供油提前角

供油提前角是噴油泵開始向汽缸內供油時，活塞頂部距上止點所對應的曲軸轉角。

基本介紹

• 中文名：供油提前角
• 外文名：Fuel delivery advance Angle
• 領域：汽車
• 定義：噴油泵向內供油時，活塞對應的角
• 影響因素：發動機的轉速。燃油的溫度等
• 調整方法：單缸機、雙槓機和多缸機

簡介

供油提前角就是指噴油泵開始向氣缸內供油時刻，活塞頂部距上止點所對應的曲軸轉角。供油提前角過小，供油時刻推遲，會造成燃燒不完全，起動困難，功率不足，排氣管冒黑煙等症狀。若供油提前角過大， 即開始供油時刻提前，會出現起動困難或反轉， 爆發聲粗暴，運轉不平穩，柴油機功率下降，容易燒缸墊，冷卻水消耗較快。

供油提前角不符合要求，將對發動機的動力性和經濟性都有一定的影響。據測定，供油提前角每改變6°，發動機功率下降7.33%, 耗油率增加25.79%。

供油提前角對柴油機排放性能的影響

對煙度的影響

碳煙主要是柴油機在高壓燃燒條件下，局部高溫、缺氧、裂解並脫氫而成的以碳為主的固態微小顆粒。柴油機的不均質、異相燃燒、特別是燃燒時燃料分子往往被高溫火焰或燃燒產物包圍這一特點，決定了碳煙生成的必然性。

碳煙對環境和人體健康極為有害，尤其是小於2µm 的碳煙，吸入人體後，會在肺和氣管內沉積起來，危害健康。碳煙含有苯並芘的硝化物和含氧衍生物，是直接的致癌物。因此必需採取各種措施來降低柴油機碳煙的排放量。

圖 1 為柴油機煙度排放性能的比較。從圖中可以看出，供油提前角對柴油機煙度排放性能有一定的影響。轉速、負荷相同的情況下，碳煙排放會隨著供油提前角的增大而降低。這是因為，一般來說在常用的噴油提前角範圍內，噴油提前角增加，則滯燃期延長，滯燃期內的噴油量占循環噴油量的分量增加，相應的使預混合燃燒的燃油量占循環噴油量的分量增加，而擴散燃燒的燃油量占循環噴油量的分量減少。碳煙的生成主要在擴散燃燒中發生，因為那時正是缺氧和高溫，而預混合燃燒時缸內的氧較充分，混合氣是均勻的，所以碳煙生成得少。

另外從圖 1（a）中可以看出，該柴油機在低轉速大負荷工況下，排氣煙度要明顯高於其他工況，這主要是由於轉速較低，空氣渦流較弱而使混合氣形成質量較差；此外低速時增壓器增壓性能較弱，致使進氣壓力降低，空燃比減小。

圖1 供油提前角對煙度排放影響的比較

對NOx的影響

NO_X中 NO 所占比例最多，次之，其餘氮的氧化物含量很少。謝爾多維奇、拉伏也等人研究NO_X的反應機理後發現：柴油機燃燒過程中 NO 的生成率在很大程度上取決於火焰溫度（含局部溫度）。另外，氧的濃度對NO_X生成率亦有相當大的影響；而且化學反應需要時間。所以，高溫、富氧和氧與氮在高溫中的滯留時間長，是柴油機燃燒過程中NO_X生成率大的三要素。圖2 為柴油機各工況下NO_X排放性能的比較。

綜合 3 幅圖可以看出，在中小負荷區域內，負荷增加時，NO_X排放濃度有較大增加，但在大負荷時，這種趨勢減緩，甚至NO_X排放會有所降低。可行的解釋為：火焰溫度和缸內平均溫度隨負荷增加而增高，高溫持續時間也隨負荷增加而延長，因此從這個方面來講，負荷增加是有利於NO_X生成的。中、低負荷時，循環油量相對較少，缸內過量空氣係數較大，燃燒中供氧量充分，NO_X生成三要素同時存在，所以促進了NO_X的加速生成；而大負荷時，儘管溫度升高和高溫持續時間延長這兩個因素有增無疑，但氧的濃度下降較大，從而制約了NO_X的生成速率。

從圖中可以看出，供油提前角對NO_X排放有明顯的影響。轉速、負荷相同的工況下，NO_X排放值隨著供油提前角的減小而大幅降低。其原因是，如前所述，噴油提前角增加，則滯燃期延長，是滯燃期內的噴油量占循環噴油量的分量增加，相應的使預混合燃燒的燃油量占循環噴油量的分量增加，而預混合氣混合均勻處於富氧的狀態，其量增加使得急燃期內缸內溫度必然迅速升高，急燃期亦有所增長。NO_X生成的三要素均有加強，故其排放量增加。

總之，不難得出結論，延遲噴油是降低NO_X排放最方便而有效的措施。但是這樣做，煙度排放和油耗率會有所上升。

圖2 供油提前角對 排放影響的比較

　　

對供油提前角調節的必要性

供油提前角的大小對柴油機燃燒過程影響很大，過大時由於燃油是在汽缸內空氣溫度較低的情況下噴入，混合氣形成條件差，燃燒前集油過多，會引起柴油機工作粗暴，怠速不穩和起動困難；過小時，將使燃料產生過後燃燒，燃燒的最高溫度和壓力下降，燃燒不完全和功率下降，甚至排氣冒黑煙，柴油機過熱，導致動力性和經濟型降低。

機型數據

常見機型供油提前角值

S195	CC195	S1100	195	J285T	4125	4115	490	495
15°—18°	17°—20°	16°—20°	34°—39°	34°—38°	35°—19°	13°—17°	25°—29°	15°—19°

影響因素

發動機的轉速

發動機的轉速越高，從柱塞和柱塞套之間的泄漏減少，此時， 供油時刻提前， 即供油提前角變大，反之則變小。

燃油的溫度

發動機工作時， 機體溫度在不斷升高，加之外界氣溫的影響， 氣溫越高燃油的粘度變低，使其從柱塞副間的泄漏量增多，開始供油時刻推遲，即供油提前角減小， 反之則增大。

彈簧的彈力

此彈力減弱，開始供油時刻提前，供油提前角增大反之則減小。彈簧主要是指出油閥彈簧和噴油器彈簧。

柱塞副的磨損量

磨損量越大，開始供油時刻越晚，供油提前角變小。

滾輪體和凸輪之間的磨損

此磨損量越大， 則開始供油時刻越晚，供油提前角變小。

調整方法

單缸機調整

（1）鬆開高壓油管兩端的連線螺母，並擰下噴油器一瑙的螺母，將高壓油管轉至水平位置，使油管口朝上，把噴油泵端的螺母上緊。

（2）將手油門放到供油位置，將減壓手柄放在減壓位貴，搖轉曲軸，使高壓油管內充滿柴油，停止轉動曲軸。

（3）當發現高壓油管內油麵波動時，立刻停止轉動， 檢查飛輪上的“ 刻線”是否與水箱上的刻線對齊，若兩刻線間的距離小於6mm，則為正確，若大於8mm應進行調整。

（5）調整時，關閉油箱開關， 卸掉噴油泵的輸油管接頭及高壓油管，拆下噴油泵，通過調整噴油泵與機體之間的墊片多少來調整。

雙缸機型調整

雙缸機（J285T）型柴油機的檢查與調整

先拆下第一缸高壓油管，裝上定時管， 將噴油泵調速手柄放在最大供油位置。用輸油泵上的手油泵排盡燃油供給系統低壓油路中的空氣，轉動曲軸直至玻璃管口流出不帶氣泡的柴油為止， 用手指彈動玻璃管，使油麵低於管口，然後慢慢轉動曲軸，並同時注意玻璃管口的油麵波動當油麵一有波動，說明第一缸開始供油，這時立即停止轉動曲軸，當曲軸皮帶輪或飛輪上打有“P”字的刻線對準齒輪室蓋上鑄造出的直線或聯結板上的刻線，則供油提前角正常。若稍有偏差，可鬆開噴油泵法蘭面上的三隻壓緊螺母，轉動泵體進行調整。將噴油泵體朝向柴油機機體方向轉動時，則供油提前角增大。調好後，把三隻壓緊螺母上緊。

多缸機調整

（1）調節花盤法：打開調整口蓋，攤開鎖片，擰出花鍵接盤的兩個固定螺釘切忌不要碰轉了花鍵接盤。將固定螺釘擂入另一對孔使花鍵接盤連同噴油泵花鍵套管一起撥轉一個角度。順著凸輪軸工作旋轉方向撥動，供油提前角增大反之則減少。花鍵接盤及噴油泵傳動齒輪輪毅上，各有14個孔。齒輪上兩孔間的夾角是22.5°，花鍵接盤上兩孔間的夾角是21°，每當連同花鍵套管一起撥轉花鍵接盤，便下一對孔對正時，接盤與齒輪的相對位置改變1.5°，相當於供油提前角改變3°（如4115、4125型柴油機）。

（2）轉動泵體法：鬆開噴錢泵法蘭連線於機體的三個固定螺釘，轉動噴油泵殼體，以改變分泵柱塞相對於噴油泵凸輪的位置，從而改變供油提前角。將泵體順著凸輪軸的旋轉方向轉動，供油提前角減少反之則增大。此時噴油泵殼體改變1°，相當於供油提前角改變2°（如495A型柴油機）。