柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng)

柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng)第一頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期日3．柴油柴油是在533-623k的溫度范圍內(nèi)，從石油中提煉出的碳?xì)浠衔?，含?7%，氫12.6%和氧0.4%。柴油按凝點分為10，0，-10，-20，-35五個牌號，其疑點分別不高于10℃，0℃，-10℃,-20℃,-35℃，牌號越高凝點越低。其代號分別為RCZ-10，RC-0，RC-10，RC-20，RC-35，"R"和"C"是"燃"和"柴"字的漢語拼音字頭，凝點在00C以上的則在"一"前加上"Z"字，選用時，號數(shù)應(yīng)比實際氣溫低5～10℃。

4．柴油機(jī)的使用性能指標(biāo)發(fā)火性——指燃油的自燃能力，16烷值越高，發(fā)火性越好。蒸發(fā)性——由燃油的蒸餾實驗。粘度——決定燃油的流動性，粘度越小，流動性越好。凝點——指柴油冷卻到開始失去流動性的溫度。第二頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期日二、可燃混合氣的形成與燃燒室1．可燃混合氣的形成與燃燒柴油機(jī)可燃混合氣的形成和燃燒都是直接在燃燒室內(nèi)進(jìn)行的。當(dāng)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(xué)變化才開始燃燒。之后便是邊噴射，邊燃燒。其混合氣的形成和燃燒是一個非常復(fù)雜的物理化學(xué)變化過程，其主要特點是：（1）燃料的混合和燃燒是在氣缸內(nèi)進(jìn)行的。（2）混合與燃燒的時間很短0.0017～0.004秒（氣缸內(nèi)）（3）柴油粘度大，不易揮發(fā)，必須以霧狀噴入。（4）可燃混合氣的形成和燃燒過程是同時，連續(xù)重疊進(jìn)行的，即邊噴射，邊混合，邊燃燒。1．可燃混合氣的形成與燃燒柴油機(jī)可燃混合氣的形成和燃燒都是直接在燃燒室內(nèi)進(jìn)行的。當(dāng)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(xué)變化才開始燃燒。之后便是邊噴射，邊燃燒。其混合氣的形成和燃燒是一個非常復(fù)雜的物理化學(xué)變化過程，其主要特點是：（1）燃料的混合和燃燒是在氣缸內(nèi)進(jìn)行的。（2）混合與燃燒的時間很短0.0017～0.004秒（氣缸內(nèi)）（3）柴油粘度大，不易揮發(fā)，必須以霧狀噴入。（4）可燃混合氣的形成和燃燒過程是同時，連續(xù)重疊進(jìn)行的，即邊噴射，邊混合，邊燃燒。1．可燃混合氣的形成與燃燒柴油機(jī)可燃混合氣的形成和燃燒都是直接在燃燒室內(nèi)進(jìn)行的。當(dāng)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(xué)變化才開始燃燒。之后便是邊噴射，邊燃燒。其混合氣的形成和燃燒是一個非常復(fù)雜的物理化學(xué)變化過程，其主要特點是：（1）燃料的混合和燃燒是在氣缸內(nèi)進(jìn)行的。（2）混合與燃燒的時間很短0.0017～0.004秒（氣缸內(nèi)）（3）柴油粘度大，不易揮發(fā)，必須以霧狀噴入。（4）可燃混合氣的形成和燃燒過程是同時，連續(xù)重疊進(jìn)行的，即邊噴射，邊混合，邊燃燒。第三頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期日2．可燃混合氣的形成與燃燒大體分四個時期（1）備燃期從噴油開始→開始著火燃燒為止噴入氣缸中的霧狀柴油并不能馬上著火燃燒，氣缸中的氣體溫度，雖然已高于柴油的自燃點，但柴油的溫度不能馬上升高到自燃點，要經(jīng)過一段物理和化學(xué)的準(zhǔn)備過程。隨著柴油溫度升高，少量的柴油分子首先分解，并與空氣中的氧分子進(jìn)行化學(xué)反映，具備著火條件而著火，形成了火源中心，為燃燒作好了準(zhǔn)備。這一時期很短，一般僅為0.0007～0.003秒。第四頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期日（2）速燃期從燃燒開始→氣缸內(nèi)出現(xiàn)時為止火源中心已經(jīng)形成，已準(zhǔn)備好了的混合氣迅速燃燒，在這一階段由于噴入的柴油幾乎同時著火燃燒，而且是在活塞接近上止點，氣缸工作容積很小的情況下進(jìn)行燃燒的，因此，氣缸內(nèi)的壓力P迅速增加,溫度升高很快。（3）緩燃期從出現(xiàn)→出現(xiàn)為止這一階段噴油器繼續(xù)噴油，由于燃燒室內(nèi)的溫度和壓力都高，柴油的物理和化學(xué)準(zhǔn)備時間很短，幾乎是邊噴射邊燃燒。但因為氣缸中氧氣減少，廢氣增多，燃燒速度逐漸減慢，氣缸容積增大。所以氣缸內(nèi)壓力略有下降，溫度達(dá)到最高值，通常噴油器已結(jié)束噴油。第五頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期日（4）后燃期緩燃期以后的燃燒這一時期，雖然不噴油，但仍有一少部分柴油沒有燃燒完，隨著活塞下行繼續(xù)燃燒。后燃期沒有明顯的界限，有時甚至延長到排氣沖程還在燃燒。綜上所述，要使燃燒過程進(jìn)行得好，混合氣形成的好環(huán)是關(guān)鍵，所以對混合氣形成的要求如下：①必須要有足夠的空氣量和適當(dāng)?shù)牟裼土喀?1.3～1.5α過大，混合氣過稀，燃燒速度慢，散發(fā)熱量多，Ne↓α過小，混合氣過濃，燃燒不完全，油耗增加，冒黑煙.②噴油時刻要準(zhǔn)確，混合氣形成的規(guī)律應(yīng)合適③噴油質(zhì)量應(yīng)與燃燒室形狀相適應(yīng)，形成均勻的混合氣④氣流的攪動，燃料的性能第六頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期日3．燃燒室（1）定義：當(dāng)活塞到達(dá)上止點時，氣缸蓋和活塞頂組成的密閉空間稱為燃燒室。（2）分類：分統(tǒng)一式燃燒室和分隔式燃燒室兩大類。統(tǒng)一式燃燒室由凹頂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。燃油自噴油器直接噴射到燃燒室中，借噴出油注的形狀和燃燒室形狀的匹配，以及燃燒室內(nèi)空氣渦流運動，迅速形成混合氣。所以又叫做直接噴射式燃燒室。（3）構(gòu)造：缸蓋底面是平的，活塞頂部下凹（ω型、淺盆型、球型、U型）第七頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期日ω型燃燒室：柴油直接噴射在活塞頂?shù)臏\凹坑內(nèi)，噴射的柴油霧化要好，而且要均勻地分布在空氣中。要求噴射壓力高，一般17～22MPa，要求霧化質(zhì)量高，因此，采用多孔噴咀，孔數(shù)一般為6～12個。優(yōu)點：形狀簡單，結(jié)構(gòu)緊湊，燃燒室與水套接觸面積小，散熱少，可減少熱損失，熱效率高，經(jīng)濟(jì)性較好。缺點：工作粗暴，噴射壓力高，制造困難，噴孔易堵。第八頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期日球形燃燒室：空氣由缸蓋螺旋形進(jìn)氣道以切線方向進(jìn)入氣缸，繞氣缸軸線作高速螺旋轉(zhuǎn)動。噴油器沿氣流運動的切線方向噴入柴油，使絕大部分柴油直接噴射在燃燒室壁面上形成油膜。小部分柴油霧珠散布在壓縮空氣中，并迅速蒸發(fā)燃燒，形成火源。優(yōu)點：工作柔和，噪音小，又叫輕聲發(fā)動機(jī)。缺點：起動困難，螺旋形進(jìn)氣道，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難。分隔式燃燒室由兩部分組成，一部分位于活塞頂與氣缸底面之間，稱為主燃燒室，另一部分在氣缸蓋中，稱為副燃燒室。這兩部分由一個或幾個孔道相連。第九頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期日渦流室式燃燒室:它的副燃燒室是球形或圓柱形的渦流室，其容積約占燃燒室總?cè)莘e的50%～80%，渦流室有切向通道與主燃燒室相通。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。要求：順氣流方向噴射，由于渦流運動促進(jìn)了混合氣的形成與燃燒，可采用較大孔徑的噴油器，噴射壓力也較低（12～14MPa）優(yōu)點：所以工作柔和，空氣利用率較高，噴射壓力也較低。缺點：熱損失大，經(jīng)濟(jì)性差，起動困難。第十頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期日預(yù)燃室燃燒室:缸蓋上有預(yù)燃室，占燃燒室總?cè)莘e的1/3，預(yù)燃室與主燃室有通道，活塞為平頂。因為通道不是切向的，所以壓縮時不產(chǎn)生渦流。連通預(yù)燃室與主燃室的孔道直徑較小，由于節(jié)流作用產(chǎn)生壓力差，使預(yù)燃室內(nèi)形成紊流運動，油束大部分射在預(yù)燃室的出口處，只有少部分與空氣混合（出口處較濃，而上部較?。喜恐鸷?，產(chǎn)生高壓，已燃的和出口處較濃的混合氣一同高速噴入主燃燒室，在主燃燒室內(nèi)產(chǎn)生強(qiáng)烈的燃燒攏流運動，使大部分燃料在主燃燒室內(nèi)混合和燃燒。優(yōu)缺點與渦流室燃燒室基本相同。第十一頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期日三、噴油器1．功用要求與型式功用：將噴油泵供給的高壓柴油，以一定的壓力，呈霧狀噴入燃燒室。要求：①霧化均勻②噴射干脆利落

③無后滴現(xiàn)象④油束形狀與方向，適應(yīng)燃燒室型式：目前采用的噴油器都是閉式噴油器，有孔式和軸針式兩種。第十二頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期日2．孔式噴油器適應(yīng)于直接噴射燃燒室，孔數(shù)1～8個，孔徑0.2～0.8mm工作過程：A、噴油：高壓柴油從進(jìn)油口進(jìn)入噴油器體內(nèi)，高壓柴油作用在針閥錐面上，并產(chǎn)生向上抬起針閥的作用力，當(dāng)此力克服了調(diào)壓彈簧的予緊力后，針閥就向上升起，打開噴油孔，柴油經(jīng)噴油孔噴入燃燒室。B、停油：出油閥在彈簧作用下落座，由于減壓環(huán)帶的減壓作用，高壓油腔內(nèi)油壓驟然下降，作用在噴油器針閥的錐形承壓面上的推力迅速下降，在彈簧力的作用下，針閥迅速關(guān)閉噴孔，停止噴油。第十三頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期日3．軸針式噴油器工作原理與孔式相同構(gòu)造：針閥下端的密封錐面以下還向下延伸出一個軸針，其形狀有倒錐形和圓柱形，軸針伸出噴孔外，使噴孔成為圓環(huán)狀的狹縫。一般只有一個噴孔,直徑1～3mm，噴油壓力較低12～14MPa第十四頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期日四、噴油泵1．功用、要求、型式功用：提高柴油壓力，按照發(fā)動機(jī)的工作順序，負(fù)荷大小，定時定量地向噴油器輸送高壓柴油，且各缸供油壓力均等。要求：（1）泵油壓力要保證噴射壓力和霧化質(zhì)量的要求。（2）供油量應(yīng)符合柴油機(jī)工作所需的精確數(shù)量。（3）保證按柴油機(jī)的工作順序，在規(guī)定的時間內(nèi)準(zhǔn)確供油。（4）供油量和供油時間可調(diào)正，并保證各缸供油均勻。（5）供油規(guī)律應(yīng)保證柴油燃燒完全。（6）供油開始和結(jié)束，動作敏捷，斷油干脆，避免滴油。類型：車用柴油機(jī)的噴油泵按其工作原理不同可分為柱塞式噴油泵、噴油泵-噴油器和轉(zhuǎn)子分配式噴油泵三類。第十五頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期日2．柱塞泵的泵油原理柱塞泵的泵油機(jī)構(gòu)包括兩套精密偶件：第十六頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期日泵油原理工作時，在噴油泵凸輪軸上的凸輪與柱塞彈簧的作用下，迫使柱塞作上、下往復(fù)運動，從而完成泵油任務(wù)，泵油過程可分為以下三個階段。進(jìn)油過程當(dāng)凸輪的凸起部分轉(zhuǎn)過去后，在彈簧力的作用下，柱塞向下運動，柱塞上部空間（稱為泵油室）產(chǎn)生真空度，當(dāng)柱塞上端面把柱塞套上的進(jìn)油孔打開后，充滿在油泵上體油道內(nèi)的柴油經(jīng)油孔進(jìn)入泵油室，柱塞運動到下止點，進(jìn)油結(jié)束。第十七頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期日供油過程當(dāng)凸輪軸轉(zhuǎn)到凸輪的凸起部分頂起滾輪體時，柱塞彈簧被壓縮，柱塞向上運動，燃油受壓，一部分燃油經(jīng)油孔流回噴油泵上體油腔。當(dāng)柱塞頂面遮住套筒上進(jìn)油孔的上緣時，由于柱塞和套筒的配合間隙很?。?.0015-0.0025mm）使柱塞頂部的泵油室成為一個密封油腔，柱塞繼續(xù)上升，泵油室內(nèi)的油壓迅速升高，泵油壓力>出油閥彈簧力+高壓油管剩余壓力時，推開出油閥，高壓柴油經(jīng)出油閥進(jìn)入高壓油管，通過噴油器噴入燃燒室?；赜瓦^程

柱塞向上供油，當(dāng)上行到柱塞上的斜槽（停供邊）與套筒上的回油孔相通時，泵油室低壓油路便與柱塞頭部的中孔和徑向孔及斜槽溝通，油壓驟然下降，出油閥在彈簧力的作用下迅速關(guān)閉，停止供油。此后柱塞還要上行，當(dāng)凸輪的凸起部分轉(zhuǎn)過去后，在彈簧的作用下，柱塞又下行。此時便開始了下一個循環(huán)。第十八頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期日3.國產(chǎn)系列柱塞式噴油泵國產(chǎn)系列噴油泵的工作原理和結(jié)構(gòu)型式基本相同，以A型泵為例介紹柱塞式噴油泵的構(gòu)造和工作原理。柱塞泵由四大部分組成：分泵、油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、傳動機(jī)構(gòu)和泵體。分泵是帶有一幅柱塞偶件的泵油機(jī)構(gòu)，分泵的數(shù)目與發(fā)動機(jī)的缸數(shù)相等。每個氣缸都有一個分泵，各缸的分泵結(jié)構(gòu)尺寸完全一樣。分泵的主要另件有柱塞偶件，柱塞彈簧，彈簧下座出油閥偶件，出油閥彈簧，減容器，出油閥壓緊座等。第十九頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期日油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是根據(jù)柴油機(jī)負(fù)荷和轉(zhuǎn)速的變化相應(yīng)改變噴油泵的供油量。改變供油量的辦法是轉(zhuǎn)動柱塞，通過改變供油行程來完成的。多缸機(jī)還要注意各缸供油均勻性的調(diào)整。A型泵采用齒桿式油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，另外，還有一種油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)-撥叉拉桿式）。第二十頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期日傳動機(jī)構(gòu)由凸輪軸和滾輪體總成組成。噴油泵凸輪軸是曲軸通過齒輪驅(qū)動的，曲軸轉(zhuǎn)兩圈，各缸噴油一次，凸輪軸只需轉(zhuǎn)一圈就噴油一次，二者速比為2﹕1。第二十一頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期日五、調(diào)速器1．噴油泵的速度特性在調(diào)節(jié)拉桿位置不變時，隨著發(fā)動機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速增大，柱塞有效行程略有增加，而供油量也略有增大；反之，供油量略有減少。這種供油量隨轉(zhuǎn)速變化的關(guān)系稱為噴油泵的速度特性。

2．柴油機(jī)上為什么要安裝調(diào)速器噴油泵的速度特性對工況多變的柴油機(jī)是非常不利的。當(dāng)發(fā)動機(jī)負(fù)荷稍有變化時，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速變化很大。當(dāng)負(fù)荷減小時，轉(zhuǎn)速升高，轉(zhuǎn)速升高導(dǎo)致柱塞泵循環(huán)供油量增加，循環(huán)供油量增加又導(dǎo)致轉(zhuǎn)速進(jìn)一步升高，這樣不斷地惡性循環(huán)，造成發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速越來越高，最后飛車；反之，造成發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速越來越低，最后熄火。要改變這種惡性循環(huán)，就要求有一種能根據(jù)負(fù)荷的變化，自動調(diào)節(jié)供油量。使發(fā)動機(jī)在規(guī)定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的自動控制機(jī)構(gòu)。因此，柴油機(jī)要滿足使用要求，就必須安裝調(diào)速器。第二十二頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期日3．調(diào)速器的形式型式：按功能分有兩速調(diào)速器、全速調(diào)速器、定速調(diào)速器和綜合調(diào)速器；按轉(zhuǎn)速傳感分有氣動式調(diào)速器、機(jī)械離心式調(diào)速器和復(fù)合式調(diào)速器。

4．機(jī)械離心式調(diào)速器的工作原理機(jī)械離心式調(diào)速器是根據(jù)彈簧力和離心力相平衡進(jìn)行調(diào)速的，工作中，彈簧力總是將供油拉桿向循環(huán)供油量增加的方向移動；而離心力總是將供油拉桿向循環(huán)供油量減少的方向移動。當(dāng)負(fù)荷減小時，轉(zhuǎn)速升高，離心力大于彈簧力，供油拉桿向循環(huán)供油量減少的方向移動，直到離心力和彈簧力平衡，供油拉桿才保持不變。這樣轉(zhuǎn)速基本穩(wěn)定在很小的范圍內(nèi)變化。5．兩速調(diào)速器兩速調(diào)速器適用于一般條件下使用的汽車柴油機(jī)，它只能自動穩(wěn)定和限制柴油機(jī)最低與最高轉(zhuǎn)速，而在所有中間轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)則由駕駛員控制。第二十三頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期日六、柴油機(jī)燃料供給系常見故障診斷（一）、低壓油路不暢1.現(xiàn)象松開柴油濾清器放氣螺釘（轉(zhuǎn)子泵柴油機(jī)）或噴油泵放氣螺釘（柱塞泵柴油機(jī)），用手油泵泵油，放氣螺釘處排出泡沫油或不排油。2.原因分析及診斷沿油路分析原因并采用輔助方法診斷（1）柱塞泵低壓油路油箱輸油泵濾清器高壓油泵輔助方法：用手油泵泵油試驗。第二十四頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期日低壓油路不暢（2）轉(zhuǎn)子泵低壓油路油箱膜片式輸油泵濾清器葉片式輸油泵斷油電磁閥轉(zhuǎn)子分配泵輔助方法：用手油泵（在濾清器上）泵油試驗。低壓油路不暢原因主要是：油箱缺油；輸油泵失效；油路或濾清器堵塞；低壓油路密封不良（漏氣）。第二十五頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期日六、柴油機(jī)燃料供給系常見故障診斷二、高壓油路不暢1.現(xiàn)象低壓油路供油正常，但噴油器不噴油。

2.原因分析及診斷沿油路分析原因并采用輔助方法診斷高壓油路高壓油泵噴油器高壓油路不暢主要原因：噴油器故障；高壓泵故障（包括油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、柱塞偶件、出油閥偶件）；高壓油路堵塞或泄漏。第二十六頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期日六、柴油機(jī)燃料供給系常見故障診斷（三）、壓縮溫度過低1.現(xiàn)象若檢查柴油機(jī)高、低壓油路供油均正常，發(fā)動機(jī)仍不易起動、排氣管排灰白色煙霧。

2.原因分析及診斷

主要是空氣供給裝置或發(fā)動機(jī)機(jī)械故障所致?？諝夤┙o裝置：進(jìn)氣不足或預(yù)熱裝置故障；

機(jī)械故障：氣缸壓力不足。第二十七頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期日（四）、柴油機(jī)超速1.現(xiàn)象轉(zhuǎn)速失去控制、疾轉(zhuǎn)不止，俗稱“飛車”。2.制止超