某机型发动机在高海拔区域功率不足分析及对策方案

刘刚 刘建华 向春生 李海江 贺津波

摘  要：某机型发动机单体泵喷油正时调整垫片的计算结果是否准确，会直接影响发动机功率。由于喷油正时调整垫片计算误差，造成该机型发动机维修后，在低海拔区域运行发动机功率正常。但在高海拔区域运行时功率不足，出现冒黑烟、加负荷时掉速严重故障。通过对发动机供油单体泵喷油正时调整垫片的精准计算，解决了该机型发动机功率不足故障。

关键词：高海拔、掉速、提前角、精准

引言

单体泵装在发动机缸体上燃油腔内，通过发动机凸轮轴上的凸轮驱动挺柱体，柱塞回位弹簧相对发动机凸轮轴压紧滚轮，挺柱体使泵体中的柱塞上下运动，燃油腔内预压燃油通过单体泵的输油口注入泵中的柱塞腔内，靠柱塞向上运动将燃油输入到喷油器。使喷油器达到标准开启压力后，将燃油雾化喷入气缸燃烧室内燃烧完成做功。

一、问题提出

某机型发动机维修后，在低海拔地区发动机运行时功率正常。但在高海拔地区运行时功率不足，出现冒黑烟、加负荷时掉速严重故障。严重影响工作效率。

二、造成发动机故障的原因分析

采用单体泵燃油喷射系统的发动机，与传统的靠高压油泵喷射系统，在结构、使用、维修等方面有较大的差别。因此，该类柴油发动机在实际使用中，由于维修和保养不及时或不正确，经常使设备出现故障。

由于单体泵喷射系统的喷油压力较高，对燃油的质量标准要求相对严格，燃油压力、回油量、噴油提前角等因素对动机功率都起了决定性的因素。

1、低压油路燃油回油量小或油压低。

燃油回油量小或低压油路油压低，使低压机械泵提供不了足够的供油需求，使单体泵无法正常供给和燃油循环散热不良，造成单体泵偶件温度过高磨损，导致无法建立高压燃油压力。

2、单体泵喷油调整垫片厚度对供油正时的影响。

单体泵调整垫片的厚度是直接影响单体泵的供油时间，垫片过厚使单体泵供油早。反之垫片薄供油晚。严重影响发动机正常功率。

三、排除故障的对策方案。

1、回油量检测

输油泵的作用不仅是为单体泵提供足量的燃油，还对燃油系统内各部件起到循环冷却作用，因此输油泵的供油量远大于喷油泵的需要，为确认回油量是否足够，必须安要求测量回油量。通过回油量数据直接判断低压油路是否存在故障。测量方法：发动机空载全负荷时，测量时间30秒钟，回油量不能低于4升为标准。如果回油不达标。进一步检查低压油路中有无漏气或堵塞，供油机械泵是否工作正常。

2、低压供油压力的检测

低压回油单向阀的作用是在低压供油腔内建立燃油预压力，满足单体泵供油量的要求，如果检测出低压供油腔内的压力低于0.45Mpa（n=2300r/min），在回油量测量正常的前提下，就需要更换回油单向阀。

3、单体泵喷油调整垫片的计算。

1）、根据发动机名牌标识，可查阅相关数据计算调整垫片Ts值。

计算公式为：Ts=（L-Vh）-（Lo+A/100）

A——单体泵上标注值。

Lo——泵的标准长度143mm。

L——喷油泵安装平面到泵挺柱表面的高度。 （由测量得到）

Vh——喷油泵预行程名义值（根据发动机名牌标注提前角度，查出预行程名义值）。 由凸轮轴决定，含义为喷油泵柱塞由下止点到泵开始泵油时刻的预行程值。

以上Vh值，是通过发动机名牌标注喷油提前角度直接查阅数据所得。如：发动机提前角度为8º。Vh值为5.07mm。

2）、利用专用工具测得发动机凸轮轴、挺柱体接触面磨损后的实测提前角度。与发动机名牌标注喷油提前角度之差为Vh磨损值。

如：发动机提前角为8º。 Vh值为5.07mm。 Vh磨损值﹦5.07mm+（Vh测量值7℃-Vh实际8℃）×0.1mm/℃=4.97mm

（1）、安装专用工具按照以下步骤进行测量

a.面向飞轮壳，找到活塞的压缩上止点。

b.顺时针转动曲轴，再回转到上止点前8 ㎜，大刻度盘对0。

c.逆时针转动曲轴，再回转到上止点前8 ㎜，读刻度盘刻度。约50 °此值÷2=实际值，约25°。

d.顺时针转动曲轴到实际值。约25 °。

e.大刻度盘值对0。

f.顺时针转动曲轴180 °。

g.测量计算L值。

h.测喷油泵点火提前角。

①测量L值的百分表对0。

②逆时针转动曲轴，直到百分表指针达到预行程值。

③读取大刻度盘上的喷油提前角。

根据曲轴转角实际值与测量值的偏差和修正系数，可得到修正后的预行程值Vh。

以上表格为同一缸，提前角FB测量值℃/A是通过直接查阅资料和实际测量两种方法所计算出的结果，调整垫片Ss值误差值为0.1MM。

四、结论

通过专用工具的实际测量，能精确的测量出发动机运行后，驱动单体泵运动部件凸轮轴、挺柱体的接触表面磨损值，该磨损值与发动机工作运行时间成正比。该磨损值的精准测量，解决了因磨损值误差造成单体泵供油时间不精准，造成发动机功率不足故障。运用此修理程序修理的发动机，比直接查阅数据修理的发动机喷油调整垫精确了0.1MM左右，此误差在修理手册上是允许的，在低海拔地区对发动机无明显影响，而相对于高海拔地区，动力输出效果却影响很大。