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第五章第五章柴油机燃油系统柴油机燃油系统第五章第五章 柴油机燃油系统柴油机燃油系统 柴油的使用性能柴油的使用性能5.1 柴油及其使用性能柴油及其使用性能在石油蒸馏过程中，温度在在石油蒸馏过程中，温度在200-350200-350的馏分即为柴油。的馏分即为柴油。两大类柴油：两大类柴油：轻柴油、重柴油轻柴油、重柴油 一、柴油的主要使用性能指标有：一、柴油的主要使用性能指标有：（1 1）着火性）着火性着火性指柴油的自燃能力，用着火性指柴油的自燃能力，用十六烷值十六烷值十六烷值十六烷值评定。评定。柴油的柴油的十六烷值越大，着火性越好，容易自燃十六烷值越大，着火性越好，容易自燃。但不能过大。但不能过大。国家标准规定，柴油的十六烷值在国家标准规定，柴油的十六烷值在45454545左右左右第五章第五章 柴油机燃油系统柴油机燃油系统5.1 5.1 柴油的使用性能柴油的使用性能 1 1、柴油的主要使用性能指标有：、柴油的主要使用性能指标有：（2 2）蒸发性蒸发性 蒸发性是指柴油蒸发汽化的能力。蒸发性是指柴油蒸发汽化的能力。蒸发性用蒸发性用馏程馏程馏程馏程和和闪点闪点闪点闪点来表示。来表示。馏程：馏程：馏程：馏程：柴油蒸馏出某一百分比的温度范围。柴油蒸馏出某一百分比的温度范围。3 3 3 3个馏程个馏程个馏程个馏程 50%馏程馏程表示柴油的平均蒸发性，该温度越低，轻质表示柴油的平均蒸发性，该温度越低，轻质成分越多，蒸发越快，有利于混合气的形成。成分越多，蒸发越快，有利于混合气的形成。主要影响柴油机的暖机性能、加速性能和工作稳定性。主要影响柴油机的暖机性能、加速性能和工作稳定性。国家规定，该国家规定，该温度不高于温度不高于温度不高于温度不高于300300.90%馏程和馏程和98%馏程馏程标志柴油中难以蒸发的重馏分含标志柴油中难以蒸发的重馏分含量，直接影响燃料能否及时完全燃烧。量，直接影响燃料能否及时完全燃烧。闪点闪点闪点闪点:在一定的试验条件下，当柴油蒸汽与周围空气形成在一定的试验条件下，当柴油蒸汽与周围空气形成的的混合气接近火焰混合气接近火焰混合气接近火焰混合气接近火焰时，开始出现闪火的最低温度。时，开始出现闪火的最低温度。闪点低，蒸发性好。闪点低，蒸发性好。第五章第五章 柴油机燃油系统柴油机燃油系统5.1 5.1 柴油的使用性能柴油的使用性能 1 1、柴油的主要使用性能指标有：、柴油的主要使用性能指标有：（3）低温流动性低温流动性 评价指标：评价指标：凝点凝点凝点凝点和和冷凝点冷凝点冷凝点冷凝点 凝点：凝点：凝点：凝点：柴油失去流动性开始凝固时的柴油失去流动性开始凝固时的最高温度最高温度最高温度最高温度。冷凝点冷凝点冷凝点冷凝点：在特定试验条件下，在：在特定试验条件下，在1min内柴油开始不能内柴油开始不能流过过滤器流过过滤器20ml时的时的最高温度最高温度最高温度最高温度。不同的环境温度，采用不同凝点的柴油。不同的环境温度，采用不同凝点的柴油。我国柴油牌号是按照我国柴油牌号是按照凝点凝点凝点凝点命名。命名。第五章第五章 柴油机燃油系统柴油机燃油系统5.1 5.1 柴油的使用性能柴油的使用性能 1 1、柴油的主要使用性能指标有：、柴油的主要使用性能指标有：（4）粘度粘度 表示燃料分子间内聚力大小，表现为抵抗分子间相表示燃料分子间内聚力大小，表现为抵抗分子间相对运动的能力，由此对运动的能力，由此表示柴油的流动性好坏表示柴油的流动性好坏表示柴油的流动性好坏表示柴油的流动性好坏，直接影响柴油，直接影响柴油机喷射系统的喷雾质量。机喷射系统的喷雾质量。温度越高，粘度减小，流动性增强。温度越高，粘度减小，流动性增强。两重性。粘度大，润滑性好，但雾化性能差；粘度两重性。粘度大，润滑性好，但雾化性能差；粘度小，雾化性能好，润滑性能差。因此要适中。小，雾化性能好，润滑性能差。因此要适中。国家标准严格规定了柴油在国家标准严格规定了柴油在20时的运动粘度。时的运动粘度。2 2、柴油的选用、柴油的选用 实践上，按当地可能的最低气温低实践上，按当地可能的最低气温低5 5确定大致牌号。确定大致牌号。第五章第五章 柴油机燃油系统柴油机燃油系统 柴油机燃油系统柴油机燃油系统5.2 柴油机燃油系统功用及组成柴油机燃油系统功用及组成一、一、功用功用柴油机压缩比高、膨胀比大，热效率高。柴油机压缩比高、膨胀比大，热效率高。1、柴油机混合气形成的特点、柴油机混合气形成的特点柴油黏性大，蒸发性和流动性较汽油差，柴油机采用柴油黏性大，蒸发性和流动性较汽油差，柴油机采用高压喷高压喷高压喷高压喷射射射射和和强制雾化强制雾化强制雾化强制雾化的方法在气缸内形成可燃混合气。的方法在气缸内形成可燃混合气。混合气形成时间短；混合气形成时间短；混合气浓度分布不均匀，且随时间变化；混合气浓度分布不均匀，且随时间变化；过量空气系数始终大于过量空气系数始终大于1，但在局部地方混合气过浓；，但在局部地方混合气过浓；需要利用辅助手段，如气流运动、高压喷射和高温；需要利用辅助手段，如气流运动、高压喷射和高温；要求柴油喷射的油束、燃烧室形状、燃烧室内气流运动要求柴油喷射的油束、燃烧室形状、燃烧室内气流运动三者相互配合。三者相互配合。第五章第五章 柴油机燃油系统柴油机燃油系统5.2 5.2 柴油机燃油系统的分类柴油机燃油系统的分类 二、柴油机燃烧室的类型二、柴油机燃烧室的类型 柴油机燃烧室有丰富变化，按结构特点分类为柴油机燃烧室有丰富变化，按结构特点分类为回转体式燃烧室回转体式燃烧室非回转体式燃烧室非回转体式燃烧室柴油机燃烧室柴油机燃烧室直接喷射式燃烧室直接喷射式燃烧室统一室式燃烧室统一室式燃烧室间接喷射式燃烧室间接喷射式燃烧室分隔室式燃烧室分隔室式燃烧室涡流室式燃烧室涡流室式燃烧室预燃室式燃烧室预燃室式燃烧室第五章第五章 柴油机燃油系统柴油机燃油系统5.2 5.2 柴油机燃油系统的分类柴油机燃油系统的分类 2 2、柴油机燃烧室的类型、柴油机燃烧室的类型 传统直接喷射式燃烧室传统直接喷射式燃烧室传统直接喷射式燃烧室传统直接喷射式燃烧室 燃烧室主要集中在活塞顶燃烧室主要集中在活塞顶部部 配合配合螺旋进气道螺旋进气道螺旋进气道螺旋进气道在燃烧室在燃烧室内形成一定的气流，采用内形成一定的气流，采用多孔喷油器，多孔喷油器，以空间雾化以空间雾化以空间雾化以空间雾化为主，配合燃烧室内的气为主，配合燃烧室内的气流形成可燃混合气。流形成可燃混合气。经济性好；经济性好；经济性好；经济性好；混合气形成方式相对于发混合气形成方式相对于发 动机转速的适应性差，动机转速的适应性差，不不不不利于柴油机高速化利于柴油机高速化利于柴油机高速化利于柴油机高速化。第五章第五章 柴油机燃油系统柴油机燃油系统5.2 5.2 柴油机燃油系统的分类柴油机燃油系统的分类 2 2、柴油机燃烧室的类型、柴油机燃烧室的类型直接喷射式燃烧室直接喷射式燃烧室第五章第五章 柴油机燃油系统柴油机燃油系统5.2 5.2 柴油机燃油系统的分类柴油机燃油系统的分类 2 2、柴油机燃烧室的类型、柴油机燃烧室的类型 分隔式喷射式燃烧室分隔式喷射式燃烧室分隔式喷射式燃烧室分隔式喷射式燃烧室 1)采用安装在副燃烧室中采用安装在副燃烧室中的轴的轴 针式喷油器将燃油喷针式喷油器将燃油喷入到副燃烧室中；入到副燃烧室中；2)利用压缩过程中在副燃利用压缩过程中在副燃烧室内形成的涡流或紊流烧室内形成的涡流或紊流形成可燃混合气；形成可燃混合气；3)可燃混合气在副燃烧室可燃混合气在副燃烧室中燃烧后，将副燃烧室中中燃烧后，将副燃烧室中气体经过通道喷入到主燃气体经过通道喷入到主燃烧室中形成二次紊流。烧室中形成二次紊流。燃烧室结构复杂，散热面燃烧室结构复杂，散热面燃烧室结构复杂，散热面燃烧室结构复杂，散热面积大，主、副燃烧室之间积大，主、副燃烧室之间积大，主、副燃烧室之间积大，主、副燃烧室之间通道存在节流损失，通道存在节流损失，通道存在节流损失，通道存在节流损失，不利不利不利不利于经济性，于经济性，于经济性，于经济性，不利于冷启动。不利于冷启动。不利于冷启动。不利于冷启动。第五章第五章 柴油机燃油系统柴油机燃油系统5.2 5.2 柴油机燃油系统的分类柴油机燃油系统的分类 2 2、柴油机燃烧室的类型、柴油机燃烧室的类型 缩口型低排放直喷式燃烧室缩口型低排放直喷式燃烧室缩口型低排放直喷式燃烧室缩口型低排放直喷式燃烧室：将传统的：将传统的直喷式燃烧室直喷式燃烧室直喷式燃烧室直喷式燃烧室和和涡流涡流涡流涡流室燃烧室室燃烧室室燃烧室室燃烧室的优点集于一体。的优点集于一体。柴油机发展趋势柴油机发展趋势经济性经济性直喷式燃烧室直喷式燃烧室直喷式燃烧室直喷式燃烧室如何解决如何解决如何解决如何解决混合气形混合气形混合气形混合气形成速率与成速率与成速率与成速率与发动机转发动机转发动机转发动机转速相适应速相适应速相适应速相适应的问题？的问题？的问题？的问题？如何满足如何满足如何满足如何满足发动机的发动机的发动机的发动机的高速化？高速化？高速化？高速化？缩口型低排放缩口型低排放缩口型低排放缩口型低排放直喷式燃烧室直喷式燃烧室直喷式燃烧室直喷式燃烧室第五章第五章 柴油机燃油系统柴油机燃油系统5.2 5.2 柴油机燃油系统的分类柴油机燃油系统的分类 2 2、柴油机燃烧室的类型、柴油机燃烧室的类型 缩口型低排放直喷式燃烧室缩口型低排放直喷式燃烧室缩口型低排放直喷式燃烧室缩口型低排放直喷式燃烧室 结构特点结构特点结构特点结构特点：将燃烧室底部改成：将燃烧室底部改成中中中中央凸起的双涡流型央凸起的双涡流型央凸起的双涡流型央凸起的双涡流型，同时通过，同时通过缩缩缩缩口口口口加强燃烧室内的挤流强度，而加强燃烧室内的挤流强度，而且这种挤流强度随转速的升高而且这种挤流强度随转速的升高而得到加强。得到加强。深坑型燃烧室深坑型燃烧室用于转速较用于转速较高的中小型柴油机中。高的中小型柴油机中。浅型燃烧室浅型燃烧室用于转速较低用于转速较低的柴油机中。的柴油机中。第五章第五章 柴油机燃油系统柴油机燃油系统5.2 5.2 柴油机燃油系统的分类柴油机燃油系统的分类 3 3、柴油机燃油系统的功用、柴油机燃油系统的功用 功用功用车用柴油机燃料供给系统的作用，就是根据负荷的变化，在车用柴油机燃料供给系统的作用，就是根据负荷的变化，在一定的喷射时刻，按一定喷射压力和方式，将一定量的清洁一定的喷射时刻，按一定喷射压力和方式，将一定量的清洁的燃油均匀地喷入到各气缸。这就要求其具备以下条件：的燃油均匀地喷入到各气缸。这就要求其具备以下条件：（1）具备合适的）具备合适的喷油器喷油器，保证燃油的雾化质量，同时保证喷注和燃烧室，保证燃油的雾化质量，同时保证喷注和燃烧室空间合理匹配；空间合理匹配；（2）具备）具备高压输油泵高压输油泵，保证向喷油器提供一定压力和一定量的燃油；，保证向喷油器提供一定压力和一定量的燃油；（3）具备随）具备随负荷变化可自动调节喷油量负荷变化可自动调节喷油量；具备；具备喷射定时喷射定时和和喷射压力喷射压力可调可调节的装置；节的装置；（4）具备）具备柴油滤清器柴油滤清器，保证向燃油系统提供清洁的燃油；，保证向燃油系统提供清洁的燃油；（5）储存一定数量的柴油，保证汽车的续驶里程。）储存一定数量的柴油，保证汽车的续驶里程。第五章第五章 柴油机燃油系统柴油机燃油系统5.2 5.2 柴油机燃油系统的分类柴油机燃油系统的分类 3 3、柴油机燃油系统的功用、柴油机燃油系统的功用 一般组成一般组成 柴油机燃油系统柴油机燃油系统类型多，结构差异大，各有特点。类型多，结构差异大，各有特点。这里是共性的，关于部件种类的说明这里是共性的，关于部件种类的说明。由燃油箱、柴油滤清器、输油泵、高压泵、高压油管以由燃油箱、柴油滤清器、输油泵、高压泵、高压油管以及喷油器等。及喷油器等。主要由于控制方式、喷油泵的类型、主要由于控制方式、喷油泵的类型、喷油泵喷油泵与喷油与喷油器的连接方式和喷射压力等方面的变化，形成器的连接方式和喷射压力等方面的变化，形成多种多种柴油机燃柴油机燃油系统油系统类型类型。第五章第五章 柴油机燃油系统柴油机燃油系统5.2 5.2 柴油机燃油系统的分类柴油机燃油系统的分类 4、柴油机燃油系统的分类、柴油机燃油系统的分类喷射系统喷射系统的控制方式的控制方式机械位置式喷射系统机械位置式喷射系统电控位置式喷射系统电控位置式喷射系统电控时间式喷射系统电控时间式喷射系统机械位置式喷射系统机械位置式喷射系统机械位置式喷射系统机械位置式喷射系统主要由主要由喷油泵喷油泵喷油泵喷油泵、高低压油管高低压油管高低压油管高低压油管、喷油器喷油器喷油器喷油器、调速器调速器调速器调速器等组成。等组成。机械位置式喷射系统机械位置式喷射系统机械位置式喷射系统机械位置式喷射系统主要控制对象是主要控制对象是喷油泵喷油泵喷油泵喷油泵，从而控制，从而控制喷油喷油喷油喷油量量量量；喷射时刻喷射时刻喷射时刻喷射时刻通过通过喷油泵的供油时刻喷油泵的供油时刻喷油泵的供油时刻喷油泵的供油时刻间接控制，并通过离心间接控制，并通过离心式提前装置来调节发动机不同转速下的供油时刻；式提前装置来调节发动机不同转速下的供油时刻；喷油压力喷油压力喷油压力喷油压力取决于取决于供油速率供油速率供油速率供油速率和和喷油器弹簧力喷油器弹簧力喷油器弹簧力喷油器弹簧力。第五章第五章 柴油机燃油系统柴油机燃油系统5.2 5.2 柴油机燃油系统的分类柴油机燃油系统的分类 4、柴油机燃油系统的分类、柴油机燃油系统的分类电控位置式喷射系统：电控位置式喷射系统：电控位置式喷射系统：电控位置式喷射系统：在机械位置式喷射系统的基础上将机在机械位置式喷射系统的基础上将机械式调速器和离心式供油提前装置改进为自动控制装置，由械式调速器和离心式供油提前装置改进为自动控制装置，由此将此将供油时刻供油时刻供油时刻供油时刻和和调速特性调速特性调速特性调速特性进行进行自动化控制自动化控制自动化控制自动化控制。电控时间式喷射系统电控时间式喷射系统电控时间式喷射系统电控时间式喷射系统：喷射压力明显提高，控制方法也发生：喷射压力明显提高，控制方法也发生了根本变化，了根本变化，喷油量喷油量喷油量喷油量和和喷油时刻喷油时刻喷油时刻喷油时刻的控制改为的控制改为时间式控制方法时间式控制方法时间式控制方法时间式控制方法。电控时间式喷射系统按照结构特点分为：电控时间式喷射系统按照结构特点分为：单体泵单体泵、泵喷嘴泵喷嘴和和高压共轨高压共轨三种。三种。第五章第五章 柴油机燃油系统柴油机燃油系统5.2 5.2 柴油机燃油系统的分类柴油机燃油系统的分类 4、柴油机燃油系统的分类、柴油机燃油系统的分类单体泵：单体泵：单体泵：单体泵：各缸独立设置喷油泵。各缸独立设置喷油泵。喷油量和喷油时刻由设在泵和喷喷油量和喷油时刻由设在泵和喷嘴之间油道上的高频电磁阀的通嘴之间油道上的高频电磁阀的通电时刻和持续时间来控制。电时刻和持续时间来控制。泵喷嘴系统：泵喷嘴系统：泵喷嘴系统：泵喷嘴系统：无高压油管，喷油无高压油管，喷油器和泵结构上一体化，并各缸独器和泵结构上一体化，并各缸独立设置，喷油量和喷油时刻由设立设置，喷油量和喷油时刻由设在泵和喷嘴之间的高频电磁阀的在泵和喷嘴之间的高频电磁阀的通电时刻和持续时间来控制。通电时刻和持续时间来控制。高压共轨喷射系统：高压共轨喷射系统：高压共轨喷射系统：高压共轨喷射系统：结构上仍是结构上仍是泵泵-管管-喷嘴，但喷嘴，但喷油器采用电控喷油器采用电控喷油器采用电控喷油器采用电控式；喷油泵也独立控制式；喷油泵也独立控制式；喷油泵也独立控制式；喷油泵也独立控制，其功能，其功能只控制共轨中的目标油压，喷射只控制共轨中的目标油压，喷射定时和喷油量通过喷油器的通电定时和喷油量通过喷油器的通电时刻和持续时间来控制。时刻和持续时间来控制。泵和喷泵和喷泵和喷泵和喷油器相对独立控制。油器相对独立控制。油器相对独立控制。油器相对独立控制。喷射方式控喷射方式控制灵活、控制自由度宽。制灵活、控制自由度宽。第五章第五章 柴油机燃油系统柴油机燃油系统5.2 5.2 柴油机燃油系统的分类柴油机燃油系统的分类 4、柴油机燃油系统的分类、柴油机燃油系统的分类喷射系统喷射系统的布置方式的布置方式泵泵-管管-嘴系统嘴系统泵喷嘴系统泵喷嘴系统 说明说明 泵泵喷油泵，有多种类型。传统喷油泵，有多种类型。传统柴油机的喷油泵是将柴油机的喷油泵是将各个气缸的分泵集成为一体，称为各个气缸的分泵集成为一体，称为柱塞式喷油泵。柱塞式喷油泵。管管高压油管，高压油管，连接连接喷油泵喷油泵与喷油器的油管与喷油器的油管。嘴嘴喷油器俗称喷油嘴。喷油器俗称喷油嘴。现代车用柴油机燃油系统普遍采用高压共轨系统，是现代车用柴油机燃油系统普遍采用高压共轨系统，是一种电子时间控制式的泵一种电子时间控制式的泵-管管-嘴燃油系统。嘴燃油系统。第五章第五章 柴油机燃油系统柴油机燃油系统5.2 5.2 柴油机燃油系统的分类柴油机燃油系统的分类 举例举例机械式直列柱塞式喷油泵燃油系统机械式直列柱塞式喷油泵燃油系统 直列柱塞式直列柱塞式喷油泵喷油泵喷油泵喷油泵由由曲轴定时齿轮曲轴定时齿轮曲轴定时齿轮曲轴定时齿轮控制；活塞式控制；活塞式输油泵输油泵输油泵输油泵由喷油由喷油泵的泵的凸轮轴凸轮轴凸轮轴凸轮轴控制。喷油泵前端装有喷油提前器，后端与调速器控制。喷油泵前端装有喷油提前器，后端与调速器一体。一体。柴油箱柴油箱输油泵输油泵油水分离器油水分离器柴油滤清器柴油滤清器去除水分去除水分去除杂质去除杂质喷油泵喷油泵增压和计量增压和计量高压油管高压油管喷油器喷油器燃烧室燃烧室 输油泵供给的多余柴油及喷油器顶部输油泵供给的多余柴油及喷油器顶部输油泵供给的多余柴油及喷油器顶部输油泵供给的多余柴油及喷油器顶部的回油经回油管返回柴油箱的回油经回油管返回柴油箱的回油经回油管返回柴油箱的回油经回油管返回柴油箱。第五章第五章 柴油机燃油系统柴油机燃油系统5.2 5.2 柴油机燃油系统的分类柴油机燃油系统的分类 4、柴油机燃油系统的分类、柴油机燃油系统的分类 举例举例分配式喷油泵燃油系统分配式喷油泵燃油系统 1-柴油箱；柴油箱；2-油水分离器；油水分离器；3-一级输油泵；一级输油泵；4-二级输油泵；二级输油泵；5-柴油滤清器；柴油滤清器；6-调压阀；调压阀；7-油泵传动轴；油泵传动轴；8-调速手柄；调速手柄；9-喷油泵体；喷油泵体；10-喷油器；喷油器；11-回油管；回油管；12-分配式喷油泵分配式喷油泵13-喷油提前器喷油提前器14-调速器齿轮调速器齿轮第五章第五章 柴油机燃油系统柴油机燃油系统5.2 5.2 柴油机燃油系统的分类柴油机燃油系统的分类l高压油泵把高压燃油高压油泵把高压燃油输送到公共供油管，对输送到公共供油管，对公共供油管内的油压实公共供油管内的油压实现精确控制现精确控制l ECU ECU按需要发出指令按需要发出指令,打开或关闭高速电磁阀，打开或关闭高速电磁阀，控制喷油器的喷油量；控制喷油器的喷油量；喷油量大小取决于燃油喷油量大小取决于燃油轨（公共供油管）压力轨（公共供油管）压力和电磁阀开启时间的长和电磁阀开启时间的长短。短。l由电子控制单元由电子控制单元ECU,ECU,高压油泵、共轨管、电控喷油器和各种传感器组成。高压油泵、共轨管、电控喷油器和各种传感器组成。喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开。喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开。高压共轨式燃油系统高压共轨式燃油系统 第五章第五章 柴油机燃油系统柴油机燃油系统 喷油器喷油器5.3 喷油器喷油器 类型：类型：孔式喷油器孔式喷油器-直喷式燃烧室直喷式燃烧室 轴针式喷油器轴针式喷油器-分割式燃烧室分割式燃烧室 功用功用 根据柴油机混合气形成特点，将燃料喷射雾化成细微油滴，并使喷根据柴油机混合气形成特点，将燃料喷射雾化成细微油滴，并使喷注与燃烧室空间匹配。注与燃烧室空间匹配。喷柱特性喷柱特性 贯穿距离贯穿距离 喷雾锥角喷雾锥角 雾化质量雾化质量第五章第五章 柴油机燃油系统柴油机燃油系统5.3 5.3 喷油器喷油器 1 1、孔式喷油器、孔式喷油器 主要用于直喷式燃烧室主要用于直喷式燃烧室 （1 1）结构）结构 孔式和轴针式喷油器均由喷油器体、调压装置孔式和轴针式喷油器均由喷油器体、调压装置及喷油嘴等部分组成。及喷油嘴等部分组成。喷油嘴是由喷油嘴是由针阀和针阀体针阀和针阀体针阀和针阀体针阀和针阀体组成的一对精密偶件。组成的一对精密偶件。第五章第五章 柴油机燃油系统柴油机燃油系统5.3 5.3 喷油器喷油器 1 1、孔式喷油器、孔式喷油器 喷油嘴有两种基本类喷油嘴有两种基本类型：长型和短型型：长型和短型 喷油孔有单孔、双孔喷油孔有单孔、双孔与多孔区别与多孔区别 喷油孔的孔数、直径喷油孔的孔数、直径和方向：与喷油压力、制造和方向：与喷油压力、制造工艺能力及使用要求有关。工艺能力及使用要求有关。（1 1）结构）结构 承压锥面承压锥面密封锥面密封锥面第五章第五章 柴油机燃油系统柴油机燃油系统5.3 5.3 喷油器喷油器 1 1、孔式喷油器、孔式喷油器 （2 2）工作原理）工作原理 关闭：依靠弹簧预紧力使针阀落座，关闭：依靠弹簧预紧力使针阀落座，利用锥面密封。利用锥面密封。开启：油压作用在针阀的承压锥面上，开启：油压作用在针阀的承压锥面上，产生向上的推力，当推力超过弹簧的预紧力时，产生向上的推力，当推力超过弹簧的预紧力时，针阀升起并将喷孔打开。针阀升起并将喷孔打开。润滑：少量柴油从针阀与针阀体之间的润滑：少量柴油从针阀与针阀体之间的间隙漏出，并沿顶杆周围的缝隙上升，最后通间隙漏出，并沿顶杆周围的缝隙上升，最后通过回油管道，流回燃油滤清器。过回油管道，流回燃油滤清器。第五章第五章 柴油机燃油系统柴油机燃油系统5.3 5.3 喷油器喷油器 2、轴针式喷油器轴针式喷油器 主要用于非直喷式燃烧室主要用于非直喷式燃烧室 基本结构与工作原理基本结构与工作原理 和孔式喷油器相同，只是喷油嘴不同。和孔式喷油器相同，只是喷油嘴不同。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突在轴针式喷油器中，针阀密封锥面以下有一段轴针，它穿过针阀体上的喷孔且突出针阀体之外，使出针阀体之外，使喷孔呈圆环形喷孔呈圆环形喷孔呈圆环形喷孔呈圆环形。因此，轴针式喷油器的喷注是空心的。因此，轴针式喷油器的喷注是空心的。轴针可以制成圆柱形或截锥形。轴针可以制成圆柱形或截锥形。第五章第五章 柴油机燃油系统柴油机燃油系统5.3 5.3 喷油器喷油器 2、轴针式喷油器轴针式喷油器 主要用于非直喷式燃烧室主要用于非直喷式燃烧室 基本结构与工作原理基本结构与工作原理 第五章第五章 柴油机燃油系统柴油机燃油系统 柱塞式喷油泵柱塞式喷油泵5.4 柱塞式喷油泵柱塞式喷油泵 喷油泵功用喷油泵功用 根据柴油机运行工况和气缸工作顺序，以一定的规律，定时根据柴油机运行工况和气缸工作顺序，以一定的规律，定时定量地向喷油器输送高压燃油。定量地向喷油器输送高压燃油。喷油泵要求喷油泵要求 （1 1）各缸供油量相等，在标定工况下，各供油量相差不超过）各缸供油量相等，在标定工况下，各供油量相差不超过3-3-4%4%。随柴油机工况变化自动调节供油量；。随柴油机工况变化自动调节供油量；（2 2）各缸供油提前角相同，供油提前角随柴油机工况变化自动）各缸供油提前角相同，供油提前角随柴油机工况变化自动调节；调节；（3 3）各缸供油持续角一致；）各缸供油持续角一致；（4 4）能够迅速停止供油，防止喷油器发生滴漏现象。）能够迅速停止供油，防止喷油器发生滴漏现象。喷油泵种类喷油泵种类 柱塞式喷油泵，分配式喷油泵柱塞式喷油泵，分配式喷油泵第五章第五章 柴油机燃油系统柴油机燃油系统5.4 5.4 柱塞式喷油泵柱塞式喷油泵 1 1、柱塞式喷油泵系列、柱塞式喷油泵系列 为适应不同功率柴油机的需要，以各种柱塞行程为基为适应不同功率柴油机的需要，以各种柱塞行程为基础，将喷油泵分为若干系列或型号，再配以不同尺寸的柱塞础，将喷油泵分为若干系列或型号，再配以不同尺寸的柱塞偶件，可以组合形成供油量不同的喷油泵系列。偶件，可以组合形成供油量不同的喷油泵系列。基本系列基本系列 第五章第五章 柴油机燃油系统柴油机燃油系统5.4 5.4 柱塞式喷油泵柱塞式喷油泵 2 2、A型喷油泵的结构及工作原理型喷油泵的结构及工作原理 A、B系列喷油泵基本结构与原理相同。系列喷油泵基本结构与原理相同。（1）总体结构）总体结构1-齿圈;2-供油量调节齿杆;3-出油阀压紧座;4-出油阀弹簧;5-出油阀;6-出油阀座;7-柱塞套;8-低压油腔;9-定位螺钉;10-柱塞;11-齿圈夹紧螺钉;12-油量调节套筒;13,15-上,下柱塞弹簧座;14-柱塞弹簧;15-供油定时调节螺钉;17-挺柱;18-滚轮轴;19-滚轮;20-喷油泵凸轮轴;21-凸轮;22-喷油泵体;23-供油量调节齿杆护帽;24-连轴节从动盘;25,26-轴承第五章第五章 柴油机燃油系统柴油机燃油系统5.4 5.4 柱塞式喷油泵柱塞式喷油泵 2 2、A型喷油泵的结构及工作原理型喷油泵的结构及工作原理 喷油泵总体结构喷油泵总体结构1-齿圈;2-供油量调节齿杆;3-出油阀压紧座;4-出油阀弹簧;5-出油阀;6-出油阀座;7-柱塞套;8-低压油腔;9-定位螺钉;10-柱塞;11-齿圈夹紧螺钉;12-油量调节套筒;13,15-上,下柱塞弹簧座;14-柱塞弹簧;15-供油定时调节螺钉;17-挺柱;18-滚轮轴;19-滚轮;20-喷油泵凸轮轴;21-凸轮;22-喷油泵体;23-供油量调节齿杆护帽;24-连轴节从动盘;25,26-轴承柱塞式喷油泵的组成：柱塞式喷油泵的组成：泵油机构泵油机构、供油量调节机构供油量调节机构、驱动机构驱动机构和和喷油泵体喷油泵体 驱动机构驱动机构 泵体泵体油量调节机构油量调节机构第五章第五章 柴油机燃油系统柴油机燃油系统5.4 5.4 柱塞式喷油泵柱塞式喷油泵 2 2、A型喷油泵的结构及工作原理型喷油泵的结构及工作原理 柱塞偶件柱塞偶件 出油阀偶件出油阀偶件（1）泵油机构）泵油机构 由柱塞套由柱塞套、柱塞、柱塞弹簧、上下柱塞弹、柱塞、柱塞弹簧、上下柱塞弹 簧簧座、出油阀、出油阀座、出油阀弹簧和出油阀座、出油阀、出油阀座、出油阀弹簧和出油阀紧座等零件组成。紧座等零件组成。柱塞套柱塞套和和柱塞柱塞构成构成柱塞偶件柱塞偶件柱塞偶件柱塞偶件 出油阀出油阀和和出油阀座出油阀座构成构成出油阀偶件出油阀偶件出油阀偶件出油阀偶件 功用：提高柴油压力并将其输送到喷油器功用：提高柴油压力并将其输送到喷油器第五章第五章 柴油机燃油系统柴油机燃油系统5.4 5.4 柱塞式喷油泵柱塞式喷油泵 2 2、A型喷油泵的结构及工作原理型喷油泵的结构及工作原理 柱塞偶件：柱塞和柱塞套柱塞偶件：柱塞和柱塞套 柱塞偶件的配合和柱塞的高速运动，柱塞偶件的配合和柱塞的高速运动，实现对燃油的增压。配合间隙在实现对燃油的增压。配合间隙在0.0015-0.0015-0.0025mm0.0025mm范围内。范围内。柱塞套柱塞套柱塞套柱塞套安装在安装在安装在安装在喷油泵体的座孔喷油泵体的座孔喷油泵体的座孔喷油泵体的座孔内，用内，用定位定位定位定位螺钉螺钉9 9固定固定固定固定，防止转动防止转动防止转动防止转动。柱塞套上的油孔与喷油泵内的低压油柱塞套上的油孔与喷油泵内的低压油腔相通。腔相通。第五章第五章 柴油机燃油系统柴油机燃油系统5.4 5.4 柱塞式喷油泵柱塞式喷油泵 2 2、A型喷油泵的结构及工作原理型喷油泵的结构及工作原理出油阀偶件出油阀偶件 出油阀和出油阀座。出油阀和出油阀座。出油阀偶件位于柱塞偶件的上方出油阀偶件位于柱塞偶件的上方出油阀座的下端面出油阀座的下端面出油阀座的下端面出油阀座的下端面与与柱塞套的上端柱塞套的上端柱塞套的上端柱塞套的上端面面面面接触，通过接触，通过拧紧出油阀紧座拧紧出油阀紧座拧紧出油阀紧座拧紧出油阀紧座使两使两者的接触面保持密合；同时，出油者的接触面保持密合；同时，出油阀弹簧将出油阀紧压在阀座上。阀弹簧将出油阀紧压在阀座上。第五章第五章 柴油机燃油系统柴油机燃油系统5.4 5.4 柱塞式喷油泵柱塞式喷油泵 2 2、A型喷油泵的结构及工作原理型喷油泵的结构及工作原理 （3）供油量调节机构）供油量调节机构 功用：根据柴油机负荷，功用：根据柴油机负荷，通过转动柱塞来调节循环供油量。通过转动柱塞来调节循环供油量。包括包括调节齿杆调节齿杆调节齿杆调节齿杆1 1，调节齿圈调节齿圈调节齿圈调节齿圈2 2和和控制套筒控制套筒控制套筒控制套筒3 3等零件组成。喷油等零件组成。喷油泵柱塞下端的泵柱塞下端的隼舌隼舌隼舌隼舌 嵌入嵌入控制套筒控制套筒控制套筒控制套筒3 3的豁口的豁口的豁口的豁口中。中。齿杆式供油量调节机构，改齿杆式供油量调节机构，改变柱塞与柱塞套的相对调节，由变柱塞与柱塞套的相对调节，由油门踏板油门踏板油门踏板油门踏板或或调速器调速器调速器调速器控制。控制。调节齿圈连同控制套筒带动调节齿圈连同控制套筒带动柱塞相对柱塞套转动，改变柱塞柱塞相对柱塞套转动，改变柱塞头部的头部的螺旋槽螺旋槽螺旋槽螺旋槽相对相对柱塞套油孔柱塞套油孔柱塞套油孔柱塞套油孔的的位置，以调节油量。位置，以调节油量。第五章第五章 柴油机燃油系统柴油机燃油系统5.4 5.4 柱塞式喷油泵柱塞式喷油泵 2 2、A型喷油泵的结构及工作原理型喷油泵的结构及工作原理 （4 4）驱动机构）驱动机构 功用；驱动柱塞功用；驱动柱塞 由凸轮轴与挺柱组件由凸轮轴与挺柱组件构成。构成。凸轮轴上凸轮的数目与喷油泵的凸轮轴上凸轮的数目与喷油泵的柱塞偶件数目相同；柱塞偶件数目相同；柴油机喷油泵凸轮轴的转速是曲柴油机喷油泵凸轮轴的转速是曲轴转速的一半，以实现凸轮轴一轴转速的一半，以实现凸轮轴一转之内向各气缸供油一次。转之内向各气缸供油一次。各凸轮间的夹角与汽缸数、各缸各凸轮间的夹角与汽缸数、各缸工作次序有关。工作次序有关。第五章第五章 柴油机燃油系统柴油机燃油系统5.4 5.4 柱塞式喷油泵柱塞式喷油泵 2 2、A型喷油泵的结构及工作原理型喷油泵的结构及工作原理 （6）工作原理）工作原理 驱动与泵油过程驱动与泵油过程 驱动柱塞过程：驱动柱塞过程：a)凸轮基圆部分：柱塞处于下凸轮基圆部分：柱塞处于下止点；凸轮上升段：凸轮推止点；凸轮上升段：凸轮推动挺柱，挺柱再推动柱塞上动挺柱，挺柱再推动柱塞上移，同时压缩柱塞弹簧。凸移，同时压缩柱塞弹簧。凸轮顶弧：柱塞到达上止点。轮顶弧：柱塞到达上止点。b)滚轮在凸轮的下降段滚动，滚轮在凸轮的下降段滚动，柱塞弹簧则推压柱塞，柱塞柱塞弹簧则推压柱塞，柱塞又推压挺柱下移，直到挺柱又推压挺柱下移，直到挺柱滚轮滚到凸轮的基圆面。滚轮滚到凸轮的基圆面。第五章第五章 柴油机燃油系统柴油机燃油系统5.4 5.4 柱塞式喷油泵柱塞式喷油泵 2 2、A型喷油泵的结构及工作原理型喷油泵的结构及工作原理 （6）工作原理）工作原理 泵油过程泵油过程 a)柱塞顶面柱塞顶面下移下移下移下移至至柱塞套油孔柱塞套油孔柱塞套油孔柱塞套油孔5 5以下，以下，随柱塞下移直到下止点，柴油从喷随柱塞下移直到下止点，柴油从喷油泵低压油腔经油孔油泵低压油腔经油孔5充入柱塞顶充入柱塞顶部的空腔或柱塞腔。部的空腔或柱塞腔。b)当柱塞从下止点上移的过程中，部当柱塞从下止点上移的过程中，部分柴油从柱塞腔油孔分柴油从柱塞腔油孔5挤回低压油挤回低压油腔。腔。c)柱塞继续上移，压油过程开始，柱柱塞继续上移，压油过程开始，柱塞腔内的油压骤然增高，克服出油塞腔内的油压骤然增高，克服出油阀弹簧阀弹簧8的预紧力，将出油阀的预紧力，将出油阀7顶起，顶起，当当减压环带减压环带减压环带减压环带全部离开全部离开全部离开全部离开出油阀座孔出油阀座孔出油阀座孔出油阀座孔之之后，高压柴油才能经出油阀的切槽后，高压柴油才能经出油阀的切槽供入高压油管供入高压油管。d)当柱塞上移至图当柱塞上移至图d的位置，柱塞腔的位置，柱塞腔内高压柴油经柱塞上的内高压柴油经柱塞上的直槽直槽直槽直槽，螺旋螺旋螺旋螺旋槽槽槽槽和和油孔油孔油孔油孔流回低压油腔，流回低压油腔，柱塞腔油柱塞腔油柱塞腔油柱塞腔油压降低，出油阀完全落座压降低，出油阀完全落座压降低，出油阀完全落座压降低，出油阀完全落座，供油终，供油终止止。第五章第五章 柴油机燃油系统柴油机燃油系统5.4 5.4 柱塞式喷油泵柱塞式喷油泵 2 2、A型喷油泵的结构及工作原理型喷油泵的结构及工作原理柱塞的有效行程：柱塞的有效行程：从柱塞顶面封闭柱塞套油孔（压油）开始到柱塞螺旋槽打开柱从柱塞顶面封闭柱塞套油孔（压油）开始到柱塞螺旋槽打开柱塞套油孔位置（停止供油）。塞套油孔位置（停止供油）。柱塞的几何行程：柱塞的几何行程：柱塞从下止点移动到上止点所经过的距离。柱塞从下止点移动到上止点所经过的距离。供油量的调节供油量的调节 当供油量调节机构的调节齿杆拉动柱塞转动时，柱塞上的当供油量调节机构的调节齿杆拉动柱塞转动时，柱塞上的螺旋槽螺旋槽与与柱塞套油柱塞套油孔孔之间相对位置变化，从而改变柱塞的有效行程，从而改变供油量。之间相对位置变化，从而改变柱塞的有效行程，从而改变供油量。第五章第五章 柴油机燃油系统柴油机燃油系统5.4 5.4 柱塞式喷油泵柱塞式喷油泵 2 2、A型喷油泵的结构及工作原理型喷油泵的结构及工作原理 （6）工作原理）工作原理 供油定时的调节供油定时的调节 供油定时是指喷油泵对外供油的时刻或曲轴转角，以供油供油定时是指喷油泵对外供油的时刻或曲轴转角，以供油提前角表示。提前角表示。供油提前角供油提前角为喷油为喷油泵出油到活塞在压缩过程上泵出油到活塞在压缩过程上止点之间曲轴所转过的角度止点之间曲轴所转过的角度 调整方法：改变调调整方法：改变调节螺钉的伸出长度使挺柱体节螺钉的伸出长度使挺柱体高度增加。高度增加。调节目的：保证各调节目的：保证各气缸供油提前角一致。气缸供油提前角一致。调节幅度较大时要调节幅度较大时要调整喷油泵调整喷油泵凸轮轴凸轮轴位置。位置。P型喷油泵的工作原理与型喷油泵的工作原理与A型喷油泵型喷油泵相同，结构有自己相同，结构有自己的特点。的特点。第五章第五章 柴油机燃油系统柴油机燃油系统5.4 5.4 柱塞式喷油泵柱塞式喷油泵 3 3、P型喷油泵的结构特点型喷油泵的结构特点 P型喷油泵的工作原理与型喷油泵的工作原理与A型喷油泵型喷油泵相同，结构有自己相同，结构有自己的特点。的特点。（1）封闭箱体结构封闭箱体结构封闭箱体结构封闭箱体结构 P型喷油泵采用不开侧窗口型喷油泵采用不开侧窗口的箱型封闭式喷油泵体。的箱型封闭式喷油泵体。（2）吊挂式柱塞套吊挂式柱塞套吊挂式柱塞套吊挂式柱塞套 喷油泵柱塞和出油阀偶件都装在喷油泵柱塞和出油阀偶件都装在有连接凸缘的柱塞套内；有连接凸缘的柱塞套内；柱塞套紧固螺栓将柱塞套凸柱塞套紧固螺栓将柱塞套凸缘紧固在泵体的上端面上。缘紧固在泵体的上端面上。起动槽的下边缘低于柱塞起动槽的下边缘低于柱塞顶面，供油迟后。顶面，供油迟后。（3）钢球式油量调节机构钢球式油量调节机构钢球式油量调节机构钢球式油量调节机构 调节拉杆、控制套筒和嵌调节拉杆、控制套筒和嵌入调节拉杆凹槽中的钢球入调节拉杆凹槽中的钢球6。移动调节拉杆，通过钢球。移动调节拉杆，通过钢球带动控制套筒使柱塞转动。带动控制套筒使柱塞转动。（4）压力润滑压力润滑压力润滑压力润滑 利用柴油机润滑系统主油道内的机油利用柴油机润滑系统主油道内的机油各润滑部位施行压力式润滑。各润滑部位施行压力式润滑。调节供油提前角的方法是加减调节垫片；调节供油提前角的方法是加减调节垫片；各缸供油量均匀性的调节是转动柱塞套。各缸供油量均匀性的调节是转动柱塞套。第五章第五章 柴油机燃油系统柴油机燃油系统5.4 5.4 柱塞式喷油泵柱塞式喷油泵 3 3、P型喷油泵的结构特点型喷油泵的结构特点 喷油提前器是自动调节供油提前角的装置喷油提前器是自动调节供油提前角的装置。机械式机械式喷油提前器喷油提前器利用离心力来调节供油提前角。利用离心力来调节供油提前角。第五章第五章 柴油机燃油系统柴油机燃油系统5.4 5.4 柱塞式喷油泵柱塞式喷油泵 4 4、喷油提前器