第五章柴油机燃料供给系.pptx
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1、第一节第一节概概 述述 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。的形成、燃烧和废气的排出任务。一、一、功用功用二、二、组成组成燃油供给装置:柴油箱、输油泵、柴油滤清器、喷油泵、喷油器等。燃油供给装置:柴油箱、输油泵、柴油滤清器、喷油泵、喷油器等。空气供给装置:空气滤清器、进气管道。空气供给装置:空气滤清器、进气管道。混合气形成装置:燃烧室。混合气形成装置:燃烧室。废气排出装置:排气管道、消音器。废气排出装置:排气管道、消音器。第1页/共75页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
2、泵喷油泵喷油器喷油器回油管回油管燃油箱燃油箱输油泵输油泵油水分离器油水分离器调速器调速器限压阀限压阀喷油提前器喷油提前器第2页/共75页发火性发火性发火性发火性指柴油的自燃能力;指柴油的自燃能力;指柴油的自燃能力;指柴油的自燃能力;16161616烷值越高,发火性越好。烷值越高,发火性越好。烷值越高,发火性越好。烷值越高,发火性越好。蒸发性蒸发性蒸发性蒸发性指柴油的汽化能力;其指标由柴油的蒸馏实验来确定。指柴油的汽化能力;其指标由柴油的蒸馏实验来确定。指柴油的汽化能力;其指标由柴油的蒸馏实验来确定。指柴油的汽化能力;其指标由柴油的蒸馏实验来确定。粘度粘度粘度粘度决定柴油的流动性;粘度越小,流动
3、性越好。决定柴油的流动性;粘度越小,流动性越好。决定柴油的流动性;粘度越小,流动性越好。决定柴油的流动性;粘度越小,流动性越好。凝点凝点凝点凝点指柴油冷却到开始失去流动性的温度。指柴油冷却到开始失去流动性的温度。指柴油冷却到开始失去流动性的温度。指柴油冷却到开始失去流动性的温度。三、柴油三、柴油1 1、使用性能指标、使用性能指标2 2、分类、分类按其所含重馏分的多少分为重柴油和轻柴油。按其所含重馏分的多少分为重柴油和轻柴油。3 3、牌号、牌号根据凝点编定。如根据凝点编定。如1010号、号、0 0号、号、-10-10号、号、-20-20号等号等第3页/共75页第二节第二节 可燃混合气的形成与燃烧
4、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一、可燃混合气的形成与燃烧一、可燃混合气的形成与燃烧 高温压缩空气高温压缩空气 柴油机可燃混合气的形成和燃烧都是直接在燃烧室内进行的。柴油机可燃混合气的形成和燃烧都是直接在燃烧室内进行的。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:空间雾化和油膜蒸发。可燃混合气形成方法有:空间雾化和油膜蒸发。第4页/共75页柴油燃烧的主要特点是:柴油燃烧的主要特点是:柴油燃烧的主要特点是:柴油燃烧的主要特点是:(1 1 1 1)燃料的混合和燃烧是在气缸内进行
5、的。)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。)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。第5页/共75页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(1 1)备燃期)备
6、燃期 从喷油开始从喷油开始开始着火燃烧为止开始着火燃烧为止(2 2)速燃期)速燃期 从燃烧开始从燃烧开始气缸内出现时为止气缸内出现时为止(3 3)缓燃期)缓燃期 从出现从出现出现为止出现为止(4 4)后燃期)后燃期 缓燃期以后的燃烧缓燃期以后的燃烧第6页/共75页二、燃烧室二、燃烧室分类:分类:分类:分类:统一式燃烧室统一式燃烧室统一式燃烧室统一式燃烧室 型型 球型球型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第7页/共75页第三节第三节 柴油滤清器柴油滤清器一、作用:一、作用:除去柴油中的尘土、水分或其他机械杂质和温度变化及空除去柴油中的尘土、水分或其他机械杂质
7、和温度变化及空气的接触过程从柴油中析出少量的石蜡,以降低对精密偶件的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。磨损,从而提高功率,降低油耗。二、分类二、分类 柴油粗滤器柴油粗滤器 柴油细滤器柴油细滤器 第8页/共75页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三、柴油滤清器结构三、柴油滤清器结构第9页/共75页四、两级柴油滤清器四、两级柴油滤清器 第一级粗滤器第一级粗滤器(纸质滤芯)(纸质滤芯)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)第10页/共75页第四节第四节 输输 油油 泵泵
8、一、作用:一、作用:保证低压油路中柴油的正常流动,克服柴油滤清器和管路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够量的柴油。中的阻力,并以一定的压力向喷油泵输送足够量的柴油。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。二、结构型式:二、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 三、活塞式输油泵的组成:三、活塞式输油泵的组成:第11页/共75页机械泵总成机械泵总成手油泵总成手油泵总成第12页/共75页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
9、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第13页/共75页(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
10、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。四、活塞式输油泵工作原理四、活塞式输油泵工作原理第14页/共75页(4 4)手油泵工作)手油泵工作手柄手柄喷油泵凸轮轴喷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口出油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用手油泵上下运动来泵油用手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,
11、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。第15页/共75页输油泵工作情况示意图第16页/共75页第17页/共75页输油泵输油泵调速器调速器三、三、A型喷油泵型喷油泵泵体泵体分泵分泵驱动轴驱动轴第18页/共75页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:(一)泵体部分(一)泵体部分形式:整体式、可分开式。形式:整体式、可分开式。A型喷油泵的构造型喷油泵的构造第19页/共75页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
12、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。(二)分泵的构造(二)分泵的构造 (以柱塞式喷油泵为例)(以柱塞式喷油泵为例)第20页/共75页直槽直槽45斜槽斜槽径向油孔径向油孔精密配合偶件:配合间隙为精密配合偶件:配合间隙为0.00150.0025mm要求:成对使用,不能互换。要求: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
13、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.柱塞偶件柱塞偶件第21页/共75页柱塞上行柱塞上行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)工作原理第22页/共75页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
14、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柱塞下行柱塞下行第23页/共75页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:直槽对准油孔。停油:直槽对准油孔。hg(3 3)油量调节)油量调节供油有效行程: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(
15、g)。)。第24页/共75页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:防止燃油倒流,保证供油作用: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第25页/共75页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
16、 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。第26页/共75页(三)油量调节机构(三)油量调节机构种类:拨叉式、齿杆式。种类:拨叉式、齿杆式。拨叉式组成:油量调节拉杆、拨叉、调节臂。拨叉式组成:油量调节拉杆、拨叉、调节臂。齿杆式组成:齿杆式组成:油量调节齿杆、油量调节齿杆、调节齿圈、调节齿圈、旋转衬套、旋转衬套、凸块
17、。凸块。第27页/共75页(四)传动机构(四)传动机构驱动柱塞往复运动驱动柱塞往复运动滚轮传动部件:滚轮、长槽、(垫块)滚轮传动部件: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。第28页/共75页h hh h传动机构由凸轮轴和滚轮体总成组成。传动机构由凸轮轴和滚轮体总成组成。喷油泵凸轮轴是曲轴通过齿轮驱动的,曲轴转两圈,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油一次,二者各缸喷油一次,凸轮轴只需转一圈就喷油一次,二者速比为速比为
18、2121。滚滚 轮轮调整螺钉调整螺钉滚轮架滚轮架第29页/共75页第六节第六节 转子分配式喷油泵转子分配式喷油泵一、径向压缩式分配泵一、径向压缩式分配泵 (略讲)(略讲)滑片式二级输油泵;滑片式二级输油泵;高压泵高压泵油量控制阀油量控制阀供油提前角自动调节机构供油提前角自动调节机构 1、组成:、组成:2 2、工作过程:、工作过程:进油、泵油和配油三个过程。进油、泵油和配油三个过程。3 3、优缺点:、优缺点:零件数目少,结构紧凑,通用性高,防污性好等优零件数目少,结构紧凑,通用性高,防污性好等优点;由于对分配转子和分配套筒、柱塞和柱塞孔的配合点;由于对分配转子和分配套筒、柱塞和柱塞孔的配合精度要
19、求较高,滚柱座结构复杂及内凸轮加工不便等缺精度要求较高,滚柱座结构复杂及内凸轮加工不便等缺点。所以近年来已很少应用。点。所以近年来已很少应用。第30页/共75页二、轴向压缩式分配泵(二、轴向压缩式分配泵(VEVE泵)泵)1 1、结构:、结构:驱动机构;第二级滑片式输油泵;高压泵头;驱动机构;第二级滑片式输油泵;高压泵头;供油提前角自动调节机构;调速器。供油提前角自动调节机构;调速器。高压泵头高压泵头第二级滑片第二级滑片式输油泵式输油泵供油提前角自供油提前角自动调节液压缸动调节液压缸最大供油量最大供油量调节螺钉调节螺钉第31页/共75页喷油器喷油器燃油箱燃油箱一级膜片式输油泵一级膜片式输油泵油水
20、分离器油水分离器燃油滤清器燃油滤清器回油管回油管第32页/共75页A向A向平面凸轮盘、滚轮架及滚轮使分配柱塞既转动平面凸轮盘、滚轮架及滚轮使分配柱塞既转动又轴向移动,滚轮架固定不动;四缸发动机,分配又轴向移动,滚轮架固定不动;四缸发动机,分配柱塞转一周,往复运动四次。柱塞转一周,往复运动四次。第33页/共75页第34页/共75页2 2、工作原理、工作原理 (1 1)供油过程)供油过程 当平面凸轮盘的凹下当平面凸轮盘的凹下部分转至与滚轮接触时,柱部分转至与滚轮接触时,柱塞弹簧将分配柱塞向左推移,塞弹簧将分配柱塞向左推移,柱塞腔容积增大。进油槽与柱塞腔容积增大。进油槽与柱塞套上的进油孔相通,柴柱塞
21、套上的进油孔相通,柴油经油道流入柱塞右端腔室油经油道流入柱塞右端腔室和中心油道内。和中心油道内。第35页/共75页(2 2)泵油过程)泵油过程 平面凸轮盘凸起部分与平面凸轮盘凸起部分与滚轮接触时,分配柱塞边转滚轮接触时,分配柱塞边转边右移。进油孔关闭,柱塞边右移。进油孔关闭,柱塞腔内燃油压力升高,柱塞上腔内燃油压力升高,柱塞上分配孔与柱塞套上的出油孔分配孔与柱塞套上的出油孔之一相通,高压柴油即经中之一相通,高压柴油即经中心油道、分配孔、出油阀流心油道、分配孔、出油阀流向喷油器,喷入燃烧室。向喷油器,喷入燃烧室。第36页/共75页(3 3)停油过程)停油过程 柱塞在平面凸轮的柱塞在平面凸轮的推动
22、下继续右移,左端推动下继续右移,左端的泄油孔移出油量调节的泄油孔移出油量调节套筒与分配泵内腔相通套筒与分配泵内腔相通时,柱塞腔内的高压油时,柱塞腔内的高压油立即经泄油孔流入泵体立即经泄油孔流入泵体内腔中,柴油压力立即内腔中,柴油压力立即下降,供油停止。下降,供油停止。第37页/共75页(4 4)泵油提前角自动调节过程)泵油提前角自动调节过程 稳定运转时稳定运转时活塞左右端力相等,处于平活塞左右端力相等,处于平衡位置。衡位置。转速升高时转速升高时二级滑片式输油泵出口压力二级滑片式输油泵出口压力增大,活塞右端压力增大,活增大,活塞右端压力增大,活塞左移,带动滚轮架转动一定塞左移,带动滚轮架转动一定
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