副機為例：詳解柴油機噴油定時的檢查和調整
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柴油機噴油定時的正确性 ，是保證柴油機正常運轉 和在最佳工況下工作的關鍵 因素 。若噴油定時不準确 ，會導緻出現柴油機不能啟動或啟動後工作粗暴 、油耗大 、功率發揮不正常 、效率降低 、機械負荷 大 、熱負荷大 、機械磨損大 、經濟性差等現象 ，因而在柴油機的檢修和管理過程中，噴油定時是需要密切關注的。本文我們暫隻讨論船用四沖程柴油發電機 ，因為作為船舶主推進動力的大型重負荷柴油機多帶有 VIT(可調噴油定時 )機構 ，應另作分析。
1、柴油機噴油基本原理為了更好的理解噴油定時這一概念 ，我們有必要先了解噴油設備 ： 圖 1中 (a)是高壓油泵 和噴油頭的工作原理 ；(b)是高壓油泵的結構圖 。凸輪 12由柴油機的曲軸通過齒輪傳動帶動做回轉運動 ，當凸輪的凸起部分頂起滾輪11時 ，柱塞就向上頂動 ，當凸輪的凸起部分轉 過後 ，柱塞就借助于彈簧 9的作用力 而返 回下部位置 。由燃油系統供 給 的燃油通過套筒 4上的孔5進入高壓油泵柱塞 8的上部空間。當柱 塞 向上移動而将孔5遮閉後 ，它即壓縮留在柱 塞上部 的燃油 ，使其壓 力迅 速升高 ，一般壓力在 30MPa左右 ，高壓燃油頂開供油止 回閥 3 沿 高壓油管 l3供給置于氣 缸上部的噴油頭 14。而 當柱塞回行時 ，供油止回閥即靠彈簧 2的作用力而關閉。高壓燃 油進入噴油頭後沿通道 16到達針閥17的下部空間而将針閥頂起 ，頂起針閥的啟閥壓力約為 28MPa左右 ，高壓油 即通過噴油頭下端的霧化孔 18噴入氣缸 。由于霧化孔的直徑很小 ，高壓油通過小孔噴人氣缸時即被霧化成細小 的油 粒 ，因而在一定的溫度條件下便可發火燃燒。
2、噴油定時對柴油機的影響柴油機噴油開始，經噴油延續時間到噴油結束稱為噴油定時。為了使柴油機充分發揮功率，就要使最高爆發壓力發生在上死點後約5°～30 °， 實驗表明 10°～l5°經濟性最高。由于燃油噴入汽缸後需要與空氣 混合後才能燃燒，且燃燒到一定程度才能達到最高爆發壓力 ，這就需要一個噴油提前角。一般噴油提前角約上死點前 5°～30°曲柄轉角。噴油提前角太小 ：噴油過遲 ，噴人汽缸的燃油來不及燃燒 。活塞已經越過上死點開始下行 ，氣缸内壓力溫度開始降低 ，造成後燃嚴重 ，冒黑煙，排煙溫度升高 ，熱效率降低，功率下降。噴油提前角過大：噴油過早 ，缸内溫度壓力都不夠到，直至過了 200 ℃一 段 時間才達到自然條件 。由于滞燃期長，聚集的燃油一旦燃燒 ，氣 缸内的溫度壓力急劇上升 ，導緻柴油機工作粗暴 ，産生敲缸 ，機件熱負荷和機械負荷均增加。 3、噴油定時的檢查與調整 由圖 1的分析可知 ，向氣缸中噴油的時刻即為 17噴油針閥開啟的時刻。值得特别提出的是噴油提前角 、出油提前角和供油提前角是三個性質不同而又密切相關的概念。 噴油提前角：噴油器開始噴油至活塞到達上止 之間曲軸所轉角度。 出油提前角 ；油泵 開始供油至活塞到達上止點之間曲軸所轉角度 。 供油提前角 ：柱塞 開始上行至活塞到達上止點之間曲軸所轉 角度 。柱塞開始上行 ，但并沒有出油 ，直到柱塞關 閉回油 口 5才開始供 油 ，油壓上升直至打開噴油針 閥 17才開始噴油。把這一系列 動作搞清 楚以後我們才能做接下來的工作。 3.1噴油定 時的檢查方法 (1)、冒油法 ：首先将柴油機盤車至供油點附近 ，拆下 高壓油 泵 上 的高壓油管 ，并接上一段較細 的便于觀察液面變化的玻璃 管。然後 将燃油齒條至于最 大供油位 ，手動泵油至可觀察液位。緩慢 盤車同時 注意觀察玻璃管液位變化 ，液位 剛上升時刻 即馬上停止盤車。此 時曲 軸飛輪上的指示 刻度即為相應 的噴油提前角 。準确地說應該 是出油提 前角 。 (2)、照光法：對于較大的噴油泵，若套筒上進、回油孔高度相等，可拆下泵體與之相對應的螺釘緩慢盤車，從油孔觀察柱塞運動， 在對面用電筒照明，當柱塞上行剛将油孔全部封住時立即停止盤車， 此時飛輪上的刻度為該缸的供油始點 (幾何供油點 )。 (3)、标記法：有些柴油機油泵泵體上有上下兩條固定刻線，而 柱 塞導筒上有一條滑動刻線 ，盤車時滑動刻線會上移 ，與泵體上的刻 線 重合時刻 即為該缸的供油始點 (幾何供油點 )。 (4)、柱塞上行法 ：在柱塞導筒徑向端加裝跳表 ，緩慢盤車 ，跳表剛一動作即為柱塞剛剛上行 ，此時飛輪上的刻度為該缸的供油始點 。瓦錫蘭副機多用此方法。第一種方法是我們修船時常用的方法 ，也是最直觀最接近實際噴油提前角的方法。此種方法測的是出油提前角，由于高壓油管要蓄壓， 加上油管的少量膨脹，所以實際噴油提前角要略小于出油提前角。由于實際噴油提前角基本不能測 ，所以就把出油提前 角等同于噴油提前 角。2、3種方法測的也是出油提前角 ，但由于偶件間隙導緻燃油洩漏 ， 所以要大于第一種測的角度，但差别也較小。而第四種方法測的就遠大于前三種 了。 如果用這四種方法測同一缸 ，得出結果應該是 ：實際噴油提前角 <1種 <2種=3種 <4種 實際工作中，我們往往把噴油提前角、出油提前角和供油提前角混為一談，其實名稱并不重要，重要的是用何種方法測得的角度。隻 要規定了用什麼方法 ，叫什麼就無所謂了。不同機型有不同的測量方法 ，不同測量方法必然導緻測出不同提前角。如果一個提前角是用柱塞上行法測得的 ，在你不知情的情況下用冒油法對此機進行檢查與調整 ，那就提前太多了 ，嚴重影響柴油機的工況。說明書中一般都會給出一種測量方法 ，也會給出相對應的提前角的範圍。如果沒有說明書或說明書中沒有提及怎麼辦?最好以另一台相同的做比較，用相同的方法測量與調整。那隻有一台怎麼辦?前面講過 ， 冒油法是最接近實際噴油提前角的，大多數柴油機的實際噴油提前角 在 10°~16°時工況較佳。可先調至此範圍再根據工況細調。 3.2噴油定時的調整方法 (1)、轉動凸輪法 ：盤 車至油泵供油始點 ，松脫油泵凸輪軸連接法蘭盤 ，盤車至你想要的提前角度(此時盤車油泵凸輪軸是不轉動的 )， 再把法蘭盤從新連接牢 固。 (2)、升降柱塞法 ：有些油泵下面的頂頭上有調節螺釘 ，頂頭調 高 ，定時提前 ，頂頭調低 ，定時滞後 。轉動凸輪法是所有缸一起調整 ，而升降柱塞法是單缸調整。轉動 凸輪法适用每種機型 ，而升降柱塞法隻适用于有調節螺絲的機型。 有調節螺絲的盡量隻用升降柱塞法調節，如果節範圍超過2°。建議用轉動凸輪法。因為提升調節螺絲過量，有可能出現由于油泵柱塞位置過高而頂壞油泵出油閥的事故。用轉動凸輪法調節後一定注意連接法蘭的固定，于方不能出現滑位的現象。升降柱塞法調節後也要注意鎖緊螺絲的上緊。 4、結束語 柴油機噴油定時的查與調整皆因機型和設備 的不同而各有不同。 對提前角的要求也因機型和設計的不同，及柴油機的年齡，運行狀況和燃用燃油的變化而不斷改變。 上文講的都是基于受治機的基本原理相有的實際工作經驗總結而來的，最終還是應該以其說明書的内容為準。現今社會及市場對柴油機節能性能及防污染等各方面的要求在不新提升，諸多新機型和新技術也相繼問世，很多老的技術與經驗也再就不适用了。所以對柴油機的檢修與維護還是應以說用書為準，避免出現經驗主義錯誤。
參考文獻：1譚仁臣，船舶柴油機哈爾濱工程大學出版社，1996
以下為曆史經典文章合集鍊接，需要自取：
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