第七章柴油機燃料供給系(標準模板)

1、課 題：柴油機燃料供給系課 型：理論課授課時間：課時分配：共 課時，第 課時教學目標：1. 了解柴油發(fā)動機燃料供給系的作用、組成和基本工作原理 2掌握噴油器和噴油泵的構(gòu)造原理及檢修 3. 掌握柴油發(fā)動機常見故障和檢修教學重點： 柴油機燃料供給系基本結(jié)構(gòu)、工作原理教學難點： 噴油泵和噴油器的工作原理教學過程： 第一節(jié) 概述一、柴油機燃料供給系的功用柴油發(fā)動機燃料供給系的功用是完成燃料的儲存、濾清和輸送工作，按柴油機不同工況的要求，定時、定量、定壓并以一定的噴油品質(zhì)將燃料噴入燃燒室，使其與空氣迅速混合和燃燒，最后將廢氣排入大氣。二、柴油機燃料供給系的組成柴油機燃料供給系由燃料供給裝置、空氣供給裝置

2、、混合氣形成裝置及廢氣排出裝置四部分組成，如圖6.1所示。1燃油箱； 2低壓油管； 3柴油濾清器； 4輸油泵； 5柱塞式噴油泵； 6回油管； 7高壓油管； 8燃燒室；9排氣管； 10噴油器； 11回油管； 12進氣管； 13空氣濾清器。圖6.1 柴油機燃料供給系1燃料供給裝置由燃油箱、輸油泵、噴油泵、噴油器、柴油濾清器、低壓油管、高壓油管及回油管等組成。2空氣供給裝置由空氣濾清器、進氣管及進氣道等組成，增壓柴油機還裝有進氣增壓裝置。3混合氣形成裝置由燃燒室等組成。4廢氣排出裝置由排氣道、排氣管及排氣消聲器等組成。三、柴油機燃料供給系的工作原理輸油泵從燃油箱內(nèi)將柴油吸出，經(jīng)柴油濾清器濾去雜質(zhì)后進

3、入噴油泵的低壓油腔，噴油泵柱塞將燃油壓力提高，經(jīng)高壓油管送至噴油器。當燃油壓力達到一定值時，噴油器將燃油以霧狀噴入燃燒室形成混合氣。噴油器頂部回油孔泄漏極少量燃油及噴油泵低壓油腔限壓閥流出過量燃油，經(jīng)回油管流回燃油箱。柴油機燃料供給系統(tǒng)可分為低壓和高壓兩個油路。低壓油路是指從燃油箱到噴油泵入口的這一段油路，該油路中的油壓是由輸油泵建立的，其壓力一般為150300kPa。高壓油路是指從噴油泵到噴油器的這一段油路，該油路中的油壓是由噴油泵建立的，一般在10MPa以上。四、柴油機燃燒室由于柴油機混合氣的形成和燃燒主要是在燃燒室內(nèi)進行的，所以燃燒室的結(jié)構(gòu)形式對可燃混合氣的形成和燃燒有直接的影響。根據(jù)混

4、合氣的形成方式及燃燒室的結(jié)構(gòu)特點，柴油機燃燒室可分為兩大類：統(tǒng)一式燃燒室和分隔式燃燒室。五、混合氣的燃燒過程根據(jù)氣缸中壓力和溫度的變化特點，可將混合氣的形成和燃燒過程按曲軸轉(zhuǎn)角劃分為4個階段，即著火延遲期、速燃期、緩燃期和補燃期，如圖6.4所示。圖6.4 柴油機燃燒過程中氣缸壓力與曲軸轉(zhuǎn)角的關(guān)系1.著火延遲期 它又稱備燃期，如圖6.4中的AB段，從燃油開始噴入燃燒室內(nèi)（A點）到由于開始燃燒而引起壓力升高脫離壓縮線開始急劇上升（B點）之間的曲軸轉(zhuǎn)角稱著火延遲期。在此期間，噴入氣缸內(nèi)的霧狀柴油并不能立即燃燒，而是從氣缸內(nèi)的高溫空氣中吸收熱量逐漸蒸發(fā)、擴散與空氣混合，進行燃燒前的化學準備，然后產(chǎn)生一

5、火焰中心，歷時時間為0.00010.0007s。時間雖短，卻對整個燃燒過程影響很大。 2.速燃期 如圖6.4中的BC段，即從壓力脫離壓縮線開始急劇上升（B點）到達最大壓力（C點）。在速燃期內(nèi)，燃料迅速燃燒，氣缸內(nèi)壓力和溫度急劇上升，直到壓力達到最大值（C點）為止。3.緩燃期 如圖6.4中的CD段，即從最大壓力（C點）至最高溫度（D點）。一般噴射過程在緩燃期都已經(jīng)結(jié)束，隨著燃燒過程的進行，空氣逐漸減少而燃燒產(chǎn)物不斷增多，燃燒的進行逐漸緩慢。4.補燃期 如圖6.4中的CD段，即從最高溫度（D點）至燃油基本燃燒完（E）。補燃期的終點很難確定，一般當熱量達到循環(huán)總放熱量95%99%時，就可以認為補燃期

6、結(jié)束。第二節(jié) 柴油機燃料供給系主要部件構(gòu)造與維修噴油泵也稱為高壓油泵，一般與調(diào)速器連在一起，其作用是按照柴油機的運行工況和氣缸工作順序，以一定規(guī)律適時、定量地向噴油器輸送高壓燃油。一、 對多缸柴油機噴油泵的要求1、保證定時 各缸供油次序要符合發(fā)動機工作次序，嚴格按照規(guī)定的供油時刻供油，并保證一定的持續(xù)供油時間。2、保證定量 根據(jù)柴油機不同工況要求，供給相應的油量。3、保證壓力 向噴油器供給的柴油應具有足夠的壓力，以獲得良好的噴霧質(zhì)量。4、保證各缸工作均勻 要求各缸的相對供油時刻、供油量和供油壓力等參數(shù)要一致。各缸供油不均勻度在標定工況下不大于3%4%，各缸供油提前角相差不大于0.50。5、供油

7、開始和結(jié)束要求迅速、干脆，避免噴油器產(chǎn)生滴漏或不正常噴射現(xiàn)象。二、噴油泵的結(jié)構(gòu)形式噴油泵按工作原理不同大體可分為三類：1、柱塞式噴油泵 性能良好，使用可靠，為大多數(shù)車用柴油機所采用。2、轉(zhuǎn)子分配式噴油泵 依靠轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動實現(xiàn)燃油的增壓（泵油）及分配。它體積小，質(zhì)量小，成本低，使用方便，但結(jié)構(gòu)復雜。3、噴油泵噴油器 特點是將噴油泵和噴油器合成一體，直接安裝在氣缸蓋上，以消除高壓油管帶來的不利影響。目前，我國車用的柴油機噴油泵主要是國產(chǎn)、號泵和在世界上得到廣泛應用的A、B、P、Z型系列柱塞泵。柱塞式噴油泵的基本結(jié)構(gòu)如圖所示。1凸輪； 2挺桿部件； 3彈簧下座； 4柱塞彈簧； 5柱塞； 6柱塞套； 7

8、銅質(zhì)密封墊圈； 8出油閥座； 9出油閥； 10出油閥彈簧； 11出油閥壓緊座； 12定位螺釘； 13密封墊圈； 14螺釘； 15調(diào)節(jié)叉； 16供油拉桿； 17調(diào)節(jié)臂； 18滾輪。 柱塞式噴油泵 三、柱塞式噴油泵的工作原理柱塞式噴油泵的泵油原理如圖6.11所示。柱塞的圓柱表面上銑有直線形（或螺旋形）油量控制槽，控制槽內(nèi)腔和柱塞上面的泵腔用柱塞中心孔道連通。柱塞套上有兩個進油孔與噴油泵體上的壓油腔相通。柱塞由凸輪驅(qū)動，在柱塞套內(nèi)作上下往復運動，實現(xiàn)以下泵油過程。1柱塞； 2柱塞套； 3油量控制槽； 4、8進油孔； 5出油閥； 6出油閥； 7出油閥彈簧； 9中心油道圖6.11 柱塞式噴油泵的工作原理

9、1、進油過程 當柱塞下移至進油孔的下止點位置時，燃油便在真空度和輸油泵的壓力作用下，低壓油腔經(jīng)進油孔4和8被吸入，充滿柱塞上腔，如圖6.11a所示。2、壓油過程 當柱塞 由下止點向上移動至將進油孔關(guān)閉時，油泵柱塞上腔的燃油壓力迅速升高，推開出油閥，此時高壓燃油經(jīng)高壓油管流向噴油器，如圖6.11b所示。3、回油過程 當柱塞繼續(xù)上移至圖6.11c所示位置時，油量控制槽與進油孔接通，泵腔內(nèi)的燃油經(jīng)柱塞中心孔道、油量控制槽從進油孔流回低壓油腔，于是泵腔內(nèi)的油壓迅速下降，出油閥在彈簧壓力的作用下立即回位，噴油泵供油停止。4、停油過程 當柱塞轉(zhuǎn)到圖6.11d所示位置時，柱塞不能完全封閉進油孔8時，因此，有

10、效行程為零，即噴油泵處于不泵油狀態(tài)。柱塞行程h對某一噴油泵是一定的，但并非在整個行程h內(nèi)都供油，只在柱塞完全封閉進油孔4和8之后到柱塞油量控制槽與進油孔開始接通之前的這一部分柱塞行程hg內(nèi)才供油，所以hg稱為柱塞有效行程，如圖6.11e所示。4、 噴油泵的拆裝與檢修1. 噴油泵的解體（1） 使用專用工具。（2） 零件拆下之后，要按部位順序放置。（3） 對有裝配位置要求的零件，如齒桿、調(diào)整螺釘?shù)攘慵?，應作標記標明原來的裝配位置，防止裝配時改變原有的相對位置。（4） 噴油泵總成包括分泵、輸油泵、調(diào)速器、供油提前角自動調(diào)節(jié)裝置和泵體等零部件，在解體時應先分解成部件，然后結(jié)合檢驗修理進一步分解。2.

11、噴油泵的檢查 柴油機燃料系的的關(guān)鍵件是柱塞副、出油閥、噴油嘴（針閥）偶件等三大精密偶件。它們在很高的壓力下工作，要求有足夠的密封性，以保證油壓的形成，還要求這些零件有很高的耐磨性。精密偶件磨損后會造成柴油機起動困難、怠速不穩(wěn)、功率不足、油耗增加、排氣冒黑煙和工作粗暴等現(xiàn)象。（1） 齒條與扇齒齒面（2） 柱塞雙耳與油量控制套筒雙側(cè)面（3） 挺柱與挺柱座孔圓柱面（4） 出油閥配合面（5） 柱塞配合面（6） 齒條與齒條套筒柱面（7） 凸輪（8） 軸承3. 噴油泵的裝配4. 噴油泵的試驗與調(diào)整 噴油泵的試驗調(diào)整內(nèi)容包括三個方面：供油時刻（角度），供油量及調(diào)速器的調(diào)整。 噴油器噴油器由噴油頭、噴油器體和

12、調(diào)壓裝置三部分組成。2、 噴油器的維護與修理噴油器的檢查與調(diào)整：噴油器常見的故障為噴油器開啟壓力不當、噴霧不良、噴油器漏油等。檢查與調(diào)整如下：（1） 外觀檢查：噴油器是否有機械損傷（2） 性能檢查：密封性能檢查、噴油壓力的調(diào)整以及噴霧檢查。 輸油泵4、 輸油泵的檢修 輸油泵解體后，檢查單向閥及閥座的磨損情況，若有破裂或嚴重磨損時，應予以更換。若磨損輕微，可研磨修復。 輸油泵活塞與殼體由于磨損出現(xiàn)配合松曠和運動不穩(wěn)時，應更換新泵。 輸油泵裝復后，要進行以下性能試驗：密封性試驗、吸油能力的試驗、輸油量的檢驗、輸油壓力的檢驗。調(diào)速器1、 功用：調(diào)速器的功用：在柴油機工作時，根據(jù)轉(zhuǎn)速的變化自動調(diào)節(jié)噴油泵的供油量，以穩(wěn)定和限制柴油機轉(zhuǎn)速，使柴油機在不同工況下穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。2、 種類按轉(zhuǎn)速傳感器原理分：機械離心式、氣動式、液壓式、復合式調(diào)速器；按工作轉(zhuǎn)速分：兩速式和全程式調(diào)速器。其中，兩速式調(diào)速器只能起到穩(wěn)定低速（怠速）和限制高速的作用，在中等轉(zhuǎn)速時不起作用。全程式調(diào)速器在各種轉(zhuǎn)速下均起調(diào)速作用。聯(lián)軸節(jié)及供油提前角自動調(diào)節(jié)器一、聯(lián)軸節(jié)二、供油提前角調(diào)節(jié)裝置3、 供油提前角自動調(diào)節(jié)器柴油濾清器和油水分離器1、 柴油濾清器功用：濾除柴油中的機械雜質(zhì)和水分，保證供油系統(tǒng)正常工作，延長零部件的使用壽命。結(jié)構(gòu)：殼蓋及濾芯（