第五章 柴油机供给系.ppt

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1、第五章第五章 柴油机燃料供给系柴油机燃料供给系(diesel-engine fuel system)第一节第一节 柴油机供给系的组成柴油机供给系的组成第二节第二节 可燃混合气的形成与燃烧室可燃混合气的形成与燃烧室第三节第三节 喷油器喷油器第四节第四节 喷油泵喷油泵第五节第五节 调速器调速器第六节第六节 废气涡轮增压废气涡轮增压第一节第一节 柴油机供给系的组成柴油机供给系的组成 柴油机供给系的组成柴油机供给系的组成 1.1.燃油供给装置燃油供给装置 2.2.空气供给装置空气供给装置 3.3.混合气形成装置混合气形成装置 4.4.废气排出装置废气排出装置 第二节第二节 可燃混合气的形成与燃烧室可燃

2、混合气的形成与燃烧室一、可燃混合气的形成与燃烧一、可燃混合气的形成与燃烧供油提前角供油提前角(fuel supply advance angle)fuel supply advance angle)喷油提前角喷油提前角(fuel injection advance angle)fuel injection advance angle)第二节第二节 可燃混合气的形成与燃烧室可燃混合气的形成与燃烧室一、可燃混合气的形成与燃烧一、可燃混合气的形成与燃烧混合气的形成与燃烧过程按混合气的形成与燃烧过程按曲轴转角划分为四个阶段：曲轴转角划分为四个阶段：（1 1）备燃期）备燃期（2 2）速速燃燃期期：速速燃

3、燃期期的的燃燃烧情况与备燃期长短有关。烧情况与备燃期长短有关。（3 3）缓燃期）缓燃期（4 4）后燃期）后燃期第二节第二节 可燃混合气的形成与燃烧室可燃混合气的形成与燃烧室一、可燃混合气的形成与燃烧一、可燃混合气的形成与燃烧由由于于柴柴油油的的蒸蒸发发性性和和流流动动性性较较汽汽油油差差，并并且且柴柴油油机机的的混混合合气气形形成成时时间间较较汽汽油油机机短短。因因此此柴柴油油 机机的的可可燃燃混混合合气气的的品品质质较较汽汽油油机机差差。为为改改善善混混合合气气形形成成的的条条件件，不不致致出出现现太太长长的的备备燃燃期期，保保证证柴柴油油机机工工作作柔柔和和，除除了了选选用用十十六六烷烷值

4、值较较高高的的柴柴油油，采采用用较较高高的的压压缩缩比比，以以提提高高气气缸缸内内空空气气温温度度，促促进进柴柴油油蒸蒸发发外外，对对柴柴油油机机供供给给系系提提出出如下要求：如下要求：第二节第二节 可燃混合气的形成与燃烧室可燃混合气的形成与燃烧室一、可燃混合气的形成与燃烧一、可燃混合气的形成与燃烧 1)1)喷喷油油压压力力必必须须足足够够高高，一一般般在在1010MPaMPa以以上，以利于柴油雾化；上，以利于柴油雾化；2)2)在在燃燃烧烧室室内内组组织织强强烈烈的的空空气气运运动动，促促进柴油与空气的均匀混合。进柴油与空气的均匀混合。柴油机供给系要求柴油机供给系要求第二节第二节 可燃混合气的

5、形成与燃烧室可燃混合气的形成与燃烧室一、可燃混合气的形成与燃烧一、可燃混合气的形成与燃烧此此外外，为为使使发发动动机机能能可可靠靠地地工工作作，柴柴油油机机供供给给系还应保证：系还应保证：1)1)在在一一个个工工作作循循环环内内，各各缸缸均均喷喷油油一一次次，其其次次序序与选定的发动机发火次序相符。与选定的发动机发火次序相符。2)2)能能随随发发动动机机负负荷荷的的不不同同而而相相应应改改变变供供油油量量，且且各缸的供油量是一致的；各缸的供油量是一致的；3)3)各缸有同一的喷油提前角，并且在一定程度上各缸有同一的喷油提前角，并且在一定程度上可以根据发动机工况进行统一调节。可以根据发动机工况进行

6、统一调节。第二节第二节 可燃混合气的形成与燃烧室可燃混合气的形成与燃烧室一、可燃混合气的形成与燃烧一、可燃混合气的形成与燃烧二、燃烧室二、燃烧室统一式燃烧室统一式燃烧室分隔式燃烧室分隔式燃烧室第三节第三节 喷油器喷油器二、分类二、分类 将将柴柴油油雾雾化化成成较较细细的的颗颗粒粒，并并把把它它们们分分布到燃烧室中。布到燃烧室中。孔式喷油器孔式喷油器(injector injector with with hole nozzle)hole nozzle)轴针式喷油器轴针式喷油器一、功用一、功用第四节第四节 喷油泵喷油泵(fuel injection pump)fuel injection pum

7、p)一、功用一、功用定定 时时、定定 量量 地地 向向 喷喷 油油 器器 输输 送送 高高 压压 燃燃 油油(high high pressure oil)pressure oil)二、柱塞式喷油泵的结构与工作原理柱塞式喷油泵的结构与工作原理结构结构工作原理工作原理供油量调节供油量调节第四节第四节 喷油泵喷油泵(fuel injection pump)fuel injection pump)一、功用一、功用二、柱塞式喷油泵的结构与工作原理柱塞式喷油泵的结构与工作原理三、转子分配式喷油泵三、转子分配式喷油泵1.1.经向压缩式分配泵经向压缩式分配泵第四节第四节 喷油泵喷油泵(fuel inject

8、ion pump)fuel injection pump)一、功用一、功用二、柱塞式喷油泵的结构与工作原理柱塞式喷油泵的结构与工作原理三、转子分配式喷油泵三、转子分配式喷油泵1.1.经向压缩式分配泵经向压缩式分配泵2.2.轴向压缩式分配泵轴向压缩式分配泵第五节第五节 调速器调速器一、调速器设置原因与功用一、调速器设置原因与功用1.1.喷油泵的速度特性喷油泵的速度特性 在油量调节拉杆位置不变时，供油量在油量调节拉杆位置不变时，供油量随转速变化的关系。发动机转速增大，供随转速变化的关系。发动机转速增大，供油量略有增大；发动机转速减小，供油量油量略有增大；发动机转速减小，供油量略微减少。略微减少。第

9、五节第五节 调速器调速器一、调速器设置原因与功用一、调速器设置原因与功用1.1.喷油泵的速度特性喷油泵的速度特性2.2.原因与功用原因与功用喷油泵的速度特性对工况多变的车用柴油机非常喷油泵的速度特性对工况多变的车用柴油机非常不利。使柴油车超速和怠速不稳。不利。使柴油车超速和怠速不稳。第五节第五节 调速器调速器一、调速器设置原因与功用一、调速器设置原因与功用二、调速器的种类调速器的种类1.1.两速调整器两速调整器限限制制发发动动机机最最高高转转速速和和稳稳定定怠怠速速而而自自动动进进行行供供油量调节。油量调节。2.2.全速调整器全速调整器不仅限制超速和稳定怠速，而且能使发动机在不仅限制超速和稳定

10、怠速，而且能使发动机在其工作转速范围内任一选定的转速下稳定工作。其工作转速范围内任一选定的转速下稳定工作。第六节第六节 废气涡轮增压废气涡轮增压 一、涡轮增压的特点一、涡轮增压的特点 柴油机油耗低，但输出功率也低，解决这一柴油机油耗低，但输出功率也低，解决这一问题的最好方法是利用涡轮增压，提高输出转矩问题的最好方法是利用涡轮增压，提高输出转矩 。具体特点如下：。具体特点如下：1.1.可提高功率可提高功率30%30%100%100%甚至更多，降低燃油甚至更多，降低燃油消耗。消耗。2.2.对对于于高高原原地地区区使使用用的的发发动动机机可可以以恢恢复复功功率率，降低油耗。降低油耗。第六节第六节 废

11、气涡轮增压废气涡轮增压 一、涡轮增压的特点一、涡轮增压的特点 3.3.提高汽车装载质量。提高汽车装载质量。4.4.排排烟烟浓浓度度降降低低，废废气气中中COCO和和HCHC含含量量明明显减少，显减少，NONOx x含量也较少。含量也较少。5.5.发动机工作较柔和，噪声比较小。发动机工作较柔和，噪声比较小。第六节第六节 废气涡轮增压废气涡轮增压 一、涡轮增压的特点一、涡轮增压的特点二、涡轮增压器的工作原理二、涡轮增压器的工作原理 增增压压发发动动机机使使用用的的增增压压器器有有二二种种，即即涡涡轮轮增增压器和机械增压器。压器和机械增压器。涡涡轮轮增增压压器器：利利用用排排气气时时的的能能量量做做

12、动动力力源源。废废气气喷喷到到涡涡轮轮叶叶片片上上，驱驱动动涡涡轮轮轴轴旋旋转转，泵泵送送空空气气 。其其增增压压原原理理是是使使空空气气流流速速加加速速产产生生增增压压效效益益。当当发发动动机机处处于于低低速速时时，排排气气气气流流速速度度也也较较慢慢 ，使使涡涡轮轮叶叶片片转转速速下下降降，这这时时涡涡轮轮增增压压器器的的增增压压效效果果也也很很低低。反反之之，增增压压效效果果十十分分明明显显。一一 般般提提到到的的增压发动机主要是指涡轮增压发动机。增压发动机主要是指涡轮增压发动机。机械增压器：机械增压器：通过发动机同通过发动机同轴旋转带动齿轴旋转带动齿轮，转动空气轮，转动空气压缩机，使发

13、压缩机，使发动机增压。动机增压。第六节第六节 废气涡轮增压废气涡轮增压一、涡轮增压的特点一、涡轮增压的特点二、涡轮增压器的工作原理二、涡轮增压器的工作原理三、涡轮增压器的结构三、涡轮增压器的结构 为为了了利利用用排排气气能能量量，一一般般将将涡涡轮轮增增压压器器布布置置在在排排气气管管中中，使使进进气气管管路路布布置置很很复复杂。杂。1.1.涡涡轮轮叶叶片片：也也叫叫涡涡轮轮，又又叫叫涡涡轮轮转转子子。叶叶片片受受排排气气冲冲击击之之后后产产生生旋旋转转运运动动。叶叶片和轴是一个零件。片和轴是一个零件。第六节第六节 废气涡轮增压废气涡轮增压 一、涡轮增压的特点一、涡轮增压的特点二、涡轮增压器的

14、工作原理二、涡轮增压器的工作原理 三、涡轮增压器的结构三、涡轮增压器的结构 2.2.中中冷冷器器：使使用用涡涡轮轮增增压压空空气气使使空空气气温温度度上上升升很很高高，空空气气密密度度下下降降，减减小小充充气气效效率率。在在涡涡轮轮增增压压器器和和节节气气门门之之间间布布置置一一个空气冷却器，即中冷器，降低进气温度。个空气冷却器，即中冷器，降低进气温度。第六节第六节 废气涡轮增压废气涡轮增压 一、涡轮增压的特点一、涡轮增压的特点二、涡轮增压器的工作原理二、涡轮增压器的工作原理 三、涡轮增压器的结构三、涡轮增压器的结构 3.3.排排气气旁旁通通阀阀：在在涡涡轮轮增增压压发发动动机机上上，涡涡轮轮

15、的的转转速速大大约约是是发发动动机机转转速速的的平平方方。当当发发动动机机转转速速很很高高时时，涡涡轮轮增增压压压压力力很很高高，为为防防止止涡涡轮轮增增压压太太大大，在在排排气气系系统统中中布布置置的的排排气气旁通阀限制涡旁通阀限制涡 轮增压器最高增压压力。轮增压器最高增压压力。第五章第五章 柴油机供给系柴油机供给系第一节第一节 柴油及其使用性能柴油及其使用性能1.分类1）轻柴油：用于高速柴油机（汽车用）2）重柴油：用于中、低速柴油机2.使用性能1）发火性柴油的自燃能力，用十六烷值表示。2）蒸发性用馏程和闪点表示闪点：在一定的实验条件下，当柴油蒸气与周围空气形成的混合气接近火焰时，开始出现闪

16、火的温度。闪点低，蒸发性好。3）低温流动性用柴油的凝点和冷滤点评定冷滤点：在特定的实验条件下，在1min内柴油开始不能流过过滤器20mL时的最高温度。4）粘度第二节第二节 燃油系统的功用及组成燃油系统的功用及组成一、柴油机混合气形成特点（1）可燃混合气的形成方式A、空间雾化混合B、油膜蒸发混合（2）可燃混合气的形成与燃烧A、备燃期B、速燃期C、缓燃期D、后燃期二、柴油机燃烧室三、柴油机燃油系统的功用1.定时、定量、定压将洁净柴油按一定规律喷入燃烧室；2.在每一个工作循环内，各气缸均喷油一次，喷油次序与气缸工作顺序一致；3.根据柴油机负荷的变化自动调节循环供油量；4.储存一定数量的柴油。四、柴油

17、机燃油系统的组成第三节第三节 燃油系统的主要构件及工作原理燃油系统的主要构件及工作原理1.喷油器1）功用将柴油雾化成微小的颗粒送入燃烧室。2）分类（1）开式（2）闭式：孔式和轴针式3）工作原理2.喷油泵1）功用：按柴油机运行工况和气缸工作顺序，以一定规律，定时定量地向喷油器输送高压燃油。2）要求：（1）各缸供油量相等；（2）各缸供油提前角相同；（3）各缸供油持续角一致；（4）能迅速切断供油。3）工作原理A.柱塞式喷油泵1-柱塞套 2-柱塞 3、5-柱塞套油孔 4-柱塞腔 6-调节齿杆 7-直槽 8-螺旋槽 9-循环供油量容积 10-控制套筒 11-调节齿圈 12-调节齿圈紧固螺钉B.分配式喷油

18、泵3.调速器1）功用：根据柴油机负荷的变化，自动增减喷油泵的供油量，使柴油机能以稳定的转速运转。2）分类：（1）两极式能保持柴油机平稳的怠速，防止游车或熄火；又能限制柴油机不超过某一最大转速，从而防止了超速（飞车）。至于中间转速，则利用人工调节供油量。（2）全程式能根据负荷的大小保持和调节任一选定的转速的调速器。(1)组成3)离心式两速调速器的组成与工作原理。断油熄火位置(2)工作原理起动加浓工况位置怠速工况位置中等负荷位置全负荷位置超负荷工况和扭矩矫正器(1)组成供油拉杆弹簧摇臂调速弹簧调速套筒飞块校正弹簧怠速稳定弹簧调速杠杆浮动杠杆怠速调整螺钉支持杆起动弹簧4)离心式全速调速器的组成与工作

19、原理加油减油全速调速器基本原理(2)工作原理踩油门踏板加油加油减油全速调速器基本原理当车速升高时加油减油全速调速器基本原理当车速降低时加油减油全速调速器基本原理加油减油全速调速器基本原理起动加浓工况怠速工况中等负荷和全负荷位置超负荷工况和扭矩矫正器5）熄火调速器小结1.当转速增加时，离心力增大，此力将使供油拉杆向减油方向移动。2.调速弹簧弹簧弹力将使供油拉杆向增油的方向移动。3.在全速调速器中，改变操纵手柄的位置，即改变调速弹簧的弹力。4.柴油机稳定运转，必须达到两个平衡，即输出扭矩与阻力矩平衡，调速器的调速弹簧与离心力平衡。5.调速过程不是复位，而是在新的条件下建立新的平衡。第四节第四节 电控柴油机喷射系统电控柴油机喷射系统一、柴油机电子控制技术的优点1、具有多功能的自动调节性能2、减轻重量、缩小尺寸、提高柴油机的紧凑性3、部件安装：连接方便，提高了维修性4、具有自诊断、检测功能二、电控柴油机喷射系统控制原理与分类1、控制原理2、电控柴油喷射系统分类（1）根据喷油量的控制方式A、位置控制B、时间控制（2）电控柴油喷射系统根据产生高压燃油的机构，分为：A、直列泵电控喷射系统B、分配泵电控喷射系统C、泵喷油器电控喷射系统D、单缸泵电控喷射系统E、共轨式电控喷射系统