第五節 噴油提前角不當導致柴油機動力不足故障診斷與排除

一、噴油提前角對柴油機動力的不良影響及診斷

高壓油泵噴油提前角對于柴油機的工作非常重要。噴油過遲或過早均會導致柴油機產生起動困難、過熱、異常和煙色不良。對于這些故障，只要仔細分析，找出原因就能及時排除，從而使柴油機的工作恢復正常。

1.噴油提前角失常的特征

（1）噴油提前角過大的特征。柴油機工作粗暴、缸內發出類似活塞銷“哐哐”的敲缸聲音、起動困難、功率不足、怠速時易熄火、熄火時有反轉現象、起動時排氣管冒白煙、起動后漸為黑煙、黑煙越濃噴油提前角越大、柴油機易過熱、易出現冷卻液溫度過高等。

（2）噴油提前角過小的特征。起動困難、起動時排氣冒白煙、起動后冒白煙、高速時仍冒白煙、急加速時加速緩慢無力、運轉無剛性、柴油機易過熱、功率不足、油耗較大等。

2.噴油提前角失常的診斷

（1）如果柴油機排氣冒白煙（排氣口沒有水珠，煙有辣味）、起動困難、運轉無力、加速緩慢或柴油機過熱等，則可判斷為噴油提前角過小。

（2）如果柴油機起動困難、起動時有爆燃現象、停下時曲軸有反轉現象或急加速時有敲缸聲等現象，則可判斷為噴油提前角過大。

二、柴油機噴油提前角的檢查與調整

1.噴油提前角的檢查

拆下第1缸（多缸機）高壓油管，油門放在最大位置，擰松放氣螺釘排除油泵中的空氣，搖轉曲軸，當第1缸有油噴出后，將油面吹去少許，繼續轉動曲軸。當接近第1缸噴油位置時，放慢轉動速度，當出油閥緊座出口油面剛波動時，立即停止曲軸轉動，看上止點記號與刻線盤上的角度值，如噴油刻線還未到上止點記號，證明噴油提前角過大；如超過了上止點記號，證明噴油提前角小。

2.噴油提前角的調整

噴油提前角的調整有以下幾種方法：

（1）就機調整噴油提前角的一般方法。噴油泵固定在柴油機上，可能因為各種情況造成噴油正時不準，這時就需要就車檢查噴油正時，基本步驟如下：

①首先確認第1缸上止點。

②在確認上止點后，如果曲軸減振器或帶輪上沒有噴油提前角FB標記時，則先要將噴油角度單位（α——曲軸轉角）換算成長度單位（L：mm），從上止點開始，按曲軸旋轉方向標出與噴油角度相應的長度單位的標記（圖2-39）或使用磁力刻度盤標出噴油開始的標記來。

圖2-39 帶輪上止點標記（OT：上止點，FB：噴油提前角）

A—對正標記 5—噴油泵 35—定時自動調節器

③反向旋轉曲軸至大約在該缸上止點前90°處。

④拆下噴油泵上的第1缸高壓油管，裝上一特制毛細玻璃管，如圖2-40所示。

⑤將油門拉桿放置在最大油門位置。

⑥用手油泵泵油，使噴油泵油腔內充滿柴油。

⑦順時針緩慢旋轉曲軸并注意觀察毛細玻璃管內液面的變化（如果沒有毛細玻璃管，則直接觀察該缸出油口）。當毛細玻璃管內的液面5（出油口液面）瞬間上升時，即表示噴油開始。此時觀察帶輪或減振器上的指針位置，如果不是希望的角度（或尺寸），則需要進行調整。

⑧松開噴油泵聯軸器緊固螺栓，順時針轉動曲軸至標準的噴油角度位置。

⑨順時針轉動噴油泵聯軸器至毛細玻璃管內液面開始瞬間上升，緊固噴油泵聯軸器。

⑩然后按③～⑦復查一下噴油提前角度是否在標準范圍內。如果合適，調整結束，反之則重新調整。

注意：如果柴油機飛輪或帶輪上沒有現成的上止點和噴油提前角標記，則可以按圖2-41所示自行標注標記。

圖2-40 噴油提前角觀察裝置圖

1—毛細玻璃管 2—接頭 3—鎖緊螺母 4—出油閥座 5—燃油油面

圖2-41 在帶輪或其他圓盤上做標記

α—噴油提前角（°） OT—壓縮上止點 FB—噴油開始角度（°）

（2）弧長L的計算方法。在很多情況下，某些柴油機的減振器、帶輪或飛輪上沒有刻度，需要將噴油提前角轉換為長度單位（弧長）L，并在帶輪或減振器上做出相應的標記，如圖2-41所示之OT和FB。具體計算方法如下：

式中D——帶輪或減振器直徑，單位為mm；

α——噴油提前角（或曲軸轉角），單位為（°）；

L——噴油提前角弧長，單位為mm（L=OT～FB弧長）。

（3）噴油提前角的其他調整方法。在檢查噴油正時時，如果發現噴油提前角過小或過大，就要進行調整，相對簡單的調整方法有：

1）轉動泵體調整。如果檢查所得的噴油提前角與標準噴油提前角相差較小時，可以用轉動泵體的方法微調噴油提前角，方法如下：

①松開全部高壓油管。

②適當松開噴油泵的緊固螺栓。

③根據需要將噴油泵體順時針或逆時針（上或下）轉動一個角度。如將泵體逆著驅動輪的旋向轉動一個角度，就可使供油提前角增大；如將泵體順著驅動輪旋向轉動則可使噴油提前角減小，如圖2-42所示。反之，則加大。注意，這僅僅是微調，當噴油提前角相差太大時，不能使用此簡易方法調整噴油提前角。

圖2-42 轉動泵體調整噴油提前角

1—噴油泵體 2—弧形槽 3—三角形凸緣盤 4—連接螺釘

2）轉動噴油泵軸調整法。某些用聯軸器驅動的噴油泵，在與噴油泵驅動軸連接的連接盤上有一個開槽（圖2-43），用一個螺栓將其與噴油泵凸輪軸緊固在一起。

調整噴油提前角時，可松開連接盤上的緊固螺栓（圖2-44件7），用梅花扳手或其他工具將噴油泵凸輪軸順旋向轉動一個角度，便可增大噴油提前角；逆旋向轉動一個角度，則可減小噴油提前角。調整完后，擰緊連接盤上的固定螺栓7即可。

圖2-43 噴油泵彈性聯軸器示意圖（1）

2、4—彈性鋼片 7—泵軸緊固螺栓

用以上方法調整噴油提前角后，都需要進行仔細的復查。準確無誤后，重新緊固一遍所有松動過的緊固螺栓（或螺母）。注意，這一點很重要。

3）壓縮空氣調整法。在條件具備時，也可以使用壓縮空氣來檢查并調整噴油提前角（圖2-45），具體方法如下：

①拆除噴油泵第1缸出油閥壓緊套，取出出油閥及彈簧。

②在噴油泵進油口出接上空氣進氣管。

③將油門拉桿放置在運行位置。

④打開空氣源，適當調整空氣壓力，直到在玻璃瓶中可以看到均勻未定的小氣泡為止。

圖2-44 噴油泵彈性聯軸器示意圖（2）

1—驅動裝置 2、4—彈性鋼片 3—連接叉 5—噴油泵凸輪軸 6—緊固螺栓 7—泵軸固定螺栓

⑤沿柴油機旋轉方向旋轉柴油機曲軸，并注意觀察玻璃瓶中氣泡的變化，當氣泡停止產生時，立即停止轉動。此時檢查曲軸飛輪或帶輪上的指示標記位置，是否在規定的范圍內。如果噴油正時正確，指示標記位置與上止點間的距離（或角度）應該就是噴油提前角的標準度數。

圖2-45 噴油提前角的壓縮空氣檢查法

⑥如果結果正確，重復檢查一次，結果仍然正確，則說明該機噴油提前角沒有問題。

⑦如果檢測結果不滿足要求，則需要進行相應的調整：

按柴油機旋轉方向轉動柴油機曲軸至第1缸壓縮行程上止點前的某個角度（該柴油機的標準噴油提前角度——事先做好的標記），擰松噴油泵緊固螺栓或齒輪固定螺栓，用手順時針或逆時針轉動噴油泵體，直到從標準試驗噴油器的溢流管內流出的燃油從穩定流束變為每分1～2滴為止，然后擰緊固定相關螺母或螺栓。

⑧至少重復一次上述步驟兩次以上，以確定噴油提前角的完全正確；

⑨從噴油泵上拆下相關測試裝置，裝回出油閥及其他零部件，按要求的力矩緊固出油閥壓緊座及相關螺母。

4）調整墊片法（適用于單體泵柴油機）。如噴油泵滾輪體部件的工作高度尺寸因調整墊片磨損而變小，使得噴油提前角發生變化，可將調整墊片翻個面再用，若調整墊片磨損嚴重，可更換墊片，但須保證滾輪體部件的工作尺寸不變。

對單缸柴油機或單體泵（如道依茨BFM1013系列柴油機）而言，噴油提前角的調整就是增減油泵座與齒輪箱體結合面處的墊片，加墊片后角度增大，反之減少，墊片每增減0.1mm，噴油提前角變化1.7°。

5）更換偶件法。如高壓油泵使用時間較長，柱塞和出油閥偶件磨損較嚴重，應及時更換兩對偶件，并重新檢查調整噴油提前角。

三、噴油提前角不正確導致柴油機動力不足故障

（1）故障現象。一臺工程機械用道依茨BFM1013柴油機，因出現拉缸故障而大修。大修后柴油機試機時，即出現了動力不足現象，無論怠速、中速還是大負荷運行，柴油機總是冒白煙很嚴重并動力不足，且怠速時還會出現一股一股的沖白煙現象。

（2）故障診斷。該柴油機大修時，僅更換了一個活塞、6個缸套、6組活塞環、全部軸瓦、進排氣門及6個噴油器。由于柴油機銘牌丟失，沒有測量工具和Ep數值，僅對單體泵（包括調整墊片、滾輪挺住等）進行了編號，并原位安裝。修復后試機時發現該機起動相對困難（如果起動加濃電磁閥不通電則不能起動）和上述故障現象。為查找故障的真正原因，隨即對該柴油機進行了下列檢查：

①采用單缸斷油法試機，排氣冒白煙現象沒有改善。

②檢查氣門間隙，發現偏小（要求：進氣門為0.3mm；排氣門為0.5mm。實際：排氣門為0.3mm；進氣門為0.2mm。系維修人員數據錯誤所致），重新調整。

③拆下噴油器調試噴油壓力，噴油壓力及霧化狀況均正常；但發現有一個噴油器上多墊了一個純銅墊，這應該是怠速時一股一股沖白煙的原因。

經過上述檢查調整后，該機排氣冒白煙現象沒有根本好轉，只是怠速時一股一股沖白煙現象消失，高速和大負荷冒白煙現象沒有好轉，柴油機動力不足的故障現象仍然存在。由此不得不另行尋找該機故障的真正原因。

（3）故障排除。根據上述檢查及故障現象，經過認真分析后認為，該機應該是噴油正時不正確所致，主要原因應該是噴油提前時間過大，為此決定更換全部單體泵的調整墊片。根據該柴油機調整噴油正時的技術要求，該機調整噴油正時的方法是改變單體泵與滾輪挺柱之間的墊片（圖2-46中的Z或T_s）厚度，以此改變噴油開始時刻。

圖2-46 調整墊片厚度T_s的位置

加大該墊片的厚度，可以使噴油開始時刻提前；減小該墊片厚度，則使噴油開始時刻推遲。該墊片的厚度等級差為0.1mm。根據該機故障現象，確認為調整墊片過厚所致。

因此，決定將該機所有調整墊片減小一個等級，即原來墊片厚度為2.4mm的缸改為2.3mm，以此類推。按照此要求重新安裝單體泵后，起動柴油機試驗，排氣不再冒白煙，經現場帶負荷運行試驗，柴油機動力良好，運行正常。所有故障現象全部消失。

（4）故障分析。出現上述故障的原因應該是：該機上一次的維修過程中，維修人員在計算單體泵調整墊片厚度時出現了數據或計算方法的錯誤，導致所有墊片的厚度都厚了0.1mm，致使該機的噴油開始時刻過大（噴油提前角過大），導致柴油機排氣冒白煙故障且動力不足。

由此可見，在維修BFM1013柴油機單體泵時，一定要注意相關數據并計算正確。否則可能造成很大的麻煩。