康明斯喷油泵的结构特点和常见故障

摘要：康明斯6BT5.9系列柴油机配备的是6A106型喷油泵，为满足柴油发电机起动时对可燃混合气的浓度要求及保证喷油泵在各种转速下正常工作，6A106型喷油泵调速器上设计了增压补偿器、起动加浓电磁阀、喷油泵正时锁紧装置等特殊机构。为此，康明斯公司本文中介绍了6A106型喷油泵上三种特殊机构的结构与工作原理，并指出了6A106型喷油泵起动电磁阀和增压补偿器常见故障原因及维修案例。

一、康明斯喷油泵结构特点

      6A106型喷油泵泵体结构与国内非增压柴油机上采用的A型泵基本一致，柱塞偶件、出油阀偶件、凸轮轴等也是相互通用的，不同的是6A106型喷油泵的调速器上增加了增压补偿器、起动加浓电磁阀、喷油泵正时锁紧装置等特殊机构。

1、增压补偿器

      增压补偿器应用在增压柴油机上。增压柴油机在低速时的进气量大大低于高速时的进气量，但在油门开度一定的情况下，喷油泵在高速与低速时供油量变化不大，由于增压柴油机的基准供油量在高速时与进气量相匹配，这样就造成柴油机在高速时工作良好，在低速时供油量相对较多，排气管胃黑烟。为了解决这一矛盾，在喷油泵上增加了增压补偿器，其作用是根据增压压力的大小，自动加大或减少各缸供油量，以提高柴油机的功率和燃料经济性，并减少有害气体的产生增压补偿器安装在调速器体上部。

      增压补偿器盖上的管接头与柴油机进气道相通，补偿器盖与补偿器体之间的膜片及上下两块夹板在膜片上腔的增压压力作用下，与膜片下腔的膜片弹簧的弹力平衡。与膜片固定在一起的膜片轴可上下移动，膜片轴上开有一横槽，联动杆的一臂上焊有一横销，并插入膜片轴的横槽里，联动杆的另一臂对着齿杆连接杆上的限位突起。膜片轴上下移动，带动联动杆转动，联动杆带动齿杆直接调节齿杆的位置，从而改变油泵的供油量。当增压压力增加时，膜片向下运动，供油量增加；反之，供油量减少。

2、起动加浓电磁阀

      柴油发电机组在冷起动时，由于起动转速低，气缸压缩压力低、温度低，喷雾质量差，因此混合气形成不良，起动困难。为了便于起动，一般要求起动供油量比全负荷供油量高出20%-80%。由于在该泵的调速器上装用了增压补偿器，齿杆连接杆上的限位突起被该装置上的联动杆挡住，油泵的供油量受到限制，不能满足起动需要，所以在该泵上装用了起动加液电磁阀机构。

      其工作原理：起动电磁阀中铁芯的一端是喷油泵齿条位置限制销（保险销）。电磁阀不工作时，在弹簧的作用下，保险销向右运动（调数器横截面从后往前看），控制齿条行程至额定转速下的较大行程位置，防止齿条追赶此位置，以控制喷入汽缸的燃油量。当电磁阀通电时，产生磁力，将铁芯（保险销）向左吸引，保险销克服弹簧弹力，向左移动，解除对齿条的控制，使齿条可继续向增大油量的方向运动。在起动弹簧的作用下，使喷入汽缸的燃油量大于额定供油量。

      起动柴油机时，同时接通电磁阀电路。电磁阀工作，使喷油泵在柴油机起动的这一时刻向汽缸中喷入较多的燃油，形成高浓度的可燃混合气，以利于起动。当柴油机起动后，起动机停止工作，电磁阀电源断开。磁力消失，保险销工作，齿条位置受到控制。所以起动电磁阀工作是否正常，将直接影响柴油机的起动性能和运转性能。

3、喷油泵正时机构

      喷油泵正时机构装在调速器的下部，它是为装机时确定喷油泵凸轮轴与柴油机曲轴的相位角(正时)而设定的。正时销两端为不对称结构，长的一端开有楔形槽，在调速器的飞锤支架上有一楔形突起。当正时销长端向里装入并使其上的楔形槽卡住支架上的楔形突起时，油泵的凸轮轴被锁定。轴固定在这位置是对应于柴油机一缸上止点的，也就是说当柴油机处于一缸上止点时，将已锁定轴的油泵装到柴油机上，就确定了油泵的供油提前角位置(供油提前角10±0.5°)。当正时销短的一端向里装入时，油泵处于未锁定状态。

图1  6BT5.9康明斯A型喷油泵结构图

二、起动电磁阀常见故障

1、电磁阀短路

      若电磁阀线圈短路，用万用表电阻挡测试时，R=0或较小；通电后，电磁阀很快发热甚至发烫。

2、电磁阀断路

      若电磁阀线圈断路，用万用表电阻挡测量时，表针不动，显示无穷大，无吸合声。出现这种情况时，需更换电磁阀。

      在没有万用表的情况下检查时，可将柴油机熄火，将电磁阀电源线拆下，用一根导线一端搭接电磁阀接线柱，另一端触接蓄电池正极接线柱，此时若听到电磁阀有“啪嗒”的吸合声，为工作正常；如无吸合声则表明电磁阀不工作。

3、线路故障

      当点火锁拧至Ⅱ挡位置时，线路9与2B接通，获得电源。该电源给起动机复合继电器和喷油泵电磁阀供电。在起动机运转时，用万用表测量电磁阀接线柱是否有电。线路故障一般为短路或断路。在没有万用表的情况下，可用一只24V的试灯进行检查。试灯线路一端并接在电磁阀接线柱上，另一端搭地线。起动机运转时，试灯亮表示线路正常；试灯不亮表示线路不正常。

三、增压补偿器故障案例

1、故障现象

      一台6BTA5.9-G2康明斯柴油阿电机组，在使用过程中出现了输出功率明显下降、动力性能变差的故障。

2、故障诊断

      经判断，故障原因可能是喷油泵供油不足所致。康明斯6BT柴油机喷油泵为VE单柱塞分配泵。拆检喷油泵，柱塞磨损量较小，其他未发现异常。装配后在试验台上进行试验，低、中速的供油量在规定范围内。高速时，增压与非增压供油量一样。很明显，问题出在喷油泵增压补偿装置上。

3、故障排除

      经拆检发现，增压补偿器内的校正销卡在高速供油量不增加的位置上，使供油量不能增加。将喷油泵增压补偿器校正销取下，向膜片的下腔内注人机油，从调速器的里面撬动校正销，待撬人后，再从膜片下室将校正销撬出，如此往复撬动，直到校正销在其相应孔内灵活移动为止；将膜片下室内附着的机油用柴油清洗干净，增压补偿器各零件装妥，在试验台上重新试验，高转速增压时的供油量比非增压时的供油量增加，增加量符合规范。