柴油机燃料供给系优秀PPT.ppt
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1、柴油机燃料供给系你现在浏览的是第一页,共60页第六节 电控柴油喷射系统 随着电子技术的发展,汽油机的电控燃料喷射技术已发展到相当完善的程度。而直到20世纪80年代中期,国外一些大型汽车工业公司才开始着手研究开发电子控制式柴油机,以提高其各项使用性能、降低燃料消耗、降低噪声,并满足日益严格的排气法规等要求。你现在浏览的是第二页,共60页 在柴油机上应用电控技术,相对于汽油机来说,具有一定的难度。首先,从喷油量控制方面来说,汽油喷射是根据进气量,通过控制喷油脉冲时间,严格控制发动机各工况的空燃比;而柴油喷射却要用控制喷油量来调节发动机负荷的大小,这种调节将影响到柴油机放热规律的变化历程,影响到燃烧
2、过程中的压力升高率,进而影响到柴油机的功率与噪声等。其次,从燃油喷射压力方面来说,汽油机喷射压力为0.3MPa左右,为低压喷射,因而通过控制喷油器内的电磁线圈的电流通断,即可方便地控制喷油器的喷油通断;而柴油机为加强喷雾质量,其喷射压力一般高达到30MPa100 MPa,这样的高压状态,靠电磁力打开喷油阀门是较难实现的,因此,现有的电控柴油喷射系统一般在原柴油机的柱塞式喷油泵或分配式喷油泵的基础上,加装电子控制系统来完成控制目标的实现。你现在浏览的是第三页,共60页下面以在分配式喷油泵的基础上加装电子控制系统的柴油喷射系统为例,来说明其组成和工作原理。下图为丰田汽车电子控制柴油机系统构成图。其
3、电子控制系统由传感器、电子控制单元和执行器等组成。你现在浏览的是第四页,共60页1-传动皮带轮;2-燃油进口;3-泵角传感器;4-分配泵;5-回油阀;6-电磁溢流阀;7-预热塞继电器;8-进气压力传感器;9-加速器踏板;10-涡轮增压器;11-废气通道控制阀;12-喷油嘴;13-预热塞;14-膜片阀;15-副燃烧室;16-着火时间传感器;17-水温传感器;18-进气温度传感器;19-节气门位置传感器;20-副节气门;21-真空泵;22-ECU;23-仪表;24-定时控制阀;25-调整电阻();26-调整电阻();27-曲轴转角传感器 你现在浏览的是第五页,共60页传感器的功用是适时检测柴油机和
4、汽车的运行状态,并将其输给电子控制单元。在柴油机上使用的传感器主要有发动机转速传感器、凸轮轴转角传感器(或曲轴转角传感器)、加速踏板传感器、进气温度和进气压力传感器、泵角传感器等。电子控制单元由核心组成部件,它对传感器输入的信息进行处理、计算,并将运行结果和执行程序作为控制指令输出到执行器。执行器的功用是根据电子控制单元送来的执行指令,调节喷油量和喷油正时,从而调节柴油机的运行状态。电控柴油喷射系统的常见执行器有电磁溢流阀和喷油定时控制阀等。你现在浏览的是第六页,共60页传感器、执行器和电子控制单元的工作关系可见图。不难发现,电控柴油喷射系统的构成和工作原理与电控汽油喷射系相仿,其间最大的区别
5、在于喷油量控制和喷油时刻的控制。你现在浏览的是第七页,共60页一、喷油量的控制 为了精确控制喷油量,燃油分配泵的构成和控制是技术关键。下图所示为燃油分配泵工作示意图。你现在浏览的是第八页,共60页你现在浏览的是第九页,共60页燃油分配泵的功用是提高燃油压力,向各气缸喷油嘴供给适时适量的燃油。驱动轴(凸轮轴)由发动机曲轴的传动皮带轮进行驱动。驱动轴与输油泵、凸轮盘及柱塞等同步旋转。曲轴每转2圈,驱动轴转1圈。凸轮盘19工作面上的凸轮数目与气缸数相等且均匀分布。凸轮盘在转动时,被设置在滚轮架4上的滚轮5顶起,使柱塞在转动的同时向图中右方向运动。柱塞在移动前,进油通道口l2与柱塞的进油槽13接通,因
6、此,从燃油泵来的增压燃油进入高压室140当柱塞右移时,柱塞进油槽与进油通道口错位而处于阻断状态,使高压室内燃油不断增压,并适时通过高压出油口向喷油嘴压送高压燃油,喷油嘴开始喷油。电磁溢流阀9通过通道与高压室相通,当电磁溢流阀开启时,会使高压室内的燃油压力骤降,从而使喷油嘴停止喷油。因此,控制从喷油开始时刻到电磁溢流阀开启的时刻所经过的时间长短,即可控制喷油量的多少。你现在浏览的是第十页,共60页泵角传感器3的功用是检测柱塞压送燃料的开始时刻,并将此信号输送给电子控制单元。泵角传感器由安装在滚轮架4上的电磁线圈和安装在凸轮轴上,并与凸轮轴一起旋转的泵角检测齿轮21(泵角脉冲发生器)组成。泵角检测
7、齿轮的齿数为64个,并在其圆周上均匀设置有相当于2个齿的缺齿,如图所示。当泵角检测齿轮的缺齿部与电磁线圈对准时,即为滚轮架上的滚轮顶起凸轮盘的起始部位,也即为柱塞压送燃油的开始时刻。当电子控制单元接收到泵角传感器输入的缺齿信号时,就是喷油嘴的喷油时刻。你现在浏览的是第十一页,共60页电磁溢流阀的结构如图所示,主要由主溢流阀、溢流控制阀、螺线管电磁线圈等组成。你现在浏览的是第十二页,共60页工作原理 电子控制单元输出指令,控制电磁溢流线圈的供电电路。当电磁溢流阀的电磁线圈通电时,溢流控制阀关闭,此时,高压室的压力油通过主溢流阀上的节流孔同时作用于主溢流阀的正面和背面,主溢流阀在弹簧3作用下处于关
8、闭位置,燃油被封在高压室中不断增压,并经由喷油嘴4喷入气缸,如图8-65(a)所示。你现在浏览的是第十三页,共60页当电磁溢流阀电磁线圈中电流被切断时s溢流控制阀首先被打开,主溢流阀的背压下降,如图8-65(b)所示。继而高压室内高压油克服弹簧弹力及主溢流阀背压将主溢流阀打开,高压室内的燃油向低压区流动而急剧泄压,喷油停止,如图8-65c)所示。你现在浏览的是第十四页,共60页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,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,对基本喷油量进行修正,最后确定最佳喷油量。最佳喷油量的控制通过电子控制单元控制切断电磁溢流阀的电
9、路,从而控制喷油嘴喷油时间的长短来实现。喷油量控制概念如图8-66所示。你现在浏览的是第十五页,共60页二、喷油时刻的控制 柴油机的燃油喷射时刻随发动机的工况变化,使发动机的运行达到最佳状态。电控柴油喷射系统对喷油时刻的调整,是由定时控制阀来完成的。你现在浏览的是第十六页,共60页如图8-62b)所示,定时控制阀由定时器活塞26、定时器销25和弹簧等组成。定时器活塞可左右移动,并带动定时器销和滚轮架一起移动。定时器活塞右侧承受输油泵的泵出油压,左侧承受输油泵进油油压和弹簧力。左、右侧通过管道相连制的电磁阀控制O当发动机在常用转速下工作时,活塞左、右两侧受力平衡。当发动机转速变化时,活塞右侧的油
10、压改变,活塞两侧产生力差,使活塞轴向移动,从而通过定时器活塞销带动滚轮架转动一定角度,使滚轮和凸轮盘的凸轮之间的相对位置发生变化,喷油时刻也发生变化。你现在浏览的是第十七页,共60页电子控制单元根据发动机转速和加速踏板的开度决定基本喷油时刻,并由冷却水温度和进气压力等参量进行修正,决定最佳喷油时刻。电子控制单元确定最佳喷油时刻后,通过输出指令给控制定时器活塞左、右侧通断的电磁阀,调节定时器活塞左、右侧的压力差,来控制活塞的位置,从而控制滚轮架(滚轮)的位置,实现对喷油时刻的精确控制。你现在浏览的是第十八页,共60页第七节 柴油机供给系的维修 一、柴油机燃料系的维护1.柴油的净化柴油机使用的柴油
11、,除应按照各车使用说明书的规定与季节变化选用外,柴油中不应含有机械杂质和水分。使用中保持柴油清洁的措施是:(1)柴油在加入柴油箱之前,一般要经过72小时的沉淀过滤。加油时,加油口附近要清洁,不得晃动油桶或将油管插到底,最好采用密闭加油。(2)适时放出柴油和柴油滤清器内的沉淀物,并按时清洗柴油滤清器。(3)拆卸高压管或其他管路时,要用清洁的布包扎油管接头,防止尘土进入油管或机件内。你现在浏览的是第十九页,共60页2.保证管路密封柴油管路应不漏油,不进气。管路漏油与进气,将会导致供油不足,甚至中断供油,从而使起动困难,工作不稳定,功率下降手甚至会自行熄火。引起柴油管路不密封的主要原因是油管破裂,油
12、管接头松动或密封垫圈损坏,应及时紧定更换。当柴油管路中进气而使油路中形成气阻后,应立即按下述程序放气。(1)给油箱加注足够的柴油。(2)先用柴油滤清器上的放气螺钉,再用喷油泵上部的放气螺钉分别放掉本部位的空气。放气时,用手油泵连续泵油,使放气螺钉中流出的柴油中再无气泡时,即旋紧放气螺钉。(3)起动发动机,旋松喷油器高压油管接头,排放该缸高压油管中的空气。但必须在油管溢流的状态下紧固油管接头。(4)在发动机运转时,检查柴油滤清器、喷油泵的放气螺钉和油管接头是否漏油。你现在浏览的是第二十页,共60页3.主要部件维护 1)喷油泵喷油泵的维护作业主要有外部的清洁、校准供油正时和向供油提前角自动调节装置
13、补给润滑油等。下面主要介绍喷油提前角的校正方法。喷油器喷油提前角的大小,对于柴油机的工作过程影响极大。喷油提前角与供油提前角有直接的关系。在使用中,通过改变供油提前角的大小来改变喷油提前角。你现在浏览的是第二十一页,共60页供油提前角的检查、校对应按以下程序进行:(1)确定曲轴的位置按柴油机工作旋向转动曲轴,使飞轮上的供油正时记号与飞轮壳上的标记对正(如6120Q-1型柴油机上有上止点前25的长刻线),或使曲轴前带轮上的供油提前角记号与正时齿轮壳上的标记对正。(2)检查供油提前角。检查联轴器从动凸缘盘上的刻线是否与喷油泵前壳体上的刻线对正(6100Q-1柴油机)。若没有对正,即松开连接主动凸缘
14、盘与中间凸缘盘的螺栓,转动喷油泵凸轮轴使刻线对正,然后拧紧连接螺栓。你现在浏览的是第二十二页,共60页供油提前角也可以按下述方法检查。在基本对正曲轴位置后,将一缸分泵的出油阀和出油阀弹簧拆下,装上检查用的出油管。用手油泵泵油,此时,应保证出油管的柴油流出。在泵油的同时,顺时针方向转动曲轴,在出油停止的瞬间使曲轴停转,此时飞轮或曲轴带轮的刻度即为一缸供油提前角。如供油提前角有误差,可通过联轴器进行调整。方法如下:松开连接主动凸缘盘和中间凸缘盘的螺栓,慢慢转动驱动轴(或曲轴)使联轴器转动一定角度,顺喷油泵凸轮轴转动方向转动为推迟提前角,逆喷油泵凸轮轴转动方向转动为提早提前角,然后紧固螺栓。你现在浏
15、览的是第二十三页,共60页2)输油泵维护时,应清洗检查输油泵。首先,检查并清洗进油口上的滤网。输油泵经清洗后,用手指压下推杆,应能将活塞完全压进;松开手柄,手柄应能完全弹出。否则,应拆检活塞、推杆的卡滞故障。在使用中,对喷油器的喷油压力,喷雾质量等也应定期作检查、调试。其试验应在喷油器试验台上进行。你现在浏览的是第二十四页,共60页1.解体喷油器的针阀偶件为精密配合零件,在使用中不许互换。解体前,应确认缸序标记,按缸序拆卸喷油器。并保证能正确装回原位,避免错乱。2.清洗解体后在清洁的柴油中清洗针阀偶件。清洗时,可用木条清除针阀前端轴针上的积炭;对阀座外部的积炭用铜丝刷清除;不得用手接触针阀的配
16、合表面,以免手上的汗渍遗留在精密表面,引起锈蚀。二、喷油器的检修 你现在浏览的是第二十五页,共60页3.检验(1)针阀和座的配合表面不得有烧伤或腐蚀等现象。(2)针阀的轴针不得有变形或其它损伤。(3)针阀偶件的配合可按下图的方法检验。将针阀体倾斜60左右,针阀拉出1/3行程;当放开后,针阀应能靠其自重平稳地滑入针阀座之中;重复进行上述动作,每次转动针阀以在不同位置,如针阀在某位置不能平稳下滑,说明针阀座变形或表面损伤,若下落速度太快,说明其配合间隙因磨损而过大,出现以上两种现象,应更换针阀偶件。你现在浏览的是第二十六页,共60页三、喷油泵和调速器的检修 1.喷油泵解体喷油泵解体之前,应用汽油、
17、煤油或柴油认真清洗外部,但不得用碱水清洗。喷油泵解体时,应注意以下问题:(1)尽量使用专用工具。(2)零件拆下后,要按部位顺序放置。尤其是柱塞副和出油阀等零件,在解体和以后的清洗时,更应该非常仔细,避免磕碰,并绝对不允许互相倒换。(3)对有装配位置要求的零件,如齿条、调整螺钉等零件,应作标记标明原来装配位置,防止装配时装错位置。(4)喷油泵总体包括分泵、输油泵、调速器、供油提前角自动调节装置等部件,在解体时应分解成部件然后结合检验修理进一步分解。你现在浏览的是第二十七页,共60页2.柱塞副的检修1)柱塞副的外观检验柱塞副外观检视,发现有以下情况时应更换。(1)柱塞表面有明显的磨损痕迹。(2)柱
18、塞弯曲或头部变形。(3)柱塞或柱塞套有裂纹。(4)柱塞头部斜槽、直槽及环槽边缘有剥落或锈蚀等现象。(5)柱塞套的内圆表面有锈蚀或显著的刻痕。(6)齿杆式油量调节机构的柱塞副,其柱塞下端凸耳与旋转套筒配合间隙超过0.15mm(标准为0.020.10mm)。你现在浏览的是第二十八页,共60页2)柱塞的滑动性能试验先用洁净的柴油仔细清洗柱塞副,并涂上干净的柴油后进行试验。如下图所示。将柱塞套倾斜60左右,拉出柱塞全行程的1/3左右。放手后,柱塞应在自重作用下平滑缓慢地进入套筒内。然后转动柱塞,在其它位置重复上述试验,柱塞均应能平稳地滑入套筒内。如下滑时在某个位置有阻滞现象,可用抛光剂涂在柱塞表面上插
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