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1、工程机械柴油机燃油系供油特性曲线的研究Engineering machinery diesel engine fuel supply characteristic curve of the research 摘要柴油机本身的速度特性不能满足大多数工程机械特殊工况的要求，因为其扭矩曲线比较平坦，当负载有少量变化时柴油机转速就会有波动，柴油机在低速时会熄火，在高速时会“飞车”。这对柴油机的正常运转不利，因此柴油机需装设调速器，调速器可根据负载的变化，自动调节供油量，从而使柴油机保持在所要求的转速下稳定运转。而研究柴油机燃油系供油特性曲线对认识和改进调速器的性能都有至关重要的意义。首先，通过在喷油泵
2、实验台上进行调试、试验获取数据，进行分析，从而绘制出曲线。然后通过调试燃油系几个主要参数，研究曲线的变化趋势，找出其对柴油机动力性、经济性及尾气排放的影响。提出改进方案，在转速不变的情况下，改变齿条行程，从而节省燃料。最后对新特性曲线进行可靠性分析。关键字：调速器 调速特性曲线 喷油泵转速 齿条行程 调速螺钉 Abstract The speed of the engine itself can not meet the characteristics of the requirements of the most engineering machinery, because the torq
3、ue curves are relatively flat, when load change with a small amount of the diesel engine speed can be big fluctuations, diesel engine in low speed will stall, at high speed galloping. This to the normal operation of diesel engine is adverse, so diesel engine installed governor should, according to t
4、he change of load of governor, automatic adjust the flow of, so as to make the diesel engine in the speed of the requirements to keep the stable operation. And the study of diesel engine fuel supply characteristic curve and improve to know the performance of the governor have crucial significance.Fi
5、rst, through the experiment in fuel injection pump on commissioning, test for data, to carry on the analysis, thus rendering the curve. Then through the debugging main parameters of fuel, study the shape of the curve trend, find out the on diesel engine power, economy and exhaust gas emission effect
6、s. Put forward the improvement plan, in speed under the condition of invariable, change rack trip, thus saving fuel. The new characteristic curve in the reliability analysis.Key words: governor speed regulation characteristic injection pump revolving speed rack trip speed adjustment screws 目录第1章 绪论1
7、1.1课题研究的目的和意义11.2国内外研究现状11.2.1机械式调速器21.2.2液压式调速器21.2.3电子式调速器31.2.4调速器的发展趋势51.3论文的主要内容及创新51.3.1论文的主要内容51.3.2论文的创新5第2章 工程机械柴油机燃油系供油特性曲线的概述62.1 供油特性曲线62.2 供油特性曲线的认识62.3 供油特性曲线对柴油机性能的影响6第3章 燃油系喷油泵调试工艺对绘制供油特性曲线的影响83.1 喷油泵的喷油量的调试83.2 燃油系喷油正时的检查93.3 燃油系喷油泵各缸供油间隔角的检查与调整10第4章 工程机械柴油机燃油系供油特性曲线的绘制及分析114.1 试验准备
8、114.1.1 试验条件114.1.2 试验设备124.1.3 试验前零部件的检查154.2 喷油泵与调速器的调试174.2.1 柱塞预行程的检查174.2.2 校对控制齿条“零”点位置174.2.3 RAD型调速器的调整174.3 6A90Z型喷油泵调速器供油特性曲线的绘制214.4 6A90Z型喷油泵调速器特性曲线的改进214.4.1特性曲线的改进过程224.4.2 改进特性曲线的绘制（与原曲线对比图）224.5 6A90Z型喷油泵供油不均匀度的检查23第5章 工程机械柴油机燃油系供油特性曲线的可靠性分析245.1动力性245.2 经济性255.3 尾气排放26第6章 结论与展望276.1
9、 结论276.2 展望27参考文献28致谢29附录A 外文资料翻译30A1 英文30A2 译文36各工作组要指定一名人员承担信息报送工作，负责搜集和整理本组及相关成员单位的各类信息，经组长审核把关后及时报综合组，每周至少报送一条工程进展信息，每季度报送工作总结。第1章 绪论1.1论文研究的目的和意义喷油泵的速度特性对工况多变的柴油机是非常不利的,当发动机负荷稍有变化时，导致发动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，造成发动机转速越来越高，最后飞车；反之，当负荷增大时，转速降低，转速降低导致柱塞泵循环供油量
10、减少，循环供油量减少又导致转速进一步降低，这样不断地恶性循环，造成发动机转速越来越低，最后熄火。 要改变这种恶性循环，就要求有一种能根据负荷的变化，自动调节供油量使发动机在规定的转速范围内稳定运转的自动控制机构移动供油拉杆，可以改变循环供油量，使发动机的转速基本不变因此，柴油机要满足使用要求，就必须安装调速器 。随着2009年哥本哈斯世界气候会议的召开，低碳经济时代已经带来！因此对发动机的废气排放和发动机的性能提出了更高的要求。为使车用柴油机满足日益严格的排放法规和要求更高的燃油经济性及动力性，需要实时优化柴油机的运转参数并进行控制。 通过特性曲线的分析研究，找出其对柴油机动力性，经济性及尾气
11、排放的影响。实现降低柴油机工作成本和对环境的污染程度。1.2国内外研究现状工程机械柴油机供油特性曲线主要研究的是供油量（及齿条位置）及喷油泵的转速之间的线性关系，而供油量及齿条位置的形成主要取决于调速器，所以本节主要介绍调速器的发展现状。自从1860年，莱诺依尔发明第一台大气压力式内燃机以来，人类历史上动力设备的发展就开始了崭新的篇章。内燃机给人类的生产、生活带来了非凡的便利，也给人类社会的发展提供了不同凡响的动力。到了1897年，内燃机的发展上了一个新的台阶，德国工程师鲁道夫狄赛尔（RdolfDiesel，18581913年）发明了有史以来的第一台柴油机，在一个多世纪的发展过程中，柴油机技术
12、先后出现了三次质的飞跃：第一次是在20世纪20年代用机械式喷油系统代替了蓄压式喷油系统；第二次是在20世纪50年代发展起来的增压技术；第三次则是从20世纪70年代以来一直蓬勃发展的柴油机电子控制技术。在这三次飞跃中，以电子控制技术的发展影响最大、意义最深远。柴油机的电子控制技术应用有多个方面，如：柴油机共轨式燃料供给系统、电子调速装置等。现如今调速器按调速范围可分为两速式调速器和全速式调速器，按执行结构分为机械式调速器、液压调速器、电子调速器。下面主要按执行结构分别介绍一下调速器的国内外发展现状1.2.1机械式调速器最早的机械式调速器是1784年由James发明的离心式机械调速器。目前广泛应用
13、的机械式调速器（如图1所示）是直接利用飞锤旋转时产生的离心力与调速器弹簧回位力之间的平衡的原理来实现调速过程的，当转速变化时，飞锤的转动即转变为滑套及其相连接的喷油泵齿杆的移动，以达到调节喷油泵循环供油量的目的。由于飞锤旋转时产生的离心力是反映转速的最直接信号，再加上这种机械式调速器结构比较简单，工作也十分可靠，且已积累了长期的使用与维修经验，目前仍在柴油机特别是中小功率柴油机上得到广泛的应用。由于飞锤所产生的调节力在低速时较小，故这种调速器只适用于高速的中小功率柴油机，对大型柴油机，由于油量调节机构磨擦阻力较大，加之柴油机转速不高，若再采用纯机械式飞锤，势必要增加飞锤与调速质量与尺寸，使调速
14、器的结构十分笨重而导致灵敏度降低。为此，在大型柴油机上就需要采用其他的调速器来担当此任，液压式调速器即可胜任之。1.2.2液压式调速器早在二十世纪60年代，美国WOODWARD公司推出了2301/EG3P型电一液调速器，它由转速传感器，电子控制器和电液执行器组成，这就是最早的电一液式调速器（如图2所示）。目前广为应用的液压式调速器，实际上都是液压与机械结构或液压与电子控制结合的调速器。在大型柴油机上大多采用这种间接作用式液压调速器，即机械与液压相结合的组合式调速器。其中，转速感应元件仍采用离心式飞锤，其功能只是将转速变化的信息转换为控制液压机构滑阀的运动，而调节力的放大、连接喷油泵齿杆的助力活
15、塞的运动、齿杆运动信号或转速的反馈以及其他许多附加功能，均由液压系统来完成。液压调速器具有结构紧凑、功能齐全、调节精度高(能实现恒速调速)等许多优点，因而广泛应用于大型(船舶、机车与电站等用途的）柴油机上，但液压调速器的结构复杂，制造精度要求与成本均较高，因而在中小功率柴油机上未得到推广应用。1.2.3电子式调速器随着柴油机技术，特别是电控技术的发展，对柴油机的调速技术也有了新的要求。结构紧凑、功能齐全、调节精度高、性能可靠、制造精度要求高和成本较低的电子调速器就应运而生了。在电子调速器中，不采用离心飞锤来作为转速感应元件，而是用各种电测方法来确定转速的大小，而且转速的测量、设定、比较与调节均采用电子控制，因此整个系统具有很高的响应速度与调节精度，也易于准确地实现恒速调速，能够满足柴油发电机组的无差并联运行的要求，因此是一种有发展前途的调速器。目前，无论是在中小功率柴油，还是在大型柴油机上均已有正式产品。此领域中较有成效的代表产品有德国MTU公司的R082型电子调速器、美国WOODWA
