第 6 章 柴油機燃油供給系

12023/2/2第六章

柴油機燃油供給系車用發(fā)動機構造與原理2023/2/22本章基本內容§6.1柴油機供給系概述§6.2柴油機燃燒室和噴油器§6.3噴油泵和調速器§6.4電子控制燃油供給系

2023/2/23§6.1柴油機供給系概述一.機柴油機供給系與汽油機供給系的差別供油控制負荷，混合氣濃度變化很大；噴油時刻決定著火、燃燒過程；混合時間短（15～35oCA），燃油高壓噴射，組織空氣流動方法加強混合；邊噴油，邊混合，邊燃燒，噴油器供油規(guī)律決定了燃燒的放熱規(guī)律。1.產(chǎn)生差別的原因混合方式點火方式功率控制方式2.柴油機供給系的特點2023/2/243.改善混合氣形成的措施選用十六烷值較高的柴油，避免燃料積累過多；較高的壓縮比(ε＝15～22)，提高壓縮終了的溫度；噴油壓力足夠高；組織強烈的空氣運動?！?.1柴油機供給系概述2023/2/25§6.1柴油機供給系概述二.柴油機供給系功用和組成1.功用根據(jù)不同工況，定時定量地將具有一定壓力的柴油按所需的供油規(guī)律供入氣缸內；混合燃燒；排除廢氣。燃料供給裝置；空氣供給裝置；混合氣形成裝置；廢氣排除裝置。2.組成2023/2/26統(tǒng)一式燃燒室分隔式燃燒室ω型燃燒室球型燃燒室渦流室預燃室§6.2燃燒室和噴油器一.柴油機燃燒室2023/2/27§6.2柴油機燃燒室和噴油器一.柴油機燃燒室1.統(tǒng)一式燃燒室（直噴式燃燒室）混合氣形成方式：空間混合；進氣渦流（螺旋氣道或切向氣道）；多孔噴油器（噴射壓力較高）。（1）ω型燃燒室，活塞凹頂剖面呈ω型結構緊湊，散熱面積小，熱效率高，起動容易；噴油壓力高，多孔噴油器容易堵塞；著火延遲期形成的混合氣較多，工作粗暴。特點：2023/2/28§6.2柴油機燃燒室和噴油器混合氣形成方式：油膜蒸發(fā)；進氣渦流（螺旋氣道）；單孔或雙孔噴油器（噴射壓力較高）。（2）球型燃燒室，活塞凹頂剖面呈球型工作柔和，較高的動力性和經(jīng)濟性；起動性較差（啟動時油膜蒸發(fā)困難）。特點：2.分隔式燃燒室主燃燒室副燃燒室（1）組成2023/2/29§6.2柴油機燃燒室和噴油器（2）分類（3）特點渦流室：占總燃燒室容積50～80％，形成擠壓渦流；預燃室：占總燃燒室容積25～45％?；旌蠚庑纬煽繌娏业目諝膺\動，噴油壓力不高，采用軸針式噴油器；燃燒室有主副之分，燃燒完全，壓力升高較緩和，工作平穩(wěn)，排氣污染小；散熱面積大，流動損失大，啟動性差，油耗較高。2023/2/210§6.2柴油機燃燒室和噴油器二.噴油器1.功能將柴油霧化成較細的顆粒，并將它們分布到燃燒室。（1）孔式噴油器（2）軸針式噴油器2.要求3.分類主要用于霧化質量不高的分隔式燃燒室。一定的噴油壓力和射程，合適的噴油角度；停止噴油時刻迅速切斷供油。主燃燒室主要用于直噴式燃燒室，孔1～8個，孔徑0.15～0.6mm。2023/2/211§6.3噴油泵和調速器一.概述1.噴油泵的要求按柴油機的發(fā)火順序噴油；各缸油量均勻、穩(wěn)定；供油提前角相同；供油開始迅速，供油結束干脆。2.類型柱塞式噴油泵（A型泵、P型泵）分配式噴油泵泵噴嘴單體泵燃油系統(tǒng)蓄壓式燃油供給系統(tǒng)2023/2/212§6.3噴油泵和調速器二.直列柱塞泵的組成和工作原理1.直列泵的組成供油提前角調節(jié)機構輸油泵調速器分泵2.直列泵的工作原理柱塞偶件噴油量調節(jié)（噴油泵速度特性）出油閥偶件驅動機構（供油間隔角及供油提前角）2023/2/213§6.3噴油泵和調速器三.調速器1.分類機械式、液力式、氣動式、電子式（1）按執(zhí)行機構分（2）按轉速調節(jié)范圍不同分2.單程式調速器單程式、兩級式、全程式只在一個轉速下起作用；用于驅動發(fā)電機、空氣壓縮機、離心泵等用途的柴油機2023/2/214§6.3噴油泵和調速器三.調速器4.全程式調速器3.兩級式調速器穩(wěn)定柴油機怠速；限制最高轉速；用于普通的農用柴油車。在每一個轉速都進行調節(jié)；用于城市車輛和越野車輛。5.兩級式速器應用實例2023/2/215§6.3噴油泵和調速器四.噴油提前角調節(jié)裝置1.最佳噴油提前角在轉速和供油量一定的條件下，能獲得最大功率和最小燃油消耗率的噴油提前角。2.噴油提前角的調節(jié)方法通過噴油泵的聯(lián)軸節(jié)進行預先的設定。（1）手動預先調節(jié)（2）根據(jù)轉速進行調節(jié)通過慣性機構根據(jù)不同轉速對噴油量進行自動調節(jié)。（3）根據(jù)噴油量進行調節(jié)通過在柱塞上加工雙螺旋槽來實現(xiàn)調節(jié)。2023/2/216§6.4電子控制燃油供給系一.概述2.電子控制燃油供給系的分類（按噴油量控制方法分）1.柴油機然后供給系的發(fā)展直列泵、可變預行程直列泵轉子式噴油泵泵噴嘴（EUI、UIS）單體泵（EUP、UPS)共軌系統(tǒng)CRS位置控制式燃油噴射系統(tǒng)時間控制式燃油噴射系統(tǒng)壓力——時間控制式燃油噴射系統(tǒng)2023/2/217§6.4電子控制燃油供給系2.工作特點用比例電磁鐵來控制直列泵供油齒桿的位置，實現(xiàn)對柴油機噴油量的調節(jié)——“電子調速器”。1.工作原理各缸噴油量和噴油提前角與傳統(tǒng)直列泵相同，控制系統(tǒng)。無法實現(xiàn)對發(fā)動機各缸噴油量的單獨調整。3.控制模式轉矩控制模式——兩級式調速；轉速控制模式——單程和全程式調速。二.直列泵電子控制燃油噴射系統(tǒng)2023/2/218§6.4電子控制燃油供給系2.工作特點供油量通過高速電磁閥的通電時間來控制，實現(xiàn)不同轉速和扭矩條件下的噴油量和噴油提前角。1.工作原理各缸噴油量和噴油提前角可以單獨調節(jié)；噴油量和通電時間不是比例關系；噴油壓力和凸輪型線和發(fā)動機轉速有關；不能實現(xiàn)多次噴射。三.時間控制式電子控制燃油噴射系統(tǒng)2023/2/219§6.4電子控制燃油供給系3.電控泵噴嘴燃油噴射系統(tǒng)三.時間控制式電子控制燃油噴射系統(tǒng)2023/2/220§6.4電子控制燃油供給系4.電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)三.時間控制式電子控制燃油噴射系統(tǒng)2023/2/221§6.4電子控制燃油供給系5.雙電磁閥燃油噴射系統(tǒng)三.時間控制式電子控制燃油噴射系統(tǒng)2023/2/222§6.4電子控制燃油供給系2.分類通過控制噴射壓力和噴射時間來控制噴油提前角、噴油次數(shù)和噴油量。1.工作原理蓄壓式共軌系統(tǒng)液壓式共軌系統(tǒng)高壓共軌系統(tǒng)3.工作特點噴油壓力不受發(fā)動機轉速的影響；可以實現(xiàn)多次噴射；供油量過大造成軌壓波動，造成噴油誤差。四.時間——壓力控制式電子控制燃油噴射系統(tǒng)2023/2/223§6.4電子控制燃油供給系4.高壓共軌四.時間——壓力控制式電子控制燃油噴射系統(tǒng)（1）工作原理2023/2/224§6.4電子控制燃油供給系四.時間——壓力控制式電子控制燃油噴射系統(tǒng)2023/2/2252023/2/2262023/2/227§6.4電子控制燃油供給系4.高壓共軌四.時間——壓力控制式電子控制燃油噴射系統(tǒng)（2）控制策略共軌壓力的控制策略噴油量控制策略噴油時刻控制策略噴油速率控制策略2023/2/228燃空比云圖

雙卷流燃燒室燃空比ω形燃燒室2023/2/229圖4-1螺旋型進氣道和切向進氣道a）螺旋型進氣道

b）切向進氣道2023/2/230圖4－3柱塞式噴油泵柴油供給系統(tǒng)

1－柴油箱；2－油水分離器；3－輸油泵；4－供油提前角；5－柱塞式噴油泵；6－柴油濾清器；7－回油管；8－高壓油管；9－噴油器2023/2/231圖4－4統(tǒng)一式柴油機燃燒室2023/2/232圖4－5分隔式柴油機燃燒室2023/2/233圖4－6

孔式噴油器構造1－回油管接頭；2－回油管墊片；3－調壓螺釘護螺母；4、6－墊片；5－調壓螺釘；7－調壓彈簧；8－頂桿；9－噴油器體；10－噴油嘴擰緊螺母；11－針閥；12－針閥體；13－墊塊；14－定位銷；15－進油管接頭保護帽；墊；16－進油管接頭；17－噴油器慮芯；18－進油管接頭襯墊；19－保護套2023/2/234圖4－7

孔式噴油器噴油嘴的結構形式a)短型b)長型1－針閥；2－針閥體；3－承壓錐面；4－密封錐面；5－噴孔；6－壓力室；7－進油道2023/2/235圖4－7

軸針式噴油器噴油嘴的結構形式a)圓柱形軸針b)截錐形軸針1－針閥；2－針閥體；3－承壓錐面；4－壓力室；5－密封錐面；6－軸針2023/2/2362023/2/237圖4－8A型噴油泵結構1－齒圈2－供油量調節(jié)齒桿3－出油閥彈簧4－出油閥彈簧5－出油閥6－燃油分配器7－柱塞套8－低壓油腔9－定位螺釘10－柱塞11－齒圈夾緊螺釘12－油量調節(jié)套筒13、15－上下柱塞彈簧座14－柱塞彈簧16－供油定時調節(jié)螺釘17－挺柱18－滾輪軸19－滾輪20－噴油泵凸輪軸21－凸輪22－噴油泵23－供油量調節(jié)齒桿護帽24－連軸節(jié)從動盤25、26－軸承2023/2/238圖4－9

柱塞式噴油泵結構示意圖2023/2/239圖4－10

柱塞式噴油泵泵油原理示意圖1－柱塞；2－柱塞套；3－螺旋槽；4－油孔；5－出油閥座；6－出油閥；7－出油閥彈簧2023/2/240圖4-11齒桿式油量調節(jié)機構1-調節(jié)齒桿；2-調節(jié)齒圈；3-控制套筒；4-柱塞；5-柱塞套2023/2/241圖4-12循環(huán)供油量的調節(jié)1-柱塞套；2-柱塞；3、5-柱塞套油孔；4-柱塞腔；6-調節(jié)齒桿；7-直槽；8-螺旋槽；9-循環(huán)供油量容積；10-控制套筒；11-調節(jié)齒圈；12-調節(jié)齒圈緊固螺釘

2023/2/2422023/2/2432023/2/2442023/2/2452023/2/246圖4－15RQ型調速器工作原理示意圖1－停車擋塊；