第五章-柴油机供给系统.ppt

第五章第五章 柴油机供给系统柴油机供给系统 柴油机供给系同样要完成柴油供给和空气供给柴油机供给系同样要完成柴油供给和空气供给以及可燃混合气的形成、燃烧和废气的排出任务。以及可燃混合气的形成、燃烧和废气的排出任务。燃料供给装置燃料供给装置(重点重点)空气供给装置空气供给装置 混合气形成装置混合气形成装置 废气排出装置废气排出装置 组成组成(1)(1)燃料供给装置（燃料供给装置（重点）重点）主要部件：喷油泵、喷油器和调速器等主要部件：喷油泵、喷油器和调速器等 辅助装置：燃油箱、输油泵、油水分离器、辅助装置：燃油箱、输油泵、油水分离器、燃油滤清器、喷油提前器和高、低压油管等燃油滤清器、喷油提前器和高、低压油管等（2 2）空气供给装置）空气供给装置 空气滤清器、进气管、进气道、增压器等空气滤清器、进气管、进气道、增压器等（3 3）混合气形成装置）混合气形成装置 燃烧室燃烧室（4 4）废气排出装置）废气排出装置 排气道、排气管、消声器等排气道、排气管、消声器等 1.1.柴油定义及分类柴油定义及分类 定义：在石油蒸馏过程中，温度在定义：在石油蒸馏过程中，温度在200200350350之间的馏分。之间的馏分。分类：轻柴油分类：轻柴油(用于高速柴油机用于高速柴油机),),重柴油重柴油(用于用于中低速柴油机中低速柴油机)。2.2.轻柴油的牌号及规格轻柴油的牌号及规格 轻柴油按其凝点分为轻柴油按其凝点分为 1010、5 5、0 0、-10-10、-20-20、-35-35、-50-50 等七种牌号。等七种牌号。第一节第一节 柴油及其使用性能柴油及其使用性能柴油使用性能柴油使用性能 发火性发火性指柴油的自燃能力；指柴油的自燃能力；1616烷值越高，烷值越高，发火性越好。发火性越好。蒸发性蒸发性指柴油的汽化能力；其指标由柴油指柴油的汽化能力；其指标由柴油 的蒸馏实验来确定。的蒸馏实验来确定。粘粘 度度决定柴油的流动性；粘度越小，流决定柴油的流动性；粘度越小，流 动性越好。动性越好。3 3、使用性能指标、使用性能指标 为了保证柴油机正常、高校地工作，轻柴油应为了保证柴油机正常、高校地工作，轻柴油应具有良好的发火性、蒸发性、低温流动性、化学安具有良好的发火性、蒸发性、低温流动性、化学安定性、防腐性和适当的粘度等诸多的使用性能。定性、防腐性和适当的粘度等诸多的使用性能。低温流动性低温流动性用凝点和冷滤点评定低温流动性：用凝点和冷滤点评定低温流动性：凝点凝点是指柴油失去流动性开始凝固时的温度；是指柴油失去流动性开始凝固时的温度；冷滤点冷滤点是指在特定的试验条件下，在是指在特定的试验条件下，在1min1min内柴油内柴油 开始不能流过过滤器开始不能流过过滤器20mL20mL时的最高温度。时的最高温度。一般柴油的冷滤点比其凝点高一般柴油的冷滤点比其凝点高4 46 6。安定性安定性用实际胶质、用实际胶质、10%10%蒸余物残炭、氧化安定性蒸余物残炭、氧化安定性 三项指标评定。三项指标评定。防腐性防腐性用硫含量、硫醇硫含量、酸度、铜片腐蚀用硫含量、硫醇硫含量、酸度、铜片腐蚀 及水溶性酸或碱等指标评价。及水溶性酸或碱等指标评价。清洁性清洁性用柴油中的灰分、水分和机械杂质等指标用柴油中的灰分、水分和机械杂质等指标 评价。评价。4.4.轻柴油的选择轻柴油的选择 选择方法：按当地当月风险率为选择方法：按当地当月风险率为10%10%的最低气的最低气温选用轻柴油牌号。温选用轻柴油牌号。轻柴油的选择轻柴油的选择第二节第二节 柴油机柴油机供给系统供给系统组成组成燃油滤清器燃油滤清器低压油管低压油管高压油管高压油管喷油泵喷油泵喷油喷油器器回油回油管管燃油箱燃油箱输油泵输油泵油水分离油水分离器器调速器调速器限压阀限压阀喷油提前喷油提前器器 1 1、可燃混合气的形成与燃烧、可燃混合气的形成与燃烧 高温压缩空气高温压缩空气雾状柴油雾状柴油燃燃 烧烧喷喷射射物理化学变化物理化学变化持续喷射持续喷射雾状柴油雾状柴油喷喷射射可燃混合气形成方法有：可燃混合气形成方法有：空间雾化和油膜蒸发。空间雾化和油膜蒸发。一、可燃混合气的形成与燃烧室一、可燃混合气的形成与燃烧室 柴油机在进气行程中进入气缸的是纯空气，在压缩行程接柴油机在进气行程中进入气缸的是纯空气，在压缩行程接近终了时，由喷油器将已加压的柴油以雾化的形式喷入燃烧室，近终了时，由喷油器将已加压的柴油以雾化的形式喷入燃烧室，经过极短的物理和化学准备过程与进入气缸的空气混合形成可经过极短的物理和化学准备过程与进入气缸的空气混合形成可燃混合气燃混合气 （1 1）燃料的混合和燃烧是在气缸内进行的。）燃料的混合和燃烧是在气缸内进行的。（2 2）混合与燃烧的时间很短）混合与燃烧的时间很短0.00170.00170.0040.004秒秒 （气缸内）。（气缸内）。（4 4）可燃混合气的形成和燃烧过程是同时、连续）可燃混合气的形成和燃烧过程是同时、连续 重叠进行的，即边喷射，边混合，边燃烧。重叠进行的，即边喷射，边混合，边燃烧。（3 3）柴油粘度大，不易挥发，必须以雾状喷入。）柴油粘度大，不易挥发，必须以雾状喷入。柴油燃烧的主要特点：柴油燃烧的主要特点：选用十六烷值较高发火性较好的柴油选用十六烷值较高发火性较好的柴油.采用较高的压缩比，以提高气缸内的温度采用较高的压缩比，以提高气缸内的温度 提高喷油压力提高喷油压力.采用各式燃烧室和进气道，混合气均匀采用各式燃烧室和进气道，混合气均匀 采用较大过量空气系数采用较大过量空气系数(1.3(1.31.5)1.5)混合气混合气 采用适当的喷油提前采用适当的喷油提前改进混合气形成条件的措施改进混合气形成条件的措施（1 1）备燃期）备燃期 从喷油开始从喷油开始开始着火开始着火燃烧为止燃烧为止（2 2）速燃期）速燃期 从燃烧开始从燃烧开始气缸内出气缸内出现现压力最大点压力最大点时为止时为止（3 3）缓燃期）缓燃期 从出现从出现出现出现最高温度最高温度点点为止为止（4 4）后燃期）后燃期 缓燃期以后的燃烧缓燃期以后的燃烧可燃混合气的形成与燃烧大体分四个时期可燃混合气的形成与燃烧大体分四个时期 备燃期（备燃期（ABAB）是指）是指由喷油始点到燃烧始点由喷油始点到燃烧始点之间的曲轴转角。在此之间的曲轴转角。在此期间，喷入气缸的雾状期间，喷入气缸的雾状柴油从气缸内的高温空柴油从气缸内的高温空气吸收热量，逐渐蒸发、气吸收热量，逐渐蒸发、扩散，与空气混合，并扩散，与空气混合，并进行燃烧前的化学准备。进行燃烧前的化学准备。备燃期不宜过长，否则备燃期不宜过长，否则会使发动机工作粗暴。会使发动机工作粗暴。（1）备燃期）备燃期 速燃期（速燃期（BCBC）是指从）是指从燃烧始点到气缸内的最大燃烧始点到气缸内的最大压力点之间的曲轴转角。压力点之间的曲轴转角。从燃烧始点开始，火焰自从燃烧始点开始，火焰自火源迅速向各处传播，使火源迅速向各处传播，使燃烧速度迅速增加，急剧燃烧速度迅速增加，急剧放热，导致燃烧室中温度放热，导致燃烧室中温度和压力迅速上升，直至压和压力迅速上升，直至压力最大点为止。在此期间，力最大点为止。在此期间，早已喷入或燃烧开始后陆早已喷入或燃烧开始后陆续喷入的柴油在已燃气体续喷入的柴油在已燃气体的高温作用下，迅速蒸发、的高温作用下，迅速蒸发、混合和燃烧。混合和燃烧。（2 2）速燃期）速燃期 缓燃期（缓燃期（CDCD）是）是指从最高压力点起到指从最高压力点起到最高温度点的曲轴转最高温度点的曲轴转角。在此阶段，开始角。在此阶段，开始燃烧很快，但由于氧燃烧很快，但由于氧气减少，废气增多，气减少，废气增多，燃烧条件不利，故燃燃烧条件不利，故燃烧越来越慢，但燃气烧越来越慢，但燃气温度却能继续升高到温度却能继续升高到197319732273K2273K。缓燃期。缓燃期内，通常喷油已结束。内，通常喷油已结束。（3 3）缓燃期）缓燃期 后燃期（后燃期（DEDE）是指从最高温度点是指从最高温度点起，燃烧在逐渐恶起，燃烧在逐渐恶化的条件下于膨胀化的条件下于膨胀行程中缓慢进行直行程中缓慢进行直到停止。在此期间，到停止。在此期间，压力和温度均降低。压力和温度均降低。（4 4）后燃期）后燃期 备燃期备燃期（）速燃期速燃期（）压力最大点压力最大点缓燃期缓燃期（）最高温度点最高温度点后燃期后燃期（）柴油机混合气的燃烧过程柴油机混合气的燃烧过程种类种类统一式燃烧室统一式燃烧室分隔式燃烧室分隔式燃烧室要求要求配合喷油形成良好的可燃混合气，配合喷油形成良好的可燃混合气，以利于燃烧以利于燃烧结构紧凑，以减少热损结构紧凑，以减少热损2、柴油机燃烧室、柴油机燃烧室型型 球型球型油耗下降，起动性改善，油耗下降，起动性改善，但工作粗暴，油压较高。但工作粗暴，油压较高。直喷式（统一式）燃烧室直喷式（统一式）燃烧室燃烧室容积集中于活塞顶上的燃烧室凹坑内燃烧室容积集中于活塞顶上的燃烧室凹坑内 结构简单，燃烧室位结构简单，燃烧室位于活塞顶，喷油器采用孔于活塞顶，喷油器采用孔式喷油器，混合气的形成式喷油器，混合气的形成以空间雾化为主。以空间雾化为主。燃烧室位于活塞顶部的深坑内，燃烧室位于活塞顶部的深坑内，采用单孔或双孔喷油器，混合气的采用单孔或双孔喷油器，混合气的形成以油膜蒸发为主。采用螺旋进形成以油膜蒸发为主。采用螺旋进气道形成强烈的进气涡流。气道形成强烈的进气涡流。涡流室燃烧室涡流室燃烧室预燃式燃烧室预燃式燃烧室分隔式燃烧室分隔式燃烧室 油耗增加，起动性差油耗增加，起动性差 工作柔和，油压较低工作柔和，油压较低 燃烧室分为两个部分，主燃烧室位于活塞顶，而副燃烧室位于缸燃烧室分为两个部分，主燃烧室位于活塞顶，而副燃烧室位于缸盖上，主副燃烧室通过通道相同，喷油嘴位于副燃烧室内。盖上，主副燃烧室通过通道相同，喷油嘴位于副燃烧室内。主副燃烧室之间通过狭窄的主副燃烧室之间通过狭窄的切向通道相通，空气被挤入涡流切向通道相通，空气被挤入涡流室形成强烈有规则涡流运动，大室形成强烈有规则涡流运动，大部分柴油在涡流室内燃烧，形成部分柴油在涡流室内燃烧，形成二次涡流混合燃烧二次涡流混合燃烧 空气被挤入预燃室空气被挤入预燃室产生无规则紊流，小部产生无规则紊流，小部分柴油在预燃室内燃烧，分柴油在预燃室内燃烧，产生二次紊流混合完全产生二次紊流混合完全燃烧。燃烧。1.定时喷油定时喷油 在适当的时刻，将一定数量的洁净燃油增在适当的时刻，将一定数量的洁净燃油增压后以适当的规律喷入燃烧室。各缸的喷油定压后以适当的规律喷入燃烧室。各缸的喷油定时和喷油量相同且与柴油机运行工况相适应。时和喷油量相同且与柴油机运行工况相适应。喷油压力、喷注雾化质量及其在燃烧室内的分喷油压力、喷注雾化质量及其在燃烧室内的分布与燃烧室类型相适应。布与燃烧室类型相适应。2.一个工作循环，喷油一次，次序与气缸一个工作循环，喷油一次，次序与气缸工作顺序一致工作顺序一致二、柴油机供给系功用二、柴油机供给系功用 3.3.自动调节循环供油量自动调节循环供油量 根根据据柴柴油油机机负负荷荷的的变变化化自自动动调调节节循循环环供供油油量量，以以保保证证柴柴油油机机稳稳定定运运转转，尤尤其其是是稳稳定定怠怠速速，限制超速。限制超速。4.4.储存燃油，保证汽车最大行驶里程储存燃油，保证汽车最大行驶里程二、柴油机供给系功用二、柴油机供给系功用三、柴油机燃油供给系三、柴油机燃油供给系统的统的组成组成 主要部件：喷油泵、主要部件：喷油泵、喷油器和调速器等；喷油器和调速器等；辅助装置：燃油箱、输油泵、辅助装置：燃油箱、输油泵、油水分离器、燃油滤清器、喷油提油水分离器、燃油滤清器、喷油提前器和高、低压油管等。前器和高、低压油管等。柴油柴油箱箱油水分离油水分离器器输油泵输油泵柴柴油油滤滤清清器器喷油泵喷油泵喷油器喷油器调速器调速器柱塞泵柴油机供给系示意图柱塞泵柴油机供给系示意图柴油柴油箱箱油水分离油水分离器器输油泵输油泵柴柴油油滤滤清清器器VE喷喷油油泵泵喷喷油油器器调速器调速器VEVE分配泵柴油机供给系示意图分配泵柴油机供给系示意图 喷油泵、喷油器和调速器等。喷油泵、喷油器和调速器等。燃油箱、输油泵、油水分离器、燃油箱、输油泵、油水分离器、燃油滤清器、喷油提前器和高、燃油滤清器、喷油提前器和高、低压油管等。低压油管等。主要部件主要部件辅助装置辅助装置1.1.燃料供给装置燃料供给装置高压油路高压油路低压油路低压油路回油油路回油油路2 2、燃油供给路线、燃油供给路线低压油路：从油箱到喷油泵入口这低压油路：从油箱到喷油泵入口这段油路，其油压由输油泵建立，一般为段油路，其油压由输油泵建立，一般为150150300kPa300kPa，故称低压油路。主要完成柴，故称低压油路。主要完成柴油油 储存、输送和滤清等任务储存、输送和滤清等任务高压油路：从喷油泵到喷油器这一段油路，其油压由喷油泵建立，一般在高压油路：从喷油泵到喷油器这一段油路，其油压由喷油泵建立，一般在1OMPa1OMPa以上，故称高压油路。柴油供给任务主以上，故称高压油路。柴油供给任务主要要 由它来完成由它来完成回油油路：由于输油泵供油量是喷油泵出油量的回油油路：由于输油泵供油量是喷油泵出油量的3 34 4倍，滤清器和喷油泵上都装有溢流阀，使多余燃油经溢流阀和回油倍，滤清器和喷油泵上都装有溢流阀，使多余燃油经溢流阀和回油管管 流回输油泵进口或直接流回油箱流回输油泵进口或直接流回油箱 作用：作用：除去柴油中的尘土、水分或其他机械杂质和温度除去柴油中的尘土、水分或其他机械杂质和温度变化及空气的接触过程从柴油中析出少量的石蜡，以变化及空气的接触过程从柴油中析出少量的石蜡，以降低对精密偶件的磨损，从而提高功率，降低油耗。降低对精密偶件的磨损，从而提高功率，降低油耗。分类分类 柴油粗滤器柴油粗滤器 柴油细滤器柴油细滤器 3 3、柴油滤清器、柴油滤清器限压阀限压阀出油口出油口盖盖进油口进油口壳体壳体滤芯滤芯中心杆中心杆放油螺塞放油螺塞柴油滤清器结构柴油滤清器结构第一级粗滤器第一级粗滤器（纸（纸质质滤芯）滤芯）第二级细滤器第二级细滤器（航空毛毡及（航空毛毡及纺绸滤芯）纺绸滤芯）两级柴油滤清器两级柴油滤清器作用：作用：保证低压油路中柴油的正常流动，克服柴油滤清保证低压油路中柴油的正常流动，克服柴油滤清器和管路中的阻力，并以一定的压力向喷油泵输送足器和管路中的阻力，并以一定的压力向喷油泵输送足够量的柴油。够量的柴油。输油量约为柴油机全负荷最大耗油量的输油量约为柴油机全负荷最大耗油量的3 34 4倍。倍。结构型式：结构型式：活塞式、转子式、滑片式、齿轮式等活塞式、转子式、滑片式、齿轮式等 4 4、输、输 油油 泵泵机械泵总成机械泵总成手油泵总成手油泵总成活塞式输油泵的组成活塞式输油泵的组成手柄手柄手油泵活塞手油泵活塞手油泵体手油泵体进油阀进油阀出油阀出油阀出油管接头出油管接头进油管接头进油管接头滚轮滚轮挺杆弹簧挺杆弹簧推杆推杆活塞活塞泵体泵体活塞弹簧活塞弹簧螺塞螺塞活塞式输油泵活塞式输油泵（1 1）吸油和压油行程）吸油和压油行程 偏心轮转过，活塞上行，下腔容积增大，产生真偏心轮转过，活塞上行，下腔容积增大，产生真空，进油阀开启，柴油经进油口进入下泵腔。空，进油阀开启，柴油经进油口进入下泵腔。同时，同时，上泵腔容积缩小，压力增大，出油阀关闭，上泵腔中上泵腔容积缩小，压力增大，出油阀关闭，上泵腔中的柴油经出油口压出。的柴油经出油口压出。（2 2）准备压油行程）准备压油行程 偏心轮推动滚轮、挺杆和活塞向下运动，下泵腔油偏心轮推动滚轮、挺杆和活塞向下运动，下泵腔油压增高，进油阀关闭，出油阀开启，柴油从下腔流入上压增高，进油阀关闭，出油阀开启，柴油从下腔流入上腔。腔。活塞式输油泵工作原理活塞式输油泵工作原理（4 4）手油泵工作）手油泵工作手柄手柄喷喷油泵凸轮轴油泵凸轮轴偏心轮偏心轮手油泵手油泵进油阀进油阀进油口进油口出油出油口口出油阀出油阀推杆推杆挺杆挺杆滚轮滚轮泵体泵体活塞活塞活塞活塞弹簧弹簧AB用手用手油泵上下运动来泵油油泵上下运动来泵油清除燃油系统内的空气清除燃油系统内的空气（3 3）输油量的自动调节）输油量的自动调节 输油泵供油量大于输油泵供油量大于喷油泵需要量时，上泵喷油泵需要量时，上泵腔油压增高，与活塞弹腔油压增高，与活塞弹簧弹力相平衡时，活塞簧弹力相平衡时，活塞便停止泵油。便停止泵油。输油泵工作情况示意图输油泵工作输油泵工作第三节第三节 喷油器喷油器燃油雾化，并将其喷射到燃烧室燃油雾化，并将其喷射到燃烧室特定的部位特定的部位种类种类孔式喷油器孔式喷油器轴针式喷油器轴针式喷油器功用功用:喷油器功用及种类喷油器功用及种类应满足各类燃烧室对喷雾特性要求应满足各类燃烧室对喷雾特性要求应有一定的贯穿距离和喷雾锥角应有一定的贯穿距离和喷雾锥角有良好的雾化质量有良好的雾化质量在喷油结束时不发生滴漏现象在喷油结束时不发生滴漏现象喷油器要求喷油器要求1 1、应用：、应用：直接喷射燃烧室，孔直接喷射燃烧室，孔数数1 18 8个，孔径个，孔径0.20.20.8mm0.8mm。2 2、特点：特点：（1 1）喷孔的位置和方向）喷孔的位置和方向与燃烧室形状相适应，与燃烧室形状相适应，以保证油雾直接喷射以保证油雾直接喷射在球形燃烧室壁上。在球形燃烧室壁上。（2 2）喷射压力较高。）喷射压力较高。（3 3）喷油头细长，喷孔）喷油头细长，喷孔小，加工精度高。小，加工精度高。一、孔式喷油器一、孔式喷油器1 1、孔式喷油器结构、孔式喷油器结构 由针阀和针阀体构成喷油由针阀和针阀体构成喷油嘴。喷油嘴有长型和短型两种嘴。喷油嘴有长型和短型两种结构形式。前者将喷油嘴加长，结构形式。前者将喷油嘴加长，针阀的导向部分远离燃烧室，针阀的导向部分远离燃烧室，以减少针阀受热及变形，从而以减少针阀受热及变形，从而避免针阀卡死在针阀体内，所避免针阀卡死在针阀体内，所以长型喷油嘴多用于热负荷较以长型喷油嘴多用于热负荷较高的柴油机上针阀的两个锥面高的柴油机上针阀的两个锥面 承压锥面：承受高压油承压锥面：承受高压油腔中油压的作用，使针阀产生腔中油压的作用，使针阀产生向上的轴向推力，克服调压弹向上的轴向推力，克服调压弹簧的预紧力及针阀与针阀体间簧的预紧力及针阀与针阀体间的摩擦力，使喷油器实现喷油。的摩擦力，使喷油器实现喷油。1 1、孔式喷油器结构、孔式喷油器结构密封锥面：与针阀体内密封锥面密封锥面：与针阀体内密封锥面配合，以实现喷油器内腔的密封。配合，以实现喷油器内腔的密封。喷孔：有一个或多个喷孔，有一喷孔：有一个或多个喷孔，有一个喷孔的称单孔喷油器，有两个喷个喷孔的称单孔喷油器，有两个喷孔的称双孔喷油器，有三个以上喷孔的称双孔喷油器，有三个以上喷孔的称多孔喷油器。一般喷孔数目孔的称多孔喷油器。一般喷孔数目为为1 17 7个，喷孔直径为个，喷孔直径为0 02 20 05mm5mm。喷孔直径不宜过小，否则既不。喷孔直径不宜过小，否则既不易加工，又在使用中容易被积炭堵易加工，又在使用中容易被积炭堵塞。塞。调压装置：调压弹簧的预紧力调压装置：调压弹簧的预紧力通过顶杆作用在针阀上，将针阀压通过顶杆作用在针阀上，将针阀压紧在针阀体内的密封锥面上，使喷紧在针阀体内的密封锥面上，使喷油嘴关闭。调压弹簧的预紧力由调油嘴关闭。调压弹簧的预紧力由调压螺钉调节。压螺钉调节。来自喷油泵的高压柴油来自喷油泵的高压柴油通过高压油管送到喷油器，通过高压油管送到喷油器，经进油管接头、喷油器滤芯经进油管接头、喷油器滤芯以及喷油器体和针阀体内的以及喷油器体和针阀体内的油道进入喷油嘴内的压力室。油道进入喷油嘴内的压力室。油压作用在针阀的承压锥面油压作用在针阀的承压锥面上，产生向上的推力。当此上，产生向上的推力。当此推力超过调压弹簧的预紧力推力超过调压弹簧的预紧力时，针阀升起并将喷孔打开，时，针阀升起并将喷孔打开，高压柴油经喷孔喷入燃烧室。高压柴油经喷孔喷入燃烧室。当喷油泵停止供油时，当喷油泵停止供油时，喷油嘴压力室内的油压迅速喷油嘴压力室内的油压迅速下降，针阀在调压弹簧的作下降，针阀在调压弹簧的作用下瞬即落座，将喷孔关闭，用下瞬即落座，将喷孔关闭，终止喷油。终止喷油。2 2、工作原理、工作原理 来自喷油泵的高压柴油来自喷油泵的高压柴油通过高压油管送到喷油器，通过高压油管送到喷油器，经进油管接头、喷油器滤芯经进油管接头、喷油器滤芯以及喷油器体和针阀体内的以及喷油器体和针阀体内的油道进入喷油嘴内的压力室。油道进入喷油嘴内的压力室。油压作用在针阀的承压锥面油压作用在针阀的承压锥面上，产生向上的推力。当此上，产生向上的推力。当此推力超过调压弹簧的预紧力推力超过调压弹簧的预紧力时，针阀升起并将喷孔打开，时，针阀升起并将喷孔打开，高压柴油经喷孔喷入燃烧室。高压柴油经喷孔喷入燃烧室。当喷油泵停止供油时，当喷油泵停止供油时，喷油嘴压力室内的油压迅速喷油嘴压力室内的油压迅速下降，针阀在调压弹簧的作下降，针阀在调压弹簧的作用下瞬即落座，将喷孔关闭，用下瞬即落座，将喷孔关闭，终止喷油。终止喷油。2 2、工作原理、工作原理轴针式喷油器轴针式喷油器工作原理工作原理特点：特点：（1 1）不喷油时针阀关闭喷孔，）不喷油时针阀关闭喷孔，使高压油腔与燃烧室隔开，使高压油腔与燃烧室隔开，燃烧气体不致冲入油腔内引燃烧气体不致冲入油腔内引起积炭堵塞。起积炭堵塞。（2 2）喷孔直径较大，便于加工）喷孔直径较大，便于加工且不易堵塞。且不易堵塞。（3 3）针阀在油压达到一定压力）针阀在油压达到一定压力时开启，供油停止时，又在时开启，供油停止时，又在弹簧作用下立即关闭，因此，弹簧作用下立即关闭，因此，喷油开始和停止都干脆利落，喷油开始和停止都干脆利落，没有滴油现象。没有滴油现象。（4 4）不能满足对喷油质量有特）不能满足对喷油质量有特殊要求的燃烧室的需要。殊要求的燃烧室的需要。调调压压弹弹簧簧回油回油道道针阀针阀进油进油道道喷油喷油器体器体针阀针阀体体顶杆顶杆适用适用：分隔式：分隔式燃烧室柴油机燃烧室柴油机 特点特点：常有一常有一个喷孔，直径个喷孔，直径较大，轴针上较大，轴针上下运动，喷孔下运动，喷孔不易积炭，且不易积炭，且能自除积炭能自除积炭 二、轴针式喷油器二、轴针式喷油器轴针式喷油器结构轴针式喷油器结构 适用：分隔式燃烧室适用：分隔式燃烧室 结构：轴针式喷油器结构：轴针式喷油器与孔式喷油器的工作原理与孔式喷油器的工作原理相同，结构相似，只是喷相同，结构相似，只是喷油嘴头部的结构不同而已油嘴头部的结构不同而已 特点：常有一个喷孔，特点：常有一个喷孔，直径较大，轴针上下运动，直径较大，轴针上下运动，喷孔不易积炭，且能自除喷孔不易积炭，且能自除积炭积炭 轴针式喷油器结构轴针式喷油器结构 圆柱形轴针：圆柱形轴针：喷喷雾锥角小雾锥角小 截锥形轴针：截锥形轴针：喷喷雾锥角大雾锥角大轴针形状轴针形状在轴针式喷油器中，针阀密封锥面以下有一段轴针，它穿过针阀体上的喷孔且稍突出在轴针式喷油器中，针阀密封锥面以下有一段轴针，它穿过针阀体上的喷孔且稍突出于针阀体之外，使喷孔呈圆环形。因此，轴针式喷油器的喷注是空心的于针阀体之外，使喷孔呈圆环形。因此，轴针式喷油器的喷注是空心的圆柱形轴针：喷注的喷雾锥角较小圆柱形轴针：喷注的喷雾锥角较小截锥形轴针：喷注的喷雾锥角较大截锥形轴针：喷注的喷雾锥角较大轴针制成不同形状：可以得到不同形状的喷注，以适应不同形状燃烧室的需要。轴针制成不同形状：可以得到不同形状的喷注，以适应不同形状燃烧室的需要。普通型：普通型：轴针较短轴针较短节流型：节流型：分流型：分流型：轴针长，节流升程大，对气缸压力，轴针长，节流升程大，对气缸压力，可以减缓燃烧过程初期气缸压力的可以减缓燃烧过程初期气缸压力的增长，对降低柴油机燃烧噪声有利增长，对降低柴油机燃烧噪声有利除主喷孔外，还在针阀体的密封锥面上加工有分流孔，除主喷孔外，还在针阀体的密封锥面上加工有分流孔，孔径一般为孔径一般为0.2mm0.2mm，孔中心线与针阀体轴线成，孔中心线与针阀体轴线成3030。当。当柴油机起动时，由于转速很低，喷油泵供油压力较小，柴油机起动时，由于转速很低，喷油泵供油压力较小，因此喷油器的针阀升程较小，这时大部分柴油经分流孔因此喷油器的针阀升程较小，这时大部分柴油经分流孔逆气流方向喷到涡流室中心。因为逆气流喷射，燃油雾逆气流方向喷到涡流室中心。因为逆气流喷射，燃油雾化好，加上涡流室中心的温度比较高，所以柴油容易着化好，加上涡流室中心的温度比较高，所以柴油容易着火燃烧，使柴油机在低温下顺利起动。当柴油机起动后，火燃烧，使柴油机在低温下顺利起动。当柴油机起动后，在正常转速下工作时，针阀升程较大，大部分柴油从主在正常转速下工作时，针阀升程较大，大部分柴油从主喷孔顺气流方向喷入涡流室喷孔顺气流方向喷入涡流室轴针式喷油器类型轴针式喷油器类型结构：结构：调压弹调压弹簧下置；有横簧下置；有横向孔和中心孔向孔和中心孔特点：特点：可从环可从环行喷孔喷油，行喷孔喷油，又可从中心孔又可从中心孔喷油，改善燃喷油，改善燃油喷射油喷射调调压压弹弹簧簧针阀针阀进油孔进油孔针阀针阀体体顶杆顶杆回油回油孔孔回油回油孔孔低惯量轴针式喷油器低惯量轴针式喷油器1.柴油的可燃混合气是怎样形成的？燃烧过柴油的可燃混合气是怎样形成的？燃烧过程分为哪几个阶段？程分为哪几个阶段？2.柴油的牌号是根据什么制定的？柴油的牌号是根据什么制定的？3.柴油机燃烧室有几种？各有什么特点？柴油机燃烧室有几种？各有什么特点？4.孔式喷油器与轴针式喷油器各有何特点？孔式喷油器与轴针式喷油器各有何特点？5.喷油器针阀上的承压锥面的作用是什么？喷油器针阀上的承压锥面的作用是什么？思考题思考题第四节第四节 柱塞式柱塞式喷油泵喷油泵按按柴柴油油机机运运行行工工况况和和气气缸缸工工作作顺顺序序，以以一一定定的的规规律律适适时时、定定量量地地向向喷喷油油器器输输送送高压燃油高压燃油。柱塞式柱塞式喷油泵功用喷油泵功用各缸供油量相等各缸供油量相等各缸供油提前角相同，误差小各缸供油提前角相同，误差小于于0.50.51 1曲轴转角曲轴转角各缸供油持续角一致各缸供油持续角一致能迅速停止供油，以防止喷油能迅速停止供油，以防止喷油器发生滴器发生滴喷油泵的使用要求喷油泵的使用要求 喷油泵的结构型式较多，车用柴油机的喷油泵喷油泵的结构型式较多，车用柴油机的喷油泵按作用原理不同，可分为三类：按作用原理不同，可分为三类：柱塞式喷油泵：柱塞式喷油泵：这种喷油泵应用的历史较长，这种喷油泵应用的历史较长，性能良好，工作可靠，为目前大多数汽车柴油机所性能良好，工作可靠，为目前大多数汽车柴油机所采用。采用。喷油泵一喷油器：喷油泵一喷油器：将喷油泵和喷油器合为一体，将喷油泵和喷油器合为一体，直接安装在发动机气缸盖上，可以消除高压油管带直接安装在发动机气缸盖上，可以消除高压油管带来的不利影响。但要求在发动机上另加驱动机构。来的不利影响。但要求在发动机上另加驱动机构。PTPT燃油供给系统即属此类。燃油供给系统即属此类。转子分配式喷油泵：转子分配式喷油泵：这种喷油泵只有一对柱塞这种喷油泵只有一对柱塞副，依靠转子的转动实现燃油的增压与分配。它具副，依靠转子的转动实现燃油的增压与分配。它具有体积小、质量轻、成本低、使用方便等优点。有体积小、质量轻、成本低、使用方便等优点。喷油泵的分类喷油泵的分类柱塞式喷油泵柱塞式喷油泵喷油泵一喷油喷油泵一喷油器器历史长，性能良好，历史长，性能良好，工作可靠工作可靠喷油泵和喷油器合为喷油泵和喷油器合为一体，省高压油管一体，省高压油管转子分配式喷转子分配式喷油泵油泵靠转子的转动实现燃靠转子的转动实现燃油的增压与分配油的增压与分配喷油泵的分类喷油泵的分类柴油柴油箱箱油水油水分离分离器器输油输油泵泵柴油柴油滤清器滤清器柱塞式柱塞式喷油泵喷油泵喷油喷油器器调速器调速器柱塞泵柴油机供给系示意图柱塞泵柴油机供给系示意图柴油箱柴油箱油水油水分离器分离器输油泵输油泵柴油柴油滤清器滤清器VE分配泵分配泵喷油器喷油器调速器调速器VEVE分配泵柴油机供给系示意图分配泵柴油机供给系示意图 国产柱塞式国产柱塞式喷油泵的系列化是以柱塞行程、泵喷油泵的系列化是以柱塞行程、泵缸中心距和结构型式为基础，再分别配以不同尺寸缸中心距和结构型式为基础，再分别配以不同尺寸的柱塞，组成若干种在一个工作循环内供油量不等的柱塞，组成若干种在一个工作循环内供油量不等的喷油泵，形成几个系列，以满足各种柴油机的需的喷油泵，形成几个系列，以满足各种柴油机的需要。要。喷油泵的系列化有利于制造和维修。喷油泵的系列化有利于制造和维修。国产喷油泵分为国产喷油泵分为I I、和和A A、B B、P P、Z Z等系等系列。列。一、国产柱塞式喷油泵系列输油泵输油泵调速器调速器泵体泵体分泵分泵驱动轴驱动轴二、二、A A型喷油泵型喷油泵泵体部分泵体部分分泵分泵油量调节机构油量调节机构传动机构传动机构 组成组成：泵体部分泵体部分形式：整体式、可分开式。形式：整体式、可分开式。A A型喷油泵的构造型喷油泵的构造（一）（一）A A型泵泵油机构（分泵）型泵泵油机构（分泵）柱塞偶件柱塞偶件驱动机构驱动机构出油阀偶件出油阀偶件油量调节油量调节机构机构分泵：每个气缸所对应的分泵：每个气缸所对应的 一套柱塞副、出油一套柱塞副、出油 阀副等零件组成的阀副等零件组成的 高压泵油机构。高压泵油机构。分泵组成：高压油管接头、分泵组成：高压油管接头、减容体、出油阀弹簧、减容体、出油阀弹簧、出油阀副、柱塞副、出油阀副、柱塞副、柱塞弹簧及座、挺杆。柱塞弹簧及座、挺杆。（以柱塞式喷油泵为例）（以柱塞式喷油泵为例）泵油机构（分泵）结构泵油机构（分泵）结构第七章 柴油机燃料系 汽车构造汽车构造64 64 吸油过程吸油过程泵油过程泵油过程回油过程回油过程A型泵工作过程型泵工作过程柱塞柱塞弹簧弹簧凸轮凸轮滚轮滚轮定位螺钉定位螺钉调节臂调节臂供供油油拉拉杆杆出油阀出油阀柱塞偶件柱塞偶件 出油阀偶件出油阀偶件 出油阀出油阀 减压环减压环带带泵油机构（分泵）结构泵油机构（分泵）结构直槽直槽45斜槽斜槽径向油孔径向油孔精密配合偶件：精密配合偶件：配合间隙为配合间隙为0.00150.0025mm要求：要求：成对使用，不能互换。成对使用，不能互换。拆装维修时要作好记号。拆装维修时要作好记号。（1 1）结构）结构柱塞柱塞直槽、直槽、45斜槽（两槽相通）斜槽（两槽相通）柱塞套柱塞套径向油孔（与低压油腔相径向油孔（与低压油腔相 通）定位槽通）定位槽1.1.柱塞偶件柱塞偶件柱塞上行柱塞上行a.a.从下止点到柱从下止点到柱 塞头部封闭径塞头部封闭径 向油孔之前。向油孔之前。b.b.从柱塞头部封从柱塞头部封 闭径向油孔到柱闭径向油孔到柱 塞斜槽露出径塞斜槽露出径 向孔之前。向孔之前。c.c.从柱塞斜槽露出从柱塞斜槽露出 径向油孔到柱塞径向油孔到柱塞 上行至上止点。上行至上止点。abc（2 2）工作原理）工作原理a.a.从上止点到柱从上止点到柱 塞斜槽封闭径塞斜槽封闭径 向油孔之前。向油孔之前。c.c.从柱塞头部露从柱塞头部露 出径向油孔到出径向油孔到 运行下止点。运行下止点。b.b.从柱塞斜槽封从柱塞斜槽封 闭径向孔到柱闭径向孔到柱 塞头部露出径塞头部露出径 向油孔之前。向油孔之前。acb柱塞下行柱塞下行直列式喷油泵进出油过程直列式喷油泵进出油过程柱塞下移，柱塞下移，油腔容积增油腔容积增大，压力减大，压力减小，进油小，进油出油出油阀阀柱柱塞塞斜槽斜槽中心中心孔孔进油进油孔孔吸油过程吸油过程出油出油阀阀柱柱塞塞斜槽斜槽中心中心孔孔进油进油孔孔凸轮将柱塞顶凸轮将柱塞顶起，初期燃油起，初期燃油回流；回流；当径向油孔完当径向油孔完全堵上时，压全堵上时，压力增加；力增加；出油阀开启，出油阀开启，高压油泵出高压油泵出泵油过程泵油过程出油出油阀阀柱柱塞塞斜槽斜槽中心中心孔孔进油进油孔孔柱塞上移，柱塞上移，斜槽径向油斜槽径向油孔相通时，孔相通时，燃油回流，燃油回流，泵油停止泵油停止回油过程回油过程柱塞下止点柱塞下止点柱塞上止点柱塞上止点柱柱塞塞有有效效行行程程柱塞有效行程柱塞有效行程调节供油量方法调节供油量方法：转动柱塞转动柱塞改变改变hg改变改变循环供油量循环供油量gg。停油：停油：直槽对准油孔。直槽对准油孔。hg供油有效行程：供油有效行程：柱塞顶面封闭柱塞顶面封闭柱塞套径向油孔至柱塞斜槽露柱塞套径向油孔至柱塞斜槽露出径向油孔前柱塞上移的行程，出径向油孔前柱塞上移的行程，用用hg表示。表示。hg决定了喷油泵每决定了喷油泵每循环供油量（循环供油量（g）。）。（3 3）油量调节）油量调节柱塞腔柱塞腔柱柱塞塞柱塞套柱塞套柱塞套油孔柱塞套油孔调节齿杆调节齿杆直槽直槽调节齿圈调节齿圈控制套筒控制套筒供油量调节供油量调节减容体减容体出油阀出油阀弹簧弹簧出油阀出油阀出油阀座出油阀座作用：作用：防止燃油倒流，保证供油防止燃油倒流，保证供油 迅速，停油干脆。迅速，停油干脆。出油阀体出油阀体密封锥面、十字截密封锥面、十字截 面、减压环带面、减压环带出油阀座出油阀座内密封锥面、内圆内密封锥面、内圆 柱面柱面出油阀弹簧出油阀弹簧2.2.出油阀偶件出油阀偶件出油阀上升出油阀上升：减压环离座孔前，油管内减压环离座孔前，油管内 减容增压，减压环离座孔，达喷油压减容增压，减压环离座孔，达喷油压 力，迅速喷油。力，迅速喷油。出油阀下落出油阀下落：减压环入座孔，切断油减压环入座孔，切断油 路，防止燃油倒流，保证下次供油迅路，防止燃油倒流，保证下次供油迅 速。减压环落座，管内增容减压，停速。减压环落座，管内增容减压，停 油干脆，防止二次喷射和滴漏现象。油干脆，防止二次喷射和滴漏现象。3.3.减容器：减容器：出油阀工况：出油阀工况：作用：减小高压腔的容积，限制出油阀升程。作用：减小高压腔的容积，限制出油阀升程。滚轮传动部件：滚轮传动部件：滚轮、长槽、（垫块）滚轮、长槽、（垫块）凸轮轴凸轮轴(按作功顺序排列凸轮按作功顺序排列凸轮)滚轮式挺杆滚轮式挺杆凸轮轴凸轮轴改变挺杆高度，可以改变供油提前角。改变挺杆高度，可以改变供油提前角。（二）传动机构（二）传动机构驱动柱塞往复运动驱动柱塞往复运动h hh h 传动机构由传动机构由凸轮轴凸轮轴和和滚轮体滚轮体总成组成。总成组成。喷油泵凸轮轴是曲轴通过齿轮驱动的，曲轴喷油泵凸轮轴是曲轴通过齿轮驱动的，曲轴转两圈，各缸喷油一次，凸轮轴只需转一圈就喷转两圈，各缸喷油一次，凸轮轴只需转一圈就喷油一次，二者速比为油一次，二者速比为2121。滚滚 轮轮调整螺钉调整螺钉滚轮架滚轮架组成组成：凸：凸轮轴和挺轮轴和挺柱组件柱组件调整螺钉调整螺钉挺柱体挺柱体滚轮销滚轮销滚滚轮轮驱动机构驱动机构 全封闭箱式泵体全封闭箱式泵体 提高刚度，防止泵体变形，增加寿命，防尘提高刚度，防止泵体变形，增加寿命，防尘 吊挂式柱塞套吊挂式柱塞套 防止柱塞偶件磨损以及油流对泵体的冲蚀防止柱塞偶件磨损以及油流对泵体的冲蚀 压力式润滑系统压力式润滑系统 润滑可靠，不需经常检查，添加更换润滑油润滑可靠，不需经常检查，添加更换润滑油 钢球式供油量调节机构钢球式供油量调节机构 工作可靠，配合间隙小，有利于调速器工作工作可靠，配合间隙小，有利于调速器工作 三、三、P P型泵结构特点型泵结构特点从动盘从动盘飞锤销飞锤销防护罩防护罩主动盘主动盘飞锤圆弧面飞锤圆弧面四、机械式自动喷油提前器四、机械式自动喷油提前器第五节第五节 VEVE型分配泵型分配泵调速器驱调速器驱动齿轮动齿轮出油阀出油阀转子转子叶片式叶片式输油泵输油泵凸轮凸轮盘盘高压喷高压喷头头最大油量最大油量调节螺钉调节螺钉离心飞块离心飞块滑动套筒滑动套筒预调杠杆轴预调杠杆轴1.VE1.VE型分配泵结构型分配泵结构进油进油孔孔进油进油槽槽平面凸平面凸轮盘轮盘分配柱塞分配柱塞中心油孔中心油孔出油出油孔孔进油过程进油过程柱塞套柱塞套喷油泵体喷油泵体燃油分配孔燃油分配孔喷油器喷油器泵油过程泵油过程出油阀出油阀分配油道分配油道进油道进油道滚轮滚轮断油阀断油阀停油过程停油过程压力平衡压力平衡槽槽分配柱塞分配柱塞柱塞腔柱塞腔压力平衡过程压力平衡过程液压式喷油提前器液压式喷油提前器选用不同厚度的调选用不同厚度的调节块节块调整联轴节调整联轴节改变滚轮传动部件改变滚轮传动部件高度高度改变