電控柴油機墊片厚度對供油時間的影響

高小敏

（1.南京港（集團）有限公司第二港務分公司，江蘇南京 211805；2.南京港江北集裝箱碼頭有限公司，江蘇南京 211805）

0 引言

隨著時代發展，南京港（集團）有限公司（以下簡稱“南京港二公司”）的機械設備也不斷更新換代，從原來的化油器型汽油機采用a 型、b 型泵的柴油機等，到現在的電控柴油機，機械設備一直向高科技發展，越來越先進。南京港二公司現有4 臺哈工吊采用沃爾沃720VE 柴油電控發動機，3 臺正面吊分別采用沃爾沃1031VE 發動機、1240VE 發動機、1340VE 電控柴油機，1臺空叉采用沃爾沃750VE 電控柴油機（高壓共軌）。沃爾沃系列電控柴油機維修水平直接影響著南京港二公司的生產經營以及維修成本，所以下面整理了一些相關的注意事項。

1 電控柴油機燃油系統的組成

1.1 系統組成

無論采用何種方案，柴油機燃油系統電子控制的電控部分均由傳感器、ECU（Electronic Control Unit，電子控制單元）與執行器三部分組成。

（1）傳感器部分主要包括傳感器和開關，其功能是檢測發動機及車輛運行時的各種工況信息作為發動機轉速與負荷的目標設定值輸入到電控單元。

（2）電控單元式發動機電控系統的核心部分。其硬件部分包括微處理器和中央處理器（Central Processing Unit，CPU）、各種存儲器、輸入輸出接口以及上述各部分之間傳遞信息的數據總線，地址總線和控制總線以及產生時間節拍脈沖的計時器等。ECU 軟件的核心內容是發動機的各種性能調節曲線圖表和控制算法，作用是接受和處理傳感器的所有信息按軟件程序進行運算，然后發出各種控制脈沖指令給執行器或直接顯示控制參數，其中噴油正時脈沖是ECU 發出的最重要的控制指令。

（3）執行器部分其功用為接受ECU 的各種控制指令，并完成所需調控的各項任務，執行器的種類很多，并因控制與調節方式不同而異，如：在位置控制式中，有使噴油泵尺桿達到油量控制目標位置的電磁鐵，使噴油泵達到預定供油提前角的控制閥；在時間控制方式中，有控制噴油針閥開閉的電磁閥等。

1.2 傳感器與執行器

傳感器的功用是將發動機運行工況與環境的多種信號及時并盡可能真實地傳遞至電控單元，這些信號又可分為數字信號、模擬信號和開關信號。

執行器的功能是ECU 輸出的電信號轉換為各種控制機構的機械運動，以完成各項預定的操作。執行器的種類很多，按其工作原理可分為電磁式、電液式和電壓式等。

1.3 電控單元

ECU 又稱電子控制器，是柴油機電控系統的核心部件，它實際上是一個微型計算機管理中心，即以信號采集作為輸入、經過計算機處理、分析判斷、決定對策，然后輸出控制指令驅動執行器動作，同時它還要為有源傳感器提供穩壓電源或參考電壓，其功能是通過各種硬件和軟件的組合來完成的。

1.4 沃爾沃系列電控柴油機組成

沃爾沃系列電控柴油機主要有兩大部分組成，即電子控制系統和燃油供給系統。

（1）電子控制系統，可以分為傳感器，電子控制單元和執行器三大部分。

（2）燃料供給系統可分為低壓系統和高壓系統兩大部分。其中，低壓系統的主要作用是向高壓泵輸送足夠的清潔燃油，由油箱、粗濾器，輸油泵、精濾器（含油水分離器）及低壓管路等組成；高壓系統除了使燃油產生高壓外，還對燃油進行檢測、控制和分配，其中最重要的部件是高壓泵、高壓共軌（包括壓力傳感器、壓力控制閥、流量限制閥）和噴油器等。

1.5 點火正時直接影響發動機的工況

電控柴油機就是為了更精確的點火正時，把許多的附件做到極其精確，保障點火正時的準確性。

1.6 電控柴油噴射系統的優點

電控柴油噴射（包括高壓共軌）系統的優點有7 個：①燃油經濟性好，降低了噪聲，提高了尾氣排放標準；②電控柴油機運轉平穩；③電控柴油機工作可靠；④具有故障診斷功能，減少維修工作量；⑤對柴油機的調速可精確控制；⑥響應速度快，控制更為精確；⑦電控柴油機應用廣泛。

2 沃爾沃720VE 系列電控柴油機墊片厚度對供油時間的影響

2.1 案例分析

南京港二公司4 臺哈工吊均采用沃爾沃720VE 發動機，使用幾年后1 臺哈工吊發動機出現燒機油現象。更換渦輪增壓器后不久，機油出現發白、增多現象，動力嚴重不足，檢查后發現缸套上出現砂眼，必須對發動機進行大修。在按要求選用正確的汽缸墊之后，發現發動機啟動困難、排煙不正常，不能正常工作。

最初感覺點火正時不對，于是朝著點火正時這個方向考慮，噴油器是否在最佳時間噴油將直接影響發動機工作的好壞。逐缸斷油測試發現，2#缸、4#缸、5#缸工作不好，燃燒不在最佳時期，而且排煙測試最為明顯，故障點越來越近。將噴油泵（單體泵）2#、4#、5#三個缸的泵拆除下來后發現，每個單體泵下部座孔內有一個墊片，這個墊片材料好、硬度高，而且結合面表面光滑，但厚度不一樣，誤差在1～3 mm。單體泵直接由凸輪軸驅動，每個單體泵每一次工作都是該缸凸輪軸處于頂部位置時，燃油高壓已經形成，噴油器在ECU 根據凸輪軸傳感器，曲軸傳感器，進氣壓力傳感器等相關數據匯合后給出電信號使噴油器電磁閥工作，向缸內噴油，驅動發動機工作。

經過試驗，準確的墊片厚度在0.10 mm 就可以改變1°點火提前角。如果厚度超過1 mm，點火正時肯定會發生變化，因此墊片厚度直接影響點火提前角。下面為一個算墊片厚度的實例：如果原有的噴油泵已經損壞，其原有的A 標數據為64 得到的數據為0.64 mm，（6 缸的噴油泵）根據上面的EP 代碼358 得到數據145.925 mm，代入Ts=Ek-（143+0.64）=145.925-143.64=2.285 mm，查墊片厚度照表，得出原有的墊片厚度為2.3 mm。而由于配件不一定是數據為64，買來的配件A 為97，得出的數據為0.97 mm，因此代入公式Ts=Ek-（143+0.97）=145.925-143.97=1.955 mm，墊片厚度應為2 mm、比原有少0.3 mm。因此，必須更換原有的墊片、使用新墊片，否則發動機的噴油正時不對，必然影響發動機的工作。

2.2 更換噴油泵的注意事項

（1）在更換噴油泵前，要確認導致發動機性能改變的原因是噴油泵、而不是高壓油管的損壞（如由于螺帽的擰緊力矩太大而使管子的內徑縮小等）。

（2）檢查管子的內徑。520/720 發動機組管子，內徑應為1.8 mm。

2.3 安裝新噴油泵的程序

安裝一個新噴油泵時，必須計算泵底下的墊片厚度，以得到正確的噴油正時。安裝這一環節很關鍵，應遵循以下的程序：

（1）進氣支管與搖臂罩之間通常會積有不少污垢，在拆下搖臂罩和噴油泵之前應徹底清潔發動機。

（2）當拆下噴油泵時，要注意泵的滾輪必須在凸輪軸的基圓位置。擰松固定泵的螺栓（約兩三圈）并輕敲泵看其能否突然跳出。由于泵是彈簧加載的，如果挺柱不在基圓上，當拆卸泵的固定螺栓時彈簧反作用力能夠損壞螺紋。拆下墊片、將孔蓋好，以免污物進入發動機。

（3）讀出發動機銘牌上相關氣缸的“EP-代碼”。

（4）在EP-code 表中讀出相應的柱塞偶件經校正的尺寸（Ek）。

（5）讀出在噴油泵體上的以1/100 mm 計的“A-尺寸”（圖1）。

圖1 噴油泵

（6）用上述的尺寸代入下列公式，求出墊片厚度Ts.

（7）Ts=E-（143+A/100）

（8）查墊片厚度對照表，以得到正確的標準墊片厚度。

（9）將墊片（用螺絲刀）滑入其正確位置。注意，只允許使用一個墊片。

（10）安裝新噴油泵之前，拆下停車電磁閥并安裝上專用工具9998682 以使油量調節齒桿保持在停車位置上。

（11）確認相關泵的滾輪挺柱處于凸輪軸的基圓上。

（12）將泵的油量撥桿轉到中間位置（圖2），潤滑泵上的O形圈并將泵插入安裝孔。

圖2 噴油泵的油量撥桿

注意，在將泵向下推之前，應確認泵的油量撥桿已恰當地導入油量調節齒桿缺口中。

（13）裝上泵法蘭，并使倒角對著泵，預載法蘭螺栓到5 N·m，然后擰松螺栓60°。

（14）用專用齒型套筒輕緩地逆時針方向轉動噴油泵直到有阻力停止為止（力矩為3.5+1 N·m）

（15）分步驟地擰緊法蘭螺栓，每一步都先從遠離飛輪的螺栓開始。擰緊：60°-7 N·m-10 N·m-30 N·m。注意，在泵安裝后，拆下專用工具并在安裝停車電磁閥以前檢查油量調節赤桿活動是否靈活。

（16）緩慢地擰緊高壓油管的螺帽，避免管子變形。