柴油机械式燃油系统功能.ppt

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1、1柴油机燃油系统的功能根据柴油机的工作要求，定时、定量、定压地将雾化质量良好的柴油按一定的喷油规律喷入汽缸内，并使其与空气迅速良好地混合和燃烧。2C系列发动机燃油系统3B系列发动机燃油系统4燃油箱粗滤器燃油回油管喷油器高压油管高压喷油泵燃油滤清器油水分离器输油泵溢流阀燃烧室喷油器回油总管C系列发动机燃油系统流程二.低压油路6粗滤器防止超过140微米的颗粒进入输油泵，避免造成输油泵单向阀堵塞。7输油泵输油泵的功能是将燃油从油箱中吸出，并适当增压，以克服燃油系统管路和滤清器的阻力，保证连续不断地向喷油泵输送足够数量的燃油。输油泵的供油量一般为喷油泵全负荷供油量的3-4倍。多余燃油由喷油泵流回燃油箱

2、。8输油泵结构和工作原理三个单向阀A、B、C凸轮轴上一个特殊的偏心园凸桃9高怠速时的油压调节功能阻尼单向阀弹簧力在油压过高时，降低压油行程新式输油泵的渗漏孔密封失效会造成机油被柴油稀释10燃油滤清器燃油滤清器的功能是让油在进入油泵以前滤出杂质。燃油喷射系统的寿命很大程度上取决于燃油滤清器的质量和燃油滤清器的保养。喷射装置的精密偶件（柱塞偶件、出油阀偶件、针阀偶件）都有严格的配合间隙，一般在0.003mm左右。如果燃油中的杂质颗粒的尺寸小于该间隙尺寸，这些偶件能正常工作。否则会导致这些偶件的异常磨损从而导致发动机燃烧异常、燃油消耗加大、起动困难、怠速粗暴、发动机动力降低等故障。资料来源：博世公司

3、，BOSCH In Line Bump and Governor11压差不超过 35 kPa 5 PSI旋装式滤清器，用纸做滤芯。在工作时，终究会因杂质堆积而形成阻碍，从而降低发动机的功率。12每天排水13低压油腔设计要求进油压力：131172 kPa 1925 PSI(旧故障诊断手册)14喷油泵溢流阀压力超过140 kPa时，溢流阀打开。通过溢流阀的阻尼作用，使喷油泵泵腔内压力保持在103-206 kPa(康明斯直列泵培训光盘)防止滤清器接近发动机而使温度升高,在管路中形成气泡进入喷油泵。对喷油泵进行冷却，防止因温度升高而影响柱塞偶件等零件的使用寿命。因此对应于不同型号的喷油泵具有相应的溢流

4、阀，不得随意更换。资料来源：博世公司，BOSCH In Line Bump and Governor15低压油路压力输油泵柴滤低压油腔溢流阀输油泵进口阻力输油泵供油压力柴滤压差回油管阻力溢流阀开启压力低压油腔压力1缸柱塞偶件1缸喷油器2缸柱塞偶件2缸喷油器16C系列发动机燃油系统技术规范燃油输送泵最大入口阻力 6C8.3,6CT8.3,C8.3*100 mm Hg 4 in Hg在标定转速燃油运送泵最小输出压力 C8.3,6CT8.3,6CTA8.3,C8.3*（所有直列泵）P型泵（高流量）172 kPa 25 psi Nippendenso EP-9,Bosch A,MW(低流量)泵83 k

5、Pa 12 psi 到燃油泵入口最小压力（所有直列泵）1.2巴18 psi燃油滤清器阻力（通过滤清器的最大压力降）35 kPa 5 psi燃油回油阻力（最大）518 mm Hg 20.4 in Hg新故障诊断手册:高怠速时，输油泵最低供油压力：138 kPa 20 psi()不起动发动机，马达盘车30秒(120rpm)，输油泵供油量不应低于150 mL 5 oz三.机械式高压喷油泵18高压油泵作用：定时定量的向喷油器输送高压燃油。要求：供油次序与发火次序保持一致。各缸供油量均匀（不均匀度不大于3%-4%）。各缸供油提前角相同（相差不大于0.5曲轴转角）。供油延续时间相等。油压的建立和供油的停止

6、必须迅速，防止滴漏现象。19机械式高压油泵分类螺旋槽（斜槽）式高压油泵旋转分配式高压油泵PT泵20C系列发动机高压喷油泵工业用：小功率：BOSCH A型泵大功率：BOSCH MW型泵调速器：RSV或RQV汽车用BOSCH P型泵调速器：RQV或RQV-K大功率船用：日本电装：EP-9喷油泵调速器：RSV-H21B系列发动机高压喷油泵工业用：BOSCH VE泵Lucas CAV DPA泵汽车用91年低功率：BOSCH VE泵91年大功率，94年所有6B车用：BOSCH P7100泵一些欧洲车用：Lucas CAV DPS泵发电机组用Stanadyne DB4Lucas CAV DPA泵船用：Lu

7、cas CAV DPA泵大功率：日本电装EP-9喷油泵22博世Bosch公司直列泵直列泵：A型泵MW型泵P型泵调速器RSVRQVRQV-KR-调速器/S、Q-型号/V-全程式K-扭矩校正可正可负23直列泵和调速器的铭牌24直列泵和调速器的铭牌喷油泵生产序列号BOSCH十位数字代码BOSCH识别码BOSCH调速器识别码康明斯喷油泵零件号251.螺旋槽式高压喷油泵柱塞的往复运动：吸入、压缩燃油，提供高压燃油齿条左右移动：控制柱塞与柱塞套的相对角度，改变供油量26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机构油量调节机构示意图低压油道低压油道2728供油过程29供油齿条(红)的左右

8、移动，通过油量控制套(蓝)使柱塞(白、绿)转动油量调节原理30供油齿条通过油量控制套使柱塞转动，从而改变柱塞的有效压缩行程，以改变每个循环的供油量。资料来源：博世公司，BOSCH In Line Bump and Governor31停机手柄停油原理3233基本功能：将高压油管和油泵柱塞间的高压回路切断。喷油后将高压油管和油嘴中的压力降低到给定的静态压力。压力的降低使得喷油嘴快速而精确的闭合，同时可以避免油嘴滴油。工作过程：供油期间，高压室中产生的压力使出油阀的阀体离开座面而提升。这时燃油就通过出油阀接头和高压油管输送到喷油嘴中。油泵柱塞中的控制槽一停止供油，高压室中的压力就会下降，阀体就会由

9、于出油阀弹簧的作用拉回到它的座面上。油泵柱塞与高压回路之间的空间就会被切断直至下一个有效供油行程的开始减压环带 出油阀34C系列发动机直列泵的润滑36B系列发动机直列泵的润滑37直列泵的驱动和喷油正时活塞连杆曲轴曲轴齿轮凸轮轴齿轮喷油泵齿轮 喷油泵轴38喷油提前角过大（早）使活塞压缩负功增加，发动机功率降低，燃油消耗率增加，而且，燃烧噪声增加，柴油机工作粗暴，NOx排放增加。喷油提前角过小（迟）使后燃损失增加，发动机功率减少，燃油消耗率增加，发动机热负荷增加，发动机排气烟度增加。对应发动机一定工况，存在最佳喷油提前角。一般情况下发动机转速升高，最佳喷油提前角随之增大。3940喷油泵齿轮喷油泵轴

10、C系列发动机喷油泵齿轮与喷油泵轴之间没有键B系列发动机喷油泵齿轮与喷油泵轴之间有键412.VE旋转分配泵42滚轮座、平面凸轮资料来源：ZEXEL公司43滚轮座、平面凸轮资料来源：ZEXEL公司44柱塞通过平面凸轮、连轴器与驱动轴同转速运行柱塞往复运动，吸入、压缩燃油柱塞的旋转运动，控制各缸分配及正时工作原理45柱塞、柱塞套轴向移动压油径向旋转分配滑套控制油量资料来源：ZEXEL公司46移动油量调节套筒的位置可以改变有效压油行程的大小。当调速器控制油量调节套筒向左移动时，有效压油行程减小，供油量减少；当油量调节套筒向右移动时，有效压油行程增大，供油量增加。油量调节套筒47特点：零件数目少，体积小

11、，重量轻。良好的高速性（凸轮升程小）。各缸供油均匀性、供油定时一致性好。附加装置齐全受旋转分配供油的限制，最多为6缸供油。对多缸机而言，油泵轴旋转一周，柱塞往复运动几次，线速度很高。而且所有部件均通过柴油润滑、冷却，所以对柴油品质要求高（水分、杂质）注意事项：从发动机上拆装喷油泵有正时要求测量实际正时需要专用工具测量柱塞行程泵腔内充满清洁柴油，不许拆解必须在试验台上维修、调整调速器检查油水分离器，避免水进入油泵使用汽油、酒精等燃料，由于润滑性差，会造成泵的损坏VE泵的特点和使用注意事项四.机械式调速器49调速器的必要性汽油机柴油机熄火超速飞车51调速器的功能限制发动机最高转速是每个调速器的基本

12、功能。它必须保证发动机转速不超出生产商设定的最高转速。另一功能则是根据调速器的类型使发动机维持某个转速，如保持在怠速，或使转速保持在怠速和最高转速间的整个转速范内某个转速范围。调速器还具有控制功能例如：自动开始或停止起动时所需的较大的燃油供油量，即起动油量，随发动机转速(扭矩控制)和充气压力或大气压力的改变而改变全负荷油量。实现这些控制需要一些附加装置52调速器的闭环控制两个基本输入：司机油门发动机转速一个基本输出齿条行程发动机发动机高压喷油泵高压喷油泵调调速速器器司机油门司机油门起动加浓起动加浓全负荷油量全负荷油量扭矩校正扭矩校正增压压力增压压力转速转速齿条行程齿条行程53P=T n/955

13、0P:发动机功率(kW)喷油量T:扭矩(nm)负载n:发动机转速(rpm)例如：油门不变时负荷变化功率不变，扭矩增加，则发动机转速下降。调速器增加供油量，功率上升，造成转速上升。54调速器通过飞锤感受发动机转速飞锤的离心力与调速弹簧力平衡，发动机稳速运行两个力不平衡时（发动机转速变化造成离心力变化，或油门位置变化造成调速弹簧预紧力变化），造成滑块移动。滑块的移动通过杠杆带动供油齿条移动，改变供油量附加装置修正供油曲线。调速器的基本原理55调速器的类型按调速器速度调节范围分：最高转速调速器它的功能是只限制最高转速。两极式调速器除了控制最高转速还控制怠速全程调速器在控制怠速和最高转速的同时还控制两

14、者之间的转速范围。发电机组调速器用于发电机组的调速器56对调速器的要求柴油机的要求超速控制怠速自动调整起动加浓扭矩校正空燃比控制负校正调速器应有的功能：在不同工况时(转速/油门/负荷等)，油量的确定起动工况怠速工况中间转速工况标定工况高速控制(最高空转转速)扭矩校正/负扭矩校正59空燃比控制器AFC601 调速器壳体，2 起动弹簧，3油量调节（齿）杆，油量调节（齿）杆，4 连接杆，5 摇臂，6 摆杆，7 调速手柄，8 调速器盖，9“停车”止档-/怠速止档，10 张紧杆，11 导杆，12调速弹簧，调速弹簧，13怠速附加弹簧，怠速附加弹簧，14 扭矩校正弹簧，15飞块，飞块，16 滑套，17 调速

15、杠杆，18 全负荷止档。RSV调速器结构与工作原理621怠速止档2停油止档3调速弹簧4调速杠杆5怠速附加弹簧6张紧杆7滑套怠速转速63较低的中间转速65当调速手柄移动到最高转速止档时，调速器的动作与“低中间转速”中所描述的过程基本相同。当然摆杆将调速弹簧完全拉紧。调速弹簧以极大的力拉动张紧杆，使其靠在全负荷止档上。油量调节（齿）杆处于“全油量”位置。如发动机转速上升而离心力持续加大。当达到最高全负荷转速时，离心力超过调速弹簧的弹簧力，张紧杆向右移动。滑套带动导杆以及通过调速杠杆相连的油量调节（齿）杆都向“停油”方向运动（行程FG在曲线中），直到喷油泵供给新的负荷状态所需要的较小的喷油量。当发动

16、机完全卸载的情况下会达到最高怠速转速。最高转速67油量调节拉杆油量调节拉杆外弹簧座外弹簧座飞锤飞锤凸轮轴凸轮轴高速弹簧内座高速弹簧内座高速弹簧高速弹簧怠速弹簧怠速弹簧活动杠杆活动杠杆调速杠杆调速杠杆滑动轴滑动轴操纵臂操纵臂空燃比控制器空燃比控制器RQ调速器结构与工作原理68怠速时，飞锤在凸轮轴后端轴和高速弹簧座之间移动，高速弹簧不起作用。怠速转速升高，飞锤外张，油量调节拉杆后移，减油。怠速转速降低，飞锤收拢，油量调节拉杆前移，加油。怠怠速速起起动动全全负负荷荷中中等等转转速速断断油油怠速转速69当转速超过最高额定转速时，飞锤继续外张，同时压缩高速弹簧和怠速弹簧，油量调节拉杆向减油的方向移动，使

17、转 速降低。最高转速70油门全负荷位置飞锤与高速弹簧内座相抵，不能将高速弹簧压缩，调速器不起作用。工作转速72VE泵机械调速器74调速手柄在怠速限位螺钉处，调速弹簧处于最松状态转速上升，飞锤向外张开，调速套筒右移，推动起动杠杆9及张力杆3顺时针方向绕M1销轴转动，供油量调节套筒左移到极限位置，供油量大幅度减少。张力杠杆顺时针转动时使怠速弹簧受到压缩，最终飞锤离心力与调速弹簧张力平衡于某一位置，发动机处于怠速稳定运转，上述平衡一旦由于某种原因打破，发动机转速发生了变化，都能导致供油量调节套筒的位置发生变化，最终使怠速稳定。怠速工况五.喷油器78功用：将喷油泵供给的高压柴油，以一定的压力，呈雾状喷

18、入燃烧室。要求：雾化均匀/喷射干脆利落/无后滴现象/油束形状与方向适应燃烧室。结构和工作原理喷油器79喷油器回油喷油器针阀泄漏的燃油(并润滑、冷却喷油器)回到油水分离器前或燃油箱80针阀开启压力供油压力超过喷油器针阀开启压力时，喷油器开始喷油供油压力低于喷油器针阀开启压力时，喷油器停止喷油81高压油管输送120MPa的高压燃油脉冲到喷油器82高压油管接头：24 n.m 18 ft-lb支架固定螺栓：24 n.m18 ft-lb隔振器固定螺栓：6 n.m53 in-lb83六.直列泵的调整拆卸、安装正时检查和调整低怠速调整85准备工作：清理碎屑拆下所有燃油管拆下控制连接杆拆下断油电磁阀线圈使用零

19、件号为3377371 的盘车工具，缓慢转动曲轴，直到发动机正时销推入凸轮轴齿轮的孔中。确定1缸的压缩冲程上止点位置。注意：确保在确定了上止点位置后，退出发动机正时销。拆下齿轮盖检修帽从喷油泵轴上拆下螺母和垫圈。拆卸直列泵86使用零件号为3163381或3824469的拉拔器，和两条M8-1.25 x 50的8.8级螺栓，将喷油泵驱动齿轮从轴上松开。对于装有喷油泵支架的发动机，必须拆下支架。(13mm)拆下4个喷油泵固定螺母。(15mm)拆下喷油泵87安装直列泵确保发动机的1号气缸在压缩冲程上止点。喷油泵也有一个位于调速器壳体内的正时销(1)。使喷油泵轴的位置与1号气缸的TDC相对应。装好喷油泵

20、后，正时销反过来并存放在壳体(2)内。88拆下检修管塞(24 mm)。拆下正时销。如果正时齿没有与正时销孔对正，转动喷油泵轴，直到正时齿对正。将正时销反过来，使正时销的槽口套在喷油泵的正时齿上。安装并把正时销固定到检修管塞上。89确保注油孔和先导盘用的O形密封圈安装正确，并且没有损坏。用清洁的机油润滑安装法兰。注：燃油泵驱动齿轮内径和轴外径必须洁净并且干燥，然后才能安装齿轮。使喷油泵轴滑动通过驱动齿轮，把喷油泵法兰放置到装配螺柱上。装配螺母(15 mm和13 mm)。如果装配有支架，应安装支架。装配螺母：44 Nm 32 ft-lb支架螺母：32 Nm 24 ft-lb90安装固定螺母和垫圈。

21、扭矩：12 Nm 106 in-lb退出发动机正时销。拆下喷油泵堵塞。向喷油泵里添加清洁的机油。RSV 450 ml 0.48 qtRQV 750 ml 0.79 qtRQVK 750 ml 0.79 qt安装喷油泵堵塞。力矩：28 n.m 21 ft-lb91拆下喷油泵正时销管塞。颠倒正时销的位置，安装正时销，管塞和密封垫圈。扭矩：15 Nm 11 ft-lb拧紧喷油泵驱动齿轮螺母。22 mm（PES6A喷油泵）27 mm（PES6MW喷油泵）30 mm（PES6P喷油泵）扭矩：PES6A喷油泵92 Nm 68 ft-lbPES6MW喷油泵104 Nm 77 ft-lbPES6P喷油泵165

22、 Nm 122 ft-lb安装齿轮盖检修帽，用手拧紧。安装燃油管路和控制连杆。扭矩：高压燃油管路30 Nm 22 ft-lb减压阀管接头32 Nm 24 ft-lb低压供油管接头32 Nm 24 ft-lb92利用1缸进气门确认发动机位于1缸压缩冲程上止点。在发动机前端装正时标记指针。可通过将一根铁丝拧紧在齿轮盖固定螺栓上完成。削尖减振器端的铁丝，以提高指示的准确性。在减振器上安装一个刻度条。使指针与上止点标记重合。刻度条的测量误差不得大于1 度。按照喷油泵安装步骤安装喷油泵。如果喷油泵已经安装，继续下面步骤。正时检查和调整93拆下喷油泵上1号高压输油管路注意：2号到6号管路绝不能拆下或有松动

23、将一段折成U型的短油管接在喷油泵供油阀座上。这根油管用来观察是否有燃油流经供油阀。管子下放一个容器，以便收集燃油或将燃油导流到溢流孔泵中。注意：不要弯折1号高压燃油管从喷油泵上拆下溢流阀。把一个14mm的螺纹管塞和密封垫圈装入喷油泵的回油孔中。拆下从燃油滤清器盖到喷油器的供油管路。在溢流阀出油孔到喷油泵供油孔之间安装高压出口软管。94在进行下一步检查前，要确保燃油泵锁紧正时销被脱开。逆时针方向转动曲轴（从发动机前端看），转到TDC前大约40度的位置95调速器控制杆定位。要先给调速器控制杆定位，然后给喷油泵加压。RQV调速器油门控制杆必须在低怠速位置汽车用RQV-K调速器油门控制杆必须在高怠速位

24、置工业用RQV-K调速器油门控制杆必须在低怠速位置RQV和RQV-K调速器均要求把停机控制杆放在全速运行位置。RSV调速器油门控制杆必须在低怠速位置。停机控制杆固定在1/2行程位置。96接通溢流正时泵。检查燃油压力。压力必须在300-370 PSI 2068-2551kPa燃油必须从装在喷油泵1缸的油管中流出。如果没有燃油流出，重新检查前面各步骤的执行情况。顺时针方向缓慢转动曲轴（从发动机前端看），直到燃油开始从1缸中流出，这时1号柱塞接近“孔闭合”。继续缓慢转动曲轴，直到油流减少成快速滴落（比每秒一滴略快一点）停止盘车。这是喷油泵的静态喷油正时位置。97如果油滴没有减慢成滴落：检查调速器控制

25、杆位置，并确保发动机处于1缸压缩冲程上止点前。关闭溢流孔泵。察看减振器刻度盘上的度数，这是溢流孔静态正时的数值。与技术规范性对比。如果喷油泵的静态正时不在规范要求范围以内：则松开喷油泵齿轮固定螺母，用拉拔器拔出喷油泵齿轮。然后逆时针转动曲轴，超过上止点前40度。再顺时针转动曲轴，直到正时指针指示要求的点火正时。拧紧喷油泵齿轮固定螺母。98当发动机处于1缸压缩冲程上止点时，喷油泵正时销必须和调速器正时凸舌相对应。否则，说明必须将喷油泵送至经过授权的维修站调整，或喷油泵的安装不正确。99低怠速调整RSV调速器调速器装有RSV调速器的发动机调整低怠速转速，需要同时调整低怠速螺钉（1）和怠速弹簧螺钉（

26、2）100松开怠速弹簧螺钉（2）的锁母，拧出怠速弹簧螺钉直到发动机转速不再变化为止。松开低怠速螺钉的锁母，调整低怠速螺钉，使发动机转速低于希望的转速40-50rpm逆时针调整会使发动机转速下降顺时针调整会使发动机转速上升拧紧锁母。扭矩:8 n.m 72 in-lb 顺时针拧入怠速弹簧螺钉直到达到希望的发动机怠速转速。拧紧锁母。扭矩:8 n.m 72 in-lb 101RQV-K调速器调速器RQV或RQV-K调速器的低怠速调整，只需要调整止动螺钉102逆时针调整转速上升顺时针调整转速下降103调整调速器后要经过试验台测试。除低怠速调整外，现场禁止任何调整。人的反应速度与调速器相比，差很多。调整后

27、果：高怠速限位螺钉？全负荷限位螺钉（最大油量）？速降(Stanadyne)？禁止调整项目七.旋转分配泵的拆装和调整拆卸、安装正时检查和调整低怠速调整105博世VE泵的拆卸拆下前齿轮室盖上的检修盖、喷油泵锁紧螺母和垫圈缓慢盘动发动机的同时插入上止点定位销，确定1缸的上止点位置必须确保在确定上止点后拔出定位销必须确保在确定上止点后拔出定位销Bosch VE泵必须必须拆下Bosch VE泵上的专用垫圈，使螺栓紧固锁定驱动轴扭矩:30 Nm 22 ft-lb将专用垫圈用金属丝缚在喷油泵上将专用垫圈用金属丝缚在喷油泵上106从驱动轴上拔送喷油泵驱动齿轮使用零件号为3163381或3824469的齿轮拉拔

28、器，和两个M8-1.25 x 50，8.8的螺栓拆下三个固定螺栓，卸下喷油泵满足满足Tier2/StageII工业用排放法规的发动机使用工业用排放法规的发动机使用的喷油泵，采用直孔而非半圆键槽，并且不使用的喷油泵，采用直孔而非半圆键槽，并且不使用正时键正时键拆卸喷油泵时，不要遗失驱动齿轮的键。否则会拆卸喷油泵时，不要遗失驱动齿轮的键。否则会造成发动机的严重损坏造成发动机的严重损坏拆下喷油泵密封垫并清洁齿轮室表面博世VE泵的拆卸(续)107博世VE泵的安装缓慢盘动发动机的同时插入上止点定位销，确定1缸的上止点位置安装新的密封垫NOTE:Theshaftofaneworreconditionedp

29、umpislockedsothekeyalignswiththedrivegearkeywaywhencylinderNumber1isattopdeadcenteronthecompressionstroke.安装喷油泵。注意键不要掉进齿轮室说明：满足说明：满足Tier2/StageII工业用排放法规的工业用排放法规的发动机不使用正时键发动机不使用正时键108Hand tighten the three mounting nuts.The pump must be free to move in the slots.NOTE:FuelpumpsonenginesdesignedtomeetT

30、ier2/StageIIIndustrialemissionslevelshavestraightholes(notkidneyslots)anddonotuseatimingkey.Install the pump drive shaft nut and spring washer.The pump will rotate slightly because of gear helix and clearance.This is acceptable,provided the pump is free to move on the flange slots and the crankshaft does not move.Torque Value:15 to 20 n.m132 to 177 in-lb If installing the original pump,rotate the pump to align the scribe marks.Torque Value:24 n.m18 ft-lb 109问题与讨论