性能特点和作用说明
康明斯柴油机喷油泵调速器的特性和调整方法
喷油泵的速度特性对工况多变的柴油发电机是非常不利的。当柴油发电机负荷稍有变化时,导致柴油发电机转速变化很大。当负荷减小时,转速升高,转速升高导致柱塞泵循环供油量增加,循环供油量增加又导致转速进一步升高,这样不断地恶性循环,造成柴油发电机转速越来越高,最后飞车。因此,在使用高压油泵的柴油发电机一定要装配机械调速器,保证柴油发电机转速稳定。
一、喷油泵调速器的特性
1、喷油泵的速度特性
喷油泵的速度特性是指供油拉杆位置不变时,喷油泵每一个循环供油量(δg)随转速变化的规律。
2、产生速度特性的原因
(1)柱塞运动速度增加时,柱塞套筒上的进回油孔的节流作用,产生早喷晚停,因此,即使供油拉杆位置不变,随着转速的升高,每一循环的供油量δg也在逐渐增加。
(2)柱塞运动速度增加时,泄露时间缩短,泄露量减少。
3、喷油泵速度特性的负面效应
(1)转速升高每循环供油量增加,充气系数下降,造成油多气少而冒黑烟,形成恶性循环而“超速”(飞车),严重时旋转机件损坏;
(2)转速降低每循环供油量减少,充气系数上升,造成油少气多而“游车”(不稳定),甚至熄火。
二、调速器的工作原理
喷油泵调速器是根据弹簧力和离心力相平衡进行调速的,工作中,弹簧力总是将供油拉杆向循环供油量增加的方向移动;而离心力总是将供油拉杆向循环供油量减少的方向移动。当负荷减小时,转速升高,离心力大于弹簧力,供油拉杆向循环供油量减少的方向移动,循环供油量减小,转速降低,离心力又小于弹簧力,供油拉杆又向循环供油量增加的方向移动,循环供油量增加,转速又升高,直到离心力和弹簧力平衡,供油拉杆才保持不变。这样转速基本稳定在很小的范围内变化。反之当负荷增加时,转速降低,弹簧力大于离心力,供油拉杆向循环供油量增加的方向移动,循环供油量增加,转速升高,弹簧力又小于离心力,供油拉杆又向循环供油量减小的方向移动,循环供油量减小,转速又降低,直到离心力和弹簧力平衡。
两速调速器的结构图
两速调速器工作原理图
三、调速器的调整方法
调速器的作用是控制柴油发电机因喷油泵的速度特性而产生的工作不稳或“飞车”等现象。其工作性能不良时,会导致柴油发电机熄火或工作不稳,严重时会产生“飞车”,从而发生严重的机械故障。因此在调试喷油泵时,对调速器也要进行调整。柴油发电机调速器调整的具体内容如下。
① 高速启动作用点的调整
启动试验台,使喷油泵转速由低到高逐渐接近额定转速,并将喷油泵操纵臂推至最大供油位置(推到底),然后缓慢增加喷油泵转速,同时注意观察供油调节齿杆位置的变化情况。在供油调节齿杆开始向减小供油量方向移动时的转速,即为调速器高速启动作用点的转速。为保证获得规定的额定转速,而又不致过多地超过规定值,一般是将高速启动作用点的转速调至较额定转速高出10r/min为好(指凸轮轴的转速)。调整方法是改变调速弹簧预紧力。
两速调速器高速启动示意图
② 低速启动作用点的调整
启动试验台,使喷油泵在低于怠速转速下运转,然后缓慢转动操纵臂,当喷油泵刚刚开始供油时,固定操纵臂,并逐渐提高喷油泵转速,同时注意观察供油调节齿杆位置变化情况。当供油调节齿杆开始向减少供油方向移动时的转速,即为低速启动作用点的转速,其值不得高于怠速转速规定值。
两速调速器怠速工作示意图
③ 全负荷限位螺钉的调整
旋松全负荷限位螺钉,并使喷油泵以额定转速运转,然后将操纵臂缓慢向增加供油量的方向移动,当供油调节齿杆达到最大行程时,停止移动操纵臂,这时拧入全负荷限位螺钉,使其与操纵臂上的扇形挡块相接触即可。
④ 怠速稳定弹簧的调整
由于柴油发电机怠速运转时,调速器的飞块离心力很小,不能立刻将供油调节齿杆推向增加供油量方向。而怠速稳定弹簧的作用就是协助调整怠速的灵敏度。通常在稳定怠速工况时,怠速稳定弹簧应能够将供油调节齿杆向增加供油方向推进0.5mm。不符时,可通过调节怠速稳定弹簧的预紧力调整螺钉来达到。