汽車構(gòu)造 第五章 柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng)

1、 5.1.1 5.1.1 柴油機(jī)燃料供給系的功用及要求柴油機(jī)燃料供給系的功用及要求 功用：功用：柴油機(jī)燃料供給系的功用是貯存、濾清和輸送柴油，并按柴油機(jī)各種不同工況的要求定量、定壓噴入燃燒室，使其與空氣迅速而良好地混合和燃燒，最后將廢氣排入大氣。 要要求：求：（1）各缸的供油要準(zhǔn)確、均勻和穩(wěn)定。 （2）在柴油機(jī)的4個(gè)工作循環(huán)的準(zhǔn)確時(shí)刻開始 將燃油噴入汽缸，且在一定時(shí)間內(nèi)噴完。 （3）保證柴油得到良好的霧化。 （4）有合適的空氣渦流。5.1.2 5.1.2 柴油機(jī)燃料供給系的組成柴油機(jī)燃料供給系的組成 柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng)由低壓油路（柴油箱、輸油泵、柴油濾清器及低壓油管）、高壓油路（噴油泵、高壓油

2、管、噴油器）和調(diào)節(jié)系統(tǒng)（離心式調(diào)速器、自動(dòng)供油提前器）組成。5.2 5.2 柴油機(jī)混合氣的形成、燃燒與燃燒室柴油機(jī)混合氣的形成、燃燒與燃燒室5.2.1 5.2.1 柴油機(jī)混合氣的形成方式柴油機(jī)混合氣的形成方式柴油機(jī)混合氣的形成方式分為空間霧化混合方式油膜蒸發(fā)混合方式復(fù)合式混合方式 5.2.2 5.2.2 柴油機(jī)混合氣的形成與燃燒柴油機(jī)混合氣的形成與燃燒 1.1.備燃期：備燃期：A-BA-B2.2.速燃期：速燃期：B-C B-C 3.3.緩燃期：緩燃期：C-DC-DD點(diǎn)為溫度最高點(diǎn)：2000-2500K4.4.后燃期：后燃期：D-ED-E5.2.3 5.2.3 柴油機(jī)燃燒室柴油機(jī)燃燒室直接噴射式

3、燃燒室：直接噴射式燃燒室：又稱統(tǒng)一式燃燒室。常見結(jié)又稱統(tǒng)一式燃燒室。常見結(jié) 構(gòu)有構(gòu)有 型燃燒室、四角形燃型燃燒室、四角形燃 燒室和球型燃燒室。燒室和球型燃燒室。分開式燃燒室：分開式燃燒室：由主燃燒室和副燃燒室組成。常由主燃燒室和副燃燒室組成。常 見型式有渦流室式燃燒室和預(yù)燃見型式有渦流室式燃燒室和預(yù)燃 室式燃燒室。室式燃燒室。 1.1.直接噴射式燃燒室直接噴射式燃燒室1 1）形燃燒室形燃燒室優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 形狀簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)緊湊，燃形狀簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)緊湊，燃燒室與水套接觸面積小，散熱燒室與水套接觸面積小，散熱少，可減少熱損失，熱效率高，少，可減少熱損失，熱效率高，經(jīng)濟(jì)性較好。經(jīng)濟(jì)性較好。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：

4、工作粗暴，制造困難，噴工作粗暴，制造困難，噴孔易堵。孔易堵。 螺旋進(jìn)氣道空氣渦流運(yùn)動(dòng)螺旋進(jìn)氣道空氣渦流運(yùn)動(dòng) 型燃燒室型燃燒室2 2）四角形燃燒室）四角形燃燒室11螺旋進(jìn)氣道；螺旋進(jìn)氣道； 22噴油器；噴油器； 33四角形燃燒室；四角形燃燒室； SS渦流渦流3 3）球形燃燒室）球形燃燒室優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 工作柔和，噪音小，又叫輕聲發(fā)動(dòng)機(jī)。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 起動(dòng)困難，螺旋形進(jìn)氣道，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難。2.2.分開式燃燒室分開式燃燒室1 1）預(yù)燃室式燃燒室）預(yù)燃室式燃燒室優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 對(duì)噴油的霧化質(zhì)量要求不高，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，燃燒噪音小。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 流動(dòng)損失和散熱損失大，經(jīng)濟(jì)性較差，起動(dòng)性也較差，為保證冷起動(dòng)

5、，多裝有電熱塞。2 2）渦流室式燃燒室）渦流室式燃燒室優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 工作柔和，空氣利用率較高。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 熱損失大，經(jīng)濟(jì)性差，起動(dòng)困難。 噴油泵的功用是定時(shí)、定量地向噴油器輸送高壓燃油。 5.3.1 5.3.1 柱塞式噴油泵柱塞式噴油泵1.1.柱塞式噴油泵的結(jié)構(gòu)柱塞式噴油泵的結(jié)構(gòu) 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4部分組成，下面分別對(duì)各部分的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。1 1）分泵）分泵分分泵泵的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)11出油閥座；出油閥座；22切槽；切槽；33減壓帶；減壓帶；44出油閥；出油閥；55出油閥彈簧；出油閥彈簧；66出油閥壓緊螺母；出油閥壓緊螺母；77減容器；減容器；88低壓密封墊圈；低壓

6、密封墊圈；99上殼體（泵體）；上殼體（泵體）；1010高壓密封墊圈高壓密封墊圈 ；1111低壓進(jìn)油室低壓進(jìn)油室 ；1212柱塞套筒定位螺釘；柱塞套筒定位螺釘；1313柱塞套筒；柱塞套筒；1414柱塞；柱塞；1515柱塞回位彈簧；柱塞回位彈簧；1616彈簧座；彈簧座；1717調(diào)節(jié)臂調(diào)節(jié)臂2 2）油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)）油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（1 1）撥叉式油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)）撥叉式油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 撥叉式油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)撥叉式油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 11供油拉桿；供油拉桿； 22調(diào)節(jié)叉；調(diào)節(jié)叉； 33調(diào)節(jié)臂；調(diào)節(jié)臂； 44襯套襯套（2 2）齒桿式油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)）齒桿式油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 齒桿式油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)齒桿式油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)11柱塞；柱塞； 22傳

7、動(dòng)套；傳動(dòng)套； 33齒扇；齒扇； 44齒桿；齒桿； 55柱塞套筒柱塞套筒3 3）驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)）驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由噴油泵的凸輪軸和滾輪體等傳動(dòng)件組成 。噴油泵的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（四沖程）1曲軸的正時(shí)齒輪；2配氣機(jī)構(gòu)的正時(shí)齒輪；3噴油泵的正時(shí)齒輪；4噴油泵凸輪軸；5分泵 ；6配氣機(jī)構(gòu)的軸；7配氣機(jī)構(gòu)；8曲軸（1 1）凸輪軸）凸輪軸 （2 2）滾輪體）滾輪體 滾輪體的功用是變凸輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為自身的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)柱塞上行供油。它分為調(diào)整墊塊式和調(diào)整螺釘式兩種形式。 調(diào)整墊塊式滾輪體的結(jié)構(gòu)1墊塊； 2滾輪； 3襯套； 4滾輪軸； 5滾輪架調(diào)整螺釘式滾輪體結(jié)構(gòu) 1滾輪軸；2滾輪；3滾輪架； 4鎖緊螺母；5調(diào)整螺

8、釘 2.2.柱塞式噴油泵的工作原理柱塞式噴油泵的工作原理柱塞式噴油泵的工作原理示意圖1柱塞； 2柱塞套； 3斜槽； 4油孔； 5出油閥座； 6出油閥； 7出油閥彈簧5.3.2 5.3.2 轉(zhuǎn)子分配式噴油泵轉(zhuǎn)子分配式噴油泵1.1.徑向壓縮式分配泵徑向壓縮式分配泵2.2.軸向壓縮式分配泵軸向壓縮式分配泵1 1）軸向壓縮式分配泵的結(jié)構(gòu)）軸向壓縮式分配泵的結(jié)構(gòu)2 2）軸向壓縮式分配泵的工作過(guò)程）軸向壓縮式分配泵的工作過(guò)程 分配柱塞向左移動(dòng)，低壓柴油經(jīng)進(jìn)油道、柱塞套上的進(jìn)油孔被吸入柱塞腔和中心油孔內(nèi) 。（1 1）進(jìn)油過(guò)程）進(jìn)油過(guò)程 （2 2）泵油過(guò)程）泵油過(guò)程 分配柱塞向右移動(dòng)，在進(jìn)油槽轉(zhuǎn)過(guò)進(jìn)油孔的同時(shí)

9、，分配柱塞將進(jìn)油孔封住，這時(shí)分配柱塞腔內(nèi)的柴油開始增壓。當(dāng)分配柱塞右腔的柴油壓力足夠高時(shí)，分配柱塞正好右移到將燃油分配孔與某缸進(jìn)油道相通。于是，高壓柴油從分配柱塞腔經(jīng)中心油孔、燃油分配孔、出油孔進(jìn)入分配油道，頂開該缸的出油閥噴入該缸燃燒室。（3 3）停油過(guò)程）停油過(guò)程 分配柱塞右移至最右分配柱塞右移至最右端時(shí)，分配塞柱塞上的泄端時(shí)，分配塞柱塞上的泄油孔移出油量調(diào)節(jié)套筒并油孔移出油量調(diào)節(jié)套筒并與噴油泵體內(nèi)腔相通，分與噴油泵體內(nèi)腔相通，分配柱塞右腔、中心油孔和配柱塞右腔、中心油孔和分配油道的油壓下降，于分配油道的油壓下降，于是高壓柴油從分配柱塞腔是高壓柴油從分配柱塞腔經(jīng)中心油孔和泄油孔流進(jìn)經(jīng)中心油

10、孔和泄油孔流進(jìn)噴油泵體內(nèi)腔，停止供油。噴油泵體內(nèi)腔，停止供油。功用：功用： 將噴油泵供給的高壓柴油霧化成較細(xì)的顆粒，噴射到燃燒室特定的部位，與空氣混合形成良好的可燃混合氣。要求：要求： 1）有一定的噴射壓力和射程。 2）合適的噴注錐角，良好的霧化質(zhì)量。 3）噴油終了迅速停油，無(wú)滴漏現(xiàn)象。分類：分類：開式噴油器和閉式噴油器閉式噴油器分為：孔式噴油器和軸針式噴油器5.4.1 5.4.1 孔式噴油器孔式噴油器結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：針閥針閥體針閥偶件頂桿調(diào)壓彈簧回油管接頭5.4.2 5.4.2 軸針式噴油器軸針式噴油器軸針式噴油器的結(jié)構(gòu)軸針式噴油器的結(jié)構(gòu)1針閥體； 2噴油器體；3頂桿；4調(diào)壓彈簧； 5回油管螺栓

11、；6調(diào)壓螺釘護(hù)帽； 7調(diào)壓螺釘； 8墊圈； 9濾芯； 10進(jìn)油管接頭；11緊固螺套； 12針閥柴油機(jī)中常用的調(diào)速器按其功用可分為兩速式調(diào)速器（又稱為兩極式調(diào)速器）全速式調(diào)速器（又稱為全制式、全程式調(diào)速器）5.5.1 5.5.1 兩速式調(diào)速器兩速式調(diào)速器1.1.組成組成2.2.工作原理工作原理1 1）起動(dòng)工況及怠速的控制）起動(dòng)工況及怠速的控制起動(dòng)工況及怠速的控制起動(dòng)工況及怠速的控制 11起動(dòng)彈簧；起動(dòng)彈簧； 22浮動(dòng)杠桿；浮動(dòng)杠桿；33調(diào)速?gòu)椈?；調(diào)速?gòu)椈桑?4飛塊；飛塊；55滑套；滑套； 66怠速?gòu)椈?；怠速?gòu)椈桑?77支承杠桿；支承杠桿；88張力杠桿；張力杠桿； 99導(dǎo)動(dòng)杠桿；導(dǎo)動(dòng)杠桿；1010

12、控制杠桿；控制杠桿； 1111油量調(diào)節(jié)齒條油量調(diào)節(jié)齒條2 2）正常工作工況）正常工作工況正常工作工況正常工作工況 11張力杠桿；張力杠桿； 22控制杠桿；控制杠桿； 33偏心軸；偏心軸； 44支承杠桿；支承杠桿； 55怠速?gòu)椈?；怠速?gòu)椈桑?66滑套；滑套； 77飛塊；飛塊； 88調(diào)速?gòu)椈?；調(diào)速?gòu)椈桑?3 3）最高轉(zhuǎn)速的控制）最高轉(zhuǎn)速的控制最高轉(zhuǎn)速的控制最高轉(zhuǎn)速的控制11張力杠桿；張力杠桿；22滑套；滑套；33飛塊；飛塊；44調(diào)速?gòu)椈桑徽{(diào)速?gòu)椈桑?5油量調(diào)節(jié)齒條油量調(diào)節(jié)齒條1.1.組成組成5.5.2 5.5.2 全速式調(diào)速器全速式調(diào)速器2.2.工作原理工作原理1 1）起動(dòng)工況）起動(dòng)工況ll飛塊；

13、飛塊；22滑套；滑套；33起動(dòng)杠桿；起動(dòng)杠桿；44油量控制滑套；油量控制滑套；55柱塞；柱塞；66起動(dòng)簧片；起動(dòng)簧片；77張力杠桿；張力杠桿；88起動(dòng)怠速?gòu)椈?；起?dòng)怠速?gòu)椈桑?99部分負(fù)荷彈簧；部分負(fù)荷彈簧； 1010調(diào)速?gòu)椈?；調(diào)速?gòu)椈桑?111怠速?gòu)椈桑坏∷購(gòu)椈?；h起動(dòng)時(shí)柱塞的有效行程起動(dòng)時(shí)柱塞的有效行程 2 2）怠速工況）怠速工況ll飛塊；飛塊；22滑套；滑套；33起動(dòng)杠桿；起動(dòng)杠桿；66起動(dòng)簧片；起動(dòng)簧片；77張力杠桿；張力杠桿；88起動(dòng)怠速?gòu)椈善饎?dòng)怠速?gòu)椈?3 3）全負(fù)荷最高轉(zhuǎn)速工況）全負(fù)荷最高轉(zhuǎn)速工況ll飛塊；飛塊；33起動(dòng)杠桿；起動(dòng)杠桿；44柱塞；柱塞；77張力杠桿；張力杠桿；99

14、部分負(fù)荷彈簧；部分負(fù)荷彈簧； 1010調(diào)速?gòu)椈?；調(diào)速?gòu)椈桑?.6.1 5.6.1 柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)的組成及控制原理柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)的組成及控制原理 柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)主要由傳感器、柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)主要由傳感器、ECUECU和執(zhí)行器和執(zhí)行器3 3部部分組成。分組成。 柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)控制原理圖柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)控制原理圖 5.6.2 5.6.2 柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)的類型柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)的類型柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)主要分為電控直列泵式電控分配泵式共軌式1.1.電控分配泵式噴射系統(tǒng)電控分配泵式噴射系統(tǒng)日本電裝公司日本電裝公司ECD-VECD-V1 1電控分配泵噴射系統(tǒng)原理圖電控分配泵噴射系統(tǒng)原理圖 2.2.電控直列泵式噴射系統(tǒng)電控直列泵式噴射系統(tǒng) PPVIPPVI系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)11增量式凸輪軸角度編碼器；增量式凸輪軸角度編碼器；22凸輪；凸輪； 33簡(jiǎn)化式噴油泵；簡(jiǎn)化式噴油泵；44低壓系統(tǒng)；低壓系統(tǒng)；