船舶柴油機(jī)重點(diǎn)復(fù)習(xí)資料

1、 福建交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案紙 第 24 頁課程： 船舶柴油機(jī) 學(xué)年 第_ _學(xué)期 第 周 月 日教 學(xué) 內(nèi) 容 備 注模塊三 燃油噴射與燃燒重點(diǎn)：噴油設(shè)備的工作原理、結(jié)構(gòu)組成、檢查調(diào)整、主要故障及管理。難點(diǎn)：供油規(guī)律、噴油規(guī)律及影響因素，回油閥調(diào)節(jié)式噴油泵的檢查與調(diào)整，燃燒過程、影響因素及控制措施。對(duì)柴油機(jī)燃燒的要求可概括為及時(shí)（在上止點(diǎn)前后發(fā)火并燃燒完畢）、完全、平穩(wěn)（燃燒過程柔和無敲缸現(xiàn)象）和空氣利用率高。影響燃燒的因素有：燃油品質(zhì)及噴射、空氣（數(shù)量與渦動(dòng)）和壓縮溫度。 單元一 燃油一、燃油的成分及組成 碳燃油大量來自石油產(chǎn)品。石油 故稱為烴類化合物 氫提煉燃油工藝： 蒸餾、裂化、催化裂化

2、、加氫裂化。 常壓蒸餾：（360-370° ）可分離汽油、煤油、輕柴油、重柴油。 蒸餾 減壓蒸餾：（410°） 分離出重柴油和潤滑油。 脂肪烴 自燃溫度低，自燃性能好，易燃燒。烴 環(huán)烷烴 自燃溫度較脂肪烴高，自燃性能也比脂肪烴差。 芳香烴 自燃溫度最高，自燃性能差，易結(jié)碳，不宜作為燃料。二、燃油的理化性能指標(biāo)及其影響因素 影響燃油燃燒性能指標(biāo)（十六烷值、柴油指數(shù)、餾程、發(fā)熱值、密度和粘度）；燃油的質(zhì)量指標(biāo) 影響燃燒產(chǎn)物構(gòu)成指標(biāo)（硫分、灰分、瀝青分、殘?zhí)恐怠⑩C和鈉的含量）； 影響燃油管理工作指標(biāo)（粘度、密度、閃點(diǎn)、凝點(diǎn)、濁點(diǎn)、傾點(diǎn)、水分、機(jī)械雜質(zhì)）。 1十六烷值 表示自燃性能

3、的指標(biāo)。十六烷值越高，其自燃性能越好，但應(yīng)適當(dāng)。十六烷值過低，會(huì)使燃燒過程粗暴，甚至在起動(dòng)或低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)難以發(fā)火；十六烷值過高，易產(chǎn)生高溫分解而生成游離碳，致使柴油機(jī)的排氣冒黑煙。通常高速柴油機(jī)使用的燃油十六烷值在4060之間，中速機(jī)在3550之間，低速機(jī)十六烷值應(yīng)不低于25。2柴油指數(shù) 3餾程餾程就是在某一溫度下燃油所能蒸發(fā)掉的百分?jǐn)?shù)，它表明了燃油的蒸發(fā)性，也表明燃油輕重餾分的組成。輕餾分的蒸發(fā)速度比重餾分快，能與空氣較快混合，滯燃時(shí)間短，燃燒較快。 4粘度粘度表示流體的內(nèi)摩擦，即燃油流動(dòng)時(shí)分子間阻力的大小。燃油的粘度通常以動(dòng)力粘度、運(yùn)動(dòng)粘度、條件粘度等表示。 接絕對(duì)粘度： 動(dòng)力粘度和運(yùn)動(dòng)粘度

4、 粘度 恩氏粘度 相對(duì)粘度 雷氏粘度 塞氏粘度 燃油的粘度對(duì)于燃油的輸送、過濾、霧化和燃燒有很大影響。粘度過高，不但輸送困難、而且不利燃油霧化，使燃燒不良；粘度過低，則會(huì)造成噴油泵柱塞偶件、噴油器針閥偶件潤滑不良而加快磨損。壓力和溫度對(duì)燃油的粘度影響很大，壓力增加，粘度增加；溫度增加，粘度下降。 5熱值lkg燃油完全燃燒時(shí)所放出的熱量稱為燃油的熱值。重油的基準(zhǔn)低熱值Hu=42000kJ/kg，輕油的Hu=42700kJ/kg。6硫分（1）液態(tài)下對(duì)燃油系統(tǒng)的部件有腐蝕作用；（2）燃燒產(chǎn)物中的SO2和SO3，在高溫下呈氣態(tài)，直接與金屬作用發(fā)生氣體腐蝕；（3）SO3和水蒸氣在缸壁溫度低于它們的露點(diǎn)時(shí)

5、會(huì)生成硫酸附在缸壁表面，產(chǎn)生“低溫腐蝕”。7灰分8釩、鈉含量釩、鈉等金屬燃燒后生成的低溶點(diǎn)的化合物，當(dāng)缸壁和排氣閥表面溫度過高而超過這些化合物的熔點(diǎn)時(shí)，它們就會(huì)熔化附著在金屬表面上，并與金屬發(fā)生氧化還原反應(yīng)而腐蝕金屬，形成“高溫腐蝕”。9機(jī)械雜質(zhì)和水份機(jī)械雜質(zhì)可使噴油器的噴孔堵塞。致使供油中斷，加劇油泵的磨損。水分會(huì)降低燃油發(fā)熱值10瀝青分燃油中瀝青重量的百分?jǐn)?shù)叫瀝青分。瀝青難燃燒，使排氣冒黑煙，易積炭。11殘?zhí)恐当硎救加驮谌紵^程中形成炭渣的傾向。并不表示結(jié)碳的數(shù)值。結(jié)碳使熱阻增加，引起過熱、磨損。12閃點(diǎn)閃點(diǎn)有開口和閉口兩種。開口閃點(diǎn)要比閉口閃點(diǎn)高2030。船用柴油機(jī)燃油的閃點(diǎn)一般為60-

6、65°。13凝點(diǎn)、濁點(diǎn)、傾點(diǎn)： 表明低溫流動(dòng)性的指標(biāo)。凝點(diǎn)：燃油冷卻到失去流動(dòng)性時(shí)的最高溫度濁點(diǎn)：燃油開始變得混濁時(shí)的溫度傾點(diǎn)：油尚能保持流動(dòng)性的最低溫度一般燃油的傾點(diǎn)高于凝點(diǎn)35，濁點(diǎn)高于凝點(diǎn)510。燃油的最低使用溫度應(yīng)高于濁點(diǎn)35。濁點(diǎn)傾點(diǎn)凝點(diǎn)14密度相對(duì)密度：燃油在20時(shí)的密度與4時(shí)水的密度之比。密度對(duì)燃油使用的意義：（1）在裝載燃油時(shí)可根據(jù)燃油密度和油艙容積計(jì)算裝載量。（2）可根據(jù)燃油密度正確選擇分油機(jī)的比重環(huán)。一般分油機(jī)允許的最高分離密度為0.991g/cm3（3）當(dāng)換用不同密度的燃油時(shí)，由于噴油泵的循環(huán)供油量不同（油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)不變）柴油機(jī)轉(zhuǎn)速將相應(yīng)變化。三、燃油牌號(hào)與選用

7、1國內(nèi)： 輕柴油：按凝點(diǎn)不同分為10號(hào)、0號(hào)、-10號(hào)、-20號(hào)及-35號(hào) 重柴油：按凝點(diǎn)不同分為10號(hào)、20號(hào)及30號(hào) 燃料油：按37.8時(shí)的雷氏一號(hào)粘度值區(qū)分其牌號(hào) 渣油： 按80時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度作為其牌號(hào) 2國外： 船用輕柴油 應(yīng)急發(fā)電機(jī)和救生艇柴油機(jī) 船用柴油 作副柴油機(jī)和主機(jī)機(jī)動(dòng)操縱時(shí) 中間燃料油 用于各類大功率中速機(jī)及低速機(jī)。 船用燃料油 用作新型低、中速主機(jī)的燃油及船用鍋爐燃油 四、燃油燃燒的熱化學(xué)1完全燃燒1kg燃料的理論空氣需要量 2過量空氣系數(shù)實(shí)際供給的空氣與理論空氣需要量的比值稱燃燒過量空氣系數(shù)a。即： 顯然，柴油機(jī)在正常工況時(shí)a總是大于1。 a是一個(gè)很重要的燃燒過程性能指標(biāo)

8、、工作參數(shù)，它對(duì)性能的影響表現(xiàn)在： （1）a小，表示相對(duì)一定的氣缸進(jìn)氣量，氣缸噴油量較多，因而氣缸強(qiáng)化程度高，單位氣缸工作容積作功能力大，平均有效壓力Pe較高，但氣缸熱負(fù)荷大，排溫高，經(jīng)濟(jì)性下降。當(dāng)氣缸容積、進(jìn)氣狀態(tài)和掃氣系數(shù)js一定時(shí)，每循環(huán)充入氣缸的空氣量一定。a小，意味著每循環(huán)能燃燒的油量多，發(fā)出的功率也大。因此，柴油機(jī)在標(biāo)定工況下能以較小的a良好運(yùn)轉(zhuǎn)，說明氣缸容積的利用程度高，混合質(zhì)量好。（2）不同機(jī)型 a值不同：高速機(jī)a值低速機(jī)；增壓機(jī)a值非增壓機(jī)；四沖程機(jī)二沖程機(jī)。增壓、低速、二沖程的a值最大。（3）燃燒室內(nèi)不同地區(qū)的a值不同：油束內(nèi)部：a0 油束內(nèi)部 外部周邊，a值逐漸增加。 燃

9、燒室周邊無油區(qū)a 思考題：1a值的概念。2燃油的理化性能指標(biāo)及其影響因素有哪些？單元二 燃油的噴射和霧化 一、燃油的噴射系統(tǒng) 1燃油的噴射系統(tǒng)的類型及要求1）對(duì)噴射系統(tǒng)的要求（1）定時(shí)噴射（2）定量噴射（3）定質(zhì)噴射2）類型 柱塞泵式 現(xiàn)代船舶上最常見最基本的一種。 直接作用式 泵-噴油器式 類型 分配式 液壓伺服式 間接作用式 高壓泵系統(tǒng) 電子噴射系統(tǒng) 燃油噴射系統(tǒng)的作用，是在一定的時(shí)刻以很高壓力將一定數(shù)量的燃油迅速地噴入氣缸，使之霧化。噴射系統(tǒng)的主要組成是噴油泵、噴油器和連接它們的高壓油管。二、燃油的噴射過程圖為噴射過程的示波圖。圖中a)為噴油泵出口壓力曲線；b)為噴油器進(jìn)口壓力曲線；而c

10、)則為噴油器針閥升程曲線；橫坐標(biāo)均為曲柄轉(zhuǎn)角。按噴射過程的特征可將其分為噴射延遲、主要噴射及滴漏三個(gè)階段。 1噴射過程的三個(gè)階段1）噴射延遲階段 從噴油泵供油始點(diǎn)（OH）到噴油始點(diǎn)（Ou）為止的第階段為噴射延遲階段。 噴油泵供油始點(diǎn)，噴油器并未抬起噴油，直到噴油器內(nèi)壓力升高到啟閥壓力時(shí)，燃油才噴入氣缸。因此噴油提前角小于供油提前角。噴油提前角：噴油器開始噴油瞬時(shí)曲軸與上止點(diǎn)之間的夾角。對(duì)機(jī)燃燒過程有直接影響。供油提前角：噴油泵開始供油瞬時(shí)曲軸與上止點(diǎn)之間的夾角。能進(jìn)行檢查和調(diào)整。 造成噴射延遲的原因：（1）燃油的可壓縮性（2）高壓油管的彈性（3）高壓系統(tǒng)的節(jié)流。影響噴射延遲階段長短的

11、主要因素是：高壓油管特性參數(shù)、噴油器針閥的啟閥壓力、柴油機(jī)的工況以及噴油泵出油閥和噴油器針閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等。2）主要噴射階段 從噴油始點(diǎn)（Ou）到供油終點(diǎn)（KH）的第階段為主要噴射階段。 本階段內(nèi)噴油壓力繼續(xù)升高，燃油是在不斷升高的高壓下噴入氣缸，本階段的長短主要取決于柴油機(jī)負(fù)荷，負(fù)荷愈大，本階段愈長。3）滴漏階段 從供油終點(diǎn)（KH）到噴油終點(diǎn)（Ku）的第階段為滴漏階段。 在這階段中，噴油器中的壓力從最高噴油壓力pmax一直下降到針閥落座壓力pK。燃油是在不斷下降的壓力作用下噴入氣缸，使燃油霧化不良，甚至產(chǎn)生滴漏現(xiàn)象。因此應(yīng)力求使此階段縮短到最小限度。 2噴射過程的壓力波在噴射過程中，噴射系統(tǒng)中

12、將發(fā)生很大的壓力變化，形成較強(qiáng)的壓力波，造成噴射過程中燃油壓力波的原因有：（1）噴射過程是高壓系統(tǒng)內(nèi)壓力巨變的過程（2）燃油的可壓縮性（3）高壓油管的彈性產(chǎn)生容積變化。三、供油規(guī)律和噴油規(guī)律燃油的噴射質(zhì)量通常可從燃油的霧化質(zhì)量及噴油規(guī)律兩個(gè)方面來評(píng)價(jià)，而噴油規(guī)律主要由供油規(guī)律來控制。 1概念： 噴油器單位凸輪轉(zhuǎn)角的噴油量dgn/d 隨凸輪軸轉(zhuǎn)角的變化規(guī)律。 噴油泵單位凸輪轉(zhuǎn)角的供油量dgn/d 隨凸輪軸轉(zhuǎn)角的變化規(guī)律。 2影響噴油規(guī)律的因素（1）凸輪型線和有效工作段 在柱塞有效行程和供油始點(diǎn)相同的情況下，凸輪外形越陡，油壓上升越快，供油速度越大，噴油延遲角和噴油持續(xù)角就越小。當(dāng)凸輪外形確定后，

13、就要選擇凸輪有效工作段的位置。為了獲得較短的噴油時(shí)間和必需的噴油壓力，一般將凸輪的有效工作段選在柱塞運(yùn)動(dòng)的高速部分，以減小噴油持續(xù)角，提高霧化質(zhì)量。（2）柱塞直徑和噴孔直徑 在不改變柱塞行程和供油量而增大柱塞直徑時(shí)，供油速度增大，噴油延遲角和持續(xù)角均減小，當(dāng)噴油器的噴孔數(shù)不變而噴孔直徑減小時(shí)，由于噴油阻力的增加使噴油持續(xù)角增大，而每度凸輪轉(zhuǎn)角的噴油量減小。此時(shí)，由于高壓油管中的壓力增高，容易產(chǎn)生重復(fù)噴射。 （3）高壓油管尺寸 高壓油管愈長，噴油延遲角大而噴油持續(xù)角基本不變。為了使各缸噴油規(guī)律一致，應(yīng)盡可能使各缸的高壓油管長度相同。（4）柴油機(jī)負(fù)荷與轉(zhuǎn)速當(dāng)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速及噴油定時(shí)不變時(shí)，若增大負(fù)荷，

14、其噴油始點(diǎn)基本不變而噴油終點(diǎn)改變，并且增加了后半期的噴油量。當(dāng)柴油機(jī)負(fù)荷及噴油定時(shí)不變而改變轉(zhuǎn)速時(shí)，隨著轉(zhuǎn)速的增加，相應(yīng)每度凸輪轉(zhuǎn)角的時(shí)間縮短，故噴油延遲角和噴油持續(xù)角均加大，而每度凸輪轉(zhuǎn)角的噴油量減少。 四、異常噴射 正常：一個(gè)工作循環(huán)，針閥只啟閉一次，針閥升曲線呈梯形，高壓油管中剩余壓力基本相同。1重復(fù)噴射（二次噴射） 1）概念：當(dāng)噴油泵供油結(jié)束，噴油器針閥落座后又重新被油壓抬起的噴射現(xiàn)象稱為重復(fù)噴射，又叫二次噴射。 2）原因：（1）高轉(zhuǎn)速大負(fù)荷工況（2）噴油器噴孔部分堵塞，（3）出油閥卸載容積不足，（4）換用了內(nèi)徑和長度較大或剛性較小的高壓油管（5）噴油器啟閥壓力較低。3）危害：會(huì)使噴油

15、持續(xù)角變大，霧化質(zhì)量降低，致使燃燒惡化、后燃嚴(yán)重、排溫升高、機(jī)件過熱、燃燒室結(jié)碳、排氣冒黑煙等，從而降低了柴油機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。4）防止措施2斷續(xù)噴射 1）概念：在噴油泵的一次供油期間，噴油器針閥斷續(xù)啟閉的噴射過程。2）原因：斷續(xù)噴射容易發(fā)生在低轉(zhuǎn)速低負(fù)荷工況。此時(shí)供油泵的供油量小于噴油器的噴油量和充填針閥上升空間所需油量之和。3）危害：增加針閥偶件磨損。3不穩(wěn)定噴射和隔次噴射 1）概念：是指噴油泵持續(xù)工作，但各循環(huán)的噴油量不均的情況。其極端情況是隔次噴射，即噴油泵每供兩次油噴油器才噴一次油。 2）原因：（1）低速低負(fù)荷工況。（2）噴油設(shè)備偶件過度磨損3）危害：轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定，造成低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)自動(dòng)

16、停車。 4滴漏五、最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速能使柴油機(jī)各缸均勻發(fā)火的最低轉(zhuǎn)速。船用柴油機(jī)：低速機(jī)：30nb，中速機(jī)：40nb，高速機(jī)：45nb。六、燃油霧化1概念：燃油在很大壓差作用下，高速流經(jīng)噴孔，由于噴孔的擾動(dòng)作用及缸內(nèi)壓縮空氣的阻力作用，使噴出的燃油分裂成由細(xì)小的油粒組成的圓錐形油束，這些油粒在燃燒室內(nèi)進(jìn)一步分散與細(xì)化的過程稱為霧化。由此可知，影響燃油霧化的因素主要是噴出燃油的強(qiáng)烈擾動(dòng)與缸內(nèi)壓縮空氣對(duì)燃油的阻力。 油束射程 油束的幾何形狀 油束錐角表征噴柱的油束特性 霧化細(xì)度 霧化質(zhì)量 霧化均勻度2影響油束特性的主要因素 影響霧化的主要因素有噴油壓力、噴油器噴孔直徑和孔數(shù)、燃油粘度和噴射背壓。1）噴油

17、壓力噴油壓力增大，霧化細(xì)度及均勻度提高，油束錐角和射程L增大，霧化質(zhì)量提高。 2）噴孔直徑 噴孔直徑增大，霧化細(xì)度和均勻度均下降，但油束射程L增大而錐角減小。相反，當(dāng)噴孔直徑減小時(shí)，霧化細(xì)度及均勻度提高，油束錐角增大而射程減小。在噴油嘴總通流面積不變的情況下，噴孔孔數(shù)越多，其直徑越小。霧化細(xì)度和均勻性提高、油束錐角增大，但射程下降。3）燃油粘度當(dāng)燃油粘度增加時(shí)，由于其流動(dòng)性差，分裂較困難，故霧化不良。為保證霧化良好，當(dāng)使用粘度較高的燃油時(shí)應(yīng)采取預(yù)熱措施以降低燃油粘度。4）噴射背壓當(dāng)噴射背壓增加時(shí)，即缸內(nèi)壓縮空氣的密度增加，燃油噴射時(shí)受到的阻力增加，因此霧化質(zhì)量提高，錐角變大，而射程L縮短。思考

18、題：1對(duì)燃油噴射系統(tǒng)有何要求？2造成燃油噴射延遲的主要原因有哪些？3何謂二次噴射？有何危害？造成二次噴射的原因有哪些？4什么叫霧化？表征噴柱的油束特性的指標(biāo)有哪些？5為什么柴油機(jī)在高速時(shí)較穩(wěn)定，而在低速時(shí)易不穩(wěn)定？單元三 可燃混合氣的形成一、可燃混合氣的形成方法1空間霧化混合法：2油膜蒸發(fā)混合法： 3影響混合氣形成的因素 （1）燃油的霧化質(zhì)量。對(duì)低速機(jī)影響大，主要是采用油霧法混合。（2）燃燒室空氣渦流。對(duì)小型高速機(jī)影響大，主要是采用空氣擾動(dòng)。（3）壓縮終點(diǎn)的缸內(nèi)熱狀態(tài)。（5）燃燒室類型。二、缸內(nèi)空氣擾動(dòng)渦動(dòng)的形式1進(jìn)氣渦流2擠壓渦流3壓縮渦流4燃燒渦流三、燃燒室燃燒室分為直噴式與分隔式兩大類。

19、直噴式包括開式與半開式兩類，而分隔式有渦流室和預(yù)燃室兩種。開式直噴式 燃燒室 半開式渦流室分隔式 預(yù)燃室 1直噴式燃燒室1）開式燃燒室：適用于大、中低速機(jī)開式燃燒室如圖所示。適用于缸徑D160mm的柴油機(jī)，船舶主機(jī)、發(fā)電副機(jī)均采用這種燃燒室。 上圖a中為平頂活塞、倒鐘形氣缸蓋，適用于大型低速二沖程彎流掃氣式柴油機(jī)；圖b為淺盅形凹活塞、倒盅形氣缸蓋，適用于大型低速二沖程直流掃氣式柴油機(jī)；圖c和d分別為淺盆形和淺形活塞頂、平低氣缸蓋，適用于大、中型四沖程柴油機(jī)； （1）可燃混合氣形成的特點(diǎn) 采用油霧法（空間霧化）可燃混合氣形成可燃混合氣。）一般不組織空氣渦動(dòng)。噴注形狀與燃燒室很好配合。（2）開式燃

20、燒室的特點(diǎn)是：燃燒室結(jié)構(gòu)簡單，相對(duì)散熱面積F/V小，經(jīng)濟(jì)性好。起動(dòng)性能好。燃燒室中機(jī)械負(fù)荷大和熱負(fù)荷大，工作較粗暴、噪音大。對(duì)燃油品質(zhì)及轉(zhuǎn)速較敏感。）過量空氣系數(shù)必須較大。 2）半開式燃燒室：適用于小型高速機(jī)（1）可燃混合氣形成的特點(diǎn)一方面利用噴霧，另一方面利用進(jìn)氣渦流和擠壓渦流（2）半開式燃燒室的特點(diǎn)是：經(jīng)濟(jì)性好、動(dòng)力性好，過量空氣系數(shù)小，不同程度克服開式燃燒室機(jī)械負(fù)荷大和熱負(fù)荷大的缺點(diǎn)。（3）球型燃燒室可燃混合氣形成屬油膜蒸發(fā)混合，其特點(diǎn)是： 工作柔和、排煙少、性能指標(biāo)好。 空氣利用率高，過量空氣系數(shù)較低，。 冷起動(dòng)比較困難。因?yàn)榭臻g霧化燃油量少，起動(dòng)時(shí)燃燒室壁溫低，壁面上蒸發(fā)混合的燃油少

21、，對(duì)起動(dòng)不利。對(duì)增壓適應(yīng)性差。因增壓后每循環(huán)供油量大使油膜變厚，影響可燃混合氣形成的速度。在大缸徑柴油機(jī)上應(yīng)用困難。因?yàn)楫?dāng)缸徑增大時(shí)每循環(huán)供油量增多，而燃燒室的相對(duì)表面積減小，這樣使油膜變厚，影響混合氣形成的速度。2分隔式燃燒室在分隔式燃燒室，燃燒室的容積分成兩個(gè)部分：一部分在氣缸蓋與活塞頂之間，稱為主燃燒室；另一部分位于氣缸蓋內(nèi)，稱為渦流室或預(yù)燃室（付燃室）。 分隔式燃燒室的特點(diǎn)： （1）因空氣流速高，燃油與空氣混合良好，空氣利用率高，因此過量空氣系數(shù)小，煙色較好。 （2）主燃燒室內(nèi)壓力升高率較低，工作平穩(wěn)，噪音較低。 （3）對(duì)轉(zhuǎn)速與燃油品質(zhì)不敏感。（4）散熱損失，節(jié)流損失均較大，經(jīng)濟(jì)性差，

22、冷起動(dòng)困難。 思考題：1什么叫空間霧化混合法？缸內(nèi)空氣渦動(dòng)有哪幾種形式？2開式和球形燃燒室各有何特點(diǎn)？單元四 燃油的燃燒一、可燃混合氣的著火 著火的兩個(gè)條件：（1）混合氣濃度在一定范圍內(nèi)（2）混合氣必須到達(dá)某一臨界溫度。 在柴油機(jī)缸內(nèi)首先著火的部位是在油束核心與外圓之間混合氣濃度適當(dāng)（a=1）和溫度適當(dāng)處，由于缸內(nèi)符合此要求的部位不止一處，所以可能是多點(diǎn)同時(shí)發(fā)火，且各循環(huán)的著火點(diǎn)也不盡相同。 當(dāng)火核形成之后，火焰即向四周傳播，形成穩(wěn)定的燃燒，傳播的路徑與速度取決于可燃混合氣形成的狀態(tài)以及空氣的擾動(dòng)。二、燃燒過程 在燃燒過程中，氣缸內(nèi)氣體的壓力和溫度不斷變化，這個(gè)壓力及溫度是綜合反映燃燒進(jìn)行情況

23、的最重要的參數(shù)，可以用來分析燃燒過程的進(jìn)展情況，其隨曲柄轉(zhuǎn)角的關(guān)系如圖所示。圖中曲線0是溫度曲線T-f圖、曲線1是壓力曲線p-f圖、曲線2是針閥升程曲線h-f圖、曲線3是噴油器針閥腔壓力pn-f圖，而曲線4是噴油泵燃油壓力pH-f圖、曲線5為純壓縮線。圖中a點(diǎn)為油泵腔壓力為油管剩余壓力的點(diǎn)，b點(diǎn)為油泵出油閥開啟點(diǎn)（供油點(diǎn)），c點(diǎn)為著火點(diǎn)，d為針閥開啟點(diǎn)（即為噴油點(diǎn)），e點(diǎn)為油泵油壓力開始升高點(diǎn)（幾何供油點(diǎn)），y點(diǎn)為缸內(nèi)壓力最高點(diǎn)，而z點(diǎn)為缸內(nèi)溫度最高點(diǎn)。根據(jù)油泵供油、噴油器噴油及氣缸壓力溫度的變化特點(diǎn)，可將燃燒過程分為滯燃期、急燃期、緩燃期及后燃期等四個(gè)階段。 1滯燃期 從噴油開始（d點(diǎn)）到缸

24、內(nèi)發(fā)火點(diǎn)（c點(diǎn)）為止稱滯燃期，又稱著火延遲期。（1）滯燃期的特點(diǎn)：燃油沒有明顯的燃燒，氣缸內(nèi)的壓力基本上與純壓縮線相重合。噴入氣缸的燃油主要進(jìn)行一系列的物理和化學(xué)準(zhǔn)備，包括燃油的霧化、加熱、蒸發(fā)、擴(kuò)散與空氣混合等物理準(zhǔn)備階段，以及著火前的預(yù)氧化等化學(xué)準(zhǔn)備階段。（2）滯燃期對(duì)燃燒過程的影響：在滯燃期內(nèi)的噴油量均經(jīng)充分的物理和化學(xué)準(zhǔn)備，而且此時(shí)活塞已接近上止點(diǎn)，氣缸容積很小，一旦發(fā)火燃燒，這些可燃混合物會(huì)瞬時(shí)燃燒，使缸內(nèi)的壓力迅速升高到最高爆炸壓力，如滯燃期過長，因參與瞬時(shí)燃燒的可燃混合氣過多，壓力升高過快，使柴油機(jī)工作粗暴，發(fā)生敲缸和機(jī)件損壞因此應(yīng)力求縮短滯燃期。（3）滯燃量：滯燃期內(nèi)噴入的燃油

25、量。低速機(jī)i=（15-30）g i，高速機(jī)i=（80-100）g i 。2急燃期 從著火點(diǎn)（c點(diǎn)）開始到缸內(nèi)氣體壓力最高點(diǎn)（y點(diǎn)）為止，稱為急（速）燃期。（1）特點(diǎn)：近似等容燃燒，缸內(nèi)壓力升高最高爆炸壓力。是不可控燃燒。（2）主要問題：燃燒過程速度過快，使平均壓力升高率P/j過大，而產(chǎn)生燃燒敲缸。P/j是表示燃燒過程的柔和性，一般0.4 Mpa/CA。3緩燃期從缸內(nèi)氣體壓力最高點(diǎn)（y點(diǎn)）到缸內(nèi)氣體溫度最高點(diǎn)（Z點(diǎn)）為止，稱為緩燃期， （1）特點(diǎn)：近似等壓燃燒， 是可控燃燒(負(fù)荷大小)。在緩燃期內(nèi)缸內(nèi)達(dá)到最高溫度,，燃燒速率逐漸降低。（2）主要矛盾：油氣得到氧分子的速度趕不上燃燒速度的需要而發(fā)生

26、不完全燃燒。為改善此階段的燃燒質(zhì)量應(yīng)設(shè)法加強(qiáng)燃燒室內(nèi)的空氣擾動(dòng)以及加速混合氣的形成。急燃期+緩燃期=主燃燒期4后燃期 缸內(nèi)氣體溫度最高點(diǎn)（Z點(diǎn)）以后發(fā)生的燃燒過程，稱為后燃期。（1）后燃的危害：排氣溫度的升高，熱負(fù)荷增加，燃燒室等部件過熱、可靠性降低可靠性效率降低，油耗率增加，經(jīng)濟(jì)性降低?？赡芤馃焽柚鹪斐苫馂?zāi)。因此應(yīng)盡量縮短后燃期。 （2）形成后燃的主要原因：噴油提前角太小超負(fù)荷運(yùn)行，噴油結(jié)束太遲。噴油霧化不良甚至產(chǎn)生滴漏現(xiàn)象氣缸密封不好燃油品質(zhì)不好或霧化預(yù)熱溫度太低。三、影響燃燒過程的因素1燃油品質(zhì)十六烷值愈高，自燃著火性能愈好，滯燃時(shí)間ti愈短，燃燒過程愈平穩(wěn)。但過高的十六烷值，使燃油

27、容易在高溫下裂化分解為游離碳，造成燃燒不完全，柴油機(jī)冒黑煙；十六烷值過低，會(huì)使滯燃期變長，燃油著火滯后，造成缸內(nèi)最高燃燒壓力和壓力升高率變高，使柴油機(jī)工作變得粗暴。因此燃油的十六烷值要適當(dāng)。當(dāng)燃油品質(zhì)發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整柴油機(jī)的參數(shù)。如當(dāng)換用十六烷值較低的燃油時(shí)，應(yīng)根據(jù)需要適當(dāng)增大供油提前角。由柴油改燒重油時(shí)，應(yīng)適當(dāng)加大供油提前角。2換氣質(zhì)量換氣質(zhì)量好，進(jìn)入氣缸的新鮮空氣量多，直接影響進(jìn)入氣缸內(nèi)的新鮮空氣量多，滯燃期縮短，燃燒完全。換氣質(zhì)量差，則進(jìn)入氣缸內(nèi)的新鮮空氣量減少，如此時(shí)不減少噴油量，則會(huì)引起燃燒惡化，排氣溫度上升，嚴(yán)重時(shí)會(huì)冒黑煙。3氣缸熱狀態(tài)壓縮終點(diǎn)的壓力和溫度高，則會(huì)使發(fā)火前的物

28、理和化學(xué)準(zhǔn)備過程加速，滯燃期縮短，使柴油機(jī)工作柔和；若壓縮終點(diǎn)的壓力和溫度太低，則會(huì)產(chǎn)生著火困難并阻礙燃燒的進(jìn)行。4燃油霧化質(zhì)量霧化質(zhì)量好，將使燃燒前的準(zhǔn)備時(shí)間縮短，ti就短，柴油機(jī)工作平穩(wěn)。而且，燃油細(xì)粒能與空氣充分混合，容易燃燒完全，后燃期短。5噴油提前角噴油提前角對(duì)柴油機(jī)的燃燒過程有直接影響。如提前角太大，則由于噴油時(shí)氣缸內(nèi)的壓力和溫度較低而使滯燃期延長，最大爆發(fā)壓力及壓力升高率增大，從而使柴油機(jī)工作粗暴，功率下降；若提前角太小，則會(huì)使燃燒后移，氣缸內(nèi)的壓力和溫度已下降而使滯燃期延長，并使后燃增加，熱效率降低。 因此每一種柴油機(jī)都有一個(gè)最佳的噴油提前角，使燃燒過程比較合理，既有較高的經(jīng)濟(jì)

29、性和動(dòng)力性，又能平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。同一柴油機(jī)不同負(fù)荷時(shí)有不同的最佳噴油提前角。負(fù)荷較小時(shí)，pmax較低，柴油機(jī)承受機(jī)械負(fù)荷的能力沒有充分發(fā)揮，把噴油提前角適當(dāng)加大，可使ge降低。同一柴油機(jī)燃用不同的燃油，最佳噴油提前角也不同。由柴油改燒重油時(shí)，由于重油燃燒緩慢，pmax下降，主要燃燒階段延后，后燃加重。應(yīng)適當(dāng)加大供油提前角，提高pmax，減少后燃，可使ge降低?！?6柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷 柴油機(jī)轉(zhuǎn)速上升，氣缸漏氣及散熱損失減少，壓縮溫度和壓力將上升。同時(shí)，轉(zhuǎn)速升高能使噴油壓力提高，燃油霧化變好，加速了著火準(zhǔn)備過程。此外，轉(zhuǎn)速升高時(shí)，燃燒室內(nèi)的空氣擾動(dòng)加劇，促使油氣混合。綜上所述，轉(zhuǎn)速升高能提高混合氣形成

30、的速度，使滯燃時(shí)間ti有所縮短。柴油機(jī)的負(fù)荷對(duì)滯燃期ti也有間接影響。當(dāng)負(fù)荷增加時(shí)，每循環(huán)噴油量增加，氣缸內(nèi)的總發(fā)熱量也隨之增加，使燃燒室壁溫提高，使滯燃期ti稍有縮短。但是在負(fù)荷增加時(shí)，因每循環(huán)噴油量增多和噴油過程的延長，總的燃燒持續(xù)期幾乎是成比例增長的，其最大燃燒壓力提高，后燃加劇。四、改善燃燒質(zhì)量的措施1運(yùn)轉(zhuǎn)管理方面（1）確保換氣質(zhì)量良好。（2）確保燃油噴射正常。（3）關(guān)注所使用燃油的品質(zhì)。（4）確保氣缸壓縮溫度。 2日常航行管理（1）觀看排氣顏色。（2）察看各缸排氣溫度。（3）測(cè)量氣缸最高爆發(fā)壓力。（4）測(cè)取各缸壓縮壓力，可以判斷各缸的壓縮狀態(tài)。（5）測(cè)取各缸示功圖。 （6）觀看各缸冷

31、卻水出口溫度。五、柴油機(jī)排氣冒煙1排氣冒白煙2排氣冒黑煙1排氣冒藍(lán)煙思考題：1什么叫后燃？后燃有何危害？形成后燃的主要原因有哪些？2什么叫滯燃期？滯燃期有何特點(diǎn)？滯燃期對(duì)燃燒過程有何影響？3柴油機(jī)運(yùn)行中如何判斷氣缸內(nèi)燃燒質(zhì)量的好壞？4什么叫速燃期？速燃期有何特點(diǎn)？5一個(gè)完善的燃燒過程有哪些特點(diǎn)？6柴油機(jī)不正常的排煙有幾種？各是由哪些原因引起的？單元五 噴油設(shè)備現(xiàn)代船舶柴油機(jī)的燃油噴射系統(tǒng)絕大多數(shù)采用直接作用機(jī)械驅(qū)動(dòng)式（簡稱直接作用式或直接噴射式），即由噴油泵排出的高壓燃油直接作用于噴油器并噴入氣缸。此外，還有一種間接作用式（蓄壓式）噴射系統(tǒng)，由噴油泵排出的高壓燃油，先儲(chǔ)存在一個(gè)蓄壓器內(nèi)，并保持

32、恒定壓力，然后再由蓄壓器分配至相應(yīng)的噴油器。這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性又差，所以未得到廣泛應(yīng)用。 直接作用式噴油設(shè)備中的噴油泵為高壓柱塞泵，根據(jù)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的不同，高壓柱塞泵又分為回油孔調(diào)節(jié)式和回油閥調(diào)節(jié)式兩大類。而噴油器均為液壓啟閥式。一、噴油泵噴油泵分回油孔式噴油泵也稱布許（Bosch）油泵和回油閥式噴油泵。1、回油孔式噴油泵（1） 結(jié)構(gòu)：1- 柱塞；2- 套筒；3-調(diào)節(jié)齒套；4-調(diào)節(jié)齒條；5-彈簧下座；6-彈簧；7-導(dǎo)筒；8- 出油閥座；9-出油管接頭；10-泵本體；11-定位釘；12-進(jìn)油管接頭；13-出油閥；14-出油閥彈簧；15-放氣螺釘；16-卡簧；18-銷釘柱塞和套筒偶件，兩者間隙為

33、0.0015-0.0025mm，柱塞上有直槽和斜槽，套筒上開有進(jìn)油孔和回油孔出油閥和出油閥座偶件油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 齒條和齒套傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 凸輪軸和凸輪 (2)工作原理1）充油：當(dāng)柱塞下行至最低位置時(shí)，套筒上的油孔被打開，燃油自進(jìn)油腔被吸入套筒內(nèi)腔， 2）回油：當(dāng)柱塞從最低位置被噴油泵凸輪頂動(dòng)開始泵油行程時(shí)，部分燃油經(jīng)回油孔流回進(jìn)油空間，直到柱塞上部端面將回油孔關(guān)閉，燃油才開始受壓縮，如圖中b）所示，這就是噴油泵的“幾何供油始點(diǎn)”。3）供油：柱塞繼續(xù)上行，當(dāng)柱塞斜槽打開回油孔時(shí)，柱塞上部的高壓燃油即經(jīng)柱塞頭部的直槽和環(huán)形槽與回油孔相通而流回進(jìn)油空間，如圖中c）所示，這就是噴油泵的“幾何供油終點(diǎn)”。 此后

34、，柱塞再上行至行程最高位置，燃油則流回進(jìn)油空間。柱塞的有效行程：從供油始點(diǎn)到供油終點(diǎn)柱塞上行的供油行程（從柱塞上邊緣遮住回油孔開始到其斜槽的下邊緣又打開回油孔為止的這一段行程）。因此柱塞的斜槽與套筒上回油孔的相對(duì)位置決定了噴油量，同時(shí)也決定了噴油時(shí)間。而柱塞每轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)位置，就有一個(gè)有效行程，故轉(zhuǎn)動(dòng)柱塞可以改變噴油量。（3）供油量的調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)柱塞，改變柱塞斜槽與回油孔的相對(duì)位置，從而改變供油量的大小。回油孔式噴油泵的供油量調(diào)節(jié)有三種不同的方式：終點(diǎn)調(diào)節(jié)式、始點(diǎn)調(diào)節(jié)式及始終點(diǎn)調(diào)節(jié)式?；赜涂资絿娪捅弥^部因此有不同線型， 終點(diǎn)調(diào)節(jié)式：噴油泵的柱塞頭部結(jié)構(gòu)，平頂且斜槽向下。特點(diǎn)是供油始點(diǎn)不變，終點(diǎn)均隨

35、負(fù)荷改變。負(fù)荷大時(shí)，供油終點(diǎn)滯后；負(fù)荷小時(shí)，供油終點(diǎn)提前。始點(diǎn)調(diào)節(jié)式：噴油泵的柱塞頭部結(jié)構(gòu)，平底且斜槽向上。特點(diǎn)是供油終點(diǎn)不變，始點(diǎn)隨負(fù)荷改變。負(fù)荷大時(shí)，供油始點(diǎn)提前，負(fù)荷小時(shí)，供油始點(diǎn)滯后始終點(diǎn)調(diào)節(jié)式：噴油泵的柱塞頭部結(jié)構(gòu)，有向上及向下的兩條斜槽。特點(diǎn)是供油始點(diǎn)與終點(diǎn)均隨負(fù)荷改變。負(fù)荷大時(shí)，供油始點(diǎn)提前，供油終點(diǎn)滯后；負(fù)荷小時(shí)，供油始點(diǎn)滯后，供油終點(diǎn)提前。（4）出油閥出油閥的作用有蓄壓、止回及減壓三方面。按出油閥的卸載方式，可分為等容卸載出油閥及等壓卸載出油閥兩種。等容卸載出油閥：等容知載出油閥的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定。其主要特點(diǎn)是，在任何轉(zhuǎn)速工況下，卸載容積恒定，高壓油管中的剩余壓力隨負(fù)

36、荷的變化而變化，在低負(fù)荷時(shí)，因卸載過多，產(chǎn)生穴蝕。等壓卸載出油閥：等壓卸載出油閥沒有減壓環(huán)帶，如圖5-11b）所示，而是在閥的內(nèi)部設(shè)有一個(gè)由卸載彈簧控制的錐形卸壓閥。其主要特點(diǎn)是卸載壓力恒定，高壓油管中的剩余壓力不隨負(fù)荷的變化而變化，這樣既能防止重復(fù)噴射，又能防止產(chǎn)生穴蝕。（5）回油孔式噴油泵特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，廣泛應(yīng)用于大、中、小型機(jī)上，但密封性差，柱塞易產(chǎn)生單面磨損。2、回油閥式噴油泵（1）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：回油閥式噴油泵的特點(diǎn)是柱塞上沒有斜槽，泵中設(shè)有進(jìn)、回油閥，進(jìn)、回油閥由柱塞通過擺桿驅(qū)動(dòng)。（2）工作原理：（3）三種調(diào)節(jié)方法的比較與應(yīng)用：始點(diǎn)調(diào)節(jié)：供油始點(diǎn)可調(diào)，終點(diǎn)不變。其供油始點(diǎn)速度可

37、變，接近最大上升速度，而供油終點(diǎn)速度為零，因而供油始點(diǎn)的噴油壓力足夠高，供油終點(diǎn)的噴油壓力低。應(yīng)用于主機(jī)上。終點(diǎn)調(diào)節(jié)：供油始點(diǎn)不變，終點(diǎn)改變。其供油始點(diǎn)速度為零，而供油終點(diǎn)速度接近最大值，因而供油始點(diǎn)的噴油壓力較低，而供油終點(diǎn)的噴油壓力較高。應(yīng)用于發(fā)電柴油機(jī)及高增壓主機(jī)上。始終點(diǎn)調(diào)節(jié)：供油始點(diǎn)、終點(diǎn)均隨負(fù)荷改變，其相應(yīng)的柱塞速度均接近最大值，因而其噴油壓力也足夠高，具有最好的供油特性。應(yīng)用于高增壓主機(jī)上。（4）回油閥式噴油泵的優(yōu)缺點(diǎn)與回油孔式噴油泵相比，回油閥式噴油泵有下列優(yōu)點(diǎn)：密封性能好。由于其柱塞與套筒有較長的密封，故密封性能較好，足以保證較高的噴油壓力。耐磨性好。由于柱塞上沒有斜槽。不承

38、受測(cè)推力，所以柱塞及套筒磨損比較均勻，使用壽命較長。3、可變噴油正時(shí)機(jī)構(gòu)（1）VIT機(jī)構(gòu)的作用：VIT機(jī)構(gòu)在負(fù)荷改變時(shí)，隨著噴油泵供油量改變的同時(shí)自動(dòng)調(diào)整其供油提前角以保證柴油機(jī)在部分負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)仍有交稿的最高爆炸壓力，改善部分負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的經(jīng)濟(jì)性，在高負(fù)荷時(shí)控制最高爆炸壓力，使之不超過標(biāo)定爆壓，因而VIT機(jī)構(gòu)是當(dāng)代新型船用柴油機(jī)采用的一種行之有效的節(jié)能措施。（2）L-MC型柴油機(jī)的VIT機(jī)構(gòu)這種VIT機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)特性：在50% Pb負(fù)荷以下，該VIT機(jī)構(gòu)失效，供油提前角基本不變。當(dāng)負(fù)荷50% PbP78% Pb時(shí)，遞漸增大，當(dāng)P=78% Pb時(shí)，PZ最大，也最大。當(dāng)負(fù)荷78% PbP100% Pb

39、時(shí)，PZ=Pmax，遞漸減小。（3）SULZER RTA型柴油機(jī)的VIT機(jī)構(gòu)這種VIT機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)特性：當(dāng)負(fù)荷P=85% Pb時(shí)，PZ=Pmax，=max。二、噴油器1作用：把噴油泵排出的高壓燃油以霧狀噴入氣缸并與缸內(nèi)空氣混合形成可燃混合氣。2要求：（1）保證良好的霧化質(zhì)量和合理的油束形狀。（2）噴油開始和結(jié)束應(yīng)干凈利落，無滴漏和二次噴射現(xiàn)象。 3工作原理：當(dāng)針閥腔內(nèi)的燃油壓力P達(dá)到針閥開啟壓力P1時(shí)，作用在針閥有效面積（D2-d2）/4上的燃油壓力大于調(diào)節(jié)彈簧彈力F，此時(shí)針閥開啟，由于針閥腔與油嘴的壓力室相通，容積突然增大，油壓瞬間有微小下降，但由于柱塞繼續(xù)上升以及高壓油管壓力波的傳遞作用，使

40、針閥腔內(nèi)的燃油壓力立即回升。針閥開啟后整個(gè)針閥導(dǎo)桿截面為D2/4，承受燃油壓力使針閥繼續(xù)上升至頂點(diǎn)的限制塊處。此時(shí)燃油壓力繼續(xù)上升到最大噴射壓力P2（為P1的23倍）。當(dāng)噴油泵柱塞開始泄油時(shí)，燃油壓力下降到P3，針閥受力面積D2/4上小于調(diào)節(jié)彈簧彈力F時(shí)，針閥關(guān)閉，所以針閥關(guān)閉壓力P3小于啟閥壓力P1（抬起針閥的燃油最低壓力）。4結(jié)構(gòu)型式：（1）按噴孔數(shù)目分單孔式：只有一個(gè)噴孔，位于噴油嘴中央，噴孔直徑相對(duì)較大，啟閥壓力較低，霧化質(zhì)量較差，油束分布不良，多用于小型高速機(jī)且對(duì)噴射質(zhì)量要求不高的分隔式燃燒室。多孔式：有多個(gè)噴孔，可在噴油嘴頂端均布（用于彎流掃氣）或置于噴油嘴頂端單側(cè)（用于直流）。噴

41、孔直徑相對(duì)較小，啟閥壓力較高，霧化質(zhì)量較好，其噴柱形狀與燃燒式形狀相適應(yīng)，多用于中、低速機(jī)且開式燃燒室。（2）按是否采用強(qiáng)制冷卻分： 冷卻式：冷卻介質(zhì)為淡水或柴油，多用于中低速機(jī)上。非冷卻式：多用于小型高速機(jī)上。（3）按調(diào)節(jié)彈簧的位置分：上置式：調(diào)節(jié)彈簧位于噴油器的頂端，彈簧預(yù)緊力經(jīng)長頂桿作用在針閥上，因而針閥的運(yùn)動(dòng)慣性較大。下置式：調(diào)節(jié)彈簧位于噴油器的下端，其間無長頂桿，因而針閥的運(yùn)動(dòng)慣性較小。5典型噴油器（1）單孔式噴油器： 主要部件：針閥與針閥體偶件、噴油嘴、針閥彈簧及噴油器本體等啟閥壓力由彈簧預(yù)緊力保證，由調(diào)節(jié)螺釘調(diào)節(jié)。（2）多孔式噴油器：這種噴油器的主要特點(diǎn)是無冷卻，在柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，

42、燃油在噴油器體內(nèi)循環(huán)，帶走氣缸燃?xì)饧医o噴油器的熱量，從而實(shí)現(xiàn)有效的冷卻。同時(shí)循環(huán)的燃油還具有攜帶燃油噴射系統(tǒng)中的空氣作用，備車期間可對(duì)噴油器進(jìn)行預(yù)熱。燃油由噴油器頂部進(jìn)入。當(dāng)燃油壓力小于2MPa時(shí)，止回閥關(guān)閉，滑閥6封閉燃油下行通道，滑閥頂部將止推座7的旁通孔開啟，燃油經(jīng)此旁通孔在噴油器體內(nèi)循環(huán)后排出。當(dāng)噴油期間油壓大于2MPa時(shí)，止回閥開啟，旁通孔關(guān)閉，燃油向下進(jìn)入針閥3的油腔內(nèi)。在燃油壓力達(dá)到啟閥壓力時(shí)，針閥開啟燃油噴入氣缸。噴油器啟閥壓力由彈簧4預(yù)緊力即有關(guān)零件尺寸預(yù)先確定，使用中不能進(jìn)行調(diào)節(jié)。三、主要零件及其故障1柱塞與套筒偶件（1）過度磨損原因：偶件材料燃油品質(zhì)，如粘度過低，柱塞潤滑

43、不良，燃油含硫量過大使柱塞加劇腐蝕。危害：會(huì)使密封性下降，造成偶件漏油、噴油壓力下降、霧化不良、燃燒惡化。各缸噴油量不均勻噴油提前角會(huì)變小循環(huán)供油量降低，柴油機(jī)轉(zhuǎn)速下降。（2）柱塞卡緊和咬死原因：燃油凈化不良，油中仍有雜質(zhì)顆粒安裝不正確或間隙過小油溫突變。危害：油泵不能供油而使氣缸停止工作。2出油閥和閥座偶件（1）密封面磨損危害：密封性下降，使高壓油管中的剩余壓力下降，影響霧化質(zhì)量及燃燒過程噴油壓力下降噴油提前角會(huì)變小，循環(huán)供油量降低，柴油機(jī)轉(zhuǎn)速下降。原因：燃油中有雜質(zhì)、燃油的酸性腐蝕、撞擊或閥面扭曲變形等。（2） 閥桿卡緊和咬死原因：潤滑不良、受熱不均，閥桿及導(dǎo)套變形。危害：這時(shí)將會(huì)因閥不能

44、正確動(dòng)作而發(fā)生相應(yīng)的故障。例如，閥桿在閥開啟位置卡死，則回油閥不能關(guān)閉，使噴油泵停止供油。 3針閥與針閥體偶件（1）磨損：針閥磨損的部位有兩處：一是密封錐面，二是針閥柱面密封錐面磨損原因：同出油閥座磨損危害：引起燃油滴漏，噴孔結(jié)碳。當(dāng)閥座磨損而下沉?xí)r會(huì)使密封面壓強(qiáng)變小，燃油流經(jīng)錐面時(shí)的節(jié)流損失增大，使霧化質(zhì)量變差。柱面磨損原因：油質(zhì)不佳危害：噴油壓力下降，霧化質(zhì)量變差，缸噴油量不均勻，轉(zhuǎn)速不穩(wěn)。（2）針閥卡緊和咬死原因：燃油中大機(jī)械雜質(zhì)進(jìn)入針閥偶件之間噴油器冷卻不良油溫突變危害：針閥在關(guān)閉位置咬死，則使噴射系統(tǒng)中油壓劇增，高壓油管脈動(dòng)強(qiáng)烈，高壓油管接頭漏油或破裂，噴油器發(fā)熱并有異常響聲。柴油機(jī)

45、排溫降低，轉(zhuǎn)速降低 針閥在開啟位置咬死，則高壓油管無脈動(dòng)，燃油未經(jīng)霧化即噴入氣缸，燃燒惡化。柴油機(jī)排溫升高，轉(zhuǎn)速降低4噴油嘴（1）噴孔堵塞原因：結(jié)碳引起。噴孔內(nèi)外結(jié)碳主要是由霧化頭過熱引起的。噴孔內(nèi)外結(jié)碳使孔徑減小，射程縮短，致使燃燒更接近霧化頭，霧化頭溫度更高，造成惡性循環(huán)，以致噴孔堵塞。燃油中的機(jī)械雜質(zhì)。危害：使燃油霧化不良，燃燒惡化嚴(yán)重使各缸噴油量不均，轉(zhuǎn)速不穩(wěn)，后燃加劇。（2）磨損原因：燃油中的雜質(zhì)和酸性腐蝕 高壓燃油沖刷危害：噴孔直徑增加，噴柱錐角減小，霧化不良，燃燒惡化（3）裂紋 主要是由于受高溫作用引起5噴油設(shè)備的穴蝕（1）機(jī)理在燃油噴射系統(tǒng)中，當(dāng)某處的燃油壓力下降到低于或等于該

46、溫度下的燃油汽化壓力時(shí)，該處燃油就汽化而產(chǎn)生氣泡，隨后氣泡在壓力波的作用下破裂，并激發(fā)出很強(qiáng)的沖擊力，作用在金屬壁面上。這樣反復(fù)地侵蝕，就會(huì)引起金屬表面的穴蝕破壞，使噴油系統(tǒng)零件損壞。（2）部位柱塞斜槽的上方寬度為回油孔直徑區(qū)域，出油閥與閥座的密封處，高壓油管內(nèi)壁噴油器針閥密封處。（3）防止措施選擇具有合適型式和參數(shù)的出油閥，如采用更壓卸載。合理控制卸載速度 如低壓系統(tǒng)中的穴蝕，可通過提高進(jìn)油腔的燃油壓力或在回油系統(tǒng)中設(shè)置緩沖器的方法來解決。四、噴油設(shè)備的檢查與調(diào)整1噴油泵的檢查與調(diào)整（1）密封性的檢查噴油泵密封性主要檢查柱塞套筒偶件、出油閥偶件及進(jìn)、出油閥。 綜合檢查 在排油管接頭處裝上壓力

47、表，用手搖動(dòng)杠桿泵油，當(dāng)油壓達(dá)到說明書規(guī)定的壓力時(shí)，停止泵油，保持柱塞位置。觀看壓力表的壓力。如果在說明書規(guī)定的時(shí)間（一般為30s）內(nèi)壓力保持不變，則可認(rèn)為噴油泵密封性良好。否則，則為密封性不良. 當(dāng)發(fā)現(xiàn)噴油泵密封性不良時(shí)，應(yīng)根據(jù)噴油泵的構(gòu)造，分別對(duì)出油閥和進(jìn)、回油閥以及柱塞偶件進(jìn)行檢查。 出油閥檢查 出油閥的密封性檢查的步驟與綜合檢查相同，只是在油壓達(dá)到說明書規(guī)定的壓力時(shí)，讓柱塞自然下行，以便專門檢查出油閥的密封性。 取出出油閥檢查 取出出油閥后，按綜合檢查的步驟進(jìn)行檢查，主要檢查柱塞偶件及進(jìn)、回油閥的密封性。 （2）供油定時(shí)的檢查冒油法：A首先拆下第一缸供油泵上的高壓油管B將燃油手柄置于標(biāo)

48、定供油位置C緩慢盤車至高壓油管剛剛有油溢出立即停止盤車D此時(shí)飛輪上指針指示的刻度值即為供油提前角。對(duì)于多缸機(jī)應(yīng)按法火順序依次進(jìn)行檢查。照光法：對(duì)大型回油孔 終點(diǎn)調(diào)節(jié)式噴油泵，若套筒上有同樣高的進(jìn)、回油孔，可用照光法測(cè)量定時(shí)，如圖所示。拆下泵體上與進(jìn)回油孔相對(duì)應(yīng)的螺釘，緩緩盤車，從油孔處用手電筒照明。當(dāng)柱塞上行剛好將回油孔遮住而看不到光線時(shí)，馬上停止盤車，此時(shí)飛輪上指針?biāo)甘镜目潭燃礊樵撚捅玫墓┯褪键c(diǎn)，亦即供油提前角?？潭染€法：有些柴油機(jī)噴油泵的供油始點(diǎn)在泵體上裝有固定和滑動(dòng)標(biāo)記。盤車時(shí)，當(dāng)從窗口處看標(biāo)記重合的瞬間，即為噴油泵的供油始點(diǎn)。此時(shí)飛輪上指針?biāo)甘镜目潭燃礊楣┯吞崆敖?。?）供油定時(shí)的

49、調(diào)整1）轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪法：順著凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪一個(gè)角，則供油提前角由原來的變?yōu)?2 逆著凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪一個(gè)角，則供油提前角由原來的變?yōu)?2 特點(diǎn)：凸輪有效工作段、柱塞有效行程、供油規(guī)律均未變2）升降柱塞法：柱塞升高，則供油提前角變大。反之，則供油提前角變小。特點(diǎn)：柱塞有效行程不變、凸輪有效工作段及供油規(guī)律均改變3）升降套筒法：套筒升高，則供油提前角變小。反之，則供油提前角變大。特點(diǎn)：柱塞有效行程不變、凸輪有效工作段及供油規(guī)律均改變升降套筒的途徑：套筒上端設(shè)有一組調(diào)節(jié)墊片，減少墊片即升高套筒泵體下方設(shè)置多個(gè)調(diào)節(jié)墊片增加墊片即升高套筒在套筒下部設(shè)螺旋套，用定時(shí)齒條拉動(dòng)使套筒升降。（4）供油量的檢查與調(diào)整停油位置的檢查與調(diào)節(jié)（零位檢查）停油位置檢查是為了當(dāng)加油手柄放在停車位置時(shí)，各噴油泵的供油量應(yīng)為零，以保證實(shí)現(xiàn)可靠的停車。1）回油孔式噴油泵的零