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利用二次回归正交试验诊断柴油机的供油特性
摘要
柴油机喷油泵的柱塞、出油阀和针阀这三对精密偶件的磨损直接
影响到柴汕机的供油规律和各种综合性能,本论文在现有试验的基础
上,采用二次回归正交设计的方法,通过大量的试验数据,建立了三
大精密偶件的磨损量与供油量之间的定量关系式,从而更直观、清楚
的了解到三对偶件的密封性对供油量影响程度的主次关系。
此外,根据我们的试验结果,对于某一机型,只要给出三对偶件
的密封性值,就可以直接预测出柴油机的供油量,或者是知道了柴油
机的供油量和其中两对偶件的密封性值,就可以知道另外的一对偶件
是否发生了故障,以及是否还能继续使用。
针对柴油机燃油系统精密偶件磨损后,由于供油量的变化必然会
引起油压波形的变化,我们采用高压油管压力波形识别的方法,测取
磨损状态下的柱塞副、出油阀副以及针阀副工作压力波形,研究高压
油管压力波形所反映的偶件磨损状况。
这一课题的研究有着重要的实际和应用意义,为执行
GB/T18344-2001《汽车维护、检测、诊断技术规范》提供可靠的柴
油机燃油系统精密偶件故障诊断方法,从而提高发动机的工作可靠
性、节约燃油消耗和充分发挥柴油机的使用性能。
关键词:柴油机精密偶件磨损供油量供油压力

第一章
概述
柴油机的喷油泵主要是由柱塞、出油阀和喷油嘴等精密偶件组成的,这些偶
件经过长期的使用,不可避免的会受到磨损,导致供油压力降低、使发动机油耗
增加和供油不正时,会产生起动困难、功率不足、工作粗暴和排放烟度不符合要
求等故障。随着现代维修业的发展,人们试图通过对发动机故障外在表现规律的
总结,实现发动机的不拆卸故障诊断,这也越来越成为汽车维修的现代化要求。
为了实现发动机故障的不拆卸诊断,我们首先要了解柴油机供油系统对柴油机工
作性能的影响以及现有供油系统的测量方法。然后总结出柴油机工作部件的磨损
规律以及各工作部件的磨损对于供油系统工作参数的影响,在此基础_匕才能够
通过发动机故障的表象,分析产生故障的原因,找到发生故障的部位并排除故障,
最终实现发动机故障的不拆卸诊断。
对柴油机燃油系性能的要求

柴油机燃油系的组成以及作用
柴油机燃油系主要由柴油箱、柴油滤清器、输油泵、高压油泵、喷油器、低
压油管、高压油管和回油管组成。主要组成部分的作用如下:
(1)喷油泵。喷油泵的作用是定时、定量地向喷油器输送高压燃油。在多
缸柴油机中喷油泵应保证:①各缸的供油次序符合所要求的发动机工作次序:②
各缸供油量均匀,不均匀度在标定工况不大于3%一4%;③各缸供油提前角一致,
。为避免喷油滴漏现象,喷油泵还必须保证供油停止迅速。
(2)。它能根据柴油
机负荷的变化自动作相应的调节,使柴油机能以稳定的转速运转,从而保证柴油
机既不会产生超速也不会在怠速时造成熄火。
(3)喷油器。喷油器可把喷油泵送来的高压燃油雾化成较细的颗粒,并以
一定的设计角度往发动机燃烧室内喷射。

柴油机燃油系作为发动机的重要组成部分,主要应满足下列的性能要求:
(1)要能随时精确测量出发动机负荷的变化,且能使供油量自动灵敏地进
行自适应调节,并往各缸做均匀的喷射。
(2)应能根据转速或负荷的变化自动地改变喷油定时(即自动调节喷汕的
提前时间)
(3)喷射的燃油必须获得充分的雾化,并能以最佳状态引起燃烧。
(4)结果设计合理,要能耐冲击、抗疲劳,零部件互换性强,且价格尽可
能低廉。

根据柴油机可燃混合气形成的特点和燃烧过程的需要,喷油泵应满足以下
要求:
(1)匹配而均匀的供油率。额定供油率的调节是与发动机的额定功率和额
,对各缸的供油率要均匀,这就需要与之相适应
的柱塞直径、柱塞行程和方便的供油调节机构。
(2)准确的供油提前角。喷油泵的供油提前角一方面要求与发动机的曲轴
转速相同步(即第一缸喷油起始时间要对得上发动机曲轴转角零位标记),另一
方面还要求对各缸供油的间隔时间要一致,其误差应控制在 “以内。为了防
止喷油时间过长而造成燃烧不良,喷油泵还必须能在短促喷油之后迅速地暂停供
油,这主要通过出油阀及喷油器结构的合理设计来达到。
(3)燃油雾化良好。柴油的挥发性能差,为了能在极短的时间内形成混合
气,有利于燃烧,要求喷出的油束雾化良好、油粒细小均匀、方向和形状与燃烧
室的形状相适应,并且要求喷射干脆,不允许喷油滴漏。为了使燃油获得良好的