汽车发动机构造与检修PPT课件第5章.ppt

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1、1第第5 5章章 柴油机燃料供给系的构造与维修柴油机燃料供给系的构造与维修 5.1 燃料供给系的分类与组成燃料供给系的分类与组成 柴油机燃料供给系的功用是完成燃料的储存、滤清和输送工作，按柴油机各种不同工况的要求，定时、定量、定压并以一定的喷油质量将柴油喷入燃烧室，使其与空气迅速而良好的混合与燃烧，最后将废气排入大气中。根据喷油的控制方式不同，柴油机燃料供给系分为机械式和电控式燃料供给系。5.1.1 机械式燃料供给系机械式燃料供给系 1.组成柴油机燃料供给系组成简图 1-放气螺塞;2-加油螺塞;3-燃油滤清器;4-手油泵;5-输油泵;6-喷油泵;7-自动供油提前器;8-柴油箱;9-离心式调速器

2、;10-回油管;11-回油间;12-喷油器;13-高压油管 2第第5 5章章 柴油机燃料供给系的构造与维修柴油机燃料供给系的构造与维修 2.燃料供给系统主要零部件及功用 3.燃料供给路线 （1）低压回路 （2）高压回路 （3）回油油路 4.工作原理 柴油机工作时，输油泵将柴油从油箱经柴油机粗滤器吸入，压送到油水分离器、燃油滤清器，滤清后的柴油经油管流到喷油泵总成。通过喷油泵使柴油压力增加，并将高压柴油定时定量地经高压油管压送到喷油器。喷油器将柴油喷射进气缸内，形成雾状燃油燃烧作功，喷油器多余的柴油经回油管流回到油箱。5.1.2 电控式燃料供给系电控式燃料供给系 1.电控系统的组成 电控系统由传

3、感器、控制器（电控单元）和执行器三部分组成。2.电控系统的分类 （1）按柴油机电控喷射方式分类 按柴油机电控喷射方式分类，可分为位置控制和时间控制两大类。位置控制式系统：它是在柴油机原用Bosch柱塞式喷油泵及泵-喷油器的基础上，进行改造并加装电子控制的执行器来达到控制目的的。3第第5 5章章 柴油机燃料供给系的构造与维修柴油机燃料供给系的构造与维修 时间控制式系统：其工作原理是高速电磁阀直接控制高压燃油的导通，一般情况下，可以制成在电磁阀关闭点，即喷油开始；电磁阀打开点，即喷油终止。（2）按照喷油泵控制方法的分类 按照喷油泵控制方法的不同，柴油机电控系统分为分配式、直列式和共轨式。博世蓄压式

4、共轨燃油喷射系统的组成1-燃油箱；2-燃油粗滤器；3-输油泵；4-滤清器；5-低压燃油油管；6-高压泵；7-高压燃油油管；8-共轨器；9-喷油器；10-回油管；11-电控单元（ECU）3.工作原理 电控柴油喷射系统的工作原理与电控汽油喷射系统相仿，其间最大的区别在于喷油量控制和喷油时刻的控制。电子控制单元根据发动机转速和加速踏板开度决定基本喷油量和喷油时刻，并依据冷却水温度、进气温度、进气压力以及发动机运转的过渡条件等参量，对基本喷油量和基本喷油时刻进行修正，最后确定最佳喷油量和喷油时刻。4第第5 5章章 柴油机燃料供给系的构造与维修柴油机燃料供给系的构造与维修 5.2燃料供给系低压油路主要部

5、件的结构与工作原理燃料供给系低压油路主要部件的结构与工作原理 5.2.1 燃油滤清器的结构与工作原理燃油滤清器的结构与工作原理 1.组成 2.功用 3.工作原理 5.2.2 输油泵的结构与工作原理输油泵的结构与工作原理 1.功用 2.形式 活塞式、膜片式、齿轮式和叶片式。5.3 燃料供给系高压油路主要部件的结构与工作原理燃料供给系高压油路主要部件的结构与工作原理 5.3.1 喷油器的结构与工作原理喷油器的结构与工作原理 1.功用 2.类型与结构 喷油器按结构型式可分为开式和闭式两大类。车用柴油机多采用闭式喷油器。闭式喷油器在不喷油时，其针阀封闭喷孔，使喷油器的油腔与燃烧室隔开。闭式喷油器常见的

6、型式有两种：孔式喷油器和轴针式喷油器。5第第5 5章章 柴油机燃料供给系的构造与维修柴油机燃料供给系的构造与维修 5.3.2 喷油泵的结构与工作原理喷油泵的结构与工作原理 1.喷油泵的功用与结构形式 （1）功用：是接收输油泵送来的低压柴油，根据发动机的不同工况，定压、定时、定量地向喷油器输送高压柴油。（2）结构形式 柱塞式喷油泵：目前大多数柴油机所采用。喷油泵喷油器：用于PT燃油供给系统。转子分配式喷油泵：用于电子控制柴油机燃油喷射系统。2.柱塞式喷油泵的结构与工作原理 6第第5 5章章 柴油机燃料供给系的构造与维修柴油机燃料供给系的构造与维修柱塞偶件的结构 出油阀构造 柱塞式喷油泵泵油原理l

7、-柱塞；2-柱塞套；3-斜槽；4、8-油孔；5-出油阀座；6-出油阀；7-出油阀弹簧7第第5 5章章 柴油机燃料供给系的构造与维修柴油机燃料供给系的构造与维修齿杆式油量调节机构1-柱塞；2-控制套筒；3-可调齿圈；4-油量调节齿杆；5-柱塞套齿杆式油量调节机构的组成l-出油阀压紧座；2-出油阀弹簧；3-出油阀；4-喷油泵壳体；5-低压油腔；6-油量调节齿杆；7-控制套筒8-柱塞弹簧；9-导板；10-凸轮轴；11-滚轮架；12-柱塞；13-可调齿圈；14-进油孔；15-柱塞套8第第5 5章章 柴油机燃料供给系的构造与维修柴油机燃料供给系的构造与维修齿杆式油量调节机构工作情况(a)不供油 (b)部

8、分供油 (c)供油量最大6-油量凋节齿杆；7-控制套筒；12-柱塞；13-可调齿圈；15一柱塞套拨叉式油量调节机构1-供油拉杆；2-调节叉；3-调节臂；4-柱塞；5-衬套；6-锁紧螺钉9第第5 5章章 柴油机燃料供给系的构造与维修柴油机燃料供给系的构造与维修 喷油泵泵油的迟早决定喷油器喷油的迟早，它对柴油机的工作性能影响很大。为保证形成良好的可燃混合气和改善燃烧过程，必须有一定的喷油提前角，对于多缸柴油机，还应保证各缸喷油提前角一致。最佳喷油提前角是在柴油机额定转速与全负荷下由实验确定的，它的数值因柴油性能和发动机工况而异。同时由于凸轮和滚轮等传动部件的磨损，喷油提前角也有所改变。为此，喷油提

9、前角必须可以调整。实际上，喷油提前角的调整是通过对喷油泵的供油提前角的调整而实现的。喷油泵供油提前角的调整方法有两种：一是通过调整联轴节或供油提前角自动调节器来改变喷油泵凸轮轴与柴油机曲轴的相对角位置，使各分泵的供油提前角作相同数量的调整。二是通过改变滚轮传动部件的高度，实现单个分泵的供油提前角的调整，以此保证多缸发动机的供油提前角一致。此法是通过转动调整螺钉来实现的。当松开锁紧螺母拧出调整螺钉时，滚轮传动部件高度h增大，于是柱塞封闭柱塞套上进油孔的时刻提前，即供油提前角增大；反之，供油提前角减小，调整合适后应及时锁紧。10第第5 5章章 柴油机燃料供给系的构造与维修柴油机燃料供给系的构造与维

10、修 3.转子分配式喷油泵的结构与工作原理 （1）VE分配泵喷油系统的油路 （2）VE转子分配泵结构组成11第第5 5章章 柴油机燃料供给系的构造与维修柴油机燃料供给系的构造与维修VE分配泵(a)装有VE型转子分配泵的柴油机燃料供给系统；(b)分配泵结构1-膜片式输油泵；2-燃油箱；3-叶片式输油泵；4-调速器驱动齿轮；5-滚轮机构；6-凸轮盘；7-供油提前角自动调节油缸；8-分配转子回位机构；9-油量控制滑套；10-分配转子；11-出油阀总成；12-出油阀压紧座；13-喷油器；14-张力杠杆限位销钉；15-起动杠杆；16-张力杠杆；17-最大供油量调节螺钉；18-预调杠杆；19-溢流喉管；20

11、-停车操纵杆；21-滑动套筒；22-调速弹簧；23-操纵杆；24-离心飞块总成；25-调压阀；26-溢流阀；27-燃油滤清器；28-分配泵驱动轴；29-联轴器；30-分配套筒；31-高压泵头；32-怠速调节螺钉；33-高速调节螺钉；M1-预调杠杆轴；M2-起动杠杆轴12第第5 5章章 柴油机燃料供给系的构造与维修柴油机燃料供给系的构造与维修 驱动轴由柴油机曲轴定时齿轮驱动。驱动轴带动叶片式输油泵工作，并通过调速器驱动齿轮带动调速器轴旋转。在驱动轴的右端通过联轴器，与平面凸轮盘连接，利用平面凸轮盘上的传动销带动分配柱塞。柱塞弹簧将分配柱塞压紧在平面凸轮盘上，并使平面凸轮盘压紧滚轮。滚轮轴嵌入静止

12、不动的滚轮架上。当驱动轴旋转时，平面凸轮盘与分配柱塞同步旋转，而且在滚轮、平面凸轮和柱塞弹簧的共同作用下，凸轮盘还带动分配柱塞在柱塞套内作往复运动。往复运动使柴油增压，旋转运动进行柴油分配。滚轮、联轴器及平面凸轮20-滚轮架；21-联轴器；22-滚轮柱塞的驱动装置 13第第5 5章章 柴油机燃料供给系的构造与维修柴油机燃料供给系的构造与维修柱塞的驱动 泵油机构1-断油电磁阀；2-进油孔；3-柱塞套；4-出油阀紧座；5-出油阀偶件；6-出油孔；7-泵头；8-柱塞弹簧；9-油量调节套筒；10-柱塞；11-平面凸轮盘；12-滚轮 （3）VE分配泵的工作过程 进油过程 泵油过程 停油过程 压力平衡过程

13、14第第5 5章章 柴油机燃料供给系的构造与维修柴油机燃料供给系的构造与维修 VE型分配泵的工作过程(a)进油过程；(b)泵油过程；(c)停油过程；(d)压力平衡过程l-断油阀；2-进油孔；3-进油槽；4-柱塞腔；5-喷油器；6-出油阀；7-分配油道；8-出油孔；9-压力平衡孔；10-中心油孔；11-泄油孔；12-平面凸轮盘；13-滚轮；14-分配柱塞；15-油量调节套筒；16-压力平衡槽；17-进油道；18-燃油分配孔；19-喷油泵体；20-柱塞套15第第5 5章章 柴油机燃料供给系的构造与维修柴油机燃料供给系的构造与维修 5.4 调速器的结构与工作原理调速器的结构与工作原理 调速器的功用与

14、分类 1.调速器的功用：是根据柴油机负荷与转速的变化自动调节喷油泵供油量，以限制或稳定发动机怠速及防止发动机“飞车”（柴油机转速急剧升高无法控制的现象）。2.分类：按其功能可分为两速式和全速式调速器。（1）两速式调速器：稳定怠速限制柴油机最高转速，防止发动机“飞车”。在最低与最高转速之间，调速器不起作用，此时柴油机转速是由驾驶员通过加速踏板直接操纵喷油泵油量调节机构来实现的。它主要用于在道路行驶的柴油汽车上。（2）全速式调速器：不仅稳定怠速限制柴油机最高转速，防止发动机“飞车”，而且能控制柴油机从怠速到最高限制转速范围内任何转速下的喷油量，以维持柴油机在任一给定转速下的稳定运转。它主要用于负荷

15、、转速变化较大的汽车、拖拉机和工程机械上。16第第5 5章章 柴油机燃料供给系的构造与维修柴油机燃料供给系的构造与维修 5.5 柴油机电子控制系统的组成与基本原理柴油机电子控制系统的组成与基本原理 5.5.1 柴油机电子控制系统的组成柴油机电子控制系统的组成 柴油机电控系统通常由三部分组成：传感器及其他信号输入装置、电子控制单元（ECU）和执行器。5.5.2 柴油机电子控制系统的基本原理柴油机电子控制系统的基本原理 1.基本工作原理 当由传感器检测到的发动机的某一实际参数输入ECU后，首先与存储器中的相应参数和最优运行结果比较，如果两者相同，则电控系统保持原状态，发动机继续按当前状态运行。实际

16、参数偏离目标参数时，ECU将根据偏离值的大小和方向按一定的控制对策进行有关信息的处理，使发动机相应参数或状态向目标逼近，接近程度也可由相应传感器来检测，并将检测结果反馈给ECU，实现闭环控制，使柴油机按最佳状态运行。电控柴油喷射系统还可以和整车传动装置的ECU、制动防抱系统（ABS）的ECU及其他系统的ECU互通数据，从而实现整车的电子控制。2.主要控制功能 （1）喷油量的控制；（2）怠速转速等的控制；（3）起动喷油量的控制；（4）各缸喷油量不均匀的修正；（5）喷油正时的控制17第第5 5章章 柴油机燃料供给系的构造与维修柴油机燃料供给系的构造与维修 5.6 柴油机电子控制系统喷油泵的结构与基

17、本原理柴油机电子控制系统喷油泵的结构与基本原理 5.6.1 电子控制柱塞式喷油泵结构与工作原理电子控制柱塞式喷油泵结构与工作原理 电子控制柱塞式喷油泵保留了原直列泵的凸轮柱塞泵油、齿圈齿条控制供油量的结构，只是将原来控制齿条运动（油量控制）的机械调速器改为电子调速器，用电子液压喷油提前器代替原来的机械喷油提前器。电子控制柱塞式喷油泵的组成 1.喷油量的控制2.喷油提前角的控制18第第5 5章章 柴油机燃料供给系的构造与维修柴油机燃料供给系的构造与维修 5.6.2 电子控制分配式喷油泵结构与工作原理电子控制分配式喷油泵结构与工作原理 1.位置控制型电子控制分配式喷油泵 电子控制系统的输入信号由加

18、速踏板位置传感器、转速传感器、燃油温度传感器、水温传感器、起动开关等输入ECU（图中细线）中，检测实际操作值的反馈信号由控制套筒位置传感器反馈给ECU（图中虚线），ECU对输入的控制信号和反馈信号进行分析处理，计算出相应的喷油量及喷油提前角控制参数值，分别送往电动调速器和时间控制器（图中粗线），使电动调速器和时间控制器执行指令，从而对喷油量和喷油提前角进行精确控制。19第第5 5章章 柴油机燃料供给系的构造与维修柴油机燃料供给系的构造与维修 2.时间控制型电子控制分配式喷油泵 日本电装公司ECDV3是典型时间控制型电子控制分配式喷油泵。该系统与位置控制型电子控制分配式喷油泵相比，取消了原VE泵

19、上的溢油环，在泵的泄油通路上设置了一个电磁溢流阀。日本电装公司ECDV3系统 在柱塞泵油阶段，当电磁溢流间断电时，电磁溢流阀打开，高压燃油立即卸压，停止喷油。喷油始点并不取决于电磁溢流阀关闭的时刻，而是取决于分配泵平面凸轮的行程始点，这与机械控制采用溢油环来改变喷油终点的控制油量方式一样。电磁溢流阀打开越晚，喷油量越多。泵角度传感器装在滚轮环上，这样即使喷油正时有变化，由于泵角度传感器随着滚轮环一起移动，泵油角度并不改变，泵油始点与无齿段终点相对位置也始终不变。20第第5 5章章 柴油机燃料供给系的构造与维修柴油机燃料供给系的构造与维修 5.6.3 电子控制直列式喷油泵结构与工作原理电子控制直

20、列式喷油泵结构与工作原理 1.电控直列泵 电控直列泵 电子调速器 喷油量控制原理 21第第5 5章章 柴油机燃料供给系的构造与维修柴油机燃料供给系的构造与维修偏心凸轮式角度提前机构(a)角度延迟时；(b)角度提前时 2.喷油率可变型燃油喷射系统(TICS)（1）喷油率可变型喷油泵及调速器 喷油率可变型喷油泵配装机械式调速器：22第第5 5章章 柴油机燃料供给系的构造与维修柴油机燃料供给系的构造与维修 喷油率可变型喷油泵配装电子式调速器：5.7 电子控制共轨系统结构与工作原理电子控制共轨系统结构与工作原理 5.7.1 电子控制共轨系统的结构与工作原理电子控制共轨系统的结构与工作原理 燃油从油箱经

21、输油泵供入供油泵中，在供油泵中提升压力之后，送入共轨，共轨内的燃油压力在 25MPa(怠速)160MPa(额定转速)。共轨内的高压燃油供给各个气缸所对应的喷油器，设置在电控喷油器上的电磁阀严格按照ECU发来的指令动作，控制各个气缸的喷油时间和喷油量，向各个气缸内喷射最适量的燃油。23第第5 5章章 柴油机燃料供给系的构造与维修柴油机燃料供给系的构造与维修 发动机转速、发动机负荷等各种传感器信息、各种开关的信号送入电控单元ECU。ECU 根据这些信息，经过预先编制好的计算处理程序、经计算处理以后向供油泵、喷油器等执行器发出控制指令，从而实现对燃油喷射过程进行最佳控制 1.供油泵结构与工作原理供油

22、泵结构1-驱动轴；2-偏心凸轮；3-高压泵柱塞；4-高压油腔；5-进油阀；6-电磁断油阀；7-出油阀；8-密封套；9-高 压油管；10-压力调节器；11-溢油阅座；12-回油管；13-吸油管；14-单向间；15-低压输送油道供油泵工作原理 1-驱动轴；2-偏心凸轮；3-高压泵柱塞；4-高压油腔；5-进油阀；6-进油口 24第第5 5章章 柴油机燃料供给系的构造与维修柴油机燃料供给系的构造与维修 2.喷油器结构与工作原理 喷油器结构 1-回油管；2-控制接线柱；3-电磁线圈；4-进油口；5-单向间；6,7-节流孔；8-B腔；9-接杆；10-油道；11-针阀3.共轨组件共轨组件 25第第5 5章章

23、 柴油机燃料供给系的构造与维修柴油机燃料供给系的构造与维修 4.发动机转速传感器和供油泵转速传感器 5.油门传感器 6.增压压力传感器 7.水温传感器 8.燃油温度传感器 9.大气温度传感器 10.速度传感器 11.油门开关 12.大气压力传感器 13.诊断开关 5.7.2 发动机发动机ECUECU的控制的控制 1.喷油正时的确定 2.喷油控制 3.怠速控制26第第5 5章章 柴油机燃料供给系的构造与维修柴油机燃料供给系的构造与维修 5.8 柴油发动机起动困难故障的诊断与排除柴油发动机起动困难故障的诊断与排除 5.8.1 发动机起动时排气管不冒烟发动机起动时排气管不冒烟 1.故障现象：发动机听

24、不到爆发声音无起动迹象，排气管无烟排出。2.故障原因：3.诊断与排除 （1）检查低压油路 检查燃油箱内的燃油量是否正常。对低压油路进行排气，检查是否有气体排出。检查输油泵的吸油能力。检查输油泵的压油能力。检查柴油滤清器的技术状况。（2）检查高压油路 检查喷油器的技术状况：检查喷油压力、密封性能、喷雾质量等。检查喷油泵的技术状况：检查柱塞偶件、出油阀偶件磨损情况，进行滑动性和密封性试验等，判定其技术状况是否良好。27第第5 5章章 柴油机燃料供给系的构造与维修柴油机燃料供给系的构造与维修 5.8.2 起动时排气管排出大量白烟起动时排气管排出大量白烟 1.故障现象：接通起动机后，发动机不易起动或起

25、动后排气管排出像水蒸气般白色烟雾，且慢慢熄火。2.故障原因 3.故障诊断与排除 （1）柴油发动机若在低温(特别是冬季)起动时排气管排出白烟，但在温度升高后排烟正常，这是正常现象。（2）如果排出白烟，用手接近排气管消声器出口处，发现手上留有水珠，说明有水进入燃烧室。首先拔出油尺，观察下曲轴箱机油油面是否升高，机油中是否有水(机油颜色发白说明机油被水乳化)，并在起动发动机时观察水箱上部有无气泡冒出。若机油有水和水箱上部在起动发动机时有大量气泡冒出，应检查气缸垫有无烧穿漏水、气缸盖螺栓有无松动、气缸盖和气缸体有无破裂漏水等。否则，应检查柴油中是否有水，可将油箱及柴油滤清器放污塞打开，放出水和沉淀物。

26、28第第5 5章章 柴油机燃料供给系的构造与维修柴油机燃料供给系的构造与维修 5.8.3 起动时排气管排出灰白烟起动时排气管排出灰白烟 1.故障现象 接通起动机后，发动机不易起动，起动时排出灰白色烟雾。2.故障原因 3.故障诊断与排除 检查低温起动预热装置是否完好，如果完好仍不能起动，应检查和调整喷油正时，供油是否过多或过少。再检查喷油雾化情况，喷油器针阀有无滞住，气缸压力是否过低。5.9 柴油发动机动力不足故障的诊断与排除柴油发动机动力不足故障的诊断与排除 5.9.1 发动机运转均匀、发动机运转均匀、无无高速、排气管排气量少高速、排气管排气量少 1.故障现象 汽车行驶动力不足，加速不灵敏，踩

27、下加速踏板后，转速不能提高到规定值，排气管排气量过少。2.故障原因 3.故障诊断与排除 （1）检查空气滤清器和排气消音器是否堵塞。（2）检查燃油供给系统的低压油路和高压油路是否正常。（3）检查调速器的技术状况是否正常。29第第5 5章章 柴油机燃料供给系的构造与维修柴油机燃料供给系的构造与维修 5.9.2 发动机运转不均匀发动机运转不均匀，排气管排黑烟排气管排黑烟 1.故障现象 发动机动力不足，运转不均匀，排气管排黑烟，加速时出现敲击声。2.故障原因 3.故障诊断与排除 （1）检查空气滤清器是否堵塞。（2）检查供油时刻是否正确。（3）检查喷油器的喷雾质量或存在滴油现象。（4）检查喷油泵供油量是否过多。