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(fā)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?lián)Q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(xiàn)在的電控柴油機，機械設備一直向高科技發(fā)展，越來越先進。南京港二公司現(xiàn)有4 臺哈工吊采用沃爾沃720VE 柴油電控發(fā)動機，3 臺正面吊分別采用沃爾沃1031VE 發(fā)動機、1240VE 發(fā)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(chǎn)經(jīng)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(tǒng)的組成

1.1 系統(tǒng)組成

無論采用何種方案，柴油機燃油系統(tǒng)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(zhí)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(fā)動機及車輛運行時的各種工況信息作為發(fā)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(fā)動機電控系統(tǒng)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(shù)據(jù)總線，地址總線和控制總線以及產(chǎn)生時間節(jié)拍脈沖的計時器等。ECU 軟件的核心內(nèi)容是發(fā)動機的各種性能調(diào)節(jié)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(fā)出各種控制脈沖指令給執(zhí)行器或直接顯示控制參數(shù)，其中噴油正時脈沖是ECU 發(fā)出的最重要的控制指令。

（3）執(zhí)行器部分其功用為接受ECU 的各種控制指令，并完成所需調(diào)控的各項任務，執(zhí)行器的種類很多，并因控制與調(diào)節(jié)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(zhí)行器

傳感器的功用是將發(fā)動機運行工況與環(huán)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(shù)字信號、模擬信號和開關信號。

執(zhí)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(zhí)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(tǒng)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(jīng)過計算機處理、分析判斷、決定對策，然后輸出控制指令驅(qū)動執(zhí)行器動作，同時它還要為有源傳感器提供穩(wěn)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(tǒng)和燃油供給系統(tǒng)。

（1）電子控制系統(tǒng)，可以分為傳感器，電子控制單元和執(zhí)行器三大部分。

（2）燃料供給系統(tǒng)可分為低壓系統(tǒng)和高壓系統(tǒng)兩大部分。其中，低壓系統(tǒng)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(tǒng)除了使燃油產(chǎn)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(fā)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(tǒng)的優(yōu)點

電控柴油噴射（包括高壓共軌）系統(tǒng)的優(yōu)點有7 個：①燃油經(jīng)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(wěn)；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(diào)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(fā)動機，使用幾年后1 臺哈工吊發(fā)動機出現(xiàn)燒機油現(xiàn)象。更換渦輪增壓器后不久，機油出現(xiàn)發(fā)白、增多現(xiàn)象，動力嚴重不足，檢查后發(fā)現(xiàn)缸套上出現(xiàn)砂眼，必須對發(fā)動機進行大修。在按要求選用正確的汽缸墊之后，發(fā)現(xiàn)發(fā)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(fā)動機工作的好壞。逐缸斷油測試發(fā)現(xiàn)，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(fā)現(xiàn)，每個單體泵下部座孔內(nèi)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(qū)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(jīng)形成，噴油器在ECU 根據(jù)凸輪軸傳感器，曲軸傳感器，進氣壓力傳感器等相關數(shù)據(jù)匯合后給出電信號使噴油器電磁閥工作，向缸內(nèi)噴油，驅(qū)動發(fā)動機工作。

經(jīng)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(fā)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(jīng)損壞，其原有的A 標數(shù)據(jù)為64 得到的數(shù)據(jù)為0.64 mm，（6 缸的噴油泵）根據(jù)上面的EP 代碼358 得到數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)為64，買來的配件A 為97，得出的數(shù)據(jù)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(fā)動機的噴油正時不對，必然影響發(fā)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(fā)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(nèi)徑縮小等）。

（2）檢查管子的內(nèi)徑。520/720 發(fā)動機組管子，內(nèi)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(huán)節(jié)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?lián)u臂罩和噴油泵之前應徹底清潔發(fā)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(fā)動機。

（3）讀出發(fā)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(jīng)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(diào)節(jié)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?shù)貙胗土空{(diào)節(jié)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(diào)節(jié)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。