標定工況不大于3%—4%；

③各缸供油提早角一致，

相差不大于0.5度。為避免噴油滴漏現(xiàn)象，噴油泵還務必

保證供油停止迅速。

(2)調(diào)速器.調(diào)速器是一種自動調(diào)節(jié)噴油

泵供油量的裝置c它能根據(jù)柴油

機負荷的變化自動作相應的調(diào)節(jié)，使柴油機能以穩(wěn)固的轉(zhuǎn)速

運轉(zhuǎn)，從而保證柴油

機既不可能產(chǎn)生超速也不可能在怠速時造成熄火。

(3)噴油器。噴油器可把噴油泵送來的高

壓燃油霧化成較細的顆粒，并以

一定的設(shè)計角度往發(fā)動機燃燒室內(nèi)噴射。

1.1.2對燃油系的性能要求

柴油機燃油系作為發(fā)動機的重要構(gòu)成部分，要緊應

滿足下列的性能要求：

(1)要能隨時精確測量出發(fā)動機負荷的變

化，且能使供油量自動靈敏地進

行自習慣調(diào)節(jié)，并往各缸做均勻的噴射。

(2)應能根據(jù)轉(zhuǎn)速或者負荷的變化自動地改變噴

油定時（即自動調(diào)節(jié)噴汕的

提早時間）

（3）噴射的燃油務必獲得充分的霧化，并能

以最佳狀態(tài)引起燃燒。

（4）結(jié)果設(shè)計合埋，要能耐沖擊、抗疲勞，零部

件互換性強，且價格盡可

能低廉。

1.1.3對燃油系各工作部件的要求

根據(jù)柴油機可燃混合氣形成的特點與燃燒過

程的需要，噴油泵應滿足下列

要求：

（1）匹配而均勻的供油率。額定供油率的調(diào)節(jié)是

與發(fā)動機的額定功率與額

定轉(zhuǎn)速相匹配的.為使運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，對各缸的供油率要均勻，

這就需要與之相習慣

的柱塞直徑、柱塞行程與方便的供油調(diào)節(jié)機構(gòu)。

（2）準確的供油提早角。噴油泵的供油提早角一

方面要求與發(fā)動機的曲軸

轉(zhuǎn)速相同步（即第一缸噴油起始時間要對得上發(fā)動機曲軸

轉(zhuǎn)角零位標記），另一

方面還要求對各缸供油的間隔時間要一致，其誤差應操縱在

0.5”以內(nèi)。為了防

止噴油時間過長而造成燃燒不良，噴油泵還務必能在短促噴

油之后迅速地暫停供

油，這要緊通過出油閥及噴油器結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計來達到。

（3）燃油霧化良好。柴油的揮發(fā)性能差，為了能

在極短的時間內(nèi)形成混合

氣，有利于燃燒，要求噴出的油束霧化良好、油粒細小均勻、

方向與形狀與燃燒

室的形狀相習慣，同時要求噴射干脆，不同意噴油滴漏。為

了使燃油獲得良好的

霧化.要求噴油泵能夠提供相當高的供油壓力。經(jīng)噴油器調(diào)

定后，噴射壓力將控

制在10人21MPa。當某些噴油嘴針閥卡死造成高壓

油路堵塞時，被近似封閉的

燃油的壓力經(jīng)柱塞壓縮后，其峰值壓力可高達60Mpa以

上，這就對柱塞、出油

閥偶件與泵體柱塞座孔肩腳面的強度及加工精度提出了相

當高的要求f1jf21i3j[4）

柴油機屬于壓燃式內(nèi)燃機，為了習慣發(fā)動機高速運

轉(zhuǎn)的需要，從噴油嘴噴往

氣缸的燃油務必盡快著火，并在最佳時刻迅速燃燒完畢，以

便將燃油的化學能最

大限度的轉(zhuǎn)化為推動發(fā)動機運行的機械能。要達到此目的，

噴油器應滿足下列要

求：

(1)噴油器應具有一定的噴油壓力與噴注貫

穿距離。氣缸中的空氣經(jīng)壓縮

后，溫度與壓強都大大提高，噴油器的噴油壓力若不能超過

這一高壓就根本無法

進行燃油的噴射C噴油器的噴汕壓力是由噴油泵提供并經(jīng)自

身的調(diào)節(jié)彈簧調(diào)定

的。而噴注貫穿距離不僅與噴油壓力有關(guān)，也與噴油器

的結(jié)構(gòu)與噴汕嘴的噴油直

廣西大學碩士學位論文

徑、針閥型式有關(guān)。

(2)要與燃燒室形狀相匹配的合適的噴射方向與

噴霧錐角。山于不一致的設(shè)

計需要.發(fā)動機燃燒室除了具有預燃燒室式、渦流式與直接

噴射式等多種形式外，

火塞頂部形狀還有平頂型、中心凹弧形、中心凹孔型、。型

與非對稱型等各式各

樣的變化，這就要求噴油器的噴射方向與噴霧錐角要與之相

匹配，使噴出的燃油

能與燃燒室的構(gòu)造特點及燃燒室氣流運動的特點相習慣，已

達到使燃油能迅速與

空氣充分均勻混合，從而提高燃燒效率的目的。

（3）要有良好的霧化性能，這是保證噴射的燃油

能迅速與空氣均勻混合而

獲得充分燃燒的重要條件.霧化的好壞與噴射壓力的大小、

噴油器內(nèi)部的裝配質(zhì)

量與噴油嘴的磨損程度有關(guān)。霧化性能的測量要在噴油器試

驗器上進行。磨損嚴

重，霧化不良且難以修復的噴油嘴應堅決更換.

（4）在暫停噴油時刻，噴油器應能迅速完全的切

斷燃油供給，不同意發(fā)生

特殊噴油現(xiàn)象。噴汕嘴的針閥與針閥座而之間的密封不良會

導致特殊噴油。在氣

缸壓力與氣體溫度因活塞下行而迅速下降后，特殊噴油所引

起的燃燒只會造成燃

燒不良、積炭增多、油耗增加與排氣特殊。要保持噴油嘴的

密封性，除了從設(shè)計

上設(shè)法適當減小密封面的接觸面積，以使接觸壓力增大外，

經(jīng)常對噴油器進行維

護保養(yǎng)也是十分重要的。

（S）應能經(jīng)受高溫、高壓的嚴酷條件并長期

安全的使用。由于噴油嘴暴露

在高溫、高壓的燃氣中，溫度與壓力的反復驟變，使工作條

件十分惡劣，加上運

動疲勞磨損、燃油雜質(zhì)磨損、高速油流沖刷磨損與燃燒中產(chǎn)

生的腐蝕性氣體（如

三氧化硫）的腐蝕磨損，使噴汕嘴成為柴油機發(fā)動機的易損

件之一。因此，要使

噴油器經(jīng)常保持良好的工作狀態(tài)，務必選擇優(yōu)良的制造材

料、合理的制造工藝，

并在注意保護保養(yǎng)噴油器本身的同時，注意加強對發(fā)動機、

高壓油泵的定期保養(yǎng)

與保護，以求盡量改善噴油器運行的外部環(huán)境141:51

[61

1.2柴油機供油系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)對發(fā)動機工作性能的影響

柴油機的供油系統(tǒng)是柴油機的重要構(gòu)成部分。其作

用是將一定數(shù)量的清潔燃

油，以足夠高的壓力，在準確的時fni內(nèi)噴入氣缸，與壓

縮空氣混合，以保證氣缸

內(nèi)燃燒的進行。因此，供油系統(tǒng)的好壞，必定會影響到

氣缸內(nèi)燃油的燃燒質(zhì)量，

同時也將影響柴油機的性能與可靠性。

柱塞式噴油泵的泵油機構(gòu)要緊由柱塞偶件與出油

閥偶件構(gòu)成。柱塞在柱塞套

筒內(nèi)做往復運動，將一定數(shù)量的燃油壓縮到一定的壓

力，出油閥相當于一個單向

徑、針閥型式有關(guān)。

（2）要與燃燒室形狀相匹配的合適的噴射方向與

噴霧錐角。山于不一致的設(shè)

計需要.發(fā)動機燃燒室除了具有預燃燒室式、渦流式與直接

噴射式等多種形式外，

火塞頂部形狀還有平頂型、中心凹弧形、中心凹孔型、。型

與非對稱型等各式各

樣的變化，這就要求噴油器的噴射方向與噴霧錐角要與之相

匹配，使噴出的燃油

能與燃燒室的構(gòu)造特點及燃燒室氣流運動的特點相習慣，已

達到使燃油能迅速與

空氣充分均勻混合，從而提高燃燒效率的目的。

（3）要有良好的霧化性能，這是保證噴射的燃油

能迅速與空氣均勻混合而

獲得充分燃燒的重要條件.霧化的好壞與噴射壓力的大小、

噴油器內(nèi)部的裝配質(zhì)

量與噴油嘴的磨損程度有關(guān)。霧化性能的測量要在噴油器試

驗器上進行。磨損嚴

重，霧化不良且難以修復的噴油嘴應堅決更換.

（4）在暫停噴油時刻，噴油器應能迅速完全的切

斷燃油供給，不同意發(fā)生

特殊噴油現(xiàn)象。噴油嘴的針閥與針閥座而之間的密封不良會

導致特殊噴油。在氣

缸壓力與氣體溫度因活塞下行而迅速下降后，特殊噴油所引

起的燃燒只會造成燃

燒不良、積炭增多、油耗增加與排氣特殊。要保持噴油嘴的

密封性，除了從設(shè)計

上設(shè)法適當減小密封面的接觸面積，以使接觸壓力增大外，

經(jīng)常對噴油器進行維

護保養(yǎng)也是十分重要的。

(S)應能經(jīng)受高溫、高壓的嚴酷條件并長期

安全的使用。由于噴油嘴暴露

在高溫、高壓的燃氣中，溫度與壓力的反復驟變，使工作條

件十分惡劣，加上運

動疲勞磨損、燃油雜質(zhì)磨損、高速油流沖刷磨損與燃燒中產(chǎn)

生的腐蝕性氣體(如

三氧化硫)的腐蝕磨損，使噴油嘴成為柴油機發(fā)動機的易損

件之一。因此，要使

噴油器經(jīng)常保持良好的工作狀態(tài)，務必選擇優(yōu)良的制造材

料、合理的制造工藝，

并在注意保護保養(yǎng)噴油器本身的同時，注意加強對發(fā)動機、

高壓油泵的定期保養(yǎng)

與保護，以求盡量改善噴油器運行的外部環(huán)境141:51

[61

1.2柴油機供油系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)對發(fā)動機工作性能的影響

柴油機的供油系統(tǒng)是柴油機的重要構(gòu)成部分。其作

用是將一定數(shù)量的清潔燃

油，以足夠高的壓力，在準確的時fni內(nèi)噴入氣缸，與壓

縮空氣混合，以保證氣缸

內(nèi)燃燒的進行。因此，供油系統(tǒng)的好壞，必定會影響到

氣缸內(nèi)燃油的燃燒質(zhì)量，

殘余壓力。

柱塞從上止點到下止點所通過的實際行程取決于

驅(qū)動凸輪的高度，該行程是

不變的，但是循環(huán)噴油量卻取決于它的有效行程一柱塞的

上端面完全遮住套筒

的油孔到柱塞下斜面剛剛露出油孔這一段柱塞所上行的行

程。在柴油機工作過程

中，假如使柱塞相關(guān)于套筒轉(zhuǎn)動一個角度，則改變了柱塞的

有效行程，也就相應

地改變了循環(huán)噴油量，從而達到了調(diào)節(jié)柴油機工作狀況的目

的。

出油閥偶件設(shè)在柱塞偶件與高壓油管之間，出泊閥

在開啟時先上升一個距

離，使高壓油管壓力預先接近噴油器啟噴壓力，結(jié)果使噴油

器噴油及時迅速；在

噴油之后，出油閥又下降一個距離，使高壓油管殘余壓力遠

遠低于噴油器的啟噴

壓力，結(jié)果使噴油器停噴干脆完全。

柴油機燃燒質(zhì)量的好壞與噴油器的結(jié)構(gòu)有著很大

的關(guān)系。噴油器中最重要的

精密副是針閥偶件，當高壓油管中的高壓燃油進入噴油器體

與針閥體內(nèi)的油道進

入針閥中部承受錐面處的壓力腔內(nèi)。當高壓油管內(nèi)壓力升

高，并反映到壓力腔時，

承受錐面在油壓的作用下推動針閥上升。針閥通過頂桿在克

服彈簧張力上升的同

時，針閥下端與針閥體配合的密封錐面被打開，燃油通過此

處經(jīng)噴油孔噴入燃燒

室；當高壓油管內(nèi)的壓力下降時，針閥承受錐面的受力減小,

調(diào)節(jié)彈簧通過頂桿

迫使針閥下落，并立刻關(guān)閉密封錐面，使燃油停止噴射m1

21131

當針閥剛剛上升時，由于噴孔內(nèi)的軸針為柱形，噴

孔通道面積也較小，因此

噴油較少，而且擴散錐角較?。横橀y繼續(xù)上升，噴孔通道面

積增大，噴油量增多，

同時，倒錐形的節(jié)流式軸針前端使噴注的擴散錐角增

大。這樣，一方而限制了滯

燃期內(nèi)形成始燃量過多，使速燃期壓力升高率與燃燒最高壓

力較低，柴油機工作

柔與平穩(wěn)：另一方面使大量的燃油集中在緩燃期內(nèi)燃

燒，減少了后燃量與排污。

在噴油泵中，噴油泵凸輪型線與噴油泵柱塞決定著

循環(huán)

時，在壓縮過程中燃燒的燃油數(shù)量過多，這不僅增加壓縮負

功使油耗增高，功率

下降，而且由于著火延遲較長，壓力增加率與最高爆發(fā)壓力

迅速升高，工作粗暴，

怠速不良，難于啟動；供油提早角過小時.，則燃油不能在上

止點鄰近迅速燃燒，

后燃增加，盡管最高爆發(fā)壓力較低，但燃油消耗率及排溫增

高，發(fā)動機過熱C所

以關(guān)于每一工況，有一最佳供油提早角，如今的燃油消耗率

最低。

噴油泵凸輪廓線決定了柱塞的運動規(guī)律，而柱塞的

速度變化規(guī)律決定油泵的

供油規(guī)律，從而影響噴油規(guī)律。在柱塞有效行程與供油始點

相同的情況下，凸輪

外形陡，即供油速度大，噴油持續(xù)時間縮短：而凸輪外形平,

噴油持續(xù)時間與噴

油延遲時間都較長。在高速柴油機中，山于燃油高壓系統(tǒng)中

有壓力波動現(xiàn)象，使

得很難從供油規(guī)律操縱噴油規(guī)律，因此油泵凸輪的廓線通常

不是根據(jù)理想的供油

規(guī)律設(shè)計的，而是從加工難易的角度考慮，通常都選用切線

凸輪或者圓弧凸輪。在

升程、基圓與滾輪等都相同的情況下，切線凸輪的柱塞速度

增加較快。關(guān)于一定

的供油量，柱塞速度提高，則供油持續(xù)時間能夠縮短，通常

說來，柴油機轉(zhuǎn)速較

高時，使用切線凸輪，對改善經(jīng)濟性有好處，但是供油速度

過高，在著火延遲期

里噴入氣缸的燃油較多，可能引起燃燒粗暴，最高爆發(fā)壓力

過高。在某些大功率

中速柴油機中還應用凹弧凸輪以增大供油速率，減少燃油持

續(xù)角，但過大的供油

速率，往往導致凸輪與滾輪之間接觸應力過大，引起點蝕。

不一致的柱塞直徑對噴油規(guī)律也有影響。當柱塞直

徑增大時，噴油延遲角及噴

油持續(xù)角都減小，但供油速度變大，使初期噴油速率也變大,

噴油規(guī)律曲線變高。

因此通常說來，柱塞直徑加大能使經(jīng)濟性變好，但運轉(zhuǎn)粗暴。

當柴油機強化時，

因每循環(huán)供油量加大，就要考慮加大柱塞直徑來維持合適的

噴油連續(xù)時間，以保

證柴油機的經(jīng)濟性1211711'1。

盡管上述各類工作部件對柴油機的燃油噴射與燃

燒過程都有影響，但是相比

較而言，柱塞、出油閥與針閥偶件的影響要大一些，因此，

在本試驗中將重點研

究這三大精密偶件對柴油機性能的影響。

1.3現(xiàn)有柴油機供油規(guī)律的測量方法

柴油機供油系統(tǒng)引起的故障約占柴油機周期故障

的70%,而這些故障大都發(fā)

生在三大精密偶件上，因此，對供油系統(tǒng)進行檢測的目

的要緊是確定三大精密偶

件的技術(shù)性能指標。目前柴油機供油系檢測普遍使用停

機、機械式油壓表等方法

為標志）到活塞行至上止點時所轉(zhuǎn)過的曲軸轉(zhuǎn)角。供油提早

角對柴油機的影響很

大，要緊是影響柴油機的經(jīng)濟性，壓力增長率與最高爆發(fā)壓

力。供油提早角過大

時，在壓縮過程中燃燒的燃油數(shù)量過多，這不僅增加壓縮負

功使油耗增高，功率

下降，而且由于著火延遲較長，壓力增加率與最高爆發(fā)壓力

迅速升高，工作粗暴，

怠速不良，難于啟動；供油提早角過小時，則燃油不能在上

止點鄰近迅速燃燒，

后燃增加，盡管最高爆發(fā)壓力較低，但燃油消耗率及排溫增

高，發(fā)動機過熱C所

以關(guān)于每一工況，有一最佳供油提早角，如今的燃油消耗率

最低。

噴油泵凸輪廓線決定了柱塞的運動規(guī)律，而柱塞的

速度變化規(guī)律決定油泵的

供油規(guī)律，從而影響噴油規(guī)律。在柱塞有效行程與供油始點

相同的情況下，凸輪

外形陡，即供油速度大，噴油持續(xù)時間縮短：而凸輪外形平,

噴油持續(xù)時間與噴

油延遲時間都較長。在高速柴油機中，山于燃油高壓系統(tǒng)中

有壓力波動現(xiàn)象，使

得很難從供油規(guī)律操縱噴油規(guī)律，因此油泵凸輪的廓線通常

不是根據(jù)理想的供油

規(guī)律設(shè)計的，而是從加工難易的角度考慮，通常都選用切線

凸輪或者圓弧凸輪。在

升程、基圓與滾輪等都相同的情況下，切線凸輪的柱塞速度

增加較快。關(guān)于一定

的供油量，柱塞速度提高，則供油持續(xù)時間能夠縮短，通常

說來，柴油機轉(zhuǎn)速較

高時，使用切線凸輪，對改善經(jīng)濟性有好處，但是供油速度

過高，在著火延遲期

里噴入氣缸的燃油較多，可能引起燃燒粗暴，最高爆發(fā)壓力

過高。在某些大功率

中速柴油機中還應用凹弧凸輪以增大供油速率，減少燃油持

續(xù)角，但過大的供油

速率，往往導致凸輪與滾輪之間接觸應力過大，引起點蝕。

不一致的柱塞直徑對噴油規(guī)律也有影響。當柱塞直

徑增大時，噴油延遲角及噴

油持續(xù)角都減小，但供油速度變大，使初期噴油速率也變大,

噴油規(guī)律曲線變高。

因此通常說來，柱塞直徑加大能使經(jīng)濟性變好，但運轉(zhuǎn)粗暴。

當柴油機強化時，

因每循環(huán)供油量加大，就要考慮加大柱塞直徑來維持合適的

噴油連續(xù)時間，以保

證柴油機的經(jīng)濟性1211711'1。

盡管上述各類工作部件對柴油機的燃油噴射與燃

燒過程都有影響，但是相比

較而言，柱塞、出油閥與針閥偶件的影響要大一些，因此，

在本試驗中將重點研

究這三大精密偶件對柴油機性能的影響。

1.3現(xiàn)有柴油機供油規(guī)律的測量方法

柴油機供油系統(tǒng)引起的故障約占柴油機周期故障

的70%,而這些故障大都發(fā)

生在三大精密偶件上，因此，對供油系統(tǒng)進行檢測的目

的要緊是確定三大精密偶

件的技術(shù)性能指標。目前柴油機供油系檢測普遍使用停

機、機械式油壓表等方法

值的變化，通過波形分析、特征值識別，能夠確定當前波形

所對應的工作狀態(tài)與

故障出現(xiàn)的部位，為柴油機供油系工作部件的更換、修理及

參數(shù)調(diào)整提供可靠的

根據(jù)。

目前，對供油系統(tǒng)進行不解體故障診斷的最要緊根

據(jù)是供油系統(tǒng)的供油壓力

波形。盡管國內(nèi)外對此項課題的研究己取得一定的進展，研

制出了測試供油壓力

的外夾式樹脂粘貼式傳感器及嵌入式三通傳感器，探索出了

用于供油系統(tǒng)故障診

斷的數(shù)學模型，但此項研究遠遠不能達到現(xiàn)場應用。其要緊

原因是對影響供油壓

力波形的因素熟悉得不夠深刻，由供油壓力波形直接提取的

診斷參數(shù)與偶件狀態(tài)

之間無明顯的規(guī)律1。

本試驗針對柴油機供油系統(tǒng)精密偶件磨損后的油

壓波形變化，通過自行設(shè)計

的微機化柴油機動態(tài)性能測試系統(tǒng)，對磨損狀態(tài)下的柱塞偶

件、出油閥偶件與噴

油嘴針閥偶件分別試驗，測取工作油壓波形并分析其所反映

的偶件的磨損狀況。

在分析三大偶件的密封性與柴油機供油量的關(guān)系時，摒棄傳

統(tǒng)的比較抽象的定性

分析的方法，建立三大偶件的密封性與柴油機供油量之間的

定量關(guān)系。最終實現(xiàn)

在不拆卸噴油泵的情況下，通過測量噴油泵的供油量與供油

壓力診斷柴油機的故

障所在。

第二章柴油機精密偶件的磨損與檢驗

人們常稱噴油泵是柴油機的心臟，它的性能與狀態(tài)

的好壞，對柴油機的工作

有著十分重大的影響，而其中柱塞偶件、出油閥偶件與針閥

偶件又是它的三個關(guān)

鍵部件，因其精度很高，磨損后務必成對更換，故稱之“偶

件”。三大精密偶件

能否長期正常穩(wěn)固地工作，關(guān)于柴油機的燃油噴油質(zhì)量、混

合氣的形成與燃燒過

程的完善程度都有著直接重要的影響，繼而對柴油機的各項

綜合性能（經(jīng)濟性、

動力性、排氣霧燃與噪聲等）與使用壽命都是至關(guān)重要的。

盡管精密偶件都是使用優(yōu)質(zhì)材料，通過精密加工、

嚴格的熱處理，配對研磨

而成。但是，由于偶件的配合間隙極小，而且相對運動速度

很高，因此燃油中很

小的機械雜質(zhì)與偶件的微小變形：與高壓、高速燃油引起的

沖刷、穴蝕等均會

導致精密偶件工作表面的嚴重磨損與腐蝕，從而影響燃料供

給系與整個柴油機的

正常工作。

2.1精密偶件的磨損機理與特征

導致精密偶件磨損的因素很多，其中最要緊的原因

有下列四個方面：

1.機械磨損

由于燃油過濾或者沉淀的不夠充分，與在使用中因

沖擊、振動與磨損等原因,

使燃油中混入了機械雜質(zhì)。這些機械雜質(zhì)隨燃油進入精密偶

件的配合表面，造成

其表面的擦傷而形成縱向的拉痕。

2.液體磨損

山于高壓、高速的燃油集中、反復的沖刷精密偈件

的某些通道狹小的區(qū)域，

長期作用的結(jié)果會使這些金屬表面出現(xiàn)微細的傷痕。這種磨

損現(xiàn)象往往在機械磨

損出現(xiàn)一定的傷痕之后，而互相促進加速磨損。

3.穴蝕

由于高壓燃油的高速流淌與強烈的壓力波動等原

因，會在高壓油路的某些局

部區(qū)域出現(xiàn)瞬時的低壓區(qū)，并在燃油中形成極微小的空穴氣

泡（燃油的低壓蒸汽

或者分離出的空氣）。當該處油壓回升時，氣泡又瞬時破裂，

同時產(chǎn)生強烈的高頻

沖擊波，其局部能量非常大1

21o這些氣泡在金屬表面鄰近高頻交替的形成與破

裂，使該處的金屬受到反復強烈的沖擊而產(chǎn)生疲勞破壞現(xiàn)

象。以至于使金屬表面

出現(xiàn)極小的金屬顆粒被沖擊剝落，甚至出現(xiàn)蜂窩狀的“腐蝕”

洞穴，當洞穴的面

積與深度進展到一定程度時，便會使零件失去其工作效能。

4.表面腐蝕與結(jié)膠

由于燃油中含有微量的酸性物質(zhì)，或者者在裝配與

保養(yǎng)精密偶件時用帶汗的手

直接觸摸工作表面，都容易引起銹蝕現(xiàn)象。盡管這些銹蝕斑

痕往往用肉n良很難看

清，但是在其長期停放后再使用時，往往會出現(xiàn)卡滯或者咬

結(jié)現(xiàn)象。另外，燃氣中

也存在著一定量的腐蝕性氣休，特別是這些氣體與水蒸氣溶

為一體時，所引起的

濕性腐蝕危害更大。這些腐蝕物假如從噴油嘴下端的噴孔進

入針閥偶件時，往往

會引起對噴油孔與密封錐面的腐蝕。甚至一些膠性物質(zhì)與積

炭能夠在噴孔處結(jié)

膠，而使噴油孔被堵塞。

2.1.1柱塞偶件的磨損

機械磨損、液體磨損與穴蝕等現(xiàn)象在柱塞偶件的工

作中都會出現(xiàn)，其中機械

磨損是使其失去工作能力的要緊因素。柱塞在往復運動時，

由于柱塞頭部上下的

油壓不平衡，會使直徑小于或者等于偶件配合間隙的磨粒隨

燃油進入其配合表面，

并在柱塞往復運動的帶動下被來回拖拽滾動。他們的尖銳棱

角便“刮削”著配合

表面的金屬。而一些直徑大于偶件配合間隙的磨粒，在柱塞

運動時，被卡入間隙

或者夾在柱塞套的進、出油孔處，造成對磨粒的擠壓與剪切

作用，而磨粒則以其本

身的尖銳棱角“刨削”柱塞與套簡配合表面的金屬。

這些磨粒隨著柱塞的上行其尖銳棱角被磨鈍或者

被粉碎，逐步失去了對金屬表

面的磨削能力.因此，柱塞偶件的自然磨損規(guī)律應該是越靠

近柱塞頂部磨損的越

嚴重，也就是說，越接近高壓燃油，磨粒進入配合表面的機

會越多，并目二這時磨

粒的尖銳棱角越鋒利，因此對金屬表面的磨損也就越嚴重。

反之，柱塞的磨損量

越遠離其頂部也就越輕。這樣在柱塞與套筒內(nèi)孔的軸向便形

成了具有一定“錐度”

的磨損表而C當然，這個錐度用肉眼是看不出來的，只

能在認真觀察時才發(fā)現(xiàn)磨

損部位有微淺的拉痕，然而這種微量的磨損關(guān)于精密偶件來

講是相當可觀的C

柱塞磨損要緊集中在從怠速供油量位置到標

定供油量位置的柱塞工作表面

上，最大的磨損部位是柱塞在最常用的油量位置時與油

孔相對的頂部及相應的螺

的要緊磨損部位在其密封錐面、減壓環(huán)帶與導向部分。

出油閥密封錐面的磨損，要緊是由于出油閥落座

時，在彈簧壓力與出油閥上

下燃油壓力差的作用下產(chǎn)生沖擊磨損而引起的。另外，當出

油閥剛剛開啟與完全

落座之前，該處的環(huán)形通道面積很小，而高壓燃油的流速很

高，必定在此處產(chǎn)生

液體磨損（沖刷），甚至也有可能出現(xiàn)穴蝕現(xiàn)象。其結(jié)果使

是密封錐面的密封環(huán)

帶加寬與凹陷，閥體下沉量增加，密封性受到破壞。

出油閥減壓環(huán)帶處是磨損最嚴重的部位之一。當出

油閥下行，密封錐面落座

之前，減壓環(huán)帶耍先于密封錐面切斷高壓油流。在此之前，

高壓燃油以很高流速

通過這一狹窄的環(huán)形縫隙，同時攜帶有磨粒的燃油將猛烈沖

刷著減壓環(huán)帶的下邊

緣棱角。在減壓環(huán)帶進入閥座而繼續(xù)下行時，被卡入配合間

隙的磨粒用其尖銳棱

角“刮削”該處的金屬配合表面。由于磨粒的尖銳棱角隨著

出油閥的繼續(xù)下行而

被磨鈍或者擠碎，使得減壓環(huán)帶上部與閥座導向下部的磨損

逐步減輕，因而出現(xiàn)了

一定的磨損錐度C除此之外，當出油閥上行，減壓環(huán)帶剛剛

離開閥座而使高壓燃

油高速流入高壓油管時，同樣在減壓環(huán)帶下邊緣處產(chǎn)生強烈

的沖刷磨損，而且也

有可能在此處出現(xiàn)穴蝕現(xiàn)象，從而加速了該區(qū)域的磨損。

出油閥座的磨損部位是與出油閥磨損部位相對應

的。同時在出油閥沖擊落座

時，在其密封錐面的接觸環(huán)帶處會出現(xiàn)一定的沖擊變形，繼

而會加重此處的磨損

與拉傷。

除此之外，由于出油閥偶件磨損后上部配合間隙的

增大，與出油閥可能受

力不均衡，將會造成其上下運動的不平順，繼而會產(chǎn)生偏磨,

甚至產(chǎn)生卡滯現(xiàn)象。

2.1.3針閥偶件的磨損

噴油器針閥偶件的工作條件十分惡劣，它不僅有因

高速、高頻的沖擊運動所

造成的機械磨損與高壓、高速燃油對密封錐面及噴汨孔

等處產(chǎn)生的液體沖刷，而

且針閥偶件下端還直同意到燃燒氣體的作用。這些惡劣

條件相互促進的結(jié)果，不

僅會加速機械與液體磨損，而且還會引起燃氣腐蝕、結(jié)

膠，甚至堵塞噴油孔。

軸針式噴油器的針閥偶件要緊磨損部位在密

封錐面、針閥下端軸針處與針閥

擊磨損，頻繁沖擊的結(jié)果使此處產(chǎn)生微小的疲勞裂紋與磨損

溝紋，甚至有微薄的

金屬小片逐步翹起。當高速燃油攜帶著微量雜質(zhì)沖刷該處

時，將加速該處的磨損，

甚至有微小的金屬片或者小顆粒被剝落下來，使其表面出現(xiàn)

麻點凹坑，甚至局部凹

陷。與此同時，密封錐面的密封環(huán)帶也會變寬。

針閥下端的軸針與閥體噴油孔處的磨損與破壞，要

緊是由于高壓、高速燃油

的沖刷與燃氣中腐蝕性氣體的腐蝕作用所造成的。由于針閥

下端的軸針與噴油孔

之間的配合間隙很?。?.027—0.047mm）,

而噴孔的直徑又很?。?-3mm）,所

以高壓燃油通過該處的流速及高（達到150—230m

/s）,其沖擊力相當大。因此，

該處的液體磨損比較嚴重，而且軸針部分越靠下部磨損越嚴

重。另外，軸針下端

導流錐體部分，不僅受到高速油流的沖刷，而且還直同意到

燃燒氣體的高溫作用

與腐蝕。

針閥導向部分的腐蝕，要緊是機械磨損，它的卜部

要比上部磨損嚴重。其原

因與前面所述柱塞偶件導向部分的磨損基本相同。針閥導向

部分磨損之后，由于

配合間隙的變大，加之針閥可能受力不均衡等原因，將會引

起針閥運動的不平順，

繼而可能產(chǎn)生偏磨與針閥卡滯等現(xiàn)象。

針閥體的磨損部位是與針閥的磨損部位相對應的。

只是在密封錐面下邊緣棱

角處與噴孔出口的邊緣棱角處磨損更加嚴重，甚至使整個噴

油孔內(nèi)壁布滿沿噴孔

軸向的磨痕［3/

2.2精密偶件的磨損對柴油機工作的影響

柴油機燃料供給系中的柱塞偶件、出油閥偶件與針

閥偶件被磨損之后，不僅

使偶件木身的密封性下降，而且會影響到各缸的噴油量與均

勻度、噴油提早角、

噴油延遲角、噴油特續(xù)角與各缸噴油間隔角、噴油規(guī)律與噴

霧質(zhì)量等，繼而會

直接影響到柴油機混合氣形成的完善程度與燃燒過程

的正常進行，最終將影響柴

油機的各項綜合性能（經(jīng)濟性、動力性、排氣污染與噪聲等）

與使用壽命。特

別是在柴油機低速運行時，由于噴油泵柱塞運動速度的

下降，使被磨損的各精密

偶件的滲漏現(xiàn)象加重，對噴射性能的影響更加明顯，以

至使混合氣形成與燃燒過

程出現(xiàn)惡性循環(huán)，繼而使柴汕機的各項綜合性能惡化。

導向部分，與閥體上相對應的部分。

密封錐面的磨損，要緊是山針閥落座時的沖擊磨損

與高壓、高速燃油的沖刷

而引起的。由于該處的密封接觸環(huán)帶面積很小，而針閥上端

承受的彈簧壓力很大，

因此該處的接觸應力相當大。每次針閥落座時，都可能引起

微量的擠壓變形與沖

擊磨損，頻繁沖擊的結(jié)果使此處產(chǎn)生微小的疲勞裂紋與磨損

溝紋，甚至有微薄的

金屬小片逐步翹起。當高速燃油攜帶著微量雜質(zhì)沖刷該處

時，將加速該處的磨損，

甚至有微小的金屬片或者小顆粒被剝落下來，使其表面出現(xiàn)

麻點凹坑，甚至局部凹

陷。與此同時，密封錐面的密封環(huán)帶也會變寬。

針閥下端的軸針與閥體噴油孔處的磨損與破壞，要

緊是由于高壓、高速燃油

的沖刷與燃氣中腐蝕性氣體的腐蝕作用所造成的。由于針閥

下端的軸針與噴油孔

之間的配合間隙很?。?.027—0.047mm）,

而噴孔的直徑又很?。?不一3mm）,所

以高壓燃油通過該處的流速及高（達到150—230m

/s）,其沖擊力相當大。因此，

該處的液體磨損比較嚴重，而且軸針部分越靠下部磨損越嚴

重。另外，軸針下端

導流錐體部分，不僅受到高速油流的沖刷，而且還直同意到

燃燒氣體的高溫作用

與腐蝕。

針閥導向部分的腐蝕，要緊是機械磨損，它的下部

要比上部磨損嚴重。其原

因與前面所述柱塞偶件導向部分的磨損基木相同。針閥導向

部分磨損之后，由于

配合間隙的變大，加之針閥可能受力不均衡等原因，將會引

起針閥運動的不平順，

繼而可能產(chǎn)生偏磨與針閥卡滯等現(xiàn)象。

針閥體的磨損部位是與針閥的磨損部位相對應的。

只是在密封錐面下邊緣棱

角處與噴孔出口的邊緣棱角處磨損更加嚴重，甚至使整個噴

汕孔內(nèi)壁布滿沿噴孔

軸向的磨痕［3/

2.2精密偶件的磨損對柴油機工作的影響

柴油機燃料供給系中的柱塞偶件、出油閥偶件與針

閥偶件被磨損之后，不僅

使偶件木身的密封性下降，而且會影響到各缸的噴油量與均

勻度、噴油提早角、

噴油延遲角、噴油特續(xù)角與各缸噴油間隔角、噴油規(guī)律與噴

霧質(zhì)量等，繼而會

直接影響到柴油機混合氣形成的完善程度與燃燒過程

的正常進行，最終將影響柴

油機的各項綜合性能（經(jīng)濟性、動力性、排氣污染與噪聲等）

與使用壽命。特

別是在柴油機低速運行時，由于噴油泵柱塞運動速度的

下降

由于頂部邊緣銳利，因而立即切斷了柱塞上部與進油孔的油

路，使柱塞—卜部油壓

擠劇增高而開始供油。但是當柱塞偶件磨損后，由于頂部邊

緣磨鈍與圓柱表面

磨成縱向溝紋，因此當柱塞上行至蓋住進油孔時，柱塞上部

的少量高壓燃油會通

過鈍邊與溝紋漏回進油孔，因而柱塞上部油壓上升緩慢，不

能立即供油，導致供

油時間滯后，磨損愈嚴重則供油滯后時間愈長。當柱塞磨損

最嚴重時，其滯后時

間相當于10—12。曲軸轉(zhuǎn)角。

2.供油量下降。由于開始供油時高壓燃油部分泄

漏，與當停供斜邊還未

打開回油孔時，部分高壓燃油已通過磨損的柱塞停供斜邊及

回汕孔邊緣提早流回

回油孔，因此使循環(huán)供油量減少，特別是在低速時供油量減

少更多。當柱塞偶件

磨損嚴重時，其供油量的減少在標定轉(zhuǎn)速時可達33—3

5%,在低速時可達70-75%0

3.供油壓力不足。合格的柱塞偶件其供油壓力可

達30Mpa以上，而柱塞磨

損后由于高壓燃油的回流使油壓升高較慢，且使汕壓降低。

假如磨損嚴重，在發(fā)

動機低速時甚至會使供油壓力低于噴油器針閥的開啟壓力，

從而導致發(fā)動機無法

工作。噴油泵噴射壓力下降與噴油量的減少將造成柴油機啟

動困難與功率不

足。

4,供油不均勻性增加。這是由于在使用過程中，

各缸柱塞偶件的磨損往往

不一致，泵油時高壓燃油回流量也不一致，因而造成各缸實

際供油量不一樣，特別是

在低速時影響最大。由于噴油泵各缸供油不均勻與高速供油

與低速供油的不均

勻性有差異，將造成柴油機工作不穩(wěn)固，特別在低速時更為

嚴重[61[131o

由于柱塞偶件的磨損對柴油機供油系有這樣的影

響，在宏觀表現(xiàn)上，將使柴

油機工作性能出現(xiàn)如下不良后果：

1.動力不足

柱塞偶件磨損之后，必定使其密封性下降，供油量

減少，供油始點滯后。這

不僅會使柴油機因燃料不足、動力性下降，而且還會因噴油

滯后使燃燒過程后移，

或者速燃期的燃燒最高壓力下降，燃燒氣體不能更有效

的作用在活塞頂上，從而使

柴油機顯示出動力不足。

2.耗油率增高

噴霧質(zhì)量，而且還會使噴油泵的供油規(guī)律與噴油器的噴油規(guī)

律發(fā)生畸變。在這種

情況下噴射的燃油，不可能與燃燒室、空氣渦流與活塞運行

位置形成最佳的匹配。

因而柴油機的混合氣形成與燃燒過程不可能進行得十分完

善，這必定造成不完全

燃燒的現(xiàn)象，使部分燃油的燃燒沒有作有效功而排出氣缸，

其結(jié)果必定使柴油機

的經(jīng)濟性下降。

3.啟動困難

柴油機起動時，要求噴油泵的供油量大于全負荷時

的供油量。但是，柱塞磨

損之后，使供油量減少，而燃油始噴時刻滯后.特別是在起

動時，由于柴油機轉(zhuǎn)

速很低，柱塞運動速度也很慢，燃油有充分的時間從磨損的

配合處滲漏掉，并流

會低壓油腔，使起動供油量大大減少。與此同時，山于供油

壓力的下降，使噴射

壓力與霧化質(zhì)量大大降低，加之起動前柴油機氣缸內(nèi)的壓力

與溫度都沒有達到正

常工作的要求，同時如今燃燒室內(nèi)的空氣渦流也很微弱。這

些因素均使之不能形

成完善的混合氣，而使柴油機起動性能大大下降，甚至在柱

塞偶件嚴重磨損時，

柴油機根本不能起動。

4.怠速不穩(wěn)或者熄火

柴油機怠速運行時，柱塞的運動速度也比較慢，通

過磨損的柱塞偶件，使燃

油漏損回油的現(xiàn)象也比較嚴重，噴射質(zhì)量較差。另外，由于

各缸柱塞磨損的程度

不一樣，也會造成各缸之間混合氣形成與燃燒質(zhì)量的好以不

一樣，因而使柴油機

的內(nèi)部阻力增大C這將使柴油機怠速運行不穩(wěn)，甚至自動熄

火。除此之外，山于

燃油漏損回油而供油量減少，柴油機必定會降低轉(zhuǎn)速，但是

調(diào)速器的作用是在此

時自動調(diào)節(jié)噴油泵的供油量，使柴油機轉(zhuǎn)速回升而防止其自

動熄火。當柴油機轉(zhuǎn)

速升高到一定程度時，調(diào)速器則使噴油停止增加供油量。這

時磨損的杜塞偶件會

繼續(xù)漏損回油，使柴油機轉(zhuǎn)速又自然下降，這樣的結(jié)果使柴

油機轉(zhuǎn)速忽高忽低穩(wěn)

定不住。

5.各缸工作不平衡

由于多缸柴油機各缸柱塞偶件磨損的程度不一致,

而使各缸的供油量與噴霧質(zhì)

量也不一致，這將造成柴油機各缸的作功能力出現(xiàn)一定的差

別。特別是在柴油機低

速大負荷運行時，由于燃油的漏損回油隨轉(zhuǎn)速的卜降而增

加，使各缸作功不平衡

現(xiàn)象更加嚴重。這樣不僅使被柴油機驅(qū)動的各類裝置工作失

常，而且會使柴油機

曲軸的扭轉(zhuǎn)振動與其他運動部件的沖擊振動加劇，甚至造成

這些部件的疲勞破

壞。另外，各缸工作不平衡還將影響柴油機各運動部件的正

常潤滑，并加重其磨

廣西大學碩士學位論文

氣形成與燃燒過程出現(xiàn)惡性循環(huán)，排煙增多、排溫增高，磨

損嚴重時，還會使柴

油機出現(xiàn)斷續(xù)的敲擊聲，造成柴油機工作的不平穩(wěn)，導致柴

油機經(jīng)濟性與動力性

指標下降。

軸針式噴油器的針閥下端軸針與閥體噴油孔磨損

之后，會使燃油噴射的錐角

發(fā)生改變，甚至使油霧的形狀發(fā)生畸變。使噴入氣缸的燃汕

不能與燃燒室形狀及

空氣鍋流方向形成最佳匹配，燃油不能均勻的分布在燃燒室

空間。結(jié)果使混合氣

形成不夠完善，部分燃油不能完全燃燒，造成后燃料增多，

排煙增加與排溫增高，

甚至燃燒室積炭嚴重。這種影響往往在磨損初期，并在柴油

機低速工作時表現(xiàn)的

比較明顯，高速時不太明顯。但是隨著磨損的增加，即使在

供油量較大與高速運

行時，也很難保證良好的霧化質(zhì)量。因而如今柴油機的各項

綜合性能均會出現(xiàn)惡

性循環(huán)。

假如針閥偶件的導向工作表面出現(xiàn)嚴重的磨損，將

使噴油器漏損回油量增

多，而實際噴入氣缸的油量減少，同時使噴油始點滯后。這

樣首先會因噴油量不

足而使柴油機動力性下降、起動困難；其次會因燃燒過程的

后移，造成經(jīng)濟性下

降與排煙增多、排溫增高。這種情況在柴油機低速大負荷工

作時特別嚴重。由于

隨著柴油機溫度的升高，燃油粘度下降，會使燃油更容易從

針閥偶件導向間隙中

漏損掉，而實際噴油量將大大降低，甚至會使柴油機因燃料

不足而不能帶負荷工

作。

針閥偶件導向工作面的另一種失效形式是：針閥與

針閥體卡死。假如針閥在

開啟狀態(tài)被卡死，則使噴油器滴油，噴出的燃油出現(xiàn)束狀，

不能霧化，發(fā)動機有

強烈的敲擊聲與冒黑煙；若針閥在關(guān)閉狀態(tài)被卡死，則噴油

器不噴油，該缸不工

作12113116]112][141

2.3精密偶件的檢驗

目前對三大精密偶件磨損程度通常用密封性試驗

或者滑動性試驗來檢驗，前者

比較準確，普遍使用，通常在檢測診斷中用三大精密偶件的

密封性來表示其磨損

程度。密封性能好，說明偶件的磨損少；密封性能差，說明

偶件的磨損嚴重C為

了定量的分析偶件的密封性與柴油機供油量與供油壓力等

技術(shù)參數(shù)之間的關(guān)系，

我們根據(jù)內(nèi)燃機國家標準中的規(guī)定，用偶件在一定壓力范圍

內(nèi)的下降時間來表示

偶件的密封性。

2.3.1柱塞偶件的檢驗

根據(jù)國標GB5264-85《柴油機噴油泵

柱塞偶件技術(shù)標準》與

氣形成與燃燒過程出現(xiàn)惡性循環(huán)，排煙增多、排溫增高，磨

損嚴重時，還會使柴

油機出現(xiàn)斷續(xù)的敲擊聲，造成柴油機工作的不平穩(wěn)，導致柴

油機經(jīng)濟性與動力性

指標下降。

軸針式噴油器的針閥下端軸針與閥體噴油孔磨損

之后，會使燃油噴射的錐角

發(fā)生改變，甚至使油霧的形狀發(fā)生畸變。使噴入氣缸的燃汕

不能與燃燒室形狀及

空氣鍋流方向形成最佳匹配，燃油不能均勻的分布在燃燒室

空間。結(jié)果使混合氣

形成不夠完善，部分燃油不能完全燃燒，造成后燃料增多，

排煙增加與排溫增高，

甚至燃燒室積炭嚴重。這種影響往往在磨損初期，并在柴油

機低速工作時表現(xiàn)的

比較明顯，高速時不太明顯。但是隨著磨損的增加，即使在

供油量較大與高速運

行時，也很難保證良好的霧化質(zhì)量。因而如今柴油機的各項

綜合性能均會出現(xiàn)惡

性循環(huán)。

假如針閥偶件的導向工作表面出現(xiàn)嚴重的磨損，將

使噴油器漏損回油量增

多，而實際噴入氣缸的油量減少，同時使噴油始點滯后。這

樣首先會因噴油量不

足而使柴油機動力性卜降、起動困難；其次會因燃燒過程的

后移，造成經(jīng)濟性下

降與排煙增多、排溫增高。這種情況在柴油機低速大負荷工

作時特別嚴重。由于

隨著柴油機溫度的升高，燃油粘度下降，會使燃油更容易從

針閥偶件導向間隙中

漏損掉，而實際噴油量將大大降低，甚至會使柴油機因燃料

不足而不能帶負荷工

作。

針閥偶件導向工作面的另一種失效形式是：針閥與

針閥體卡死。假如針閥在

開啟狀態(tài)被卡死，則使噴油器滴油，噴出的燃油出現(xiàn)束狀，

不能霧化，發(fā)動機有

強烈的敲擊聲與冒黑煙；若針閥在關(guān)閉狀態(tài)被卡死，則噴油

器不噴油，該缸不工

作12113116]112][141

2.3精密偶件的檢驗

目前對三大精密偶件磨損程度通常用密封性試驗

或者滑動性試驗來檢驗，前者

比較準確，普遍使用，通常在檢測診斷中用三大精密偶件的

密封性來表示其磨損

程度。密封性能好，說明偶件的磨損少；密封性能差，說明

偶件的磨損嚴重C為

了定量的分析偶件的密封性與柴油機供油量與供油壓力等

技術(shù)參數(shù)之間的關(guān)系，

我們根據(jù)內(nèi)燃機國家標準中的規(guī)定，用偶件在一定壓力范圍

內(nèi)的下降時間來表示

偶件的密封性。

2.3.1柱塞偶件的檢驗

根據(jù)國標GB5264-85《柴油機噴油泵

柱塞偶件技術(shù)標準》與

廣西大學碩士學位論文

JB/NQ106.1-88《柴油機噴油泵柱塞偶件產(chǎn)品

質(zhì)量分等標準、質(zhì)量指標》的規(guī)定，

對柱塞偶件進行密封性試驗時，使用MS—20。型油密試

驗器，試驗裝置的工作原

理如圖2—1所示.它是在一定壓力下，以燃油通過柱塞與

柱塞套之間的時間，來

衡量它們的密封性的。

試驗時，將柱塞置于柱塞頂部回油直槽相關(guān)于柱塞

套回油孔在最大供汕位

置，將要試驗的柱塞偶件裝入在密封性試驗裝置的底座中，

下面用磨光的球形弧

面密封件封閉套筒端面孔，上面用螺套緊固，側(cè)面設(shè)有進油

孔，套筒安裝位置由

側(cè)面定位螺釘定位，底座的側(cè)面固定著支架，支架的上端較

鏈著懸臂。懸臂的下

面有凸起部分與柱塞腳相接觸，懸臂的端部懸掛重錘。懸臂

山寬30毫米、厚10

毫米的扁鋼做成，長度Li為500毫米，重量g為1.0

8公斤，圖中Lc為20毫米，

L2為250毫米。

先在柱塞套內(nèi)充滿燃油，然后掛上重錘，懸掛重錘

的重量為3.98Kg,這時

柱塞上有壓力，柱塞因高壓油腔中燃油滲漏而下降，測量柱

塞由關(guān)閉進油孔至開

放回油孔為止所經(jīng)歷的時間。如今間越長，說明柱塞的密封

性越好，即柱塞的磨

損越小。

根據(jù)國標GB5264-85的規(guī)定，當油密試

驗器的壓力從19.6Mpa下降到

14.7Mpa時，所用時間在11—26秒之間的柱塞偶

件都符合規(guī)定

圖2—1MS-2

00型油密試驗器工作原理圖

2.3.2出油閥偶件的檢驗

根據(jù)國標GB5771-86《柴油機噴油泵出油

閥偶件技術(shù)條件》的規(guī)定，出油閥

偶件密封性試驗包含密封錐面與減壓環(huán)帶兩部分，對出泊閥

偶件進行密封性試驗

氣

圖2—3針閥偶件密封性試驗裝

置工作原理圖

2.4

噴油泵凸輪軸磨損關(guān)于柴油機性能的影響

在本試驗中，由于試驗條件與時間的限制，我們只

對凸輪軸磨損對發(fā)動機工

作的影響做簡單的分析。

凸輪軸的磨損是凸輪與隨動柱接觸面間相對運動

產(chǎn)生摩擦磨損。它可分為兩

個階段：前一個階段是運轉(zhuǎn)初期的拋光過程，這時油膜尚未

破壞，磨損率比擦傷

小得多，逐步形成一個光滑的磨損表面；第二階段磨損率逐

步減小，但磨損會繼

續(xù)下去。當凸輪軸磨損后，會改變噴油泵幾何開始供油點柱

塞的升程、相應的凸

輪轉(zhuǎn)角與柱塞的瞬時速度。

1.柱塞的升程

噴油泵裝配調(diào)整時，為滿足各分泵供油間隔角的需

要，規(guī)定柱塞頂而與出油

閥座（即柱塞套頂面）之間的間隙為0.5——Imnio

而幾何開始供油點是以柱塞頂

面與柱塞套進油孔上邊緣相切為標志，如圖2—1所示。以

此為出發(fā)點，根據(jù)如

圖2—5所示的與幾何開始供油點有關(guān)的尺寸鏈計算，即可

確定柱塞從幾何開始

供油點到柱塞上止點的行程。

2.4

噴油泵凸輪軸磨損關(guān)于柴油機性能的影響

在本試驗中，由于試驗條件與時間的限制，我們只

對凸輪軸磨損對發(fā)動機工

作的影響做簡單的分析。

凸輪軸的磨損是凸輪與隨動柱接觸面間相對運動

產(chǎn)生摩擦磨損。它可分為兩

個階段：前一個階段是運轉(zhuǎn)初期的拋光過程，這時油膜尚未

破壞，磨損率比擦傷

小得多，逐步形成一個光滑的磨損表面；第二階段磨損率逐

步減小，但磨損會繼

續(xù)下去。當凸輪軸磨損后，會改變噴油泵幾何開始供油點柱

塞的升程、相應的凸

輪轉(zhuǎn)角與柱塞的瞬時速度。

1.柱塞的升程

噴油泵裝配調(diào)整時，為滿足各分泵供油間隔角的需

要，規(guī)定柱塞頂而與出油

閥座（即柱塞套頂面）之間的間隙為0.5——1mm。

而幾何開始供油點是以柱塞頂

面與柱塞套進油孔上邊緣相切為標志，如圖2—1所示。以

此為出發(fā)點，根據(jù)如

圖2—5所示的與幾何開始供油點有關(guān)的尺寸鏈計算，即可

確定柱塞從幾何開始

供油點到柱塞上止點的行程。

圖

2-4幾何開始供油點

從圖2—4中我們也能夠想到，凸輪轉(zhuǎn)動速度越

慢，通過柱塞與套筒之間的間

隙泄漏的燃油量就越大;凸輪轉(zhuǎn)動的速度越快.柱塞就越容

易對油腔內(nèi)的燃油進

行壓縮，那么通過柱塞與套筒間隙泄漏的燃油量就越少。

另外，山于凸輪軸磨損，會使得柱塞封閉與打開進、

出油孔的時間發(fā)生變化，

因此會使得柴油機的供油起始角減小，同時也會使得柴油機

的最高供油壓力下

降。而凸輪基圓的磨損也會使得供油持續(xù)角減小。

在與柱塞行程有關(guān)的尺寸鏈計算中，我們明白，尺

寸鏈中的N是有一定的

范圍要求的，N最小=6.24mm；N最大=7.20

mmo

在我們試驗中所使用的柱塞的總行程為10m

m,因此，能夠計算得到柱塞到

幾何開始供油點的升程范圍，即

2.幾何開始供油點時的凸輪轉(zhuǎn)角

在開始供油點時，凸輪型面的工作區(qū)段處于r1=176

mm的大園弧上,

按公式

我們能夠通過計算明白：

當凸輪軸不產(chǎn)生磨損，即為標準尺寸時有大，通

過計算，我們能夠

得至Ua,的最大值，即“”

而當凸輪軸磨損至極限磨損尺寸，既有：時，利

用同樣的計算方法，

我們能夠得到a,的最小值，即

3o幾何開始供油點時的柱塞運動速度

按公式

任意的，

取

代入Qo級小與a：最大的值計算

即可得到：

進行的如何，在很大程度上取決于噴油泵的柱塞運動規(guī)律,

驅(qū)動柱塞的凸輪是柱

塞泵系統(tǒng)的重要零件，由于凸輪與柱塞直徑?jīng)Q定著噴射連續(xù)

時間、油泵供油量與

油泵最高工作轉(zhuǎn)速。為了獲得短的噴射連續(xù)時間，、只利用

凸輪升程中間高速段

作為有效行程，柱塞在壓油時應當是在使柱塞升速的凸輪工

作段上。為了能得到

足夠的供油壓力與按照要求的規(guī)律壓縮燃料的柱塞運動特

性，就要有合適的凸輪

表面。凸輪型面其它工作段的影響表現(xiàn)在燃料的流淌節(jié)流與

柱塞關(guān)閉柱塞套筒進

油孔時間及斷油孔打開的時TR上。相應于柱塞有效升程的

凸輪型面段，是根據(jù)保

證所要求的工作過程指標的條件來確定的

第三章柴油機供油特性診斷試驗

在本章中將要緊介紹利用二次正交方法，通過測量柴油機的

供油量與供油壓

力實現(xiàn)柴油機供油特性故障的診斷。

3.1試驗用要緊儀器設(shè)備

3.1.1試驗用要緊儀器

在本試驗中所使用的要緊儀器及其精度見表3-

1.

在我們的試驗中所使用的BSY108型噴汨泵

試驗臺屬于液壓無級調(diào)速試驗

臺，它的精度高，使用I方便。試驗臺用電動機，通過三角皮

帶驅(qū)動可調(diào)節(jié)偏心的

葉片泵，葉片泵的液壓油驅(qū)動油馬達轉(zhuǎn)動，再通過變速箱帶

動噴油泵轉(zhuǎn)動。噴油

泵運轉(zhuǎn)時，所產(chǎn)生的高壓油經(jīng)高壓油管進入標準噴油器，在

噴油器噴油嘴的下方

裝有集油器與油錐打碎裝置，噴油器噴出的霧狀柴油經(jīng)打碎

后，集成油滴，從集

油器的尖端流下，在集油器的外罩有玻璃筒，能夠觀察噴油

的情況。測量時噴油

器的燃油經(jīng)集油器尖端流下進入量杯，假如計數(shù)器未工作，

從噴油器流出的油經(jīng)

遮板流回油箱；若扭下計數(shù)按扭開始計數(shù)，遮板打開，泊就

流入各個油杯中，當

計數(shù)器停止時即測出該工況時的供油量。

在運轉(zhuǎn)的過程中，噴油泵是不同意發(fā)生搖擺晃動

的，因此噴油泵務必牢靠的

固定在試驗臺上C噴油泵的傳動端，通過聯(lián)軸器與試驗臺傳

動軸連接。試驗臺傳

動軸端圓盤上有兩個長方形凸塊，噴油泵聯(lián)軸器圓盤上邊有

兩個長方形凸塊，中

間的膠木接盤上有四個長方形通孔，將膠木接盤套在試驗臺

傳動軸圓盤的兩個一長

方形凸塊上，再推入噴油泵，使噴油泵聯(lián)軸器的兩個長方形

凸塊進入膠木接盤的

另外兩個長方形通孔中就行了，這與在柴油機上的連接方法

完全相同。

3.3.1試驗所參照的標準

木試驗中各指標的測量均參照GB5264-8

5《柴油機噴油泵柱塞偶件技術(shù)標

準》、JB/NQ106.1-88《柴油機噴汕泵柱塞偶

件產(chǎn)品質(zhì)量分等標準、質(zhì)量指標》

GB5771-86《噴油泵出油閥偶件技術(shù)條件》、GB

5772-86《柴油機噴油嘴偶件技術(shù)

條件》、GBrF18344-2001《汽車保護、檢測、

診斷技術(shù)規(guī)范》中的方法進行。

3.3.2柴油機供油量測試試驗原理

在試驗進行前，首先要進行柴油機供油量的調(diào)整。

供油量的調(diào)整包含額定轉(zhuǎn)

速供油量、怠速供油量、起動供油量、校正供油量與停止供

油量等項目。各類

供油量是由柴油機在制造時，通過反復試驗規(guī)定的。按照規(guī)

定調(diào)整噴油泵，可使

柴油機馬力大、耗油省、轉(zhuǎn)速平穩(wěn)、壽命長.使用中，由于

磨損噴油泵各項供油

指標會變壞，因此，需要修理與調(diào)整，使噴油泵恢復到原設(shè)

計要求的技術(shù)狀況。

假如油量少，會使柴油機馬力不足；油量太多超出規(guī)定，會

造成柴油機燃燒不完

全，燃油消耗率增大。

調(diào)整額定轉(zhuǎn)速供油量，是保證柴油機在額定負荷時

需要的油量。怠速供油量，

是為了保護柴油機空車運轉(zhuǎn)時，克服內(nèi)部阻力所需的油

量。起動供油量，是在柴

油機起動時加濃，以便于柴油機的起動，其數(shù)量通常應為額

定轉(zhuǎn)速、額定負荷供

油量的1500/a以上。校正供油量，是柴油機短時間超負荷所

需要的加濃油量c停

}L油量，是柴油機需要停車的措施。

噴油泵供油量的調(diào)整，首先要使調(diào)節(jié)拉桿與撥叉、調(diào)節(jié)

齒輪與齒圈、齒圈與

掙制套筒的相互安裝位置合乎要求。假如安裝位置不正確。

就開始調(diào)整供油不均

度，可能因最大供油量過大或者過小而造成返工。

在調(diào)整噴油泵的額定供油量時，使噴油泵以額定轉(zhuǎn)速運

轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動操縱臂至最

大供油位置，將量杯轉(zhuǎn)在接油位置，噴油200次，觀察各缸

的噴油量，當各缸的

噴油量不是12ml或者者不均勻時，松開柱塞撥叉的夾緊螺

釘，將柱塞撥叉相關(guān)于

調(diào)節(jié)拉桿移動一定的距離，再緊固螺釘測量噴油量，直到噴

油量達到規(guī)定值為止.

供油系統(tǒng)的供油能力是用循環(huán)供油量來評價的。當油泵

操作機構(gòu)的位置不變

時，隨轉(zhuǎn)速變化的循環(huán)供油量稱之為油泵的供油特性，也稱

之速度特性，所做的

轉(zhuǎn)速與循環(huán)供油量的曲線圖稱之為油泵的供油特性曲線。

在本試驗中，我們要緊研究柴油機噴油泵在三大偶件完

好、磨損的情況下的

噴油量與供油壓力，從所得數(shù)據(jù)中總結(jié)噴油泵的磨損規(guī)律。

按照二次回歸正交試

驗的安排，分別測量從標定轉(zhuǎn)速11OOrlmin到怠速轉(zhuǎn)速

300rlmin時三大偶件組合

試驗的供油量與供油壓力。為了減小誤差影響，每種組合試

驗中的試驗指標都測

量三次，最后取其平均值作為試驗數(shù)據(jù)。

3.3.3柴油機供油特性曲線

在本試驗中，我們使用的噴油泵中的調(diào)速機構(gòu)是兩極式

調(diào)速器，速度特性曲

線可分為:啟動供油、滿負荷供油、標定供油與外部調(diào)節(jié)特性

四個階段。不一致偶

件組合試驗狀況卜的速度特性值及變化曲線如表3-5圖3-2

所示：

3.3.4噴油泵的供油特性分析

由圖3-2我們能夠看到，不論是哪種偶件組合試驗狀況,

在起動之后，每循

環(huán)的供油量都是隨著轉(zhuǎn)速的升高而增加的。這是由于柱塞套

筒上進油孔與回油孔

的節(jié)流作用而引起的。

出油閥節(jié)流作用的原理如圖3-3所示。從通常認識上來

說，大概只有當柱塞

上端關(guān)閉了進、回油孔時才一開始壓油，從而頂開了出油閥

開始供油。實際上，進

油｝L雖沒有完全關(guān)閉，但由于柱塞的高速壓油，容積Vp內(nèi)

燃油壓力升高到足以

克服出油閥的慣性力、出油閥彈簧與容積Va內(nèi)燃油背壓的

作用力，出油閥開始

運動。盡管如今減壓凸緣還處于閥座導向槽內(nèi)，容積VP與

Vd仍處于隔斷狀態(tài)，

但出油閥的運動，將燃油從容積Vd向高壓油管擠出，這與

柱塞對容積Vp所起的

作用十分相似，即柱塞上方的油壓己經(jīng)開始升高，因此向高

壓油管的供油己經(jīng)開

始。

這一過程，能夠通過如下邊界條方程來表達：

在以上各方程中，對有些因素作了忽略或者假定:不計

系統(tǒng)各零件的膨脹;忽

略燃油通過柱塞與村:塞套間的間隙泄漏與燃油通過出泊閥

與閥座的間隙泄漏:不

考慮出油閥在閥座導向槽內(nèi)的摩擦;認為在微小時間內(nèi)出油

閥按等加速運動:假

定容積Va內(nèi)的燃油壓力與高壓油管進口截面處的燃油壓力

相等;燃油通過柱塞

套進油孔的瞬間時速度按流體定常運動公式來計算

聯(lián)立求解上列方程;就能夠求得這一階段的各項數(shù)值。但

是這個計算工作是

十分繁瑣的p?l。

由幾何供油提早角起始時的柱塞運動速度分析得知，由于尺

寸鏈與調(diào)整需要的緣故，｝P在相當大的范圍內(nèi)變化，因此為

使壓油腔達到同樣的壓力，進鉗i孔

的開度也有相當程度的差別，即柱塞運動速度高的，柱塞頂

在幾何供油提早角之

前較遠處，即己達到使出油閥開始運動的程度。由此可得出

結(jié)論:1）發(fā)動機轉(zhuǎn)

速越高，柱塞壓油速度就越快，柱塞上方油壓的建立也越早,

噴汕泵實際的供油

提早角早于幾何供油提早角;供油量也隨著轉(zhuǎn)速的升高而增

加:2）當柱塞、出

油閥偶件磨損后，由于柱塞壓油時節(jié)流作用的不一致，實際

供油提早角早于幾何供

油提早角之差值就有一定的分散性，各缸供油量不均勻性也

隨偶件的磨損而增

力口。

上面只就節(jié)流作用這一要緊影響因素來分析，造成該分

散性與油量的變化還

有其他因素,如:

13柱塞與柱塞套的間隙泄漏：

2）殘余壓力｝d不一致。對｝d有影響的因素有減壓凸緣體

積、出油閥密封性

守生生守.，

3）出油閥彈簧剛度與預緊力：

4）發(fā)動機轉(zhuǎn)速；

53循環(huán)供油量，等等.

3.3.5不一致偶件磨損狀況下的供油量比較及分析

從圖3-2我們能夠看到，在試驗一中，各個偶件都是完

好狀態(tài)下時，供油量

是隨著轉(zhuǎn)速的升高而增加的，在穩(wěn)固運轉(zhuǎn)的狀況下，供油量

的大小與轉(zhuǎn)速基本呈

線性變化的關(guān)系，標定工況下的供油量比起動工況下的供油

量多。試驗一與試驗

二相比，針閥與柱塞偶件都是完好的，只是出油閥偶件不一

致，在相同的轉(zhuǎn)速狀況

下，試驗二的供油量明顯大于完好狀態(tài)下的供油量，而且基

本上標定工況的供油

量是所有工況中最小的。試驗三中針閥與出油閥偶件是完好

的，把試驗一與試驗

三相比較，我們能夠看到，由于柱塞偶件的磨損，相同轉(zhuǎn)速

下，供油量比正常工

況下的供油量增加了很多.再看試驗一與試驗五的比較，柱塞

與出油閥偶件都是

完好的，針閥偶件磨損，在相同轉(zhuǎn)速狀況下，供油量也會增

加，而且供油量隨轉(zhuǎn)

速升高的變化趨勢與試驗一大致相同。通過試驗一、試驗二,

試驗一、試驗三與

試驗一、試驗五的比較，我們能夠清晰地看到，柱塞偶件的

磨損對供油量的影響

最大，出油閥偶件的磨損對供油量的影響次之，針閥偶件的

磨損對供油量的影響

相對最小，這也從數(shù)值上定量的驗證了我們前面的理論分析

結(jié)果。

在試驗八中，各個偶件都處于嚴重磨損的狀態(tài)，與試驗

一相比，在相同轉(zhuǎn)速狀況下，供油量增加很大，但是與試驗

一不一致的是，在各個偶件磨損狀況下，供

油量隨著轉(zhuǎn)速的增加，總體上呈現(xiàn)下降的趨勢，起動工況一

「的供油量遠遠大于標

定工況下的供油量，也就是說，在三大精密偶件磨損時，噴

油泵的轉(zhuǎn)速越高，供

油系統(tǒng)的供油量越少。

3.4利用柴油機供油壓力的測量進行故障診斷的試驗原理

高壓油管的燃油壓力信號是反映供油系統(tǒng)工作狀況的

重要特征信號，它包含

了供油系統(tǒng)的工況信息。山于高壓油路內(nèi)燃油的可壓縮性,

與壓力波使噴汕規(guī)

律與壓力不一致于原噴油凸輪設(shè)計所操縱的供油規(guī)律與壓

力。因此，研究燃油噴射

過程就要熟悉油壓波形的結(jié)構(gòu)與波形特征參數(shù)及其影響因

素。

從以上分析可知，壓力波形的結(jié)構(gòu)形態(tài)與波形特

征參數(shù)與柱塞與出油閥的尺

寸有關(guān)，當這些偶件磨損后，壓力波形也隨之改變。因此，

檢測壓力波就能夠診

斷柴油機供油系統(tǒng)的故障。檢測時油壓傳感器安裝位置是關(guān)

鍵的因素，測點選擇

是否正確直接影響到所采集的信號的質(zhì)量，并決定著后續(xù)的

處理、分析工作的難

易，選擇務必遵循兩個原則：（1）測點要能充分反映被測

對象的工作信息，應具

有信號穩(wěn)固、信噪比高、反映被測信號比較靈敏等特點；（2）

測點的選擇務必便

于安裝、測試，盡可能的不影響機器的運行狀態(tài)，在生產(chǎn)實

際中切實可行。

供油系統(tǒng)的狀態(tài)與其供油系統(tǒng)內(nèi)燃油的運動方式

緊密有關(guān)。當某部分發(fā)生故

障后，必定使其液力狀態(tài)發(fā)生改變，繼而使得燃油流淌的壓

力、流速等參數(shù)有相

應的變化，這種變化必定在高壓油管的壓力波形上有所反

映，導致波形結(jié)構(gòu)形態(tài)

的局部畸變與波形參數(shù)值的變化。因此，為了實現(xiàn)對噴汨泵

與噴油器實際工作狀

態(tài)的動態(tài)檢測與測量，我們將兩個壓力傳感器分別串接在被

測缸高壓油管的兩

端，即分別接于噴油器入口出與出油閥出口端，采集高壓汕

管的壓力波動信號，

通過示波器屏幕觀察高壓油管的壓力波形狀況與噴油器的

針閥升程狀況，準確地

測出噴油泵與噴油器的有關(guān)參數(shù)，從而有效的發(fā)現(xiàn)與診斷噴

油泵與噴油器在應用

中不容易發(fā)現(xiàn)的故障，下列介紹的是實際測試中常用的故障

波形分析方法。

3.4.1通過全周期單缸波觀測瞬間壓力狀況

全周期單缸波是將某一缸高壓油管中的壓力波與

凸輪軸轉(zhuǎn)過360“過程中

的變化情況，通過波形上移動的亮點與對應的P—Q指針

表頭，反映波形上任何

位置上的瞬間壓力，因此通過全周期單缸波準確的測量出高

壓油管中的殘余壓力

Pr、針閥開啟壓力P。、最大爆發(fā)壓力P,與針閥關(guān)閉壓

力Pb一

殘余壓力Pr,要緊與噴油泵的出油閥彈簧壓力與

減壓環(huán)的密封情況有關(guān)，一

般為0.7-0.8Mpa,若殘余壓力過小，將會使噴油

時間推后；若殘余壓力過大，將

會使停油不完全；若殘余壓力差異較大，還會使各缸供油時

陽m供油量不均勻。

針閥開啟壓力P0,通常是在試驗臺上校驗時的

噴油壓力，它要緊與噴油器

調(diào)節(jié)彈簧的預緊力與噴油孔的磨損或者堵塞程度有關(guān)。

處于波峰的最大爆發(fā)壓力Pm在怠速時接近針閥

開啟壓力Po：在高速時則大

于針閥開啟壓力PO,但是P與P。變化的差異不能

過大，否則將影響到柴油機的

工作穩(wěn)固性。

在波形后坡上的抖動點為針閥的關(guān)閉壓力Pb,

有的時候出現(xiàn)不止一個抖一動點，

則說明有特殊噴射現(xiàn)象，應配合針閥升程波形觀測.

第四章診斷柴油機供油特性的二次回歸正交試驗

為了進一步定量的測量與分析不一致工況下三大

偶件的磨損對柴油機供油量

與供油壓力的影響，我們在BSY108型噴油泵試驗臺

上，對TY295D柴油機的噴

油泵進行三因素二次回歸正交試驗。

4.1三因素二次回歸正交試驗

為正確地診斷柴油機供油系統(tǒng)的故障，就務必定量

地建立起柱塞、出油閥與

針閥偶件磨損后各變量之間的關(guān)系。因此，在研究試驗中，

使用了三因素二次正

交回歸試驗方法，這種試驗方法的最大優(yōu)點在于：（1）利

用正交試驗的“正交性”

使試驗次數(shù)大大減少；（2）利用回歸分析方法，通過對試

驗數(shù)據(jù)的分析建立回歸

方程，能夠直觀地得到很多結(jié)論；（3）消除了回歸系數(shù)之

間的有關(guān)性。

a.1.1試驗因素、水平及指標的確定

關(guān)于柴油機的供油系統(tǒng)來說，供油量與供油壓力曲

線與整個供油系統(tǒng)的狀態(tài)

有關(guān)，會隨著整個系統(tǒng)狀態(tài)的變化而變化，它們之間存在著

一定的規(guī)律性，盡管

一些隨機因素對供油量與供油壓力都會有一定的影響，但是

與三大精密偶件相

比，其影響是次要的，因此在本試驗中，根據(jù)現(xiàn)有的試驗條

件與本試