柴油機(jī)燃料供給系

1、第七章柴油機(jī)燃料供給系第一節(jié) 概 述 一、柴油機(jī)的特點(diǎn) 1壓縮比大（1522），熱效率高（3040），經(jīng)濟(jì)性好；無點(diǎn)火系，油路系統(tǒng)機(jī)件精密、耐用，故障少。2混合氣的形成、點(diǎn)火和燃燒方式不同于汽油機(jī)。高壓柴油噴入燃燒室，混合氣在燃燒室內(nèi)形成，壓燃后邊噴邊燃。3柴油機(jī)的CO和HC排放低，NOX較多，大負(fù)荷易產(chǎn)生碳煙。4柴油機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量大、材料好、加工精度高，制造成本較高。5柴油機(jī)的排氣噪聲大，廢氣中含SO2多。二、柴油機(jī)燃料系的功用及組成 (一)功用  完成燃料的儲(chǔ)存、濾清和輸送工作，按柴油機(jī)各種不同工況的要求，定時(shí)、定量、定壓并以一定的噴油質(zhì)量噴入燃燒室，使其與空氣迅速而

2、良好地混合和燃燒，最后使廢氣排入大氣。(二)組成  如圖71所示，由燃油供給、空氣供給、混合氣形成及廢氣排出四部分組成。圖7-1 柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng)1燃油供給系統(tǒng)  由柴油箱、輸油泵、低壓油管、濾清器、噴油泵、高壓油管和噴油器及回油管等組成。2空氣供給  由空氣濾清器、進(jìn)氣管等組成。有的還有增壓器。3混合氣形成  燃燒室。4廢氣供給  由排氣管及排氣消聲器組成。5燃油供給路線1）低壓油路  從柴油箱到噴油泵入口，油壓一般為0.15MPa0.3MPa。2）高壓油路  從噴油泵到噴油器，油壓在10MPa以上。3）多余的燃油回流&

3、#160; 輸油泵的供油量比噴油泵的最大噴油量大34倍，大量多余的燃油經(jīng)噴油泵進(jìn)油室的一端限壓閥和回油管流回輸油泵的進(jìn)口或直接流回柴油箱。噴油器工作間隙漏泄的極少數(shù)柴油也經(jīng)回油管流回柴油箱。4）柴油濾清器有粗細(xì)兩種，一般粗濾器設(shè)在輸油泵之前，細(xì)濾器設(shè)在輸油泵之后。5）為保證各氣缸供油的一致性，連接噴油泵和噴油器的鋼制高壓油管的直徑和長(zhǎng)度是相等的。 第二節(jié)  柴油機(jī)可燃混合氣的形成 一、柴油機(jī)可燃混合物形成特點(diǎn)1混合空間小、時(shí)間短  可燃混合氣是在燃燒室內(nèi)形成的，一邊噴油，一邊燃燒。混合氣的形成時(shí)間極短，只占曲軸轉(zhuǎn)角的15°35°。2混合氣不均勻，燃燒室內(nèi)

4、值變化范圍很大 柴油機(jī)的充氣量一般變化不大，負(fù)荷的大小靠噴油量的多少來調(diào)節(jié)，從而改變了值，是“質(zhì)的調(diào)節(jié)”。 高速柴油機(jī)的過量空氣系數(shù)（）一般在1.152.2大范圍內(nèi)變化。大負(fù)荷時(shí)噴油量多、值小、混合氣濃；怠速時(shí)噴油量少、值大、混合氣稀，值可達(dá)46。3邊噴邊燃，成分不斷變化。二、可燃混合物形成方法(一)空間霧化混合方式將柴油噴向燃燒室的空間，形成霧狀混合物，再在空間蒸發(fā)形成混合氣。1油霧形成  燃料以高壓、高速?gòu)膰娪推饕詧A錐形的油束噴出（圖72）。圖72 油束的形狀噴霧錐角表示油束的擴(kuò)散程度。越大擴(kuò)散越好。 射程L表示油束的穿透能力。 霧化質(zhì)量表示油束噴散霧化的程度。噴散的越

5、細(xì)、越均勻則霧化質(zhì)量越好。 2空氣運(yùn)動(dòng)促進(jìn)混合  使油粒分布得更均勻，最有效的措施是使空氣運(yùn)動(dòng)，多采用兩種方法。1）使進(jìn)氣產(chǎn)生渦流：利用弱渦流切向進(jìn)氣道或強(qiáng)渦流螺旋進(jìn)氣道，可以在進(jìn)氣行程中使空氣繞氣缸軸線旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，（圖73）。圖73  進(jìn)氣渦流的形成a)切向進(jìn)氣道；b)螺旋進(jìn)氣道2）產(chǎn)生擠壓渦流：利用活塞頂部的特殊形狀，在壓縮過程中和膨脹行程開始時(shí)，使空氣在燃燒室中產(chǎn)生強(qiáng)烈的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，它存在于上止點(diǎn)附近，持續(xù)時(shí)間較短（圖74 ）。圖74  擠壓渦流的形式a)擠壓流動(dòng)；b)膨脹流動(dòng)A-環(huán)形空間轉(zhuǎn)速愈高，渦流也愈強(qiáng)，氣流對(duì)油束的吹散作用也愈大。此外，空氣渦流運(yùn)動(dòng)還可以

6、加速火焰的傳播，促使燃燒及早地結(jié)束。(二)油膜蒸發(fā)混合方式如圖75，它是將柴油噴向球形油膜燃燒室的壁面上，在強(qiáng)烈的空氣渦流作用下，燃油的大部分（95）形成油膜。由于油束貫穿空氣和室壁的反射，有少量油粒（5）懸浮在空間，形成著火源。油膜在空間火源的熱能作用下，逐層蒸發(fā)、逐層卷走、逐層燃燒，產(chǎn)生了燃?xì)鉁u流，其燃燒速度是前期慢、后期快，使燃燒過程加速進(jìn)行到終點(diǎn)。圖75 油膜的形成和氣體的分離運(yùn)動(dòng)（三）復(fù)合式U形燃燒室即空間霧化燃燒和油膜蒸發(fā)混合燃燒混合使用，低速以前者為主，高速以后者為主。 第三節(jié)  燃燒室 根據(jù)混合氣的形成方式及燃燒室的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，柴油機(jī)燃燒室可分為兩大類。1直接噴射式燃燒

7、室形、四角形、球形及U形燃燒室等；2分開式燃燒室預(yù)燃室式和渦流式燃燒室。一、形燃燒室1結(jié)構(gòu)特點(diǎn)由平的氣缸蓋底面和活塞頂內(nèi)的形凹坑及氣缸壁組成，屬于直接噴射燃燒室和空間混合方式。圖76  形燃燒室2混合氣形成特點(diǎn)1）主要是依靠多孔噴霧（多為4孔），利用油束和燃燒室的吻合，在空間形成混合氣。2）噴孔直徑小，多在0.250.4mm內(nèi)，噴孔軸線夾角為140°160°內(nèi)，噴油壓力較高，一般在20Mpa左右。3）結(jié)構(gòu)緊湊，熱損失小，故熱效率高，經(jīng)濟(jì)性好，容易起動(dòng)。4）工作粗暴，燃燒噪音大。二、四角形燃燒室 四角形燃燒室屬于直接噴射式燃燒室和空間混合式。   圖77&

8、#160;  四角形燃燒室1-螺旋進(jìn)氣道；2-噴油器；3-四角形燃燒室；S-渦流 1結(jié)構(gòu)特點(diǎn)  燃燒室底部仍是形，燃燒室上部逐漸過渡為四方形，噴射時(shí)四個(gè)噴孔對(duì)著燃燒室的四個(gè)角噴油。 2可抑制渦流的增強(qiáng)，減少NOX生成量。三、預(yù)燃式燃燒室1結(jié)構(gòu)特點(diǎn)圖78 預(yù)燃式燃燒室1）整個(gè)燃燒室分兩部分，預(yù)燃室位于氣缸蓋內(nèi)為總?cè)紵胰莘e的2540，活塞上方為主燃室。2）噴油嘴安裝在預(yù)燃室中心線附近，為便于冷起動(dòng)，多裝有電熱塞。3）預(yù)熱室用耐熱鋼單獨(dú)制成，裝入氣缸蓋不和冷卻水直接接觸。4）大部分燃料是在主燃燒室中混合燃燒，是屬于空間混合方式。2混合氣形成特點(diǎn)1) 利用壓縮紊流先預(yù)燃。2) 利

9、用強(qiáng)烈的燃燒渦流，促使完全燃燒。  3）對(duì)噴油的霧化質(zhì)量要求不高，可采用不易堵塞的大直徑單孔噴嘴，噴油壓力較低（8MPa12MPa），有適應(yīng)大轉(zhuǎn)速范圍和不同著火性能燃料的能力。4）運(yùn)轉(zhuǎn)平順，燃燒噪聲小，但經(jīng)濟(jì)性較差。熱損較大，起動(dòng)性能差，必須加裝電熱塞。四、渦流式燃燒室1結(jié)構(gòu)特點(diǎn)圖7-9 渦流室式燃燒室1）整個(gè)燃燒室也是分為兩部分  球型渦流室在氣缸蓋內(nèi)；活塞上方為主燃燒室。渦流室容積占總?cè)紵胰莘e的5080，用一個(gè)和數(shù)個(gè)切向大面積通道相通。屬于空間混合方式。2）噴油器和電熱塞安裝在渦流室內(nèi)。3）渦流室下半部分鑲有耐熱鋼制成的鑲塊，和其座孔有一定的隔熱間隙，并用螺

10、釘定位。4）活塞頂部多制有導(dǎo)流槽或分流凹坑，使渦流室中的氣流噴出時(shí)形成二次渦流。2混合氣形成特點(diǎn)1）利用強(qiáng)烈的定向渦流混合和燃燒。2）利用二次流動(dòng)，促使燃?xì)飧耆娜紵?）對(duì)噴油的霧化質(zhì)量要求不高，可采用不易堵塞的單孔噴嘴，噴油壓力較低（10MPa12MPa），噴油泵壽命較長(zhǎng)，對(duì)不同著火性能燃料的適應(yīng)性好。4）適用于高速柴油機(jī)，轉(zhuǎn)速可達(dá)5000r/min。5）工作較平順。熱損失較大，經(jīng)濟(jì)性較差，須用較高的壓縮比（1722），須加裝電熱塞。五、球形油膜燃燒室1結(jié)構(gòu)特點(diǎn)圖7-10  球形油膜燃燒室1）球形油膜燃燒室位于活塞頂部中央，形狀大于半個(gè)球，與噴油器相對(duì)的位置，開有缺口與球面相切

11、，燃油從這里順氣流方向噴在室壁上形成油膜。它屬于直接噴射式燃燒室，油膜蒸發(fā)混合方式。2）采用強(qiáng)渦流螺旋進(jìn)氣道。3）燃燒室底壁較薄，其背面有來自飛濺和從連桿小頭噴油孔噴出的潤(rùn)滑油加以冷卻。4）采用單孔噴嘴或雙孔噴嘴。2混合氣形成特點(diǎn)1）燃油順氣流沿球面切線方向噴入時(shí)，約95%被噴涂均布在室壁上，形成一層薄的油膜 ，5散布在燃燒室空間形成火源，點(diǎn)燃混合氣。2）油膜逐層蒸發(fā)、逐層卷走、逐層燃燒，形成燃?xì)鉁u流。3）噴油壓力較高，油耗率較低。能適應(yīng)多種不同著火性能的燃料。4）其進(jìn)氣管上多安裝加熱裝置（如火焰加熱器等）。 第四節(jié)  噴油器 一、噴油器的功用和要求(一)功用1使一定數(shù)量的燃油得到良

12、好的霧化。2使燃油的噴射按燃燒室類型合理分布。(二)要求1應(yīng)具有一定的噴射壓力和射程，合適的噴霧錐角和霧化質(zhì)量；2噴停要迅速，不發(fā)生燃油滴漏；3開始噴油少，中期噴油多，后期噴油少。二、分類和材料1分類 采用閉式噴油嘴，按其結(jié)構(gòu)形式分孔式和軸針式兩種基本形式，如圖711。圖7-11 閉式噴油器的兩種基本形式2材料  噴油器主要部件噴油嘴（針閥和閥體），多采用耐熱強(qiáng)度好的優(yōu)質(zhì)軸承鋼制成，為不可互換的高壓精密偶件，配合間隙為0.0010.003mm。三、噴油器的工作原理如圖711，針閥上端由調(diào)壓彈簧壓緊，產(chǎn)生關(guān)閉壓力p1。從進(jìn)油道進(jìn)入高壓室在油壓作用力，在承壓錐面上形成一個(gè)向上的軸向壓力p

13、2，稱為開啟壓力。若： 噴油泵供油，則p2 > p1，噴油器噴油；     噴油泵停供，則p2 < p1，噴油器停噴。孔式噴油嘴有17個(gè)噴孔，噴孔直徑為0.250.5mm，多用于直接噴射式燃燒室。軸針式噴油嘴是單孔式，噴孔直徑為13mm。其軸針制成圓柱形或倒錐形，噴霧形狀分別為空心柱形或擴(kuò)散的錐形，多用于分開式燃燒室。軸針式有兩個(gè)可變斷面，圓柱形軸針的通過斷面是先大后小，噴油特性是先少后多；倒錐形軸針的通過斷面是先小后大又變小，噴油特性是先少后多又變少，能較好地滿足噴油的前期少、中期多、后期少的特性要求。（如圖7-12和7-13）圖 7-12

14、圖713四、典型噴油器的構(gòu)造1. 組成  噴油器由噴油嘴、殼體、調(diào)壓件三部分組成，如圖714。圖714 長(zhǎng)型孔式噴油器2. 噴油嘴由針閥和閥體組成，并用螺套裝在殼體上，并借助定位銷是噴孔在氣缸中保持所定的方位。在針閥體上套有銅錐體，是氣缸密封并幫助噴油嘴散熱。3. 殼體用來安裝調(diào)壓件和進(jìn)油管等部件，并利用其定位銷正確地將噴油器固裝在氣缸蓋座孔中。4. 調(diào)壓件是控制和調(diào)節(jié)噴嘴開啟壓力的裝置。由調(diào)壓彈簧、調(diào)壓螺釘、護(hù)帽及推桿組成。通過調(diào)壓螺釘改變調(diào)壓彈簧預(yù)緊力可調(diào)整噴油壓力。 第五節(jié) 噴油泵 一、作用1提高油壓（定壓）：將噴油壓力提高到10MPa20MPa。2控制噴油時(shí)間（定時(shí)）：按規(guī)定

15、的時(shí)間噴油和停止噴油。3控制噴油量（定量）：根據(jù)柴油機(jī)的工作情況，改變噴油量的多少，以調(diào)節(jié)柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速和功率。二、對(duì)噴油泵的要求1按柴油機(jī)工作順序供油，而且各缸供油量均勻。2各缸供油提前角要相同。3各缸供油延續(xù)時(shí)間要相等。4油壓的建立和供油的停止都必須迅速，以防止滴漏現(xiàn)象的發(fā)生。三、噴油泵的分類1柱塞式噴油泵。2泵噴油器式，將噴油泵和噴油器結(jié)合在一起。3轉(zhuǎn)子分配式噴油泵。四、柱塞式噴油泵的工作原理(一)柱塞副的結(jié)構(gòu)1. 柱塞為一光滑的圓柱體，在其上部銑有螺旋槽或斜槽，并利用直切槽或中心孔（軸向孔和徑向孔）使槽和柱塞上端的泵油室相通。柱塞的下部制有安裝彈簧座的圓柱體和十字凸塊（或壓入調(diào)節(jié)臂）以便

16、使柱塞能往復(fù)運(yùn)動(dòng)，調(diào)節(jié)供油量。圖715 常用柱塞副的構(gòu)造  2. 柱塞套筒為光滑的圓柱形長(zhǎng)孔，套筒上部開有一個(gè)進(jìn)油和回油用的小孔，或開有兩個(gè)徑向孔，兩孔進(jìn)油一孔回油，它們與殼體上的低壓進(jìn)油室相通。3. 柱塞套筒裝在殼體座孔內(nèi)，并用定位螺釘和定位孔來固定，以防止柱塞套筒轉(zhuǎn)動(dòng)。4. 柱塞和柱塞套筒是一對(duì)精密的偶件，不能互換。柱塞副用耐磨性高的優(yōu)質(zhì)合金鋼（軸承鋼）制成，并進(jìn)行熱處理和時(shí)效處理。(二)柱塞的進(jìn)油、壓油、回油過程1. 進(jìn)油過程：柱塞從下止點(diǎn)至進(jìn)油孔以下時(shí)，燃油在真空吸力及輸油泵的壓力下充滿泵油室。 2壓油過程：當(dāng)柱塞從下止點(diǎn)向上移動(dòng)到將進(jìn)油孔關(guān)閉時(shí)，泵油室內(nèi)的燃油壓力將驟然升高

17、，推開出油閥，將高壓油壓入高壓油管。3回油過程：當(dāng)柱塞上移到螺旋槽線或斜槽上線高出進(jìn)油孔的下沿時(shí)，高壓有通過柱塞上的直槽或中心孔高速流回低壓油室。由于泵油室內(nèi)的油壓急劇下降，出油閥在彈簧和殘余壓力的作用下迅速回位，油泵停止供油。柱塞繼續(xù)上升，直到上止點(diǎn)為止，都是回油過程。圖7-16  柱塞式噴油泵的進(jìn)油、壓油、回油過程4柱塞在向上運(yùn)動(dòng)的全行程中，包括預(yù)備行程、減壓帶行程、有效行程和剩余行程。各種行程如圖717所示。圖717 柱塞的驅(qū)動(dòng)示意圖1-柱塞；2-滾輪體；3-凸輪；H-凸輪和柱塞的升程；ab-凸輪的升?。üぷ髅妫?；bc-凸輪的降弧 1)柱塞的預(yù)備行程h1：柱塞從下止點(diǎn)上升到其上

18、端面將進(jìn)油孔完全關(guān)閉時(shí)所移動(dòng)的距離。2)柱塞的減壓帶行程h2：柱塞從預(yù)備行程結(jié)束到出油閥開啟（減壓帶開始離開閥座的導(dǎo)孔）時(shí)所移動(dòng)的距離叫減壓帶行程。3)柱塞的有效行程h3：柱塞從出油閥開啟，到柱塞的螺旋線或斜槽上線打開回油孔時(shí)移動(dòng)的距離叫柱塞的有效行程。4)剩余行程h4：柱塞從有效行程結(jié)束（開始回油），上升到上止點(diǎn)時(shí)移動(dòng)的距離叫剩余行程。（三）供油量的調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)柱塞可使有效行程h3和每一循環(huán)的供油量發(fā)生變化，如圖718所示。  圖718 供油量的調(diào)節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況時(shí)，柱塞的螺旋線或斜槽上線相對(duì)于回油孔的位置：1熄火位置：螺旋槽的直切槽對(duì)正回油孔，供油量等于零。2怠速位置：螺旋線或斜

19、槽上線的b點(diǎn)對(duì)正進(jìn)回油孔。3中等負(fù)荷位置：螺旋線或斜槽上線的c點(diǎn)對(duì)正進(jìn)回油孔。4全負(fù)荷位置：d點(diǎn)對(duì)正進(jìn)回油孔，有效行程達(dá)額定值。5留有余地的位置：額定供油量的位置不是在螺旋線或斜槽上線的最下端，而是偏上一些。五、柱塞式噴油泵的構(gòu)造、組成柱塞式噴油泵由分泵、油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、泵體（殼體）四部分組成。（一）分泵組成  由柱塞、柱塞套筒、回位彈簧、彈簧座、出油閥、出油閥座、出油閥彈簧、出油閥壓緊螺帽等零件組成，如圖719所示。圖719  分泵的組成 1  出油閥的構(gòu)造1) 出油閥和閥座是精密偶件，采用優(yōu)質(zhì)合金鋼制造，其導(dǎo)孔、上下端面及座孔經(jīng)過精密的加工和研磨，配對(duì)

20、以后不能互換。如圖720。圖720  出油閥的構(gòu)造2) 出油閥的圓錐部是閥的軸向密封錐面，閥的錐部在導(dǎo)孔中滑動(dòng)配合起導(dǎo)向作用。尾部加工有切槽，形成十字形斷面，以便使燃油通過。出油閥中部的圓柱面叫減壓帶，它與密封錐面間形成了一個(gè)減壓容積。3) 閥座的下端面和柱塞套筒的上端面是精密加工嚴(yán)密貼合，它是通過壓緊螺帽以規(guī)定的扭緊力矩來壓緊的。壓緊螺帽與閥座之間有一定厚度的銅制高壓密封墊圈。出油閥壓緊螺帽和殼體上端面間還有低壓密封墊圈。4) 在出油閥壓緊螺帽內(nèi)腔裝有帶槽的減容器，以減小內(nèi)腔空間的容積，促進(jìn)噴停迅速，限制出油閥最大升程的作用。2出油閥的作用1）防止噴油前滴油，提高噴射速度：噴油泵供

21、油時(shí)，待油壓高于出油閥彈簧的預(yù)緊力和高壓油管內(nèi)的殘余壓力后，出油閥升起，其密封錐面離開閥座。必須等到出油閥上的減壓帶完全離開閥座的導(dǎo)向孔時(shí)，泵油室的燃油才能進(jìn)入高壓油管。p泵>p簧p殘開； p泵<p簧p殘關(guān)。2）防止噴油后滴油，提高關(guān)閉速度：停止供油時(shí)，出油閥減壓帶的下沿一進(jìn)入導(dǎo)管時(shí)，高壓油管與泵室的通路便被切斷。當(dāng)出油閥完全座落后下降了一距離h，因而高壓油管的容積得到增大，使油壓迅速地下降1MPa2MPa，斷油迅速干脆，防止了因油壓的波動(dòng)和“管縮油漲”而產(chǎn)生噴后滴油。3）防止燃油倒流，使高壓油管內(nèi)保持一定的殘余壓力。（二）油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)1油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的作用：執(zhí)行駕駛員或調(diào)速器的指令

22、，轉(zhuǎn)動(dòng)柱塞改變各分泵的供油量，以適應(yīng)柴油機(jī)負(fù)荷和轉(zhuǎn)速變化的需要。并通過它來調(diào)整各缸供油的均勻性。2油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)型式：1）撥叉式油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)：由調(diào)節(jié)臂、調(diào)節(jié)叉、供油拉桿組成，見圖721。駕駛員或調(diào)速器軸向移動(dòng)供油拉桿時(shí)，撥叉帶動(dòng)調(diào)節(jié)臂相對(duì)柱塞套轉(zhuǎn)動(dòng)，從而調(diào)節(jié)了供油量。當(dāng)各缸供油量不等時(shí)，可松開固定螺釘改變撥叉在供油拉桿上的位置予以調(diào)整。圖721 撥叉式油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 2）齒桿式油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)：由齒桿、齒扇和傳動(dòng)套等組成，如圖722。齒桿的軸向位置由駕駛員或調(diào)速器控制，齒扇通過傳動(dòng)套帶動(dòng)柱塞套筒相對(duì)與柱塞套筒轉(zhuǎn)動(dòng)，便可調(diào)節(jié)供油量。各缸供油均勻性的調(diào)整，是通過改變齒扇與傳動(dòng)套圓周方向的相對(duì)位置來實(shí)現(xiàn)。圖

23、722  齒桿式油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由于齒桿式油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)零件較多，為了保證各分泵柱塞和齒桿位置一致，各分泵柱塞的傳動(dòng)套、齒扇、齒桿柱塞都有裝配位置記號(hào)，如圖723所示，裝配時(shí)記號(hào)對(duì)齊。圖723   油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的裝配標(biāo)記 (三) 分泵驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)1作用：1）推動(dòng)柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，完成進(jìn)油、壓油、回油過程；2）保證供油正時(shí)。2組成：凸輪軸、滾輪體1）凸輪軸(1)功用：傳送推力使柱塞運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生高壓油。同時(shí)保證各分泵按柴油機(jī)的工作順序和一定的規(guī)律供油。(2)構(gòu)造：凸輪軸上的凸輪數(shù)目與缸數(shù)相同，排列順序與柴油機(jī)的工作順序相同。四沖程柴油機(jī)曲軸轉(zhuǎn)兩周噴油泵的凸輪軸轉(zhuǎn)一周，各分泵都供一次油

24、。多加入中間傳動(dòng)齒輪，噴油泵凸輪軸的旋轉(zhuǎn)方向與曲軸相同。相鄰工作兩缸凸輪間的夾角叫供油間隔角，角度的大小同同配氣機(jī)構(gòu)凸輪軸同名凸輪的排列，四缸柴油機(jī)為90°，六缸柴油機(jī)為60°。(3)材料：由于負(fù)荷大，驅(qū)動(dòng)齒輪采用鋼制齒輪。不少凸輪軸的外形對(duì)稱，凸輪在軸上的距離相等，軸兩端尺寸相同。凸輪的工作段是切線形狀，可快速建立油壓。如圖724，為凸輪軸的構(gòu)造。圖724  凸輪軸的構(gòu)造1-密封調(diào)整墊；2-錐形滾柱軸承；3-連接錐面；4-油封；5-前端蓋；6-殼體；7-調(diào)整墊；8、9、10、11-凸輪；12-輸油泵偏心輪2) 滾輪體傳動(dòng)件(1)功能：變凸輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為自身的直線

25、往復(fù)運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)柱塞上行供油。調(diào)整各分泵的供油提前角和供油間隔角。(2)調(diào)整墊塊式滾輪體帶有滑動(dòng)配合襯套的滾輪體松套在滾輪軸上，滾輪軸也松套在滾輪架的座孔中，因此相對(duì)運(yùn)動(dòng)發(fā)生在三處，相對(duì)滑動(dòng)的相應(yīng)降低，減輕了磨損，且磨損均勻。圖725   調(diào)整墊塊式滾輪體1-調(diào)整墊塊；2-滾輪；3-滾輪襯套 ；4-滾輪軸；5-滾輪架 滾輪體的周向定位方法：一是在滾輪體圓柱面上開軸向孔，用定位螺釘插入槽中防止轉(zhuǎn)動(dòng)，二是利用加長(zhǎng)滾輪軸，使其一端插入殼體導(dǎo)孔一側(cè)的滑槽中。調(diào)整墊塊安裝在滾輪架的座孔中，用耐磨材料制成，磨損后可翻轉(zhuǎn)使用。制有不同厚度的墊塊，厚度差為0.1mm，相應(yīng)

26、凸輪軸轉(zhuǎn)角為0.5°，反映到曲軸上為1°。 (3)調(diào)整螺釘式滾輪體  在滾輪架上端有工作高度可調(diào)節(jié)的調(diào)整螺釘，擰出調(diào)整螺釘，h值增大，供油提前角即增大；擰入螺釘，h值減小，供油提前角即減小。 圖726 調(diào)整螺釘式滾輪體1-滾輪軸；2-滾輪；3-滾輪架；4-鎖緊螺母；5-調(diào)整螺釘(4)供油提前角調(diào)整必要性 若柱塞下端、墊塊、滾輪和凸輪磨損，則滾輪體的工作高度變小，供油提前角減小，供油起始角減小，凸輪與滾輪的接觸點(diǎn)（供油始點(diǎn)）即上移，噴油始點(diǎn)壓力、噴油持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短、每一循環(huán)供油量的多少將發(fā)生變化，因此必須定期地對(duì)供油提前角進(jìn)行檢查和調(diào)整。(5)供油提前角的調(diào)

27、整方法：1對(duì)單個(gè)分泵進(jìn)行調(diào)整，使分泵供油提前角一致，供油間隔角度相等。2對(duì)整個(gè)噴油泵進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)整，達(dá)到柴油機(jī)規(guī)定的供油提前角的要求。(6)噴油泵供油時(shí)刻的表示方法：供油起始角  指第一缸分泵柱塞開始供油時(shí)，相應(yīng)凸輪的中心線與滾輪體中心線的夾角。柱塞的預(yù)行程  利用量具測(cè)量預(yù)行程大小。噴油泵的供油起始角與柴油機(jī)的供油提前角完全不是一回事，二者的角度含義不同。一個(gè)是凸輪軸的轉(zhuǎn)角，一個(gè)是曲軸的轉(zhuǎn)角。(四) 泵體泵體是噴油泵的基礎(chǔ)件，多用鋁合金鑄成。泵體分為組合式和整體式兩種。組合式有上下兩部分，用螺栓連接在一起。上體安裝分泵，下體安裝驅(qū)動(dòng)件和油量調(diào)節(jié)件。整體式泵體可使剛度加大，在

28、較高的噴油壓力下工作而不變形。但分泵和驅(qū)動(dòng)件等零件的拆裝較麻煩。六、噴油泵的潤(rùn)滑1獨(dú)立潤(rùn)滑  單獨(dú)向噴油泵殼體和調(diào)速器殼體加注潤(rùn)滑油。2壓力潤(rùn)滑  將噴油泵、調(diào)速器和柴油機(jī)潤(rùn)滑系連接起來。七、典型噴油泵的構(gòu)造我國(guó)常用的柴油機(jī)噴油泵為：A型泵、B型泵、P型泵、VE型泵等。前三種屬柱塞泵；VE泵系分配式轉(zhuǎn)子泵。(一) B型噴油泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如圖727為六缸柴油機(jī)用的B型泵總體圖，其各部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下：圖7-27 B型噴油泵 1采用螺旋槽式柱塞和平孔式柱塞套筒；2油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為齒桿式，在齒桿前端裝有可調(diào)的最大油量剛性限位器（有的用彈簧限位器）；2調(diào)節(jié)螺釘式滾輪體傳動(dòng)部件；3凸輪軸為切

29、線式凸輪，用錐形滾柱軸承支承在殼體上。4泵體為整體式，采用獨(dú)立潤(rùn)滑方式。(二) P型噴油泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)P型噴油泵的結(jié)構(gòu)如圖728所示。其特點(diǎn)如下：圖728 P型噴油泵 1懸掛式分泵總成  柱塞和柱塞套筒、出油閥等零件用一個(gè)帶凸緣盤的分泵鋼套筒固裝在一起，成為一個(gè)總成部件。用壓金螺柱直接固定在殼體上，形成一個(gè)懸掛式結(jié)構(gòu)?？墒固淄厕D(zhuǎn)動(dòng)一定角度。2各分泵供油量的調(diào)整  分泵鋼套筒的凸緣盤上有弧槽，松開壓緊螺柱，轉(zhuǎn)動(dòng)鋼套筒，其分泵的柱塞套筒即隨其轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，改變了進(jìn)回油孔相對(duì)柱塞上斜槽的位置，回油時(shí)間即發(fā)生變化。3分泵供油始點(diǎn)的調(diào)整  增減凸緣盤套筒下面的墊片，使柱塞套筒

30、的進(jìn)回油孔微量的上下移動(dòng)，從而改變了相對(duì)于柱塞上端的位置可，調(diào)整分泵的供油始點(diǎn)。4球銷角板式油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)  在傳動(dòng)套筒端面上焊有12個(gè)鋼球，供油拉桿橫斷面呈角鋼狀，在其水平的直角邊上開有小方槽口，工作時(shí)方槽與傳動(dòng)套筒上的鋼球嚙合。不可調(diào)式滾輪體傳動(dòng)部件；5全封閉式箱式泵體  采用不開側(cè)窗的整體式密封泵體，只有上蓋和下蓋。泵體剛度大，能承受較高的噴油壓力而不變形，使柱塞偶件的壽命較長(zhǎng)；6采用了壓力式潤(rùn)滑方式 ；7有專設(shè)的預(yù)備行程檢查孔  在滾輪體上方有螺塞，可利用該孔檢查個(gè)分泵預(yù)備行程是否一致（用專門的儀表測(cè)量）。 第六節(jié)  噴油泵的驅(qū)動(dòng)與供油正時(shí) 一、噴

31、油泵的驅(qū)動(dòng)噴油泵是由柴油機(jī)曲軸前端的正時(shí)齒輪，通過一組齒輪來驅(qū)動(dòng)的（圖729）。噴油泵驅(qū)動(dòng)齒輪和中間齒輪上都刻有正時(shí)記號(hào)。圖729 噴油泵的驅(qū)動(dòng)與供油正時(shí)1-曲軸正時(shí)齒輪；2-噴油泵驅(qū)動(dòng)齒輪；3-空氣壓縮機(jī)曲軸；4-聯(lián)軸器；5-供油提前角自動(dòng)調(diào)節(jié)器；6-噴油泵；7-托板；8-調(diào)速器；9-配氣機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)齒輪；10-飛輪上的噴油正時(shí)標(biāo)記；A-各處標(biāo)記位置有的噴油泵直接利用其前端殼體上的凸緣盤固定在驅(qū)動(dòng)齒輪后面的箱體上，固定螺栓處是弧形槽聯(lián)接，可利用殼體相對(duì)于凸輪軸的轉(zhuǎn)動(dòng)來調(diào)節(jié)供油提前角的大小。二、聯(lián)軸器(一) 作用1補(bǔ)償噴油泵安裝時(shí)凸輪軸和驅(qū)動(dòng)軸的同軸度偏差；2用小量的角位移調(diào)節(jié)供油提前角，以獲得最

32、佳的噴油提前角。(二) 構(gòu)造傳統(tǒng)的聯(lián)軸器多采用膠木盤交叉連接，先已被撓性片式聯(lián)軸器所代替，如圖730所示。其撓性作用是通過兩組圓形彈性鋼片來實(shí)現(xiàn)的?？科鋼闲钥墒跪?qū)動(dòng)軸與凸輪軸在少量同軸度偏差的情況下無聲傳動(dòng)。兩組圓形彈性鋼片有所不同，鋼片的內(nèi)孔與主動(dòng)連接叉緊固連接，外孔是兩個(gè)弧形孔，用兩個(gè)連接螺釘和調(diào)節(jié)器連接，以便調(diào)節(jié)供油提前角的大小。圖730 撓性片式聯(lián)軸器1-供油提前角自動(dòng)調(diào)節(jié)器；2、4-彈簧鋼片；3-連接叉；5-噴油泵凸輪軸三、供油提前角調(diào)節(jié)裝置(一) 供油提前角調(diào)節(jié)的必要性供油提前角過大時(shí)，燃油是在氣缸內(nèi)空氣溫度較低的情況下噴入，混合氣形成條件差，燃燒前集油過多，回引起柴油機(jī)工作粗暴，

33、怠速不穩(wěn)和起動(dòng)困難；過小時(shí)，將使燃料產(chǎn)生過后燃燒，燃燒的最高溫度和壓力下降，燃燒不完全和功率下降，甚至排氣冒黑煙，柴油機(jī)過熱，導(dǎo)致動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性降低。最佳的供油提前角不是一個(gè)常數(shù)，應(yīng)隨柴油機(jī)負(fù)荷（供油量）和轉(zhuǎn)速的變化，即隨轉(zhuǎn)速的增高而加大。車用柴油機(jī)根據(jù)其常用的某個(gè)供油量和轉(zhuǎn)速范圍來確定一個(gè)供油提前初始角，其角的獲得，可通過聯(lián)軸器或轉(zhuǎn)動(dòng)噴油泵的殼體來進(jìn)行微量的變化。因柴油機(jī)轉(zhuǎn)速變化范圍較大，還必須使供油提前角在初始角的基礎(chǔ)上隨轉(zhuǎn)速而變化。因此車用柴油機(jī)多裝有供油提前角自動(dòng)調(diào)節(jié)器。一）供油提前角自動(dòng)調(diào)節(jié)的構(gòu)造和工作原理如圖731所示，它裝于噴油泵凸輪軸的前端，用聯(lián)軸器來驅(qū)動(dòng)，由主動(dòng)件、從動(dòng)件和離

34、心件三部分組成。它是一個(gè)密封體，內(nèi)腔充滿潤(rùn)滑油。圖731  供油提前角自動(dòng)調(diào)節(jié)器的工作原理圖1-主動(dòng)盤；6-飛塊；7-彈簧座；12-滾輪；14-從動(dòng)盤；22-飛塊銷釘；23-從動(dòng)盤臂1當(dāng)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)設(shè)定值時(shí)：兩個(gè)飛塊在離心力的作用下繞其軸銷向外甩開，滾輪迫使從動(dòng)盤帶動(dòng)凸輪軸沿箭頭方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，直到彈簧的張力與飛塊的離心力平衡為止，這時(shí)主動(dòng)盤變又與從動(dòng)盤同步旋轉(zhuǎn)。此時(shí)，供油提前角等于初始角加上。2當(dāng)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速再升高時(shí)：飛塊進(jìn)一步張開，從動(dòng)盤相對(duì)于主動(dòng)盤又沿旋轉(zhuǎn)方向向前轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，這樣，隨轉(zhuǎn)速的升高，提前角不斷增大，直到最大轉(zhuǎn)速。3當(dāng)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速降低時(shí)，飛塊收攏，從動(dòng)盤便在彈簧力的作

35、用下相對(duì)于主動(dòng)盤后退一個(gè)角度，供油提前角便相應(yīng)減小。第七節(jié)  調(diào)速器 一、柱塞式噴油泵的速度特性(一) 速度特性噴油泵的速度特性  是指供油拉桿位置不變時(shí)，噴油泵每一個(gè)循環(huán)供油量（）隨轉(zhuǎn)速變化的規(guī)律。柱塞泵的供油特性  每一循環(huán)的供油量（）是隨轉(zhuǎn)速的升高而增加。         (二) 產(chǎn)生噴油泵速度特性的原因1柱塞運(yùn)動(dòng)速度增加時(shí)，由于柱塞套筒上的進(jìn)、回油孔的節(jié)流作用，產(chǎn)生早噴晚停。且節(jié)流作用隨著轉(zhuǎn)速的升高而增加，“早噴”和“晚?！钡某潭纫搽S著增大。2柱塞運(yùn)動(dòng)速度增加時(shí)，泄露

36、時(shí)間縮短，泄露量減少。(三) 噴油泵速度特性帶來的惡果1轉(zhuǎn)速升高，高速時(shí)飛車  每循環(huán)供油量增加，充氣系數(shù)下降，造成油多氣少而冒黑煙，形成惡性循環(huán)而“超速”（飛車），嚴(yán)重時(shí)旋轉(zhuǎn)機(jī)件損壞。2轉(zhuǎn)速降低，低速時(shí)熄火  每循環(huán)供油量減少，充氣系數(shù)上升，造成油少氣多而“游車”（不穩(wěn)定），甚至熄火。二、調(diào)速器的作用作用  當(dāng)負(fù)荷改變時(shí)，自動(dòng)地改變供油量的多少，維持穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。對(duì)在良好的道路上行駛的汽車來說，多用于限制柴油機(jī)的最高轉(zhuǎn)速nmax和保持穩(wěn)定的最低轉(zhuǎn)速nmin（怠速）。1限制最高轉(zhuǎn)速  全負(fù)荷時(shí)，由于負(fù)荷的減小，轉(zhuǎn)速將升高。如圖739。當(dāng)轉(zhuǎn)速超過額定轉(zhuǎn)速nma

37、x時(shí)，調(diào)速器開始自動(dòng)減油，使扭矩迅速減小，直到nT（停供轉(zhuǎn)速）時(shí)即停止供油。nmax與nT差值一般不大于200r/min。2保持平穩(wěn)怠速  由于各種必然原因和偶然原因（水溫、油溫、機(jī)溫、內(nèi)部阻力、氣門和噴嘴因積碳影響關(guān)閉不嚴(yán)或短暫停噴等），會(huì)引起起動(dòng)力的變化，使怠速升高或降低。隨轉(zhuǎn)速的降低調(diào)速器自動(dòng)加油，扭矩增加；又隨轉(zhuǎn)速的升高調(diào)速器自動(dòng)減油，扭矩減小，使怠速保持穩(wěn)定。三、調(diào)速器的種類按作用原理分為  機(jī)械離心式調(diào)速器（車用柴油機(jī)）；真空膜片式調(diào)速器（少數(shù)小功率柴油機(jī)）；復(fù)合調(diào)速器（機(jī)械離心式和真空膜片式合為一體）。按調(diào)節(jié)范圍分為  兩速式調(diào)速器和全速式調(diào)速器。1

38、兩速式調(diào)速器  能保持柴油機(jī)平穩(wěn)的怠速，防止游車或熄火；又能限制柴油機(jī)不超過某一最大轉(zhuǎn)速，從而防止了超速（飛車）。至于中間轉(zhuǎn)速，則利用人工調(diào)節(jié)供油量。多用于車用柴油機(jī)。2全速式調(diào)速器  不但能保持柴油機(jī)最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速和限制最大轉(zhuǎn)速，并能根據(jù)負(fù)荷的大小保持和調(diào)節(jié)任一選定的轉(zhuǎn)速的調(diào)速器。多用于工況多變和突變的柴油機(jī)，如礦用車、越野車、自卸車等。四、離心式調(diào)速器的工作原理(一) 基本工作原理1柴油機(jī)不工作時(shí)：如圖732，操縱臂和供油拉桿在熄火位置，調(diào)速?gòu)椈傻念A(yù)緊力使滑套左移，飛錘收攏，離心力推力FA=0，調(diào)速器不工作。圖732 離心式調(diào)速器原理簡(jiǎn)圖2柴油機(jī)工作時(shí)：操縱臂和供油拉桿處

39、于某一工作位置。裝在噴油泵凸輪軸后端的飛錘旋轉(zhuǎn)，飛錘在離心力的作用下向外張開。離心力產(chǎn)生的軸向推力FA和調(diào)速?gòu)椈傻耐屏B在某一轉(zhuǎn)速下相平衡，使調(diào)速器和噴油泵保持在相應(yīng)位置處工作。當(dāng)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速變化，調(diào)速器轉(zhuǎn)速變化，飛錘離心力及其推力FA變化，F(xiàn)A和FB失去平衡，滑套位移，調(diào)速杠桿移動(dòng)，供油量變化，柴油機(jī)的扭矩上升或下降，與變化了的負(fù)荷MQ重新平衡，穩(wěn)定到接近原來的轉(zhuǎn)速的位置。1) 當(dāng)Me=MQ時(shí)柴油機(jī)處于平衡狀態(tài)，穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)；FA=FB，滑套不動(dòng)，調(diào)速器處于平衡狀態(tài)，維持供油量。2) Me<MQ時(shí)柴油機(jī)失去平衡，轉(zhuǎn)速降低；FA<FB，滑套左移調(diào)速器失去平衡，自動(dòng)加油，又獲得新的平衡

40、。3) Me>MQ時(shí)轉(zhuǎn)速升高，F(xiàn)A>FB，滑套右移，自動(dòng)減油，又獲得新的平衡。(二) 工作原理的分析1一定的調(diào)速?gòu)椈傻膭偠群皖A(yù)緊力，對(duì)應(yīng)一定的柴油機(jī)轉(zhuǎn)速。如果調(diào)速?gòu)椈捎袃蓚€(gè)剛度和預(yù)緊力，就能控制兩個(gè)轉(zhuǎn)速，這就是雙速式調(diào)速器；如果調(diào)速器的預(yù)緊力可以由駕駛員任意決定，則能控制任意轉(zhuǎn)速，這就是全速式調(diào)速器。雙速式調(diào)速器和全速式調(diào)速器的最大區(qū)別除工作點(diǎn)不同外，關(guān)鍵在于是否直接操縱供油拉桿或利用調(diào)速器間接操縱供油拉桿。2柴油機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，必須達(dá)到兩個(gè)平衡。一是柴油機(jī)的平衡狀態(tài)Me=MQ；二是調(diào)速器的平衡狀態(tài)FA=FB。3人工調(diào)節(jié)和自動(dòng)調(diào)節(jié)是互不干涉運(yùn)動(dòng)的代數(shù)和關(guān)系。人工調(diào)節(jié)的支點(diǎn)是b點(diǎn)；自動(dòng)調(diào)

41、節(jié)的支點(diǎn)是a點(diǎn)，是互為支點(diǎn)、互不影響的關(guān)系，供油拉桿的位移量，是駕駛員和調(diào)速器二者分別操縱或同時(shí)操縱所產(chǎn)生的位移代數(shù)和（見圖732）。4調(diào)速器的穩(wěn)定性。調(diào)速過程不是復(fù)位，而是在一定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)獲得新的平衡點(diǎn)，這是由于調(diào)速?gòu)椈奢^前略有變軟或變硬。在一個(gè)平衡位置（選定的轉(zhuǎn)速），由于符合的變化，移動(dòng)到另一個(gè)平衡位置以接近其原來的轉(zhuǎn)速，此過程稱為“過渡過程”。在過渡中轉(zhuǎn)速波動(dòng)的幅度和持續(xù)的時(shí)間愈小愈好，如圖733。圖733  調(diào)速器的過渡過程圖可見，負(fù)荷多變和突變的柴油機(jī)，在工作中其供油拉桿是在振蕩中不斷過渡。在一定范圍內(nèi)維持新的平衡，平衡是短暫的，不平衡是經(jīng)常的。(三) 提高調(diào)速器靈敏度和穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)措施游車  調(diào)速器在工作中轉(zhuǎn)速波動(dòng)幅度過大，即忽高忽低運(yùn)轉(zhuǎn)。主要是運(yùn)動(dòng)零部件松動(dòng)，調(diào)速器彈簧疲勞失調(diào)所致。1用增速齒輪提高飛塊的轉(zhuǎn)速（見圖732）；2采用幾個(gè)剛度不同的調(diào)速?gòu)椈?，在高速和低速工作區(qū)先后的投入工作（見圖734）；3用變剛度調(diào)速?gòu)椈?，能代替幾根彈簧在高低區(qū)工作（擺動(dòng)式拉力調(diào)速?gòu)椈蓤D