徐長征
在拖拉機的柴油機上,都安裝有隨著負荷變化而自動調節供油量的裝置,使柴油機在選定的轉速范圍內穩定運轉,這種裝置稱為調速器。目前低速貨車上使用的調速器,大多為機械離心式,即利用調速機構(重錘或彈子)產生的離心力與調速彈簧彈力的平衡,來保持柴油機穩定的運轉。
一、柴油機為什么要安裝調速器
發動機工作時,如它所發出的扭矩與它的負荷相等,發動機就能維持在某一轉速穩定運轉。而當外界負荷變化時,發動機的轉速就會發生變化。如負荷增大時,發動機的轉速就下降,負荷減小時,發動機的轉速就上升。如果發動機發出的扭矩保持不變(相當于每循環噴油量不變),而外界阻力矩增大時,因發動機的扭矩不足,將迫使轉速下降;當外界阻力矩減小時,因發動機的扭矩有富余,這多余的扭矩就會使發動機的轉速上升。
轉速的經常變化對發動機的工作是很不利的,如發動機用來帶動發電機發電,則會因發動機轉速的變化,造成電壓的不穩定,影響用電設備的正常工作,如電燈則會因電壓的波動而出現忽明忽暗的現象,如發動機用在拖拉機上,則會因轉速的變化使拖拉機前進速度時快時慢,影響作業質量。
在外界負荷變化的情況下,能否維持發動機的轉速不變或變化很小呢?應當說,這是可以做得到的。發動機工作時,如果當外界負荷增大時,能及時地向缸中加油,則發動機就能發出更大的扭矩,用以克服外界阻力矩的增加,以維持發動機的轉速不變或變化很小。所以,當外界負荷變化時,只要能做到及時地移動噴油泵的供油拉桿(調節齒桿)以轉動柱塞,使每循環供油量隨外界負荷的變化而相應地增減,就能維持發動機的轉速基本不變。問題在于如何能做到隨負荷的不斷變化來相應地增減供油量呢?靠駕駛員直接來調節很難做到,因為田間作業條件十分復雜,外界負荷的變化,駕駛員很難靠眼睛等感覺器官及時地覺察出來,如耕地作業時,犁鏵在土里行走,而土質的軟硬是不均勻的,還可能遇到樹根或石塊等意外情況,這是駕駛員觀察不到也預料不到的,只有當犁鏵進入硬地或碰上樹根、石塊而使發動機轉速下降時,駕駛員才能感覺到,這時再靠駕駛員來加油已經來不及了,而且還會出現加油時,犁已超過障礙物,加油反而使轉速突增的情況,造成轉速更加不穩定。而且這種人為調節,還會造成駕駛員精神緊張,增加勞動強度。所以說不能靠人為調節的方法來實現轉速的穩定,而必須靠自動調節,即采用調速器來進行調節。
二、調速器的工作原理
柴油機調速器基本上都是機械式的,機械式結構簡單,工作可靠,應用最廣泛。機械調速器的原理是采用了具有一定質量的,與調速彈簧相平衡的飛錘或鋼球作為驅動元件,當轉速發生變化時,離心力的變化使得飛錘張開或閉合,驅動推力盤軸向運動,推力盤上連接有供油齒條,這樣可以改變油泵柱塞的供油行程,從而改變供油量,當離心力與調速彈簧達到相互平衡時,使供油量達到一個穩定值,使轉速穩定在這個平衡位置。當轉速或調速彈簧的預緊力發生變化時,調速系統會改變供油量使轉速穩定在相應的工況下。
三、調速器工作狀態檢查
柴油機上的調速器,作用是隨著外界負荷變化自動地改變供油拉桿的位置以調節供油量,使柴油機轉速保持穩定。因此,油量控制拉桿在調速器還沒起作用時應是穩定的,不允許有抖動現象,但在怠速運轉時,由于噴油泵柱塞泵油的振動而引起拉桿微量抖動是允許的。而在調速作用階段,無論駕駛員、操作員將油門固定在任意一個位置,待轉速穩定后,拉桿的抖動量均不應大于0.2 mm。結合柴油機的工作情況判斷:當柴油機出現轉速忽高忽低,油門時大時小,運轉發出的聲音不均勻,且油門拉桿的抖動量大于0.2 mm以上,則判斷為該機轉速不穩定,調速器性能不良。
小型單缸柴油機調速器各連接件技術狀態的檢查。檢查調速器時,首先檢查其裝配、調整是否正確,若無問題,再檢查各運動件的技術狀態。使柴油機在靜止下,將油門固定在調速器不起作用的位置,檢查各連接件的綜合間隙,允許曠動量為0.5~1 mm。如曠動量間隙超過1 mm時,說明柴油機調速器調速性能不良。結合柴油機的工作情況加以判斷:小型單缸柴油機產生“游車”故障時,除聽到聲音忽高忽低之外,還可以觀察到調速彈簧時伸時縮,此時,應予調整或修復。
調速器減速性能檢查,扳動調速手柄,發動機轉速應反應靈敏,過渡圓滑,無卡滯現象發生。
調速器怠速檢查,調整發動機在怠速情況下即500 r/min左右應能穩定運轉,可通過怠速螺釘進行調整。(03)
endprint