柴油機燃料供給系統(tǒng)

1、第五章柴油機燃料供給系統(tǒng)柴油機燃料供給系統(tǒng)的功用和組成柴油機燃料供給系的功用是完成燃料的儲存.濾清和輸送工作， 按柴油機各種不同工況的要求，定時.定量.定壓并以一定的噴油 質(zhì)量噴入燃燒室，使其與空氣迅速而良好地混合和燃燒，最后使廢 氣排入大氣。燃油供給裝置：柴油箱.輸油泵.柴油濾清器.噴油泵.噴油器等。 空氣供給裝置：空氣濾清器、進氣管道?；旌蠚庑纬裳b置：燃燒室。廢氣排出裝置：排氣管道、消音器。燃油箱噴油器回油管高壓油管限壓閥燃油濾清器低壓油管噴油泵輸油泵油水分離器噴油提前器低壓油路：從柴油箱到噴油泵入口的這段油路中的 油壓是由輸油家建立的帚輸油泵的出油壓力一鞭為1 0.15MPa 0. 3M

2、pa,這段油路稱為低壓油路。高壓油路：從噴油泵到噴油器這段油路中的油壓是 由噴油泵建立的，一般右lOMpa以上，故這段油路 稱為高壓油路。回油回路：由于輸油泵的供油量比噴油泵的最大噴 油量大3 4倍，為了保持進入噴油家進油室內(nèi)的拓 壓穩(wěn)定，噴油泵進油室的一端裝有限壓閥（又稱溢 流閥），關(guān)量多荼的燃油經(jīng)限壓閔和回油管流回輸 油泵的進口或直換流回柴油箱。噴油器工祚間隙漏 泄的極少數(shù)柴油也經(jīng)回油管流回柴油箱。川二、柴油1、使用性能指標發(fā)火性指燃油的自燃能力，柴油的發(fā)火性用“十六烷值”表示，十六 烷值愈高，發(fā)火性愈好。但十六烷值高的柴油的凝點也高，因而蒸發(fā)性差。 故通常汽車用柴油的十六烷值應在40 5

3、0范圍內(nèi)。蒸發(fā)性由燃油的蒸餡實驗確定需要測定的餡程是50%溜出溫度.90%溜 出溫度及95%餡出溫度。若相同蒸發(fā)量的餡出溫度愈低，表明柴油蒸發(fā)性 愈好，愈有利于可燃混合氣的形成和燃燒。粘度決定燃油的流動性。粘度越大流動性愈差。粘度隨溫度而變化， 溫度升高，粘度小，溫度降低，粘度大。凝點指柴油冷卻到開始失去流動性的溫度。我國柴油牌號是用凝點來 規(guī)定的。如：柴油凝點為0 °C,則此柴油牌號為0#。2柴油的選用車用柴油機所用柴油應選用十六烷值較高、蒸發(fā)性較好、粘度和凝點合適、不含水分和機械雜質(zhì)的柴油。使用地區(qū)的環(huán)境溫度。在選擇時，所選柴油牌號應 比最低環(huán)境溫度低約5°C。三、柴油

4、機燃燒室柴油機可燃混合氣的形成和燃燒都是直接在燃燒室內(nèi) 進行的。當活塞接近壓縮上止點時，柴油噴入氣缸，與高 壓高溫的空氣接觸，混合，經(jīng)過一系列的物理，化學變化 才開始燃燒。之后便是邊噴射，邊混合，邊燃燒?；旌?氣的形成和燃燒是一個非常復雜的物理化學變化過程。可燃混合氣的形成品質(zhì)和燃燒性能與燃燒室結(jié)構(gòu)形式 密切相關(guān)，直接影響到柴油機的動力性、經(jīng)濟性、排放指 標、噪聲指標、工作壽命等。統(tǒng)一式燃燒室由活塞頂部與氣缸蓋底 部所包圍的單一內(nèi)腔， 幾乎全部容積都在活 塞頂面上。渦流室燃燒室預燃式燃燒室3& K統(tǒng)一式燃燒室燃燒室呈淺盆形，噴油器的噴嘴直接伸入燃燒室。這 種燃燒室結(jié)構(gòu)緊湊，散熱面積小

5、，因?qū)⑷加椭苯訃娀鹑紵?，故發(fā)動機啟動性能好，作功效率高?？諝膺\動促進混合，使油粒分布得更均勻，最有效的 措施是使空氣運動，多采用兩種方法。1）使進氣產(chǎn)生渦流：利用弱渦流切向進氣道或強渦流螺旋 進氣道，可以在進氣行程中使空氣繞氣缸軸線旋轉(zhuǎn)運動。2）產(chǎn)生擠壓渦流：利用活塞頂部的特殊形狀，在壓縮過程 中和膨脹行程開始時，使空氣在燃燒室中產(chǎn)生強烈的旋轉(zhuǎn) 運動它存在于上止點附近）持續(xù)時間較短轉(zhuǎn)速愈高渦流也愈強氣流對油束的吹散作用也愈大。 此外，空氣渦流運動還可以加速火焰的傳播，促使燃燒及 早地結(jié)束。癩礙帥奇礙科零怨珍空氣渦流方式a) 螺旋型進氣道b) 切向進氣道(1)進氣渦流： 在進氣行程 中形成繞氣

6、缸中 心高速旋轉(zhuǎn)的氣 流。旋轉(zhuǎn)渦流切向渦流一 ' 5 > 1，廠利用活塞頂部的特殊形狀，在壓縮過程中和膨脹行 程開始時，使空氣在燃燒室中產(chǎn)生強烈的旋轉(zhuǎn)運動, 它存在于上止點附近，持續(xù)時間較短活塞下行I 兩個空間，一個在缸蓋中(副燃燒室)，一個在活塞頂(主燃燒 室)，兩部分間有孔道相連。(1)渦流室式燃燒室主燃燒室與渦流室兩腔室有通道相連。渦流室式燃燒室一般采用平頂活塞，在壓縮行程期間，渦流室內(nèi)形成旋渦氣流，多數(shù)燃油在渦流室 內(nèi)被點燃。然后，其余燃油在主燃燒室內(nèi)繼續(xù)燃燒。分隔式燃燒室一般釆用軸針式噴油器，噴油壓力要求不高。(2)預燃室式燃燒室噴油器裝在副燃燒室內(nèi)，柴油在副燃燒室內(nèi)燃

7、燒后噴入主燃燒室, 推動活塞向下運動。由于自燃主要發(fā)生在副燃燒室內(nèi)，而主燃燒室內(nèi)主要是擴散燃燒, 因此，這種燃燒室工作較柔和，噪聲較小。但是，因為散熱面積較大, 放熱效率較低，目前，較少采用。預燃室式燃燒室一般釆用淺盆形或平頂活塞，以減少散熱面積。渦流室式燃燒室特點：油壓要求不高；故障少;1.渦流室式燃燒室1）整個燃燒室分為兩部分球型渦流室 在氣缸蓋內(nèi)；活塞上方為主燃燒室。渦 流室容積占總?cè)紵胰莘e的50% -80%, 用一個和數(shù)個切向大面積通道相通。屬 '于空間混合方式。©在壓縮行程中，氣缸內(nèi)的空氣被活塞 推擠，經(jīng)過通道進入渦流室，形成強烈 典有組織的高速旋轉(zhuǎn)運動（幾百轉(zhuǎn)/

8、分） 灤油噴入渦流室中，在空氣渦流的作用 下，形成較濃的混合氣。部分混合氣在 渦流室中著火燃燒，已然與未然的混合 氣高速（經(jīng)通道）噴入主燃燒室，借活 塞頂部的雙渦流凹坑，產(chǎn)生第二次渦流。 促使進一步混合和燃燒。3）順氣流方向噴射，由于渦流運動促進工作較平穩(wěn)；散熱面積大；油耗 高；起動性差。了混合氣的形成與燃燒，可釆用較大孔 徑的噴油器，噴射壓力也較低（12-14 MPa）2.預燃室式燃燒室預熱室式燃燒室1）整個燃燒室分兩部分，預燃室位于氣 缸蓋內(nèi)為總?cè)紵胰莘e的25% -40%,活2）噴油嘴安套去預燃室中心線附近，為 便于冷起動，多裝有電熱塞。3）大部分燃料是在主燃燒室中混合燃燒， 是屬于空間

9、混合方式。4）利用壓縮紊流先預燃。5)利用強烈的燃燒渦流，促使完全燃對噴油的霧化質(zhì)量要求不高，可采用 易堵塞的大直徑單孔噴嘴,噴油壓力較 低（8MPa12MPa）,有適應大轉(zhuǎn)速范圍 和不同著火性能燃料的能力。7）運轉(zhuǎn)平順，燃燒噪聲小，但經(jīng)濟性較 差。熱損較大，起動性能差，必須加裝電 熱塞。四、柴油機燃料供給系統(tǒng)主要部件的構(gòu)造1、輸油泵功用：保證低壓油路中柴油的正常流動，克服柴油濾清器和管路中的阻力，并以一定的壓力向噴油泵輸送足夠量的柴油。輸油量約為柴油機全負荷最大耗油量的3 4倍。結(jié)構(gòu)型式：活塞式、轉(zhuǎn)子式.滑片式.齒輪式等偏心輪轉(zhuǎn)過，活塞上行，下腔容積增大，產(chǎn)生真 空，進油閥開啟，柴油經(jīng)進油口

10、進入下泵腔。同時， 上泵腔容積縮小，壓力增大，出油閥關(guān)閉，上泵腔中 的柴油經(jīng)出油口壓出。(2)準備壓油行程偏心輪推動滾輪、挺桿和活塞向下運動，下泵腔油 壓增高，進油閥關(guān)閉，出油閥開啟，柴油從下腔流入上(3)輸油量的自動調(diào)節(jié)輸油泵供油量大于 噴油泵需要量時，上泵 腔油壓增高，與活塞彈 簧彈力相平衡時，活塞 便停止泵油。偏心輪噴油泵凸輪軸推桿出油口出油閥滾輪挺桿活塞彈簧 活塞進油口手柄泵體/手油泵進油閥用手油泵上下運動來泵油 清除燃油系統(tǒng)內(nèi)的空氣(4 )手油泵工作12、柴油濾清器作用：除去柴油中的塵土、水分或其他機械雜質(zhì)和溫度變化及 空氣的接觸過程從柴油中析出少量的石蠟，以降低對精密偶件 的磨損，

11、從而提高功率，降低油耗。分類：柴油粗濾器柴油細濾器限壓閥放油螺塞-出油口 蓋3、噴油泵功用：按照發(fā)動機的工作順序，負荷大小，定時、定量、定壓 地向噴油器輸送高壓柴油。 提高油壓（定壓）:將噴油壓力提高到10MPa20MPa。 控制噴油時間（定時）:按規(guī)定的時間噴油和停止噴油。 與各個氣缸的發(fā)火順序有關(guān)。 控制噴油量（定量）:根據(jù)柴油機的工作情況，改變噴油量的多少，以調(diào)節(jié)柴油機的轉(zhuǎn)速和功率。柱塞式噴油泵：性能良好，可靠，使用廣 泛。1=轉(zhuǎn)子分配式噴油泵（VE）:靠轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動 實現(xiàn)柴油的增壓與分配，體積小重量輕速度好。泵噴嘴（噴油泵噴油器）:將噴油泵和噴油器結(jié)合在一起，不需高壓油管，但驅(qū)動機構(gòu)復雜

12、。分泵）柱塞式噴油泵輸油泵調(diào)速器驅(qū)動軸泵體Ir泵體部分i分泵i供油提前角調(diào)節(jié)裝置 油量調(diào)節(jié)機構(gòu)傳動機構(gòu)高壓油管按頭出油閥彈簧出油閥座出油閥柱塞栓塞萍賛油員控制機構(gòu)滾輪體凸輪軸(1)分泵分泵：每個氣缸 W所對應的一套柱塞副.出油閥副 等零件組成的高 壓泵油機構(gòu)。分泵組成：高壓 油管接頭、減容 體、出油閥彈簧、 出油閥副、柱塞 副、柱塞彈簧及 座.挺桿。1.柱塞偶件結(jié)構(gòu)：J柱塞一直槽、45°斜槽（兩槽相通）I柱塞套一徑向油孔（與低壓油腔相 通）定位槽精密配合偶件：配合間隙為0.001500025mm徑向?qū)澘字瘪庖螅撼蓪κ褂?，不能互換。 拆裝維修時要作好記號。b.從柱塞頭部封 閉徑向油孔

13、到柱 塞斜槽露出徑 向孔之前。c從柱塞斜槽露出 徑向油孔到柱塞 上行至上止點。fi工作原理：3上行a.從下止點到柱塞頭部封閉徑向油孔之前。bW柱塞下行a.從上止點到柱 塞斜槽封閉徑 向油孔之前。b.從柱塞斜槽封 閉徑向孔到柱 塞頭部露出徑 向油孔之前。C.從柱塞頭部露 出徑向油孔到 運行下止點。IIiVb供油有效行程：柱塞頂面封閉出徑向油孔前柱塞上移的行程，用hg表示。hg決定了噴油泵每 循環(huán)供油量(Ag) o調(diào)節(jié)供油量方法：轉(zhuǎn)動柱塞改變Tig改變 循環(huán)供油量停油:直槽對準油孔。2.出油閥偶件作用：防止燃油倒流，保證供油'z /I 迅速，停油干脆。（出油閥體一密封錐面、十字截 面.減壓

14、環(huán)帶出油閥座一內(nèi)密封錐面、內(nèi)圓柱面1:1I出油閥彈簧減容體出油閥出油閥座出油閥 彈簧出油閥工況：<>rA' ?； V-' s訂 出油閥上升：減壓環(huán)離座孔前，油管內(nèi) 減容增壓，減壓環(huán)離座孔，達噴油壓 力，迅速噴油。出油閥下落：減壓環(huán)入座孔，切斷油路，防止燃油倒流，保證下次供油迅速。減壓環(huán)落座，管內(nèi)增容減壓，停油干脆，防止二次噴射和滴漏現(xiàn)象。減容體 出油閥彈簧 高壓油管 接頭r出油閥J出油閥座柱塞套柱塞 I尾部還起限制出油閥最大升 程的作用。* 3、減容體 了作用：彈簧導向，減容。限位。 出油閥壓緊螺帽內(nèi)腔空間的 容積，在高壓系統(tǒng)中占有相 當大的比例（高壓油管的內(nèi) 徑僅

15、1mm）。該容積過大將 造成:噴油壓力升高較慢， 噴油時間延遲，油管內(nèi)殘余 壓力過高，噴油延續(xù)時間增 長等弊病。為此在內(nèi)腔裝有 帶槽的減容器，以減小這部 分空間的容積，促進噴停迅 速，改善噴油過程。同時其工作原理：轉(zhuǎn)動柱塞改變柱塞與柱塞套的相對位置，從而 改變供油行程來完成的。撥叉式（n號泵）由調(diào)節(jié)臂、撥叉、供油拉桿組成，駕駛員或調(diào)速器軸向移動供油 拉桿時，撥叉帶動調(diào)節(jié)臂及柱塞相對柱塞套轉(zhuǎn)動，從而調(diào)節(jié)了供 油量。當各缸供油量不等時，可松開固定螺釘改變撥叉在供油拉 打上的位置予以調(diào)整。1- 柱塞套2- 柱塞3- 柱塞調(diào)節(jié)臂4- 撥叉緊固螺釘5- 撥叉6- 供油拉桿齒條齒圈式柱塞4下端的樺舌嵌入控

16、制套筒6相應的切槽中。套筒6松套在柱 塞套1上。在控制套筒上部套有一個可調(diào)齒圈5,用螺釘鎖緊?？烧{(diào) 齒圈與齒桿3相嚙合。齒桿的軸向位置由駕駛員或調(diào)速器控制。移 動齒桿時，齒圏連同控制套筒帶動柱塞4相對于不動的柱塞套1轉(zhuǎn)動，以調(diào)節(jié)供油量。不供油部分供油最大供油柱塞套2-進回油孔3-調(diào)節(jié)齒桿4-柱集 筒7-柱塞樺舌5-調(diào)節(jié)齒圈6-控制套傳動機構(gòu)驅(qū)動柱塞往復運動擢動柱塞往復運動，完成進油、壓油、回油過程; 保證供油正時。滾輪傳動部件：滾輪、長槽、（墊塊）凸輪軸凸輪軸（按作功順序排列凸輪）滾輪式挺桿滾輪體傳動件1）功能：變凸輪的旋轉(zhuǎn)運動為自身的直線往復運動，推動柱塞上 行供油。調(diào)整各分泵的供油提前角和

17、供油間隔角。割調(diào)整墊塊式滾輪體帶有滑動配合襯套的滾輪體松套在滾輪軸上，滾輪軸也松套在滾 輪架的座孔中。調(diào)整墊塊安裝在滾輪架的座孔中，用耐磨材料制成，磨損后可翻轉(zhuǎn)使用。制有不同厚度的墊塊,厚度差為01呱相應凸輪軸轉(zhuǎn)角為0.5。,反映到曲軸上為。3）調(diào)整螺釘式滾輪體在滾輪架上端有工作高度可調(diào)節(jié)的調(diào)整螺釘，擰出調(diào)整螺釘,h 值增大,供油提前角即增大;擰入螺釘,h值減小,供油提前角即K11-滾輪軸；2-滾輪；3-滾輪架；4-鎖緊螺母；5-調(diào)整螺釘噴油泵的速度特性：當油量調(diào)節(jié)拉桿位置一定時，供油量隨轉(zhuǎn)速升高而 增加，隨轉(zhuǎn)速下降而減少。節(jié)流作用大I 始點提前滲漏油量少J I終點落后節(jié)流作用小滲漏油量多始點

18、落后1 終點提前J供油量I產(chǎn)生噴油泵速度特性的原因：1）當發(fā)動機轉(zhuǎn)速增加，從而噴油泵柱塞移動速度增加時，柱塞套 上油孔的節(jié)流作用隨之增大，于是在柱塞上移時，即使柱塞尚未完 全封閉油孔，由于燃油一時來不及從油孔擠出，泵腔內(nèi)油壓增加而 使供油開始時刻略有提前；同樣道理，在柱塞上移到其斜槽已經(jīng)與 油孔接通時，泵腔內(nèi)油壓一時還來不及下降，使供油停止時刻略微 延后。這樣，即使調(diào)節(jié)拉桿位置不變，隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速增大，柱塞 產(chǎn)生早噴晚停，使得柱塞的有效行程將略有增加，而供油量也略微 增大；2）柱塞運動速度增加時，泄露時間縮短，泄露量少。 3、噴油泵速度特性帶來惡果 1）轉(zhuǎn)速升高每循環(huán)供油量增加，充氣系數(shù)下降，

19、造成 殖多氣1111, fg®性循環(huán)而“超速”（飛 奉）,嚴董咼旋轉(zhuǎn)機件損壞歡黠麟讐蠶）充躋升'造成賽體情況是:(1) .超速滿載汽車從上坡行駛剛過渡到下坡行駛時，柴油機突然卸荷，而油量調(diào)節(jié)拉桿可能由 于某種原因還保持在最大的供油量位置，顯然，發(fā)動機轉(zhuǎn)速將大為增高以至于超速。這時, 噴油泵在上述供油特性的支配下，反而自動將供油量加大，更促使發(fā)動機轉(zhuǎn)速升高。發(fā)動 機轉(zhuǎn)速和供油量如此相互作用的結(jié)果，將加速導致發(fā)動機超速而出現(xiàn)排氣管冒黑煙及發(fā)動 機過熱等不良現(xiàn)象；同時，往復運動零件的慣性力增大，使某些機件過載，甚至于損壞。(2) 怠速不穩(wěn)汽車柴油機還經(jīng)常在怠速工況下工作(如短暫停車

20、，起動暖機等)，此時，供入氣缸的 燃油量彳艮少，發(fā)出的動力僅用以克服發(fā)動機本身內(nèi)部各機構(gòu)運轉(zhuǎn)阻力，而這阻力則隨發(fā)動 機轉(zhuǎn)速升高而增加。這時，主要問題在于發(fā)動機能否保持最低轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運轉(zhuǎn)而不熄火。對 于汽油機，這是不成問題的。汽油機怠速時，化油器的節(jié)氣門保持最小開度不變。當發(fā)動 機內(nèi)部阻力因某種原因變大時，發(fā)動機轉(zhuǎn)速會立即降低。但轉(zhuǎn)速的降低卻使充氣系數(shù)提高, 因而氣缸內(nèi)的平均壓力增大，使發(fā)動機轉(zhuǎn)速又回升到接近原先的數(shù)值。至于柴油機的情況, 則恰恰相反。即使油量調(diào)節(jié)拉桿保持在最小供油量位置不變，當內(nèi)部阻力略有增大因而使 發(fā)動機轉(zhuǎn)速略微降低時，如前所述，噴油泵的供油量卻自動減少，促使發(fā)動機轉(zhuǎn)速進一步

21、降低。如此循環(huán)，最后將使發(fā)動機熄火。反之，當機內(nèi)阻力稍有減小時，柴油機怠速轉(zhuǎn)速 將不斷升高。4、調(diào)速器的作用：當負荷改變時，自動地改變供油量的多少，維持穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。對在良好的道路上行駛的汽車來說，多用于限制柴油機的最高轉(zhuǎn)速 max和保持穩(wěn)定的最低轉(zhuǎn)速珥訕（怠速）。max與“T差值一般不大于1.限制最高轉(zhuǎn)速 全負荷時，由于負荷的減小，轉(zhuǎn)速將升高。當 轉(zhuǎn)速超過額定轉(zhuǎn)速口命時，調(diào)速器開始自動減油，使扭矩迅速減小， 直到呦（停供轉(zhuǎn)速）時即停止供油。200r/mino 2.保持平穩(wěn)怠速 由于各種必然原因和偶然原因（水溫.油溫.機溫、內(nèi)部阻力.氣門和噴嘴因積碳影響關(guān)閉不嚴或短暫停噴等）， 會引起起動力的變化

22、，使怠速升高或降低。隨轉(zhuǎn)速的降低調(diào)速器自動加油，扭矩增加; 使怠速保持穩(wěn)定。又隨轉(zhuǎn)速的升高調(diào)速器自動減油，扭矩減小，5、噴油器功用：將噴油泵供給的高壓柴油噴散霧化，合理的分布于 燃燒室，與高速流動的空氣相混合，形成良好的可燃混要求： 霧化均勻； 噴射干脆利落； 無后滴現(xiàn)象；油束形狀與方向，適應燃燒室。閥向圓柱面、 壓錐面、密封錐面針閥體一油道、油腔、 噴孔調(diào)壓組件：頂桿、調(diào) 壓彈簧、調(diào)壓螺釘(3)噴油器體：貫通油道、 縫隙濾芯冋油管螺栓調(diào)壓彈簧墊圈調(diào)壓彈簧 閥體 進油管接頭ar頂桿針閥體噴油器針閥噴油器錐體1）噴油嘴由針閥和閥體組成，并用螺套裝在殼體上，并借助定 位銷使噴孔在氣缸中保持所定的方位。在針閥體上套有銅錐體，是 氣缸密封并幫助噴油嘴散熱。2）針閥上部的圓柱表面通針閥體的相應內(nèi)圓柱面作高精度的滑 動配合，配合間隙為0.002-0.004mmo此間隙過大則乍能發(fā)生漏油 而使油壓下降，影響噴霧質(zhì)量；間隙過小時針閥將不能自由滑動。3）針閥偶件的配合面通常是經(jīng)過精磨后再相互研磨而保證其配 合精度的。所以選配和研磨好的一副針閥偶件是不能互換的，這點 在維修過程中應特別注意。4）殼體用來安裝調(diào)壓件和進油管等部件，并利用其定