柴油機(jī)供給系統(tǒng)

1、第六章第六章 柴油機(jī)供給系統(tǒng)柴油機(jī)供給系統(tǒng) 柴油機(jī)供給系統(tǒng)由燃油供給、空氣供給、混合氣形成及廢氣排出四部分組成，主要功功用用是定時、定量、定壓將柴油噴入燃燒室，與適當(dāng)運(yùn)動的空氣迅速混合燃燒，最后使廢氣無害排入大氣。高壓燃油的產(chǎn)生與配送由噴油泵負(fù)責(zé)，按結(jié)構(gòu)分為柱塞式噴油泵、分配式噴油泵，并形成不同特點(diǎn)的燃油供給系統(tǒng)。柱塞式噴油泵燃油系統(tǒng)柱塞式噴油泵燃油系統(tǒng)分配式噴油泵燃油系統(tǒng)分配式噴油泵燃油系統(tǒng)第一節(jié)第一節(jié) 柴油的選用柴油的選用 0 0號號:全國49月，長江以南冬季；1010號號:長城以南冬季；2020號號:長城以北冬季，長城以南黃河以北嚴(yán)冬；3030號號:東北、西北部分地區(qū)嚴(yán)冬。 在石油蒸餾過

2、程中，溫度在200350之間的餾分為柴油。柴油分為輕柴油和重柴油。輕柴油用于高速柴油機(jī)，重柴油用于中、低速柴油機(jī)。汽車柴油機(jī)均為高速柴油機(jī)，所以使用輕柴油。 輕柴油按其質(zhì)量分為優(yōu)等品、一等品和合格品3個等級，每個等級又按柴油的凝點(diǎn)分為10、0、10、20、35和50等6種牌號。其凝點(diǎn)分別不高于10，0，-10,-20,-35 ,-50，牌號越高凝點(diǎn)越低。選用時，號數(shù)應(yīng)比實(shí)際氣溫低510。 第二節(jié)第二節(jié) 燃燒室燃燒室 柴油機(jī)采用特殊的燃燒室結(jié)構(gòu)，并使其與柴油噴霧束有良好的配合，常見的直噴式燃燒室和分隔式燃燒室兩大類。 直噴式燃燒室直噴式燃燒室由凹頂活塞頂部與氣缸蓋底部包圍而成，大部分容積集中于活

3、塞頂部的凹坑內(nèi)。形狀簡單，結(jié)構(gòu)緊湊，散熱少，工作粗暴。 分隔式燃燒室分隔式燃燒室由兩部分組成，一部分位于活塞頂與氣缸蓋底面之間，稱為主燃燒室，另一部分則在氣缸蓋中，稱為副燃燒室，兩者之間用通道相連。主燃燒室氣壓上升較緩和，工作柔和。散熱面積大，節(jié)流損失大，起動較困難。第三節(jié)第三節(jié) 噴油器噴油器 汽車柴油機(jī)廣泛采用閉式噴油器閉式噴油器，主要由噴油器體、調(diào)壓裝置及噴油嘴等部分組成。噴油嘴是由針閥和針閥體組成的一對精密偶件，也稱為針閥偶件針閥偶件，其配合間隙僅為0.0020.004mm。根據(jù)噴油嘴結(jié)構(gòu)形式的不同，閉式噴油器又可分為孔式噴油器和軸針式噴油器兩種，分別用于不同類型的燃燒室。密封密封錐面錐

4、面 承壓承壓錐面錐面 孔式噴油器孔式噴油器的噴油嘴頭部加工有18個噴孔，噴孔直徑為0.20.5mm，噴油孔的數(shù)目、大小、角度取決于燃燒室形狀尺寸、噴油器位置、空氣渦流等情況。噴油壓力高，霧化質(zhì)量好，易結(jié)碳。軸針式噴油器軸針式噴油器，針閥密封錐面以下有一段軸針，它穿過針閥體上的噴孔且稍突出于針閥體之外，使噴孔呈圓環(huán)形。第四節(jié)第四節(jié) 柱塞式噴油泵燃油系統(tǒng)柱塞式噴油泵燃油系統(tǒng)噴油泵噴油泵 柱塞式噴油泵燃油系統(tǒng)由柴油箱、油管、濾清器、輸油泵、噴油泵、噴油器、供油提前角自動調(diào)節(jié)器、調(diào)速器等組成。油路分為低壓、高壓和回流三部分。低壓油路： 從柴油箱到噴油泵入口，油壓一般為0.150.3MPa。高壓油路：從

5、噴油泵到噴油器，油壓在10MPa以上。輸油泵輸油泵 供油提前角供油提前角自動調(diào)節(jié)器自動調(diào)節(jié)器一、柱塞式噴油泵一、柱塞式噴油泵 噴油泵的功用是按照柴油機(jī)的運(yùn)行工況和氣缸工作順序，以一定的規(guī)律，定時定量地向噴油器輸送高壓燃油。噴油泵種類很多，主要有柱塞式噴油泵、轉(zhuǎn)子分配式噴油泵和泵噴油器等。柱塞式噴油泵結(jié)構(gòu)簡單，性能良好，工作可靠，在汽車柴油機(jī)上得到廣泛的應(yīng)用。1、泵油機(jī)構(gòu)、泵油機(jī)構(gòu) 泵油機(jī)構(gòu)包括柱塞套、柱塞、柱塞彈簧、上下柱塞彈簧座和、出油閥、出油閥座、出油閥彈簧和出油閥緊座等零件。柱塞和柱塞套構(gòu)成噴油泵中最精密的偶件，稱作柱塞偶件柱塞偶件，用優(yōu)質(zhì)合金鋼制造，經(jīng)過精細(xì)加工和配對研磨，配合間隙在0

6、.00150.0025mm。間隙過大，容易漏油，導(dǎo)致油壓下降；間隙過小，對偶件潤滑不利，且容易卡死。柱塞偶件在使用中不能互換。柱塞有效行程柱塞有效行程 噴油泵工作時，柱塞作上、下往復(fù)運(yùn)動，通過三個階段完成泵油任務(wù)。進(jìn)油過程進(jìn)油過程：柱塞向下運(yùn)動，柱塞上部空間（稱為泵油室）產(chǎn)生真空度，當(dāng)柱塞上端面把柱塞套上的進(jìn)油孔打開后，充滿在油泵上體油道內(nèi)的柴油經(jīng)油孔進(jìn)入泵油室。供油過程供油過程：柱塞向上運(yùn)動，一部分燃油經(jīng)油孔流出，當(dāng)柱塞頂面遮住套筒上進(jìn)油孔的上緣時，泵油室內(nèi)的油壓迅速升高?；赜突赜瓦^程過程：當(dāng)上行到柱塞上的斜槽（停供邊）與套筒上的回油孔相通時，泵油室低壓油路便與柱塞頭部的中孔和徑向孔及斜槽溝

7、通，油壓驟然下降。 出油閥與出油閥座是噴油泵中另一對精密偶件，稱出油閥偶件油閥偶件。出油閥偶件構(gòu)成一個單向閥，位于柱塞偶件的上方，其作用是在停供時，將高壓油管與柱塞上端空腔隔絕，防止高壓油管內(nèi)的油倒流入噴油泵內(nèi)。出油閥減壓環(huán)帶與出油閥座孔的配合間隙很小。減壓環(huán)帶以下的出油閥表面是其在出油閥座孔內(nèi)往復(fù)運(yùn)動的導(dǎo)向面，導(dǎo)向部分的橫截面為十字形。減壓環(huán)帶減壓環(huán)帶減壓環(huán)帶減壓環(huán)帶2、油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的功用是根據(jù)柴油機(jī)負(fù)荷的變化，通過轉(zhuǎn)動柱塞來改變循環(huán)供油量。常見的有齒桿式油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和撥叉拉桿式油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，可由駕駛員直接操縱，也能由調(diào)速器自動控制。 3、驅(qū)動機(jī)構(gòu)、驅(qū)動機(jī)構(gòu) 噴油

8、泵的驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括凸輪軸和挺柱組件。凸輪軸的前、后端通過滾動軸承支承在噴油泵體上。凸輪軸上凸輪的數(shù)目與噴油泵的柱塞偶件數(shù)相同，各凸輪間的夾角與配套柴油機(jī)的氣缸數(shù)有關(guān)，并與氣缸工作順序相適應(yīng)。凸輪軸一般由曲軸定時齒輪驅(qū)動，四沖程柴油機(jī)噴油泵凸輪軸的轉(zhuǎn)速是曲軸轉(zhuǎn)速的一半，以實(shí)現(xiàn)在凸輪軸一轉(zhuǎn)之內(nèi)向各氣缸供油一次。挺柱體部件安裝在噴油泵體上的挺柱孔內(nèi)。4、速度特性、速度特性 噴油泵每個工作循環(huán)的供油量主要取決于調(diào)節(jié)拉桿的位置。此外，還受到發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的影響。在調(diào)節(jié)拉桿位置不變時，隨著發(fā)動機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速增大，柱塞有效行程略有增加，而供油量也略有增大；反之，供油量略有減少。這種供油量隨轉(zhuǎn)速變化的關(guān)系稱為噴油泵的速

9、度特性。產(chǎn)生噴油泵速度特性的原因：柱塞運(yùn)動速度增加時，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。柱塞運(yùn)動速度增加時，泄露時間縮短，泄露量減少。二、調(diào)速器二、調(diào)速器 調(diào)速器是一種自動調(diào)節(jié)裝置，它根據(jù)柴油機(jī)負(fù)荷的變化，自動增減噴油泵的供油量，使柴油機(jī)能夠以穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速運(yùn)行。調(diào)速器按其工作原理的不同，可分為機(jī)械式、氣動式、液壓式、機(jī)械氣動復(fù)合式、機(jī)械液壓復(fù)合式和電子式等多種形式。但目前應(yīng)用最廣的當(dāng)屬機(jī)械式調(diào)速器，其結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，性能良好。按調(diào)速器起作用的轉(zhuǎn)速范圍不同又可分為：兩速調(diào)速器，全速調(diào)速器，定速調(diào)速器，綜合調(diào)速

10、器。1、兩極式調(diào)速器兩極式調(diào)速器 適用于一般條件下使用的汽車柴油機(jī)，它只能自動穩(wěn)定和限制柴油機(jī)最低與最高轉(zhuǎn)速，而在所有中間轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)則由駕駛員控制，也稱為兩速調(diào)速器。2 2、全程式調(diào)速器、全程式調(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。 車用柴油機(jī)一般便用機(jī)械離心式調(diào)速器，由離心元件（飛塊）、調(diào)速彈簧（壓簧、拉簧、扭簧）、傳動定位和調(diào)整機(jī)構(gòu)（桿式、板式和杠桿之類）三大部分組成。17調(diào)速杠桿18調(diào)速手柄15搖桿16滑塊供油量調(diào)節(jié)齒桿10調(diào)速套筒飛錘加油減油14滑動銷調(diào)速彈簧 起

11、動起動：將調(diào)速手柄從停車擋塊移至最高速擋塊上。在此過程中，調(diào)速手柄帶動搖桿，搖桿帶動滑塊，使調(diào)速杠桿以其下端的鉸接點(diǎn)為支點(diǎn)向右擺動，并推動噴油泵供油量調(diào)節(jié)齒桿克服供油量限制彈性擋塊的阻力，向右移到起動油量的位置。起動油量多于全負(fù)荷油量，旨在加濃混合氣，以利柴油機(jī)低溫起動。 調(diào)速杠桿調(diào)速手柄搖桿滑塊供油量調(diào)節(jié)齒桿供油量限制彈性擋塊停車擋塊 怠速怠速：調(diào)速手柄置于怠速位置，通過搖桿、滑塊使調(diào)速杠桿仍以其下端的鉸接點(diǎn)支點(diǎn)向左擺動，并拉動供油量調(diào)節(jié)齒桿左移至怠速油量的位置。怠速時柴油機(jī)轉(zhuǎn)速很低，飛錘的離心力較小，只能與怠速彈簧力相平衡，飛錘處于內(nèi)彈簧座與安裝飛錘的軸套之間的某一位置。 當(dāng)轉(zhuǎn)速降低，飛錘

12、離心力減小，在怠速彈簧的作用下移向回轉(zhuǎn)中心，帶動角形杠桿和調(diào)速套筒，使調(diào)速杠桿下端的鉸接點(diǎn)以滑塊為支點(diǎn)向左移動，調(diào)速杠桿則推動供油量調(diào)節(jié)齒桿向右移，增加供油量，使轉(zhuǎn)速回升。反之，則減小供油量，使轉(zhuǎn)速降低。怠速彈簧高速彈簧飛錘調(diào)速套筒角形杠桿飛錘調(diào)速彈簧加油減油滑塊調(diào)速杠桿供油量調(diào)節(jié)齒桿 中速中速：將調(diào)速手柄從怠速位置移至中速位置，供油量調(diào)節(jié)齒桿處于部分負(fù)荷供油位置，柴油機(jī)轉(zhuǎn)速較高，飛錘進(jìn)一步外移直到飛錘底部與內(nèi)彈簧座接觸為止。柴油機(jī)在中等轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)工作時，飛錘的離心力不足以克服怠速彈簧和高速彈簧的共同作用力，飛錘始終緊靠在內(nèi)彈簧座上而不能移動，即調(diào)速器在中等轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)不起調(diào)節(jié)供油量的作用。但此

13、時駕駛員可根據(jù)汽車行駛的需要改變調(diào)速手柄的位置，使調(diào)速杠桿以其下端的鉸接點(diǎn)為支點(diǎn)轉(zhuǎn)動，并拉動供油量調(diào)節(jié)齒桿增加或減少供油量。中速中速怠速怠速內(nèi)彈簧座 最高轉(zhuǎn)速最高轉(zhuǎn)速：將調(diào)速手柄置于最高速擋塊上，供油量調(diào)節(jié)齒桿相應(yīng)地移至全負(fù)荷供油位置，柴油機(jī)轉(zhuǎn)速由中速升高到最高速。此時，飛錘的離心力相應(yīng)增大，并克服全部調(diào)速彈簧的作用力，使飛錘連同內(nèi)彈簧座一起向外移到一個新的位置。在此位置，飛錘離心力與彈簧作用力達(dá)到新的平衡。若柴油機(jī)轉(zhuǎn)速超過規(guī)定的最高轉(zhuǎn)速，則飛錘的離心力便超過調(diào)速彈簧的作用力，使供油量調(diào)節(jié)齒桿向減油方向移動，從而防止了柴油機(jī)超速。 停車停車 ：將調(diào)速手柄置于停車擋塊上，調(diào)速杠桿以其下端的鉸接點(diǎn)

14、為支點(diǎn)向左擺動，并帶動供油量調(diào)節(jié)齒桿向左移到停油位置，柴油機(jī)停車，調(diào)速器飛錘在調(diào)速彈簧的作用下抵靠在安裝飛錘的軸套上。 最高速擋塊最高速擋塊中速中速最高速最高速三、噴油提前角調(diào)節(jié)裝置三、噴油提前角調(diào)節(jié)裝置改變噴油泵凸輪軸和發(fā)動機(jī)曲軸的相對角位置改變噴油泵凸輪軸和發(fā)動機(jī)曲軸的相對角位置單個分泵單個分泵-改變傳動部件的高度改變傳動部件的高度 噴油提前角噴油提前角供油提前角供油提前角 噴油提前角是指用曲軸轉(zhuǎn)角表示的噴油提前時間。過大，噴油時缸內(nèi)溫度低，混合氣形成條件差，備燃期較長，工件粗暴；過小，燃燒過程延后過多，所能達(dá)到的最高壓力較低，熱量損失大，功率下降。同一發(fā)動機(jī)，轉(zhuǎn)速越高，供油量越大，能獲得

15、最大功率、最小燃油消耗率的最佳噴油提前角越大。靜態(tài)調(diào)整靜態(tài)調(diào)整 噴油泵聯(lián)軸節(jié)噴油泵聯(lián)軸節(jié)動態(tài)調(diào)整動態(tài)調(diào)整 供油提前角自動調(diào)節(jié)器供油提前角自動調(diào)節(jié)器 車用柴油機(jī)根據(jù)其常用的某個供油量和轉(zhuǎn)速范圍來確定一個供油提前初始角，這個固定角一般通過聯(lián)軸節(jié)的微量調(diào)節(jié)而獲得。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，為此裝有供油提前角自動調(diào)節(jié)器（噴油提前器）。 聯(lián)軸節(jié)用于補(bǔ)償噴油泵安裝時凸輪軸和驅(qū)動軸的同軸度偏差，并用小量的角位移調(diào)節(jié)供油提前角。聯(lián)軸節(jié)主動凸緣盤、從動傳力鋼片上有弧形槽，調(diào)節(jié)各缸的噴油時刻，即初始供油提前角，范圍較大，約30。 從動盤從動盤 主動盤主動盤 四、輸油

16、泵四、輸油泵 輸油泵的功用是保證有足夠數(shù)量的柴油自柴油箱輸送到噴油泵，并維持一定的供油壓力以克服管路及柴油濾清器阻力，使柴油在低壓管路中循環(huán)。輸油泵的輸油量一般為柴油機(jī)全負(fù)荷需要量的34倍。輸油泵有膜片式、滑片式、活塞式及齒輪式等多種形式，與柱塞式噴油泵配套使用的是活塞式輸油泵，安裝在噴油泵體上，由噴油泵凸輪軸上的偏心輪驅(qū)動。 活塞式輸油泵由泵體、活塞、進(jìn)油閥、出油閥及手油泵等組成。當(dāng)偏心輪凸起部分轉(zhuǎn)離滾輪時，活塞在彈簧作用下向上運(yùn)動產(chǎn)生真空，進(jìn)油閥開啟，出油閥關(guān)閉，柴油進(jìn)入泵腔。當(dāng)偏心輪推動滾輪、推桿和活塞向下運(yùn)動時，泵腔容積減小，油壓升高，關(guān)閉進(jìn)油閥，壓開出油閥，柴油流出泵腔。 活塞的行程

17、等于偏心輪的偏心距時，輸油量最大。當(dāng)噴油泵需要的油量減少時，活塞上方的油壓將隨之增高，推桿與活塞之間產(chǎn)生了空行程，即活塞的有效行程被減小，輸出的油量即減少。 用手油泵泵油時，利用活塞在泵體內(nèi)抽動，形成一定真空，進(jìn)油閥被吸開，柴油被吸入手油泵活塞下方，然后再壓入泵室，并推開出油閥而輸出。停止使用感手油泵后，應(yīng)將手柄擰緊在手泵體上，以防空氣滲入油路，影響輸油泵工作。 五、柴油濾清器五、柴油濾清器 柴油濾清器的功用是濾除柴油中的任何雜質(zhì)。紙質(zhì)濾芯具有質(zhì)量輕、體積小、成本低、濾清效果好等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于汽車柴油機(jī)上。來自輸油泵的柴油從進(jìn)油口進(jìn)入濾清器殼體與紙質(zhì)濾芯之間的空隙，然后經(jīng)過濾芯過濾之后，由

18、中心桿經(jīng)出油口流出。在濾清器蓋上設(shè)限壓閥，當(dāng)油壓超過0.10.15MPa時，限壓閥開啟，多余的柴油自進(jìn)油口經(jīng)限壓閥直接返回柴油箱。 重型汽車柴油機(jī)經(jīng)常裝置粗、精兩級濾清器。當(dāng)兩級濾清器串聯(lián)使用時，粗濾器采用毛氈等纖維濾芯，精濾器仍用紙濾芯。毛氈濾芯可濾除粒度為510m的雜質(zhì)。毛氈具有一定的機(jī)械強(qiáng)度和彈性，堵塞以后可清洗再用。 分配式噴油泵燃油系統(tǒng)采用分配式噴油泵，簡稱分配泵，有轉(zhuǎn)子式和單柱塞式兩大類，前者為徑向壓縮式，后者為軸向壓縮式。與柱塞式噴油泵相比，分配泵結(jié)構(gòu)簡單，零件少，體積小，質(zhì)量輕，使用中故障少，容易維修。第五節(jié)第五節(jié) 分配式噴油泵燃油系統(tǒng)分配式噴油泵燃油系統(tǒng)一、一、VE型分配泵型分配泵 VE型分配泵由驅(qū)動機(jī)構(gòu)、二級滑片式輸油泵、高壓分配泵頭和電磁式斷油閥等部分組成。此外，機(jī)械式調(diào)速器和液壓式噴油提前器也安裝在分配泵體內(nèi)。它由波許公司在80年代初開發(fā)，屬于軸向壓縮式分配泵，又稱VE泵。平面凸輪盤 滾輪分配柱塞 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。當(dāng)驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)時，平面凸輪盤與分配柱塞同步