精編汽車發(fā)動機構(gòu)造與檢修課件第5章

1、1,第,5,章,柴油機燃料供給系的構(gòu)造與維修,5.1,燃料供給系的分類與組成,柴油機燃料供給系的功用是完成燃料的儲存、濾清和輸送工作，按柴油機各,種不同工況的要求，定時、定量、定壓并以一定的噴油質(zhì)量將柴油噴入燃燒室,使其與空氣迅速而良好的混合與燃燒，最后將廢氣排入大氣中。根據(jù)噴油的控制,方式不同，柴油機燃料供給系分為機械式和電控式燃料供給系,5.1.1,機械式燃料供給系,1,組成,柴油機燃料供給系組成簡圖,1,放氣螺塞,2,加油螺塞,3,燃油濾清器,4,手油泵,5,輸油泵,6,噴油泵,7,自動,供油提前器,8,柴油箱,9,離心式調(diào)速器,10,回油管,11,回油間,12,噴油器,13,高壓油管,

2、2,第,5,章,柴油機燃料供給系的構(gòu)造與維修,2,燃料供給系統(tǒng)主要零部件及功用,3,燃料供給路線,1,低壓回路,2,高壓回路,3,回油油路,4,工作原理,柴油機工作時，輸油泵將柴油從油箱經(jīng)柴油機粗濾器吸入，壓送到油水分離,器、燃油濾清器，濾清后的柴油經(jīng)油管流到噴油泵總成。通過噴油泵使柴油壓力,增加，并將高壓柴油定時定量地經(jīng)高壓油管壓送到噴油器。噴油器將柴油噴射進,氣缸內(nèi)，形成霧狀燃油燃燒作功，噴油器多余的柴油經(jīng)回油管流回到油箱,5.1.2,電控式燃料供給系,1,電控系統(tǒng)的組成,電控系統(tǒng)由傳感器、控制器（電控單元）和執(zhí)行器三部分組成,2,電控系統(tǒng)的分類,1,按柴油機電控噴射方式分類,按柴油機電控

3、噴射方式分類，可分為位置控制和時間控制兩大類,位置控制式系統(tǒng)：它是在柴油機原用,Bosch,柱塞式噴油泵及泵,噴油器的基,礎(chǔ)上，進行改造并加裝電子控制的執(zhí)行器來達到控制目的的,3,第,5,章,柴油機燃料供給系的構(gòu)造與維修,時間控制式系統(tǒng)：其工作原理是高速電磁,閥直接控制高壓燃油的導(dǎo)通，一般情況下，可以,制成在電磁閥關(guān)閉點，即噴油開始；電磁閥打開,點，即噴油終止,2,按照噴油泵控制方法的分類,按照噴油泵控制方法的不同，柴油機電控系,統(tǒng)分為分配式、直列式和共軌式,博世蓄壓式共軌燃油噴射系統(tǒng)的組成,1,燃油箱,2,燃油粗濾器,3,輸油泵,4,濾清器,5,低壓燃油油管,6,高壓泵,7,高壓燃油油管,8

4、,共軌器,9,噴油器,10,回油管,11,電控單元,ECU,3,工作原理,電控柴油噴射系統(tǒng)的工作原理與電控汽油噴射系統(tǒng)相仿，其間最大的區(qū)別,在于噴油量控制和噴油時刻的控制,電子控制單元根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速和加速踏板開度決定基本噴油量和噴油時刻,并依據(jù)冷卻水溫度、進氣溫度、進氣壓力以及發(fā)動機運轉(zhuǎn)的過渡條件等參量,對基本噴油量和基本噴油時刻進行修正，最后確定最佳噴油量和噴油時刻,4,第,5,章,柴油機燃料供給系的構(gòu)造與維修,5.2,燃料供給系低壓油路主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理,5.2.1,燃油濾清器的結(jié)構(gòu)與工作原理,1,組成,2,功用,3,工作原理,5.2.2,輸油泵的結(jié)構(gòu)與工作原理,1,功用,2,形式,

5、活塞式、膜片式、齒輪式和葉片式,5.3,燃料供給系高壓油路主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理,5.3.1,噴油器的結(jié)構(gòu)與工作原理,1,功用,2,類型與結(jié)構(gòu),噴油器按結(jié)構(gòu)型式可分為開式和閉式兩大類。車用柴油機多采用閉式噴油器,閉式噴油器在不噴油時，其針閥封閉噴孔，使噴油器的油腔與燃燒室隔開。閉式,噴油器常見的型式有兩種：孔式噴油器和軸針式噴油器,5,第,5,章,柴油機燃料供給系的構(gòu)造與維修,5.3.2,噴油泵的結(jié)構(gòu)與工作原理,1,噴油泵的功用與結(jié)構(gòu)形式,1,功用：是接收輸油泵送來的低壓柴油，根據(jù)發(fā)動機的不同工況，定壓,定時、定量地向噴油器輸送高壓柴油,2,結(jié)構(gòu)形式,柱塞式噴油泵：目前大多數(shù)柴油機所采用,噴

6、油泵,噴油器：用于,PT,燃油供給系統(tǒng),轉(zhuǎn)子分配式噴油泵：用于電子控制柴油機燃油噴射系統(tǒng),2,柱塞式噴油泵的結(jié)構(gòu)與工作原理,6,第,5,章,柴油機燃料供給系的構(gòu)造與維修,柱塞偶件的結(jié)構(gòu),出油閥構(gòu)造,柱塞式噴油泵泵油原理,l,柱塞,2,柱塞套,3,斜槽,4,8,油孔,5,出油閥座,6,出油閥,7,出油閥彈簧,7,第,5,章,柴油機燃料供給系的構(gòu)造與維修,齒桿式油量調(diào)節(jié)機構(gòu),1,柱塞,2,控制套筒,3,可調(diào)齒圈,4,油,量調(diào)節(jié)齒桿,5,柱塞套,齒桿式油量調(diào)節(jié)機構(gòu)的組成,l,出油閥壓緊座,2,出油閥彈簧,3,出油閥,4,噴油泵殼體,5,低壓油腔,6,油量調(diào)節(jié)齒桿,7,控制套筒,8,柱塞彈簧,9,導(dǎo)板

7、,10,凸輪軸,11,滾,輪架,12,柱塞,13,可調(diào)齒圈,14,進油孔,15,柱塞套,8,第,5,章,柴油機燃料供給系的構(gòu)造與維修,齒桿式油量調(diào)節(jié)機構(gòu)工作情況,a,不供油,b,部分供油,c,供油量最大,6,油量凋節(jié)齒桿,7,控制套筒,12,柱塞,13,可調(diào)齒圈,15,一柱塞套,撥叉式油量調(diào)節(jié)機構(gòu),1,供油拉桿,2,調(diào)節(jié)叉,3,調(diào)節(jié)臂,4,柱塞,5,襯套,6,鎖緊螺釘,9,第,5,章,柴油機燃料供給系的構(gòu)造與維修,噴油泵泵油的遲早決定噴油器噴油的遲早，它對柴油機的工作性能影響很大,為保證形成良好的可燃混合氣和改善燃燒過程，必須有一定的噴油提前角，對,于多缸柴油機，還應(yīng)保證各缸噴油提前角一致。最

8、佳噴油提前角是在柴油機額定,轉(zhuǎn)速與全負(fù)荷下由實驗確定的，它的數(shù)值因柴油性能和發(fā)動機工況而異。同時由,于凸輪和滾輪等傳動部件的磨損，噴油提前角也有所改變。為此，噴油提前角必,須可以調(diào)整。實際上，噴油提前角的調(diào)整是通過對噴油泵的供油提前角的調(diào)整而,實現(xiàn)的,噴油泵供油提前角的調(diào)整方法有兩種：一是通過調(diào)整聯(lián)軸節(jié)或供油提前角自,動調(diào)節(jié)器來改變噴油泵凸輪軸與柴油機曲軸的相對角位置，使各分泵的供油提前,角作相同數(shù)量的調(diào)整。二是通過改變滾輪傳動部件的高度，實現(xiàn)單個分泵的供油,提前角的調(diào)整，以此保證多缸發(fā)動機的供油提前角一致。此法是通過轉(zhuǎn)動調(diào)整螺,釘來實現(xiàn)的。當(dāng)松開鎖緊螺母擰出調(diào)整螺釘時，滾輪傳動部件高度,h,

9、增大，于是,柱塞封閉柱塞套上進油孔的時刻提前，即供油提前角增大；反之，供油提前角減,小，調(diào)整合適后應(yīng)及時鎖緊,10,第,5,章,柴油機燃料供給系的構(gòu)造與維修,3,轉(zhuǎn)子分配式噴油泵的結(jié)構(gòu)與工作原理,1,VE,分配泵噴油系統(tǒng)的油路,2,VE,轉(zhuǎn)子分配泵結(jié)構(gòu)組成,11,第,5,章,柴油機燃料供給系的構(gòu)造與維修,VE,分配泵,a,裝有,VE,型轉(zhuǎn)子分配泵的柴油機燃料供給系統(tǒng),b,分配泵結(jié)構(gòu),1,膜片式輸油泵,2,燃油箱,3,葉片式輸油泵,4,調(diào)速器驅(qū)動齒輪,5,滾輪機構(gòu),6,凸輪盤,7,供油提前角自,動調(diào)節(jié)油缸,8,分配轉(zhuǎn)子回位機構(gòu),9,油量控制滑套,10,分配轉(zhuǎn)子,11,出油閥總成,12,出油閥壓緊

10、座,13,噴油器,14,張力杠桿限位銷釘,15,起動杠桿,16,張力杠桿,17,最大供油量調(diào)節(jié)螺釘,18,預(yù)調(diào)杠桿,19,溢流喉管,20,停車操縱桿,21,滑動套筒,22,調(diào)速彈簧,23,操縱桿,24,離心飛塊總成,25,調(diào)壓閥,26,溢流閥,27,燃油濾清器,28,分配泵驅(qū)動軸,29,聯(lián)軸器,30,分配套筒,31,高壓泵頭,32,怠速調(diào)節(jié)螺釘,33,高速調(diào)節(jié)螺釘,M1,預(yù)調(diào)杠桿軸,M2,起動杠桿軸,12,第,5,章,柴油機燃料供給系的構(gòu)造與維修,驅(qū)動軸由柴油機曲軸定時齒輪驅(qū)動。驅(qū)動軸帶動葉片式輸油泵工作，并通過,調(diào)速器驅(qū)動齒輪帶動調(diào)速器軸旋轉(zhuǎn)。在驅(qū)動軸的右端通過聯(lián)軸器，與平面凸輪盤,連接，利

11、用平面凸輪盤上的傳動銷帶動分配柱塞。柱塞彈簧將分配柱塞壓緊在平,面凸輪盤上，并使平面凸輪盤壓緊滾輪。滾輪軸嵌入靜止不動的滾輪架上。當(dāng)驅(qū),動軸旋轉(zhuǎn)時，平面凸輪盤與分配柱塞同步旋轉(zhuǎn)，而且在滾輪、平面凸輪和柱塞彈,簧的共同作用下，凸輪盤還帶動分配柱塞在柱塞套內(nèi)作往復(fù)運動。往復(fù)運動使柴,油增壓，旋轉(zhuǎn)運動進行柴油分配,滾輪、聯(lián)軸器及平面凸輪,20,滾輪架,21,聯(lián)軸器,22,滾輪,柱塞的驅(qū)動裝置,13,第,5,章,柴油機燃料供給系的構(gòu)造與維修,柱塞的驅(qū)動,泵油機構(gòu),1,斷油電磁閥,2,進油孔,3,柱塞套,4,出油閥緊座,5,出油閥偶件,6,出油孔,7,泵頭,8,柱塞彈簧,9,油量調(diào)節(jié)套筒,10,柱塞,1

12、1,平面凸輪盤,12,滾輪,3,VE,分配泵的工作過程,進油過程,泵油過程,停油過程,壓力平衡過程,14,第,5,章,柴油機燃料供給系的構(gòu)造與維修,VE,型分配泵的工作過程,a,進油過程,b,泵油過程,c,停油過程,d,壓力平衡過程,l,斷油閥,2,進油孔,3,進油槽,4,柱塞腔,5,噴油器,6,出油閥,7,分配油道,8,出油孔,9,壓力平衡孔,10,中心油孔,11,泄油孔,12,平面凸輪盤,13,滾輪,14,分配柱塞,15,油量調(diào)節(jié)套筒,16,壓力平衡槽,17,進油道,18,燃油分配孔,19,噴油泵體,20,柱塞套,15,第,5,章,柴油機燃料供給系的構(gòu)造與維修,5.4,調(diào)速器的結(jié)構(gòu)與工作原

13、理,調(diào)速器的功用與分類,1,調(diào)速器的功用：是根據(jù)柴油機負(fù)荷與轉(zhuǎn)速的變化自動調(diào)節(jié)噴油泵供油量,以限制或穩(wěn)定發(fā)動機怠速及防止發(fā)動機“飛車”（柴油機轉(zhuǎn)速急劇升高無法,控制的現(xiàn)象,2,分類：按其功能可分為兩速式和全速式調(diào)速器,1,兩速式調(diào)速器：穩(wěn)定怠速限制柴油機最高轉(zhuǎn)速，防止發(fā)動機“飛車,。在最低與最高轉(zhuǎn)速之間，調(diào)速器不起作用，此時柴油機轉(zhuǎn)速是由駕駛員通,過加速踏板直接操縱噴油泵油量調(diào)節(jié)機構(gòu)來實現(xiàn)的。它主要用于在道路行駛的,柴油汽車上,2,全速式調(diào)速器：不僅穩(wěn)定怠速限制柴油機最高轉(zhuǎn)速，防止發(fā)動機“飛,車”，而且能控制柴油機從怠速到最高限制轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)任何轉(zhuǎn)速下的噴油量,以維持柴油機在任一給定轉(zhuǎn)速下的穩(wěn)定

14、運轉(zhuǎn)。它主要用于負(fù)荷、轉(zhuǎn)速變化較大,的汽車、拖拉機和工程機械上,16,第,5,章,柴油機燃料供給系的構(gòu)造與維修,5.5,柴油機電子控制系統(tǒng)的組成與基本原理,5.5.1,柴油機電子控制系統(tǒng)的組成,柴油機電控系統(tǒng)通常由三部分組成：傳感器及其他信號輸入裝置、電子控制,單元,ECU,和執(zhí)行器,5.5.2,柴油機電子控制系統(tǒng)的基本原理,1,基本工作原理,當(dāng)由傳感器檢測到的發(fā)動機的某一實際參數(shù)輸入,ECU,后，首先與存儲器中的,相應(yīng)參數(shù)和最優(yōu)運行結(jié)果比較，如果兩者相同，則電控系統(tǒng)保持原狀態(tài)，發(fā)動機,繼續(xù)按當(dāng)前狀態(tài)運行。實際參數(shù)偏離目標(biāo)參數(shù)時,ECU,將根據(jù)偏離值的大小和方,向按一定的控制對策進行有關(guān)信息的

15、處理，使發(fā)動機相應(yīng)參數(shù)或狀態(tài)向目標(biāo)逼近,接近程度也可由相應(yīng)傳感器來檢測，并將檢測結(jié)果反饋給,ECU,實現(xiàn)閉環(huán)控制,使柴油機按最佳狀態(tài)運行。電控柴油噴射系統(tǒng)還可以和整車傳動裝置的,ECU,制,動防抱系統(tǒng),ABS,的,ECU,及其他系統(tǒng)的,ECU,互通數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)整車的電子控制,2,主要控制功能,1,噴油量的控制；,2,怠速轉(zhuǎn)速等的控制；,3,起動噴油量的控制,4,各缸噴油量不均勻的修正；,5,噴油正時的控制,17,第,5,章,柴油機燃料供給系的構(gòu)造與維修,5.6,柴油機電子控制系統(tǒng)噴油泵的結(jié)構(gòu)與基本原理,5.6.1,電子控制柱塞式噴油泵結(jié)構(gòu)與工作原理,電子控制柱塞式噴油泵保留了原直列泵的凸輪柱

16、塞泵油、齒圈齒條控制供油,量的結(jié)構(gòu)，只是將原來控制齒條運動（油量控制）的機械調(diào)速器改為電子調(diào)速器,用電子液壓噴油提前器代替原來的機械噴油提前器,電子控制柱塞式噴油泵的組成,1,噴油量的控制,2,噴油提前角的控制,18,第,5,章,柴油機燃料供給系的構(gòu)造與維修,5.6.2,電子控制分配式噴油泵結(jié)構(gòu)與工作原理,1,位置控制型電子控制分配式噴油泵,電子控制系統(tǒng)的輸入信號,由加速踏板位置傳感器、轉(zhuǎn)速,傳感器、燃油溫度傳感器、水,溫傳感器、起動開關(guān)等輸入,ECU,圖中細(xì)線）中，檢測實,際操作值的反饋信號由控制套,筒位置傳感器反饋給,ECU,圖,中虛線,ECU,對輸入的控制,信號和反饋信號進行分析處理,計

17、算出相應(yīng)的噴油量及噴油提,前角控制參數(shù)值，分別送往電,動調(diào)速器和時間控制器（圖中,粗線），使電動調(diào)速器和時間,控制器執(zhí)行指令，從而對噴油,量和噴油提前角進行精確控制,19,第,5,章,柴油機燃料供給系的構(gòu)造與維修,2,時間控制型電子控制分配式噴油泵,日本電裝公司,ECD,V3,是典型時間控制型電子控制分配式噴油泵。該系統(tǒng)與,位置控制型電子控制分配式噴油泵相比，取消了原,VE,泵上的溢油環(huán)，在泵的泄油,通路上設(shè)置了一個電磁溢流閥,日本電裝公司,ECD,V3,系統(tǒng),在柱塞泵油階段，當(dāng)電磁溢流,間斷電時，電磁溢流閥打開，高壓,燃油立即卸壓，停止噴油。噴油始,點并不取決于電磁溢流閥關(guān)閉的時,刻，而是取

18、決于分配泵平面凸輪的,行程始點，這與機械控制采用溢油,環(huán)來改變噴油終點的控制油量方式,一樣。電磁溢流閥打開越晚，噴油,量越多。泵角度傳感器裝在滾輪環(huán),上，這樣即使噴油正時有變化，由,于泵角度傳感器隨著滾輪環(huán)一起移,動，泵油角度并不改變，泵油始點,與無齒段終點相對位置也始終不變,20,第,5,章,柴油機燃料供給系的構(gòu)造與維修,5.6.3,電子控制直列式噴油泵結(jié)構(gòu)與工作原理,1,電控直列泵,電控直列泵,電子調(diào)速器,噴油量控制原理,21,第,5,章,柴油機燃料供給系的構(gòu)造與維修,偏心凸輪式角度提前機構(gòu),a,角度延遲時,b,角度提前時,2,噴油率可變型燃油噴射系統(tǒng),TICS,1,噴油率可變型噴油泵及調(diào)

19、速器,噴油率可變型噴油泵配裝機械式調(diào)速器,22,第,5,章,柴油機燃料供給系的構(gòu)造與維修,噴油率可變型噴油泵配裝電子式調(diào)速器,5.7,電子控制共軌系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理,5.7.1,電子控制共軌系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理,燃油從油箱經(jīng)輸油泵供入供油泵中，在供油泵中提升壓力之后，送入共軌,共軌內(nèi)的燃油壓力在,25MPa,怠速,160MPa,額定轉(zhuǎn)速,共軌內(nèi)的高壓燃油供,給各個氣缸所對應(yīng)的噴油器，設(shè)置在電控噴油器上的電磁閥嚴(yán)格按照,ECU,發(fā)來的,指令動作，控制各個氣缸的噴油時間和噴油量，向各個氣缸內(nèi)噴射最適量的燃油,23,第,5,章,柴油機燃料供給系的構(gòu)造與維修,發(fā)動機轉(zhuǎn)速、發(fā)動機負(fù)荷等各種傳感器信息、各

20、種開關(guān)的信號送入電控單元,ECU,ECU,根據(jù)這些信息，經(jīng)過預(yù)先編制好的計算處理程序、經(jīng)計算處理以后向,供油泵、噴油器等執(zhí)行器發(fā)出控制指令，從而實現(xiàn)對燃油噴射過程進行最佳控制,1,供油泵結(jié)構(gòu)與工作原理,供油泵結(jié)構(gòu),1,驅(qū)動軸,2,偏心凸輪,3,高壓泵柱塞,4,高壓油腔,5,進油閥,6,電磁斷油閥,7,出油閥,8,密封套,9,高,壓油管,10,壓力調(diào)節(jié)器,11,溢油閱座,12,回油管,13,吸油管,14,單向間,15,低壓輸送油道,供油泵工作原理,1,驅(qū)動軸,2,偏心凸輪,3,高壓泵柱塞,4,高壓油腔,5,進油閥,6,進油口,24,第,5,章,柴油機燃料供給系的構(gòu)造與維修,2,噴油器結(jié)構(gòu)與工作原

21、理,噴油器結(jié)構(gòu),1,回油管,2,控制接線柱,3,電磁線圈,4,進油口,5,單向間,6,7,節(jié)流孔,8-B,腔,9,接桿,10,油道,11,針閥,3,共軌組件,共軌組件,25,第,5,章,柴油機燃料供給系的構(gòu)造與維修,4,發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器和供油泵轉(zhuǎn)速傳感器,5,油門傳感器,6,增壓壓力傳感器,7,水溫傳感器,8,燃油溫度傳感器,9,大氣溫度傳感器,10,速度傳感器,11,油門開關(guān),12,大氣壓力傳感器,13,診斷開關(guān),5.7.2,發(fā)動機,ECU,的控制,1,噴油正時的確定,2,噴油控制,3,怠速控制,26,第,5,章,柴油機燃料供給系的構(gòu)造與維修,5.8,柴油發(fā)動機起動困難故障的診斷與排除,5.

22、8.1,發(fā)動機起動時排氣管不冒煙,1,故障現(xiàn)象：發(fā)動機聽不到爆發(fā)聲音無起動跡象，排氣管無煙排出,2,故障原因,3,診斷與排除,1,檢查低壓油路,檢查燃油箱內(nèi)的燃油量是否正常,對低壓油路進行排氣，檢查是否有氣體排出,檢查輸油泵的吸油能力,檢查輸油泵的壓油能力,檢查柴油濾清器的技術(shù)狀況,2,檢查高壓油路,檢查噴油器的技術(shù)狀況：檢查噴油壓力、密封性能、噴霧質(zhì)量等,檢查噴油泵的技術(shù)狀況：檢查柱塞偶件、出油閥偶件磨損情況，進行滑動,性和密封性試驗等，判定其技術(shù)狀況是否良好,27,第,5,章,柴油機燃料供給系的構(gòu)造與維修,5.8.2,起動時排氣管排出大量白煙,1,故障現(xiàn)象：接通起動機后，發(fā)動機不易起動或起動后排氣管排出像水蒸,氣般白色煙霧，且慢慢熄火,2,故障原因,3,故障診斷與排除,1,柴油發(fā)動機若在低溫,特別是冬季,起動時排氣管排出白煙，