船舶柴油机燃油系统(课堂PPT).ppt

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1、1燃烧的四个阶段燃烧的四个阶段n滞燃期（喷油发火）滞燃期（喷油发火）n急燃期（发火压升率开始减缓）急燃期（发火压升率开始减缓）n缓燃期（压升率开始减缓缸内压力迅缓燃期（压升率开始减缓缸内压力迅速下降）速下降）n后燃期（缸内压力迅速下降燃烧结束）后燃期（缸内压力迅速下降燃烧结束）2滞燃期滞燃期（喷油发火）（喷油发火）n可用滞燃时间（可用滞燃时间（0.0010.005s）或滞燃角）或滞燃角度表示度表示n对燃烧质量影响最大，滞燃期短些好对燃烧质量影响最大，滞燃期短些好n喷油提前角大滞燃期长压升率大（喷油提前角大滞燃期长压升率大（0.40.6MPa)工作粗暴（燃烧敲缸）工作粗暴（燃烧敲缸）n燃烧敲缸发

2、生在急燃期中（燃烧初期）、燃烧敲缸发生在急燃期中（燃烧初期）、气缸的上部气缸的上部3n急燃期急燃期（发火压升率开始减缓）（发火压升率开始减缓）n缓燃期缓燃期（压升率开始减缓缸内压力迅速下降）（压升率开始减缓缸内压力迅速下降）n后燃期后燃期（缸内压力迅速下降燃烧结束）（缸内压力迅速下降燃烧结束）n越短越好越短越好n放热规律：先慢后快放热规律：先慢后快4过量空气系数过量空气系数an实际供气量实际供气量/燃烧理论供气量燃烧理论供气量n过量空气系数大表明：过量空气系数大表明：n进入气缸的空气利用率降低进入气缸的空气利用率降低n单位气缸容积作功能力降低单位气缸容积作功能力降低在保证燃烧完全和热负荷不过高

3、的前提下，力求在保证燃烧完全和热负荷不过高的前提下，力求降低降低n有利于燃烧及时完全、可以降低燃烧室的热有利于燃烧及时完全、可以降低燃烧室的热负荷负荷n高速机小于低速机、非增压机小于增压机高速机小于低速机、非增压机小于增压机5充气系数充气系数v vn实际进气量实际进气量/理论存气量理论存气量6残余废气系数残余废气系数r rn一个循环内，废气量一个循环内，废气量/新气量新气量nr r增大增大 v v降低降低n烟囱出口受堵烟囱出口受堵n排气管内压力升高排气管内压力升高n排气阀迟开早关排气阀迟开早关n希望：希望：r r低低v v大大7一、影响雾化的主要因素一、影响雾化的主要因素n雾化质量的主要指标雾

4、化质量的主要指标n雾化细度、雾化均匀度雾化细度、雾化均匀度n可燃气形成过程可燃气形成过程n喷射雾化受热蒸发油气扩散与空气混喷射雾化受热蒸发油气扩散与空气混合合n迅速、均匀的因素迅速、均匀的因素喷雾质量、空气涡流喷雾质量、空气涡流8n n喷油压力喷油压力n n油粒变细、雾化均匀度提高、油粒变细、雾化均匀度提高、油束射程油束射程增大增大n n喷孔直径喷孔直径n n油束射程减小，锥角增大油束射程减小，锥角增大n n背压背压n n锥角减小，油束射程减小锥角减小，油束射程减小n n转速转速（柱塞的运动速度）（柱塞的运动速度）n n燃油粘度燃油粘度9涡流的种类涡流的种类n n（弱（弱强）强）n n进气涡流

5、进气涡流n n形成的结构：导气屏、螺旋进气道、形成的结构：导气屏、螺旋进气道、切向进气道、切向扫气口切向进气道、切向扫气口n n压缩涡流压缩涡流n n燃烧涡流燃烧涡流10燃烧产物燃烧产物n一氧化碳不完全燃烧产物一氧化碳不完全燃烧产物n二氧化硫形成二氧化硫形成“酸雨酸雨”n二氧化碳温室效应二氧化碳温室效应n提高燃烧温度氮氧化物多提高燃烧温度氮氧化物多大气污染大气污染11燃烧室燃烧室1n开式燃烧室开式燃烧室（大中型机）（大中型机）n可燃混合气形成主要靠：可燃混合气形成主要靠：雾化质量、油束形状与燃烧室的良好配合雾化质量、油束形状与燃烧室的良好配合n特点特点形状简单、热损失小、起动性好、用多孔喷油器

6、形状简单、热损失小、起动性好、用多孔喷油器工作较粗暴、排气中碳烟及污染大气的有害成份多工作较粗暴、排气中碳烟及污染大气的有害成份多n半开式燃烧室半开式燃烧室n 型中高速四冲程型中高速四冲程n球形油膜蒸发、工作平稳柔和、单孔喷油器球形油膜蒸发、工作平稳柔和、单孔喷油器12燃烧室燃烧室2n分隔式燃烧室分隔式燃烧室（形成强烈空气涡流，（形成强烈空气涡流，单孔）单孔）n涡流室式燃烧室涡流室式燃烧室可燃混合气形成主要靠可燃混合气形成主要靠压缩涡流压缩涡流过量空气系数较小过量空气系数较小n预燃室式燃烧室预燃室式燃烧室可燃混合气形成主要靠可燃混合气形成主要靠燃烧涡流燃烧涡流13十六烷值十六烷值自然性能好，滞

7、燃期短，燃烧过程平稳自然性能好，滞燃期短，燃烧过程平稳过低滞燃期过长，工作粗暴，起动困难过低滞燃期过长，工作粗暴，起动困难过高燃烧不完全过高燃烧不完全过高、过低排气冒黑烟过高、过低排气冒黑烟凝点轻柴油和重柴油的标号凝点轻柴油和重柴油的标号闪点（闭口）不低于闪点（闭口）不低于60浊点燃油温度最小要高于浊点浊点燃油温度最小要高于浊点3514燃油系统燃油系统n n1 1、对燃油系统的要求：、对燃油系统的要求：、对燃油系统的要求：、对燃油系统的要求：n n定时、定量（随负荷变化、各缸油量均匀）、定质定时、定量（随负荷变化、各缸油量均匀）、定质定时、定量（随负荷变化、各缸油量均匀）、定质定时、定量（随负

8、荷变化、各缸油量均匀）、定质（与喷油压力）与喷油压力）与喷油压力）与喷油压力）n n2 2、燃油系统的组成：燃油系统的组成：燃油系统的组成：燃油系统的组成：n n低压供应系统：低压供应系统：低压供应系统：低压供应系统：输油泵、双联滤清器（实现运转中清洗）、燃油调压阀输油泵、双联滤清器（实现运转中清洗）、燃油调压阀输油泵、双联滤清器（实现运转中清洗）、燃油调压阀输油泵、双联滤清器（实现运转中清洗）、燃油调压阀（压力表反映燃油系统的最低压力）（压力表反映燃油系统的最低压力）（压力表反映燃油系统的最低压力）（压力表反映燃油系统的最低压力）燃油净化处理：过滤、分离、沉淀燃油净化处理：过滤、分离、沉淀燃

9、油净化处理：过滤、分离、沉淀燃油净化处理：过滤、分离、沉淀 燃油底舱到日用油柜，经过燃油底舱到日用油柜，经过燃油底舱到日用油柜，经过燃油底舱到日用油柜，经过4848小时沉淀小时沉淀小时沉淀小时沉淀n n高压喷射系统：高压喷射系统：高压喷射系统：高压喷射系统：喷油泵、高压油管、喷油器喷油泵、高压油管、喷油器喷油泵、高压油管、喷油器喷油泵、高压油管、喷油器 三对精密偶件：柱塞与套筒、出油阀与阀座、针阀与阀座三对精密偶件：柱塞与套筒、出油阀与阀座、针阀与阀座三对精密偶件：柱塞与套筒、出油阀与阀座、针阀与阀座三对精密偶件：柱塞与套筒、出油阀与阀座、针阀与阀座15柱塞式、齿轮式和滑片式输油泵柱塞式、齿轮

10、式和滑片式输油泵柱塞泵常用小型高速柱塞泵常用小型高速柱塞泵常用小型高速柱塞泵常用小型高速机机机机负荷低时自动减小柱负荷低时自动减小柱负荷低时自动减小柱负荷低时自动减小柱塞的压油行程塞的压油行程塞的压油行程塞的压油行程16喷油泵喷油泵（柱塞泵）（柱塞泵）vv作用：作用：作用：作用：燃油加压、按需供给量、按需要调时刻燃油加压、按需供给量、按需要调时刻燃油加压、按需供给量、按需要调时刻燃油加压、按需供给量、按需要调时刻vv回油阀式回油阀式回油阀式回油阀式vv大型二冲程用大型二冲程用大型二冲程用大型二冲程用vv转动凸轮改变供油定时转动凸轮改变供油定时转动凸轮改变供油定时转动凸轮改变供油定时vv回油孔式

11、回油孔式回油孔式回油孔式vv四冲程广泛使用四冲程广泛使用四冲程广泛使用四冲程广泛使用vv结构简单、工作可靠、价格低廉结构简单、工作可靠、价格低廉结构简单、工作可靠、价格低廉结构简单、工作可靠、价格低廉vv可能发生穴蚀部位可能发生穴蚀部位可能发生穴蚀部位可能发生穴蚀部位vv出油阀和高压油管内壁、套筒筒壁回油孔周围出油阀和高压油管内壁、套筒筒壁回油孔周围出油阀和高压油管内壁、套筒筒壁回油孔周围出油阀和高压油管内壁、套筒筒壁回油孔周围vv高压油脉动微弱、排气温度和爆压均较低或突降高压油脉动微弱、排气温度和爆压均较低或突降高压油脉动微弱、排气温度和爆压均较低或突降高压油脉动微弱、排气温度和爆压均较低或

12、突降vv喷油泵内部密封不良或出油阀弹簧断喷油泵内部密封不良或出油阀弹簧断喷油泵内部密封不良或出油阀弹簧断喷油泵内部密封不良或出油阀弹簧断17单体式喷油泵单体式喷油泵18组合式喷油泵组合式喷油泵19泵泵油油原原理理动动画画20泵油原理泵油原理溢油前无效行程溢油前无效行程溢油前无效行程溢油前无效行程压油压油压油压油有效行程有效行程有效行程有效行程 供油量供油量供油量供油量回油后无效行程回油后无效行程回油后无效行程回油后无效行程柱塞柱塞柱塞柱塞上行上行上行上行转动柱塞转动柱塞转动柱塞转动柱塞21油量调节方式油量调节方式n n终点调节式终点调节式终点调节式终点调节式n n上平下斜上平下斜上平下斜上平下

13、斜n n始点不变终点延后始点不变终点延后始点不变终点延后始点不变终点延后n n低速运转时工作较粗暴低速运转时工作较粗暴低速运转时工作较粗暴低速运转时工作较粗暴n n驱动交流发电机的柴油机驱动交流发电机的柴油机驱动交流发电机的柴油机驱动交流发电机的柴油机n n始点调节式始点调节式始点调节式始点调节式n n上斜下平上斜下平上斜下平上斜下平n n始点（可调）改变、终点（不可调）始点（可调）改变、终点（不可调）始点（可调）改变、终点（不可调）始点（可调）改变、终点（不可调）不变不变不变不变n n始终点调节式始终点调节式始终点调节式始终点调节式n n上斜下斜上斜下斜上斜下斜上斜下斜n n始点（可调）提前

14、、终点（可调）始点（可调）提前、终点（可调）始点（可调）提前、终点（可调）始点（可调）提前、终点（可调）延后延后延后延后看回油阀式柱塞头部形状柱塞头部形状柱塞头部形状柱塞头部形状22出油阀出油阀&功用功用功用功用&止回、蓄压、卸载（减压）止回、蓄压、卸载（减压）止回、蓄压、卸载（减压）止回、蓄压、卸载（减压）&发生过度卸载发生过度卸载发生过度卸载发生过度卸载&轻负荷小供油量运转时轻负荷小供油量运转时轻负荷小供油量运转时轻负荷小供油量运转时&高压油管与出油阀发生穴蚀高压油管与出油阀发生穴蚀高压油管与出油阀发生穴蚀高压油管与出油阀发生穴蚀&泄漏泄漏泄漏泄漏&喷油量减少、喷油定时延迟喷油量减少、喷油

15、定时延迟喷油量减少、喷油定时延迟喷油量减少、喷油定时延迟&研磨恢复后提前角增大研磨恢复后提前角增大研磨恢复后提前角增大研磨恢复后提前角增大喷油提前角喷油提前角喷油提前角喷油提前角供油提前角供油提前角供油提前角供油提前角4488内缩、外胀、压力波内缩、外胀、压力波23供油和喷油提前角供油和喷油提前角n n供油提前角（说明书中规定的）供油提前角（说明书中规定的）n n喷油泵供油上止点喷油泵供油上止点喷油泵供油上止点喷油泵供油上止点n n大于喷油提前角大于喷油提前角大于喷油提前角大于喷油提前角n n喷油提前角（直接影响燃烧过程）喷油提前角（直接影响燃烧过程）n n喷油器喷油上止点喷油器喷油上止点喷油

16、器喷油上止点喷油器喷油上止点n n取决于柴油机标定转速的高低（高低）取决于柴油机标定转速的高低（高低）取决于柴油机标定转速的高低（高低）取决于柴油机标定转速的高低（高低）n n烧轻柴油比烧重柴油适当增大烧轻柴油比烧重柴油适当增大烧轻柴油比烧重柴油适当增大烧轻柴油比烧重柴油适当增大n n过大：工作粗暴、爆压升高、滞燃期延长过大：工作粗暴、爆压升高、滞燃期延长过大：工作粗暴、爆压升高、滞燃期延长过大：工作粗暴、爆压升高、滞燃期延长n n过小过小过小过小:爆压降低、排温升高爆压降低、排温升高爆压降低、排温升高爆压降低、排温升高24喷油定时检查喷油定时检查n冒油法冒油法/二人配合二人配合n喷油泵顶头落

17、位在凸轮基圆喷油泵顶头落位在凸轮基圆n光照法光照法n标记法标记法25喷油定时调整喷油定时调整调整方法调整方法升降柱塞法升降柱塞法升降柱塞法升降柱塞法 微调螺钉旋入，柱塞位置降低提前角减小微调螺钉旋入，柱塞位置降低提前角减小微调螺钉旋入，柱塞位置降低提前角减小微调螺钉旋入，柱塞位置降低提前角减小升降套筒法升降套筒法升降套筒法升降套筒法 套筒降低供油定时变早套筒降低供油定时变早套筒降低供油定时变早套筒降低供油定时变早转动凸轮法转动凸轮法转动凸轮法转动凸轮法 按运转方向转动一个角度供油提前角增大按运转方向转动一个角度供油提前角增大按运转方向转动一个角度供油提前角增大按运转方向转动一个角度供油提前角增

18、大转动转动转动转动11供油提前角供油提前角供油提前角供油提前角11（二冲程）（二冲程）（二冲程）（二冲程）转动转动转动转动11供油提前角供油提前角供油提前角供油提前角22（四冲程）（四冲程）（四冲程）（四冲程）26喷油均匀性喷油均匀性n n喷油均匀有效行程一样喷油均匀有效行程一样喷油均匀有效行程一样喷油均匀有效行程一样n n逐缸停油法逐缸停油法逐缸停油法逐缸停油法n n转速最大的缸负荷最重减小该缸供油量转速最大的缸负荷最重减小该缸供油量转速最大的缸负荷最重减小该缸供油量转速最大的缸负荷最重减小该缸供油量n n规定：各缸差别不大于规定：各缸差别不大于规定：各缸差别不大于规定：各缸差别不大于3 3

19、n n某缸停止供油某缸停止供油某缸停止供油某缸停止供油n n抬起该缸喷油泵柱塞抬起该缸喷油泵柱塞抬起该缸喷油泵柱塞抬起该缸喷油泵柱塞n n封缸运行允许缸数封缸运行允许缸数封缸运行允许缸数封缸运行允许缸数n n六缸以下最多六缸以下最多六缸以下最多六缸以下最多1 1缸缸缸缸n n八缸以上最多八缸以上最多八缸以上最多八缸以上最多2 2缸缸缸缸n n喷油量大小对应于负荷大小喷油量大小对应于负荷大小喷油量大小对应于负荷大小喷油量大小对应于负荷大小27喷油器喷油器n n作用：形成合适的燃油雾花作用：形成合适的燃油雾花n n检查内容：启阀压力、雾化质量、密封性检查内容：启阀压力、雾化质量、密封性检查内容：启

20、阀压力、雾化质量、密封性检查内容：启阀压力、雾化质量、密封性n n最高喷油压力启阀压力闭阀压力最高喷油压力启阀压力闭阀压力n n启阀压力启阀压力n n能抬起针阀的最低燃油压力能抬起针阀的最低燃油压力能抬起针阀的最低燃油压力能抬起针阀的最低燃油压力n n由喷油器针阀弹簧的预紧力决定由喷油器针阀弹簧的预紧力决定由喷油器针阀弹簧的预紧力决定由喷油器针阀弹簧的预紧力决定 疲劳断裂启阀压力下降提前角增大疲劳断裂启阀压力下降提前角增大疲劳断裂启阀压力下降提前角增大疲劳断裂启阀压力下降提前角增大 调压螺钉运转中松退提前角增大调压螺钉运转中松退提前角增大调压螺钉运转中松退提前角增大调压螺钉运转中松退提前角增大

21、28喷油器种类喷油器种类多孔多孔用于用于用于用于开式燃烧室开式燃烧室开式燃烧室开式燃烧室大中型柴油机全用大中型柴油机全用大中型柴油机全用大中型柴油机全用油粒细、锥角大油粒细、锥角大油粒细、锥角大油粒细、锥角大孔内径扩大孔内径扩大孔内径扩大孔内径扩大10101010换新换新换新换新偶件成对更换偶件成对更换环带磨宽，密封性环带磨宽，密封性变差变差缓慢泵油未达启缓慢泵油未达启阀压力油雾落下阀压力油雾落下会导致喷孔结碳会导致喷孔结碳29喷油器常见问题喷油器常见问题n n喷油器过热结碳喷油器过热结碳n n喷孔堵塞喷孔堵塞n n先用煤油浸泡先用煤油浸泡先用煤油浸泡先用煤油浸泡n n高压油管脉动强烈高压油管

22、脉动强烈高压油管脉动强烈高压油管脉动强烈n n针阀咬死针阀咬死n n在开启位置在开启位置在开启位置在开启位置脉动微弱、排温高、冒黑烟脉动微弱、排温高、冒黑烟脉动微弱、排温高、冒黑烟脉动微弱、排温高、冒黑烟n n在关闭位置在关闭位置在关闭位置在关闭位置油管接头破裂（喷油器缝隙式过滤器油管接头破裂（喷油器缝隙式过滤器油管接头破裂（喷油器缝隙式过滤器油管接头破裂（喷油器缝隙式过滤器堵死）堵死）堵死）堵死）3031液压启阀式液压启阀式喷油器的工喷油器的工作原理图作原理图工作原理：油压，6135170/C 6160200/C喷油泵决定：喷油泵决定：喷油泵决定：喷油泵决定：油量、零油位、喷油定油量、零油位

23、、喷油定油量、零油位、喷油定油量、零油位、喷油定时、针阀开启、时、针阀开启、时、针阀开启、时、针阀开启、针阀断然关闭针阀断然关闭针阀断然关闭针阀断然关闭返回32燃油系统图燃油系统图返回返回返回返回33喷油泵喷油泵看动画看动画看动画看动画34油量油量调节调节机构机构返回35柱柱塞塞与与套套筒筒 返返 回回36喷喷油油器器图图 冷却介质：淡水或柴油返回返回返回返回看动画37开式燃烧室开式燃烧室返回38分隔式燃烧室分隔式燃烧室返回返回涡流室涡流室预燃室预燃室39改改变变油油量量返回40喷喷油油泵泵动动作作动动画画返回41柱柱塞塞转转动动动动画画42回油回油阀喷阀喷油泵油泵动作动作原理原理返回43回油

24、阀喷油泵油量调解回油阀喷油泵油量调解返回44喷油喷油器动器动作动作动画画返回45油束射程油束射程返回46等容卸载出油阀等容卸载出油阀47等压卸载出油阀等压卸载出油阀返回返回返回返回48升降升降柱塞柱塞法法149升降柱塞法升降柱塞法2返回50升降升降套筒套筒法法返回返回返回返回51柱塞头部形状柱塞头部形状返回52改变凸轮改变凸轮的相对位的相对位置置153改变凸轮相对于凸轮轴位置改变凸轮相对于凸轮轴位置返回返回返回返回54用十字盘联轴器调整喷油提前角用十字盘联轴器调整喷油提前角55光照法测光照法测量定时量定时返回56喷油器试验器喷油器试验器57标记法标记法1（单体式）（单体式）58标记法标记法2（组合式）（组合式）返回59