油機(jī)燃油供給系統(tǒng)

柴油機(jī)燃油供給系統(tǒng)的功用是根據(jù)柴油機(jī)工作要求，定時(shí)、定量地將良好霧化質(zhì)量的柴油以一定噴油規(guī)律噴入燃燒室與空氣混合，為柴油——空氣混合氣的形成與燃燒提供良好條件。柴油機(jī)燃油供給系統(tǒng)一般由柴油箱、油管、輸油泵、柴油濾清器、噴油泵、調(diào)速器和噴油器等組成。柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng)應(yīng)滿足以下條件：1.供油量2.供油時(shí)間3.噴油質(zhì)量4.噴油規(guī)律第一節(jié)柴油機(jī)燃油供給系統(tǒng)的組成

一、可燃混合氣的形成與燃燒

根據(jù)汽缸內(nèi)溫度和壓力變化的特點(diǎn)，可將柴油機(jī)內(nèi)混合氣的形成與燃燒按曲軸轉(zhuǎn)角分為四個(gè)時(shí)期：

1.著火延遲期從燃料開始噴入汽缸點(diǎn)（A）到開始著火點(diǎn)（B）這一段時(shí)期（滯燃期）。2.速燃期從柴油開始著火點(diǎn)（B）到迅速燃燒出現(xiàn)最高壓力點(diǎn)（C）時(shí)為止。3.緩燃期從燃?xì)庾罡唿c(diǎn)（C）到燃?xì)庾罡邷囟赛c(diǎn)（D）所對(duì)應(yīng)的時(shí)期。4.補(bǔ)燃期從燃?xì)庾罡邷囟赛c(diǎn)（D）開始到燃燒過程結(jié)束點(diǎn)（E）所對(duì)應(yīng)的時(shí)期。

第二節(jié)柴油機(jī)可燃混合氣的形成與燃燒室柴油機(jī)燃油供給系的要求：〔1〕可燃混合氣濃度適中〔2〕噴射壓力必須足夠高〔3〕柴油噴射系統(tǒng)的噴油規(guī)律應(yīng)與燃燒過程相對(duì)應(yīng)〔4〕在燃燒室內(nèi)組織較強(qiáng)的空氣渦流運(yùn)動(dòng)

二、柴油機(jī)燃燒室

按結(jié)構(gòu)型式，柴油機(jī)燃燒室可分為兩大類：統(tǒng)一式燃燒室和分隔式燃燒室。1.統(tǒng)一式燃燒室

第二節(jié)柴油機(jī)可燃混合氣的形成與燃燒室〔1〕“ω〞型燃燒室特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，散熱面積小，熱效率高，經(jīng)濟(jì)性較好，啟動(dòng)性能好。噴射壓力要求高，常采用噴孔小的多孔噴油器，對(duì)柴油的清潔度要求高，工作比較粗暴。噴油壓力18－25KPa，噴孔0.25－0.4mm，4－8個(gè)噴孔?！?〕球形燃燒室特點(diǎn)：與“ω〞型燃燒室相比，發(fā)動(dòng)機(jī)工作比較柔和，但啟動(dòng)比較困難。噴油壓力17－22KPa，單孔直徑0.5－0.7mm，雙孔直徑0.3－0.5mm。第二節(jié)柴油機(jī)可燃混合氣的形成與燃燒室2.分隔式燃燒室特點(diǎn)：因有強(qiáng)烈的渦流運(yùn)動(dòng)，空氣利用率高，α小，發(fā)動(dòng)機(jī)工作柔和，對(duì)轉(zhuǎn)速變化不敏感，燃燒完全，排氣污染少。散熱面積大，有節(jié)流損失，經(jīng)濟(jì)性差，耗油率高，冷啟動(dòng)較困難。噴油壓力12－14KPa，α＝1.1－1.3。第二節(jié)柴油機(jī)可燃混合氣的形成與燃燒室噴油器的功用是將來自噴油泵的高壓柴油噴射霧化，并按一定的要求將柴油噴射到燃燒室中。噴油器分為兩大類，即開式噴油器與閉式噴油器，閉式噴油器常見的類型有孔式和軸針式兩中。

一、孔式噴油器

孔式噴油器主要用于直接噴射的燃燒室。噴孔數(shù)目的范圍一般為1至8個(gè)，噴孔的直徑為0.25至0.8mm。

第三節(jié)噴油器第三節(jié)噴油器

二、軸針式噴油器

軸針式噴油器通常用于分開式燃燒室，一般軸針式噴油其只有一個(gè)噴孔，噴孔的直徑為1至3mm。

第三節(jié)噴油器第三節(jié)噴油器

三、燃油的噴霧

1.油束的形成和特性〔1〕霧化質(zhì)量〔2〕噴霧錐角〔3〕射程2.影響油束特性的因素〔1〕噴射壓力〔2〕噴油嘴的構(gòu)造〔3〕噴油泵凸輪軸轉(zhuǎn)速和凸輪輪廓形狀〔4〕柴油的黏度〔5〕氣缸內(nèi)空氣的壓力

第三節(jié)噴油器噴油器要實(shí)現(xiàn)對(duì)柴油的噴射霧化，輸入的柴油必須有較高的壓力，噴油泵的主要功用就是提高柴油的壓力并滿足以下要求：〔1〕各缸的供油次序符合發(fā)動(dòng)機(jī)各缸的工作順序；〔2〕按照一定的供油規(guī)律，定時(shí)供油和迅速停供，各缸的供油提前角和供油延續(xù)時(shí)間相等;〔3〕能根據(jù)柴油機(jī)負(fù)荷的大小，與調(diào)速器配合供給所需的柴油量，且各缸供給量應(yīng)均勻。噴油泵的結(jié)構(gòu)類型較多，現(xiàn)柴油機(jī)上常用的有柱塞式噴油泵、噴油泵－噴油器和轉(zhuǎn)子分配式噴油泵等三類。

第四節(jié)噴油泵第四節(jié)噴油泵

一、柱塞式噴油泵

1.柱塞式噴油泵的工作原理第四節(jié)噴油泵2.柱塞式噴油泵的構(gòu)造〔1〕分泵①柱塞偶件由柱塞和柱塞套組成，其功用是提高柴油壓力，以滿足噴油器噴射壓力的要求；控制供油量和供油時(shí)間

第四節(jié)噴油泵②出油閥偶件出油閥偶件包括出油閥和出油閥座，它的功用是出油、斷油和斷油后迅速降低高壓油管的剩余壓力，使噴油器迅速停止供油而不出現(xiàn)滴漏現(xiàn)象。

第四節(jié)噴油泵〔2〕油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的功用是根據(jù)柴油機(jī)工況的變化來改變噴油泵的供油量且保證各缸的供油量一致。①齒桿式油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)②撥叉式油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)③球銷式油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)第四節(jié)噴油泵〔3〕傳動(dòng)機(jī)構(gòu)多缸合體式噴油泵的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是由凸輪軸和滾輪體總成組成。①凸輪軸其功用是使噴油泵按照柴油機(jī)的工作順序和噴油規(guī)律向各缸供油。

第四節(jié)噴油泵②滾輪——挺柱總成其功用是將凸輪的運(yùn)動(dòng)傳遞給柱塞。

第四節(jié)噴油泵〔4〕供油提前角的調(diào)整噴油泵供油提前角的調(diào)整有兩種方法，改變滾輪體的高度和改變噴油泵凸輪軸與柴油機(jī)曲軸的相對(duì)位置。

第四節(jié)噴油泵第四節(jié)噴油泵〔5〕供油提前角自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置

第四節(jié)噴油泵一、調(diào)速器的功用當(dāng)柴油機(jī)的輸出扭矩與外界的阻力矩相當(dāng)時(shí)，柴油機(jī)處于穩(wěn)定工作狀態(tài)；當(dāng)外界阻力矩發(fā)生變化時(shí)，為了維護(hù)柴油機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，操作人員應(yīng)該及時(shí)調(diào)節(jié)油門以增加或減少供油量來適應(yīng)外界阻力矩的變化；對(duì)于外界阻力的變化，操作人員有時(shí)容易判斷，有時(shí)不容易判斷。對(duì)于采用柱塞式噴油泵的柴油機(jī)，其全負(fù)荷特性曲線中的扭矩特性曲線比較平坦，即隨著轉(zhuǎn)速的變化，扭矩變化較小。因此，當(dāng)外界阻力矩變化時(shí)，柴油機(jī)容易“飛車〞或熄火。顯然，要隨著負(fù)荷的變化，由操作人員隨時(shí)調(diào)節(jié)供油量是非常困難的。在負(fù)荷變化時(shí)候自動(dòng)改變供油拉桿的位置調(diào)節(jié)供油量，使柴油機(jī)轉(zhuǎn)速根本保持穩(wěn)定。

第五節(jié)調(diào)速器二、調(diào)速器的種類

根據(jù)調(diào)速器的工作原理，調(diào)速器的類型可分為機(jī)械式、氣動(dòng)式和液壓式三類。機(jī)械式調(diào)速器根據(jù)其轉(zhuǎn)速作用的范圍可分為：1.單程式調(diào)速器2.兩速式調(diào)速器3.全程式調(diào)速器拖拉機(jī)和汽車柴油機(jī)常用兩速式和全程式調(diào)速器。第五節(jié)調(diào)速器

三、機(jī)械式調(diào)速器的工作原理

1.單程式調(diào)速器

第五節(jié)調(diào)速器2.兩速式調(diào)速器

第五節(jié)調(diào)速器3.全程式調(diào)速器

第五節(jié)調(diào)速器四、機(jī)械式調(diào)速器的機(jī)構(gòu)及工作過程1.全程式調(diào)速器〔1〕Ⅱ系列噴油泵全程式調(diào)速器的結(jié)構(gòu)

第五節(jié)調(diào)速器〔1〕Ⅱ系列噴油泵全程式調(diào)速器的工作過程①啟動(dòng)

第五節(jié)調(diào)速器②柴油機(jī)工作時(shí)調(diào)速器的調(diào)速作用

第五節(jié)調(diào)速器第五節(jié)調(diào)速器②校正作用

第五節(jié)調(diào)速器燃油箱、柴油濾清器及輸油泵統(tǒng)稱為柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng)的輔助裝置。

二、燃油濾清器在柴油機(jī)燃油供給系統(tǒng)中必須設(shè)置燃油濾清裝置，以去除燃油中的機(jī)械雜質(zhì)和水分。拖拉機(jī)汽車上的燃油濾清裝置主要有沉淀杯和燃油濾清器兩種。有的柴油機(jī)上只有單級(jí)過濾器，有的柴油機(jī)上采用粗、細(xì)兩級(jí)濾清器，濾清器的濾芯根據(jù)制作材料的不同，有金屬縫隙濾芯、棉紗濾芯、多孔陶瓷濾芯和微孔紙質(zhì)濾芯。由于濾紙經(jīng)過酚醛樹脂的處理，紙質(zhì)濾芯具有優(yōu)良的抗水性能，并且紙質(zhì)濾芯具有

一、燃油箱

燃油箱的功用是用來為柴油機(jī)儲(chǔ)存燃油。對(duì)于拖拉機(jī)來說其燃油箱容量應(yīng)能保證持續(xù)工作10小時(shí)以上，對(duì)于汽車，其油箱容量應(yīng)能保證行使200-600km。

第六節(jié)柴油機(jī)供給系統(tǒng)的輔助裝置流量大、阻力小、濾清效率高、使用壽命長、重量輕、本錢低等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于汽車和拖拉機(jī)上。常用的單級(jí)濾清器是微孔紙芯濾器器，其機(jī)構(gòu)如圖：第六節(jié)柴油機(jī)供給系統(tǒng)的輔助裝置第六節(jié)柴油機(jī)供給系統(tǒng)的輔助裝置1.活塞式輸油泵

三、輸油泵

輸油泵的功用是克服低壓油路柴油的流動(dòng)阻力。輸油泵的結(jié)構(gòu)型式有活塞式、膜片式、滑片式和齒輪式。

第六節(jié)柴油機(jī)供給系統(tǒng)的輔助裝置第六節(jié)柴油機(jī)供給系統(tǒng)的輔助裝置2.膜片式輸油泵第六節(jié)柴油機(jī)供給系統(tǒng)的輔助裝置圖4－47柴油機(jī)電控噴油系統(tǒng)的控制工程及結(jié)構(gòu)a〕電控單元〔ECU〕控制工程及傳感器b〕柴油機(jī)電控噴油系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1－油門位置傳感器2－進(jìn)氣壓力傳感器3－水溫傳感器4－廢氣閥5－進(jìn)氣溫度傳感器6－分油環(huán)傳感器7－分油環(huán)控制電磁閥8－轉(zhuǎn)速傳感器9－正時(shí)位置傳感器10－分油環(huán)11－文氏管12－膜片柴油機(jī)電子控制燃油噴射系統(tǒng)可同時(shí)對(duì)燃油噴射量、燃油噴射正時(shí)、進(jìn)氣節(jié)流、進(jìn)氣預(yù)熱、故障保護(hù)、自我診斷等工程進(jìn)行控制。第七節(jié)柴油機(jī)電子控制燃油噴射系圖4－48根本噴射量確實(shí)定與補(bǔ)償1一可移動(dòng)磁芯2一分油環(huán)位置傳感器3一分油環(huán)檢測(cè)電磁閥4一分油環(huán)一、燃油噴射量控制第七節(jié)柴油機(jī)電子控制燃油噴射系圖4－49根本噴射特性圖第七節(jié)柴油機(jī)電子控制燃油噴射系圖4－50噴射正時(shí)的調(diào)節(jié)1一正時(shí)控制閥(有電壓時(shí)通路翻開)2一彈簧3一正時(shí)位置傳感器4一油箱5一低壓室6－調(diào)整閥7一溢流閥8一滾子環(huán)9一正時(shí)活塞10一高壓室11一電腦12一電瓶第七節(jié)柴油機(jī)電子控制燃油噴射系圖4－51噴油正時(shí)確實(shí)定第七節(jié)柴油機(jī)電子控制燃油噴射系?假設(shè)想在保持直噴柴油機(jī)卓越的燃油經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)，又能滿足越來越嚴(yán)格的排放法規(guī)，可采取許多措施。?噴油系統(tǒng)性能是影響柴油機(jī)燃燒過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。?要求噴油系統(tǒng)具有高的噴油壓力(100MPa以上)；且可以根據(jù)工況需求靈活調(diào)整：能夠精確而靈活地控制噴油定時(shí)、噴油量、噴油率；與整機(jī)匹配靈活。?實(shí)現(xiàn)以上柔性控制功能的燃油噴射系統(tǒng)就是共軌式噴油系統(tǒng)。一、共軌式噴油系統(tǒng)的分類和特點(diǎn)?共軌式噴油系統(tǒng)又可稱為壓力時(shí)間控制系統(tǒng)或第三代電控噴油系統(tǒng)。?分為中壓共軌系統(tǒng)和高壓共軌系統(tǒng)。中壓共軌系統(tǒng)又分為共軌蓄壓式系統(tǒng)和共軌液壓式系統(tǒng)。第八節(jié)柴油機(jī)共軌式噴油系統(tǒng)?共軌式噴油系統(tǒng)通過控制噴油器上的電磁閥實(shí)現(xiàn)噴射的開始和終止，電磁閥起作用的時(shí)刻決定噴油定時(shí)，起作用的持續(xù)時(shí)間和共軌壓力共同決定噴油量。?由于這種系統(tǒng)采用壓力時(shí)間式燃油計(jì)量原理。因此可稱為壓力時(shí)間控制式電控噴油系統(tǒng)。?共軌式噴油系統(tǒng)消除了壓力波動(dòng)引起的異常噴射和高速大油量時(shí)過高的噴射壓力引起的泵油機(jī)構(gòu)損壞，能夠在不同工況下都以比較高的噴射壓力實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可控噴射，使柴油機(jī)燃燒良好，性能改善，排放物中的有害成分減少。二、共軌蓄壓式電控燃油噴射系統(tǒng)共軌蓄壓式系統(tǒng)采用增壓活塞來提高噴射壓力，共軌管內(nèi)中等壓力的燃油用來推動(dòng)增壓活塞和向噴油器提供噴射用燃油。第八節(jié)柴油機(jī)共軌式噴油系統(tǒng)圖4－52Servojet系統(tǒng)示意圖

圖4－53Servojet系統(tǒng)共軌蓄壓式噴油器典型的中壓共軌蓄壓式電控噴油系統(tǒng)第八節(jié)柴油機(jī)共軌式噴油系統(tǒng)?本系統(tǒng)的噴射壓力和各缸油量分配與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速無關(guān)。系統(tǒng)的燃油計(jì)量方式為壓力計(jì)量，而且燃油計(jì)量