汽車構造-課件-第05章柴油機燃料供給系

1、AUTOMOBILE STRUCTURE汽車構造汽車構造AUTOMOBILE STRUCTURE汽車工程系汽車工程系主講人：孔勝利主講人：孔勝利汽車構造2022-7-32第第5章章 柴油機燃料供給系柴油機燃料供給系 概述 可燃混合氣的形成與燃燒室 噴油器 噴油泵 調速器 柴油機燃料供給系輔助裝置 電控柴油噴射系統(tǒng) 渦輪增壓器汽車構造2022-7-335.1 概述概述p 柴油機燃料供給系的任務是根據柴油機不同工況的要求，定時、定壓、定量地把柴油按一定的規(guī)律噴入氣缸，使之與空氣迅速地混合和燃燒，并將燃燒后產生的廢氣排出。p 目前，柴油機主要用于長途運輸車、中型載貨汽車，尤其是超重型載貨汽車。輕型載

2、貨汽車和轎車也有裝用柴油機的。p 柴油機使用的燃料是柴油。由于柴油粘度大、蒸發(fā)性差，所以工作時必須采用高壓噴射的方法，在壓縮行程活塞接近上止點時，將柴油以霧狀噴入燃燒室，直接在氣缸內形成可燃混合氣，并借助氣缸內空氣的高溫自行發(fā)火燃燒。p 由此可見，柴油機燃料供給系的組成、構造及工作原理與汽油機燃料供給系有很大不同。汽車構造2022-7-34概述1、柴油機燃料供給系的組成柴油機燃料供給系的組成柴油機燃料供給系的組成1柴油箱2輸油泵3調速器4噴油提前調節(jié)裝置5噴油泵6噴油器7高壓油管8柴油細濾器9低壓油管汽車構造2022-7-35概述2、柴油p 柴油和汽油一樣都是石油制品。在石油蒸餾過程中，溫度在

3、200350之間的餾分即為柴油。p 柴油分為輕柴油和重柴油。輕柴油用于高速柴油機，重柴油用于中、低速柴油機。汽車柴油機均為高速柴油機，所以使用輕柴油。p 柴油的發(fā)火性、蒸發(fā)性、低溫流動性、黏度和凝點等性能對柴油機正常工作有很大影響。(1)發(fā)火性指柴油的自燃能力，用十六烷值評定。柴油的十六烷值越高，發(fā)火性越好，柴油越容易自燃。國家標準規(guī)定輕柴油的十六烷值應在4050之間。汽車構造2022-7-36概述(2)蒸發(fā)性p 指柴油汽化的能力，用柴油餾出某一百分比的溫度范圍即和表示。p 柴油的蒸發(fā)性常由蒸餾試驗決定，就是將一定數量的柴油加熱，分別測定蒸發(fā)出50%、90%、95%餾分時的溫度，并分別定名為5

4、0%餾出溫度、90%餾出溫度和95%餾出溫度。p 50餾出溫度即柴油餾出50的溫度，此溫度越低，柴油的蒸發(fā)性越好。國家標準規(guī)定此溫度不得高于300，但沒有規(guī)定最低溫度。90%和95%餾出溫度越低，可燃混合氣燃燒越完全，油耗越低。p 為了控制柴油的蒸發(fā)性不致過強，標準中規(guī)定了閃點的最低數值。柴油的閃點指在一定的試驗條件下，當柴油蒸氣與周圍空氣形成混合氣接近火焰時，開始出現閃火的溫度。閃點低，柴油蒸發(fā)性好。汽車構造2022-7-37概述(3)低溫流動性p 用柴油的和評定低溫流動性。p 凝點是指柴油失去流動性開始凝固時的溫度，而冷濾點則是指在特定的試驗條件下，在1min內柴油開始不能流過過濾器20m

5、L時的最高溫度。p 一般柴油的冷濾點比其凝點高46。(4)黏度p 是評定柴油稀稠度的一項指標，與柴油的流動性有關。p 粘度隨溫度而變化，當溫度升高時，黏度減小，流動性增強；反之，當溫度降低時，黏度增大，流動性減弱。 汽車構造2022-7-38概述(5)凝點p 柴油的凝點（凝固點）是指柴油冷卻到開始失去流動性的溫度。p 柴油的凝點應比工作環(huán)境的最低溫度低35。否則，柴油的凝點過高會堵塞油路。p 柴油的牌號數與柴油的凝點有關。國產柴油分為輕柴油和重柴油。 GB252-2000輕柴油中，把柴油按照凝點分為10號、5號、0號、-10號、-20號、-35號和-50號共7種牌號。數字表示凝點的溫度，如 1

6、0號柴油的凝點是零下10 度，10號柴油的凝點則是零上 10度。p 選擇柴油時，應按照本地當月風險率為10%的最低氣溫選用輕柴油牌號。汽車構造2022-7-39概述輕柴油牌號的選擇輕柴油牌號的選擇輕柴油牌號輕柴油牌號適用于風險率為適用于風險率為10%10%的最低氣溫在下列范圍內的地區(qū)的最低氣溫在下列范圍內的地區(qū)1010號號適用于裝有預熱設備的高速柴油機適用于裝有預熱設備的高速柴油機5 5號號8 8以上以上0 0號號4 4以上以上-10-10號號-5-5以上以上-20-20號號-5-14-5-14-35-35號號-14-14-29-29-50-50號號-29-29-44-44汽車構造2022-7

7、-3105.2可燃混合氣的形成與燃燒室可燃混合氣的形成與燃燒室1、可燃混合氣形成的特點與過程p 柴油機可燃混合氣的形成和燃燒條件與汽油機有很大的不同。p 柴油機工作時，進氣行程進入氣缸的是純空氣，只是在壓縮行程接近終了時，才將高壓柴油噴入燃燒室。噴油持續(xù)時間只占1535曲軸轉角，可燃混合氣形成的時間很短，形成的可燃混合氣很不均勻，在燃燒室的不同區(qū)域以及不同時期，可燃混合氣的濃度相差都很大。p 根據氣缸中壓力和溫度的變化特點，可將混合氣的形成與燃燒過程按曲軸轉角分為四個階段，即。汽車構造2022-7-311可燃混合氣的形成與燃燒室(1)備燃期p 指噴油始點到燃燒始點之間的曲軸轉角。p 活塞達到上

8、止點前某一個角度，燃料開始噴入燃燒室，此時由于燃料溫度低（約 60 左右），又來不及與熱空氣混合反應，因此不能立即著火燃燒。p 當柴油噴入燃燒室灼熱的空氣中之后，蒸汽狀態(tài)的柴油與空氣中的氧氣進行化學反應，且反應不斷地加強，溫度升高，一個或幾個區(qū)域所產生的熱量達到燃料的自燃溫度時，便出現火焰。p 備燃期內，由于化學反應速度比較慢，放熱量不多，以致氣缸內壓力和溫度的變化很小。氣缸內壓力與曲軸轉角關系氣缸內壓力與曲軸轉角關系后燃期緩燃期速燃期備燃期汽車構造2022-7-312可燃混合氣的形成與燃燒室(2)速燃期p 從燃燒始點到氣缸內壓力達到最高點之間的曲軸轉角。p 速燃期的特點是：火源迅速形成，由于

9、備燃期所積存起來的燃料和速燃期正在噴入的燃料同時進行燃燒，使燃燒速度迅速加快，氣缸內溫度和壓力急劇上升，最高壓力可達69MPa 。對于高速柴油機，最高壓力點一般出現在上止點后 615曲軸轉角處。p 這一時期的放熱量為每循環(huán)放熱量的30%左右。氣缸內壓力與曲軸轉角關系氣缸內壓力與曲軸轉角關系后燃期緩燃期速燃期備燃期汽車構造2022-7-313可燃混合氣的形成與燃燒室(3)緩燃期p 緩燃期是從最高壓力點到最高溫度點的之間的曲軸轉角 。p 緩燃期的特點是：開始階段燃燒仍以很快的速度進行，氣體溫度仍在升高，達到最高溫度點時氣體溫度最高（約 1700 2000 ），最高溫度點一般在上止點后 20 50（

10、曲軸轉角）出現。緩燃期后期，由于廢氣增多，氧氣和燃料的濃度下降，燃燒越來越慢，有些燃料由于燃燒不完全，產生碳煙隨廢氣排出，影響燃料的經濟性。p 噴油是在達到最高溫度點之前結束的。p 整個緩燃期內，氣體壓力逐漸下降。緩燃期內的放熱量為每循環(huán)放熱量的70%左右。氣缸內壓力與曲軸轉角關系氣缸內壓力與曲軸轉角關系后燃期緩燃期速燃期備燃期汽車構造2022-7-314可燃混合氣的形成與燃燒室(4)后燃期p 從最高溫度點到柴油基本完全燃燒的點之間的曲軸轉角。p 后燃期的特點是：由于燃燒條件逐漸惡化，燃燒過程很緩慢，放熱量小，氣體壓力和溫度降低。p 為防止柴油機過熱，后燃期應盡可能地縮短。p 改善混合氣的形成

11、條件，選擇合適的噴油規(guī)律，提高噴霧質量，使燃料與空氣充分混合，是縮短后燃期的有效措施。氣缸內壓力與曲軸轉角關系氣缸內壓力與曲軸轉角關系后燃期緩燃期速燃期備燃期汽車構造2022-7-315可燃混合氣的形成與燃燒室2 燃燒室p 柴油機的混合氣形成和燃燒主要是在燃燒室內進行的，燃燒室的形狀對可燃混合氣的形成和燃燒有著直接的影響。p 目前汽車柴油機上采用的燃燒室結構基本有兩大類：和(1)統(tǒng)一式燃燒室p 采用統(tǒng)一式燃燒室時，噴油器直接向燃燒室內噴射柴油，借助油束形狀與燃燒室形狀的合理匹配以及空氣的渦流運動，迅速形成可燃混合氣。亦稱為直接噴射式燃燒室。p 統(tǒng)一式燃燒室由氣缸蓋的平面和活塞頂內的凹坑及汽缸壁

12、組成，凹坑的形狀多采用。汽車構造2022-7-316可燃混合氣的形成與燃燒室統(tǒng)一式燃燒室統(tǒng)一式燃燒室(a)形 (b) 球形1燃燒室；2噴油器；3氣門；4活塞；5汽缸體汽車構造2022-7-317可燃混合氣的形成與燃燒室(a)形燃燒室p 活塞頂部凹坑的縱剖面為形，噴入的柴油絕大部分分布在燃燒室的空間?；旌蠚獾男纬梢钥臻g霧化混合為主。p 為促進混合氣的形成并改善燃燒狀況，通常采用切向進氣道或螺旋進氣道，以形成進氣渦流，并采用噴油壓力較高的孔式噴油器。產生渦流的進氣道 (a)切向 (b)螺旋汽車構造2022-7-318可燃混合氣的形成與燃燒室(b)球形燃燒室p 燃燒室位于活塞頂部中央，形狀為球形。p

13、 與噴油器相對于的位置開有缺口與球面相切，柴油從這里順氣流方向噴射到燃燒室壁面上形成油膜?；旌蠚獾男纬煞绞揭杂湍ふ舭l(fā)混合為主。p 為改善混合氣的形成和燃燒，宜采用強渦流螺旋進氣道，并采用噴油壓力較高的孔式噴油器。p 采用該方案的發(fā)動機工作平穩(wěn)、柔和，燃燒徹底，但是存在起動性能較差，低速、低負荷工作時可燃混合氣質量差，排煙較重以及工況的適應性差等一系列缺點，使其應用受到很大限制。汽車構造2022-7-319可燃混合氣的形成與燃燒室(2)分隔式燃燒室p 分隔式燃燒室是把燃燒室分成兩部分，即主燃燒室和副燃燒室。主燃燒室位于活塞頂與汽缸蓋底面之間，副燃燒室位于汽缸蓋內，主、副燃燒室之間用一個或幾個直徑

14、較小的通道相連。p 分隔式燃燒室又分為和預燃室式燃燒室預燃室式燃燒室兩種。分割式燃燒室 (a)渦流室式 (b)預燃室式汽車構造2022-7-320可燃混合氣的形成與燃燒室(a)渦流室式燃燒室作為副燃燒室的渦流室多為球形，也有圓柱形，渦流室與主燃燒室用一個或多個通道連通。通道方向與活塞頂成一定角度并與渦流室相切。(b)預燃室式燃燒室作為副燃燒室的預燃室多為長體結構，預燃室與主燃燒室的通道面積較小，且不與預燃室相切。分割式燃燒室分割式燃燒室( (左左) )渦流室式；渦流室式； ( (右右) )預燃室式預燃室式汽車構造2022-7-3215.3噴油器噴油器p 噴油器的功用是根據柴油機可燃混合氣形成的

15、特點，使一定量的燃油得到良好的霧化，促進燃油著火與燃燒；按燃燒室形狀，使燃油與空氣得到迅速而完善地混合，形成均勻的可燃混合氣。p 根據噴油嘴結構形式的不同，噴油器又可分為和兩種，分別用于不同類型的燃燒室?？得魉拱l(fā)動機噴油器康明斯發(fā)動機噴油器卡特彼勒發(fā)動機噴油器卡特彼勒發(fā)動機噴油器汽車構造2022-7-322噴油器（1）孔式噴油器孔式噴油器用于統(tǒng)一式燃燒室中，其噴孔數目一般為18個，噴孔直徑為0.20.8mm，它可以噴出一束或幾束錐角不大、射程較遠的噴柱?？资絿娪推鞴ぷ髟硎疽鈭D孔式噴油器工作原理示意圖 (a)(a)噴油噴油 (b)(b)關閉關閉汽車構造2022-7-323噴油器孔孔式式噴噴油油

16、器器結結構構1回油管螺栓2調壓螺釘護帽3調壓螺釘4進油管接頭5調壓彈簧6頂桿7噴油器體8緊固螺套9針閥體10針閥11噴油器錐體汽車構造2022-7-324軸針式噴油器工作原理示意圖軸針式噴油器工作原理示意圖 ( (左左) )關閉關閉 ( (右右) )噴油噴油噴油器（2）軸針式噴油器軸針式噴油器的構造和工作原理與孔式噴油器基本相近，只是噴油器頭部結構不同。適用于分割式燃燒室，其噴孔數目一般為1個，噴孔直徑為13mm，噴孔與軸針之間有微小間隙。汽車構造2022-7-325噴油器軸軸針針式式噴噴油油器器結結構構1針閥體2噴油器體3頂桿4調壓彈簧5回油管接頭6調壓螺釘護帽7調壓螺釘8墊圈9濾芯10進油

17、管接頭11緊固螺套12針閥汽車構造2022-7-3265.4噴油泵噴油泵p 噴油泵的功用是按照柴油機的運行工況和氣缸工作順序，以一定的規(guī)律，定時、定時、定量地向噴油器輸送高壓燃油。p 如果每個汽缸都有一套泵油機構，將它們裝在同一個泵體上就構成了多缸發(fā)動機噴油泵。汽車構造2022-7-327噴油泵p 噴油泵的結構形式較多，車用柴油機的噴油泵按照作用原理不同可分為柱塞式噴油泵、噴油泵噴油器和轉子分配式噴油泵。在汽車柴油機上得到廣泛應用的是和 。p 柱塞式噴油泵應用的歷史較長，為目前大多數汽車柴油機所采用；噴油泵噴油器是將噴油泵和噴油器合成一體，省去了高壓油管；轉子分配式噴油泵只有一對柱塞副，依靠轉

18、子的轉動實現燃油的增壓和分配。p 噴油泵的系列化是以柱塞行程、泵缸中心距和結構形式為基礎，再分別配以不同尺寸的柱塞，組成若干種在一個工作循環(huán)中供油量不等的噴油泵，形成幾個系列，以滿足各種柴油機的需要。汽車構造2022-7-328噴油泵1、柱塞式噴油泵不同系列柱塞式噴油泵的結構大致相同，均由分泵、油量調節(jié)機構、傳動機構和泵體等組成。(1)分泵多缸發(fā)動機噴油泵可以將與發(fā)動機缸數相同的幾組泵油機構裝置在同一個殼體內，其中的每個泵油機構稱為分泵。分分泵泵結結構構示示意意圖圖汽車構造2022-7-329噴油泵柱塞式噴油泵工作原理示意圖柱塞式噴油泵工作原理示意圖1-1-柱塞；柱塞； 2-2-柱塞套；柱塞套

19、； 3-3-斜槽；斜槽； 4-4-油孔；油孔；5-5-出油閥座；出油閥座； 6-6-出油閥；出油閥； 7-7-出油閥彈簧；出油閥彈簧； 8-8-油孔油孔汽車構造2022-7-330噴油泵p 出油閥和出油閥座是噴油泵的精密件，兩者的配合間隙很小，其密封錐面經配對研磨，不能互換。p 供油閥彈簧在裝配時要具有一定的預緊力，以保證供應壓力不低于規(guī)定值。出油閥結構圖出油閥結構圖墊片墊片5 5出油閥座出油閥座4 4出油閥出油閥3 3出油閥彈簧出油閥彈簧2 2出油閥預緊座出油閥預緊座1 1汽車構造2022-7-331噴油泵p 出油閥的工作原理出油閥工作原理示意圖出油閥工作原理示意圖1-1-出油閥彈簧；出油閥

20、彈簧；2-2-出油閥；出油閥；3-3-減壓環(huán)帶；減壓環(huán)帶；4-4-縱切槽；縱切槽；5-5-出油閥座出油閥座汽車構造2022-7-332噴油泵(2)油量調節(jié)機構 p 油量調節(jié)機構的作用就是根據柴油機負荷和轉速的變化，相應地改變噴油泵的供油量，并保證各缸的供油量一致。p 噴油泵供油量的改變可以通過轉動柱塞以改變柱塞的有效行程的方法來實現。轉動柱塞的機構就是油量調節(jié)機構。p 供油量調節(jié)機構或由駕駛員直接操縱，或由調速器自動控制。p 油量調節(jié)機構有撥叉式撥叉式和齒桿式齒桿式兩種。汽車構造2022-7-333噴油泵油量調節(jié)機構油量調節(jié)機構(左)齒桿式油量調節(jié)機構； (右)撥叉式油量調節(jié)機構汽車構造202

21、2-7-334噴油泵國產號噴油泵采用撥叉式油量調節(jié)機構。撥叉的數目與分泵數相同。撥叉式油量調節(jié)機構撥叉式油量調節(jié)機構1-油量調節(jié)拉桿；2-調節(jié)叉；3-調節(jié)臂；4-柱塞；5-襯套；6-螺釘汽車構造2022-7-335噴油泵(3)傳動機構p 傳動機構由和組成。p 噴油泵凸輪軸的兩端通過圓錐滾子軸承支承在噴油泵殼體上，前端裝有聯軸節(jié)，和噴油提前角自動調節(jié)器相連，后部與調速器相連。p 滾輪傳動部件的功用是將凸起的旋轉運動轉變?yōu)樽陨淼耐鶑椭本€運動，推動柱塞上行供油。此外，滾輪傳動部件還可以用來調整各分泵的供油提前角。p 實際上，供油提前角的調整方法有兩個：一是通過改變滾輪傳動部件高度的方法對單個分泵進行

22、調整，使分泵的供油提前角一致，供油間隔角相等；二是通過調整聯軸節(jié)或噴油提前角自動調節(jié)器的方法對所有分泵進行統(tǒng)一調整，達到柴油機規(guī)定的供油提前角的要求。汽車構造2022-7-336噴油泵國產國產號噴油泵滾輪傳動部件號噴油泵滾輪傳動部件1調整墊塊2滾輪3滾輪襯墊4滾輪軸5滾輪架汽車構造2022-7-337噴油泵(4)國產A型噴油泵簡介(a)分泵1出油閥2出油閥壓緊座3減容器4護帽5出油閥彈簧6密封圈7出油閥座8柱塞套9柱塞10可調齒圈11調節(jié)齒桿12齒桿限位螺釘13控制套筒14彈簧上支座15柱塞彈簧16彈簧下支座17滾輪架18泵體19凸輪軸A低壓油腔A A型型噴噴油油泵泵分分泵泵結結構構汽車構造2

23、022-7-338噴油泵(b) A型噴油泵油量調節(jié)機構1出油閥壓緊座9導向孔2出油閥彈簧10凸輪軸3出油閥11滾輪架4噴油泵殼體12柱塞5低壓油腔13可調齒圈6油量調節(jié)拉桿14進油孔7控制套筒15柱塞套8柱塞彈簧齒齒桿桿式式油油量量調調節(jié)節(jié)機機構構汽車構造2022-7-339噴油泵柱塞旋轉機構柱塞旋轉機構(a)不供油； (b)部分供油； (c)供油量最大1-油量調節(jié)拉桿；2-可調齒圈；3-控制套筒；4-柱塞；5-柱塞套汽車構造2022-7-340噴油泵(c)傳動機構傳動機構由噴油泵凸輪軸和滾輪傳動部件組成。1滾輪2滾輪襯套3滾輪軸4導向塊5泵體6滾輪架7鎖緊螺母8調整螺釘滾輪傳動部件滾輪傳動部

24、件汽車構造2022-7-341噴油泵(5)國產P型噴油泵簡介與一般柱塞式油泵相比，在安裝尺寸不變的情況下，P型噴油泵可以獲得較高的供油壓力和較大的供油量。P P型型噴噴油油泵泵結結構構汽車構造2022-7-342噴油泵P型噴油泵的工作原理與號噴油泵基本相同，結構有以下特點：(a)吊掛式柱塞套：這種結構改善了柱塞套和噴油泵的受力狀態(tài)。供油時刻可通過增減凸緣套筒下面的密封墊來調整。(b)鋼球式油量調節(jié)機構：當移動油量調節(jié)拉桿時，鋼球帶動個柱塞控制套筒使柱塞轉動，從而實現供油量的調節(jié)。(c)壓力式潤滑：滾輪傳動部件、調速器等均采用發(fā)動機潤滑系主油道中具有一定壓力的機油進行潤滑。(d)箱型封閉式泵體：

25、箱型封閉式泵體剛度大大增加，可防止泵體在較高的泵有壓力作用下產生變形，還起到防塵作用。P型噴油泵最大的缺點是拆裝不方便。汽車構造2022-7-343噴油泵2、轉子分配式噴油泵轉子分配式噴油泵有柱塞式和轉子式兩大類。具有結構簡單、質量輕、維修容易、供油均勻及凸輪升程小等優(yōu)點，適合高速柴油機裝用。(1)VE(柱塞式)分配泵簡介(a)結構p VE型分配泵是德國BOSCH公司20世紀80年代初期研制出的一種軸向壓縮式單柱塞泵。p 主要零件有分配柱塞、平面凸輪盤、機械離心式調速器、液壓式噴油提前器等。汽車構造2022-7-344噴油泵VEVE分分配配泵泵總總體體結結構構示示意意圖圖液壓式噴油提前器平面凸

26、輪盤分配柱塞斷油閥調速器張力杠桿飛錘出油閥汽車構造2022-7-345噴油泵分配柱塞的中心有中心油孔，其右端與柱塞腔相通，而左端與泄油孔相通。分配柱塞還加工有燃油分配孔、壓力平衡槽和進油槽。分分配配柱柱塞塞結結構構示示意意圖圖汽車構造2022-7-346噴油泵平面凸輪盤的一面是平面，緊靠在分配柱塞的左端面上，另一面有與汽缸數相等的凸弧曲面，緊靠在滾輪上。滾輪、聯軸器和平面凸輪結構示意圖滾輪、聯軸器和平面凸輪結構示意圖聯軸器平面凸輪盤滾輪驅動軸滾輪架汽車構造2022-7-347噴油泵(b)工作過程VEVE分配泵的工作過程分配泵的工作過程分配柱塞壓力平衡槽進油道斷油閥進油口柱塞腔中心油孔出油孔進油

27、過程泵油過程停油過程壓力平衡過程噴油器汽車構造2022-7-348噴油泵進油過程泵油過程停油過程壓力平衡過程VEVE分配泵的工作過程分配泵的工作過程進油孔柱塞腔燃油分配孔出油孔出油閥汽車構造2022-7-349噴油泵進油過程泵油過程停油過程壓力平衡過程VEVE分配泵的工作過程分配泵的工作過程泄油孔油量調節(jié)套筒汽車構造2022-7-350噴油泵進油過程泵油過程停油過程壓力平衡過程VEVE分配泵的工作過程分配泵的工作過程壓力平衡槽分配油道出油孔壓力平衡孔斷油閥汽車構造2022-7-351噴油泵(c)斷油閥電磁式斷油閥電路及其工作原理電磁式斷油閥電路及其工作原理電磁線圈進油道回位彈簧閥門進油孔汽車構

28、造2022-7-352噴油泵(d)噴油提前器1滾輪2滾輪支撐架3滾輪軸4殼體5活塞6連接銷7傳力銷8活塞彈簧液壓式噴油提前器液壓式噴油提前器汽車構造2022-7-353噴油泵1分配柱塞2平面凸輪盤3滾輪4調速器驅動齒輪5傳力銷6活塞7連接銷8殼體9活塞彈簧VEVE分配泵供油提前器工作原理示意圖分配泵供油提前器工作原理示意圖柴油機穩(wěn)定運轉時柴油機穩(wěn)定運轉時汽車構造2022-7-354噴油泵柴油機轉速升高時柴油機轉速升高時VEVE分配泵供油提前器工作原理示意圖分配泵供油提前器工作原理示意圖汽車構造2022-7-355噴油泵柴油機轉速降低時柴油機轉速降低時VEVE分配泵供油提前器工作原理示意圖分配泵

29、供油提前器工作原理示意圖汽車構造2022-7-356噴油泵(e)增壓補償器 其作用是根據增壓壓力的大小，自動加大或減少各缸的供油量，以提高發(fā)動機的功率和降低燃料消耗，并減少有害氣體的產生。膜片下支承板7調速彈簧13補償器下體6油量控制套筒12橡膠膜片5張力杠桿11補償器蓋4補償器閥芯10膜片上支承板3彈簧9補償杠桿2通氣孔8銷軸1增增壓壓補補償償器器結結構構示示意意圖圖汽車構造2022-7-357噴油泵(2) 徑向壓縮式分配泵簡介傳動連接器離心塊柱塞內凸輪滑片式二級輸油泵7供油提前角自動調節(jié)機構調節(jié)閥油量控制閥轉轉子子分分配配泵泵工工作作原原理理示示意意圖圖汽車構造2022-7-358噴油泵徑

30、向壓縮式分配泵的主要零件如下：p滑片式二級輸油泵：可以使燃油適當增壓，保證必要的進油量，并通過調壓閥控制輸油泵的出口壓力。p高壓閥：是分配泵的關鍵組成部件，由分配泵外殼、分配套筒、內凸輪和旋轉的分配轉子、柱塞和滾柱等組成，起進油、泵油和配油的作用。p油量控制閥：根據柴油機負荷的變化，改變供油量。p供油提前角自動調節(jié)機構：根據二級輸油泵輸出的油壓高低，通過活塞使內凸輪轉動一定的角度，使供油提前角隨轉速或負荷的變化自動提前或延后，以改善柴油機的性能。汽車構造2022-7-359噴油泵徑向壓縮式分配泵的進油與配油徑向壓縮式分配泵的進油與配油(a)進油過程；(b)配油過程1-內凸輪；2-進油道；3-進

31、油孔；4-分配孔；5-出油孔汽車構造2022-7-3605.5 調速器調速器1、調速器的功用與分類（1）功用p 調速器的功用是根據柴油機負荷的變化，自動增減噴油泵的供油量，使柴油機能夠在各種工況下以穩(wěn)定的轉速運行。p 柴油機安裝調速器是由噴油泵的速度特性決定的。噴油泵的速度特性是指在油量調節(jié)拉桿位置不變的情況下，供油量隨曲軸轉速變化的關系。p 汽車柴油機的負荷經常變化，當負荷突然減小時，若不及時減少噴油泵的供油量，則柴油機的轉速將迅速增高，甚至超出柴油機設計所允許的最高轉速，這種現象稱“超速”或“飛車”。相反，當負荷驟然增大時，若不及時增加噴油泵的供油量，則柴油機的轉速將急速下降直至熄火。惟有

32、借助調速器，及時調節(jié)噴油泵的供油量，才能保持柴油機穩(wěn)定運行。汽車構造2022-7-361調速器（2）分類p 目前，車用柴油機上廣泛裝用機械離心式調速器。機械離心式調速器又分為兩速調速器和全速調速器。p 兩速調速器只在柴油機最高轉速和怠速時起調節(jié)作用，而在中間轉速時，調速器不起作用，此時柴油機的轉速由駕駛員通過操縱油量調節(jié)機構來調節(jié)。p 全速調速器不僅能保持柴油機的最低穩(wěn)定轉速和限制最高轉速，而且能根據負荷的大小保持和調節(jié)在任意選定的轉速下穩(wěn)定工作。汽車構造2022-7-362調速器2、機械離心式調速器的工作原理傳感元件主要是飛球、飛塊或飛錘，通過離心力來感知發(fā)動機轉速變化。（1）飛球式機械調速

33、器的基本工作原理支承軸5油量調節(jié)拉桿9調速彈簧4柱塞8推力斜盤3調節(jié)臂7飛球2拉板6驅動斜盤1飛球式機械調速器工作原理圖飛球式機械調速器工作原理圖汽車構造2022-7-363調速器（2）兩速調速器的基本工作原理1驅動斜盤2飛球3推力斜盤4外調速彈簧5內調速彈簧前座6內調速彈簧7調節(jié)螺柱8拉板9油量調節(jié)拉桿兩速調速器工作原理示意圖兩速調速器工作原理示意圖汽車構造2022-7-364調速器p兩速調速器在低轉速時，由軟的外調速彈簧控制循環(huán)供油量的變化，起調速作用，保證低速時有一個穩(wěn)定的轉速范圍。p高速時由內外調速彈簧聯合控制循環(huán)供油量，起調速作用，保證高速時穩(wěn)定工作并防止超速。p在高、低速之間，調速

34、器不起作用，由操作者根據需要調節(jié)循環(huán)供油量來控制柴油機的轉速。p通過改變彈簧的預緊力，可以改變調速器起作用時對應的柴油機高、低轉速。汽車構造2022-7-365調速器（3）全速調速器的基本工作原理全速調速器可根據需要在一定范圍內改變調速彈簧的預緊力。低位限制螺釘高位限制螺釘操縱搖臂油量調節(jié)拉桿拉板調節(jié)螺柱7調速彈簧后座6調速彈簧5調速彈簧前座4推力斜盤3飛球2驅動斜盤1全速調速器工作原理圖全速調速器工作原理圖汽車構造2022-7-366調速器3、RAD型兩速調速器( (解放解放CA1091K3CA1091K3型汽車型汽車)RAD)RAD型兩速調節(jié)器結構圖型兩速調節(jié)器結構圖1控制杠桿2滾輪3凸輪

35、軸4浮動杠桿5調速彈簧6速度調定杠桿7油量調節(jié)拉桿8導動杠桿9速度調整螺栓10起動彈簧11連桿12拉力杠桿13怠速彈簧14調速器殼體15齒桿調整螺栓16滑套17飛塊18支持杠桿汽車構造2022-7-367調速器RADRAD型兩速調節(jié)器結構示意圖型兩速調節(jié)器結構示意圖1控制杠桿2滾輪3凸輪軸4浮動杠桿5調速彈簧6速度調定杠桿7油量調節(jié)拉桿8導動杠桿9速度調整螺栓10起動彈簧11連桿12拉力杠桿13怠速彈簧14調速器殼體15齒桿調整螺栓16滑套17飛塊18支持杠桿汽車構造2022-7-368調速器起起動動工工況況RADRAD型兩速調速器工作過程型兩速調速器工作過程全負荷供油位置全負荷供油位置汽車構

36、造2022-7-369調速器怠怠速速工工況況RADRAD型兩速調速器工作過程型兩速調速器工作過程怠速位置怠速位置汽車構造2022-7-370調速器正正常常轉轉速速時時的的油油量量調調節(jié)節(jié)RADRAD型兩速調速器工作過程型兩速調速器工作過程汽車構造2022-7-371調速器限限制制最最高高轉轉速速RADRAD型兩速調速器工作過程型兩速調速器工作過程汽車構造2022-7-372調速器4、全速調速器(1)結構VEVE型分配泵調節(jié)器結構圖型分配泵調節(jié)器結構圖1調速手柄2調速彈簧3飛錘4調速套筒6怠速彈簧8導桿9張力杠桿12回位彈簧14分配柱塞15泄油孔16供油量調節(jié)套筒17起動杠桿汽車構造2022-7

37、-373調速器(2)工作原理VEVE型分配泵調節(jié)器型分配泵調節(jié)器1調速手柄2調速彈簧3飛錘4調速套筒6怠速彈簧8導桿9張力杠桿12回位彈簧14分配柱塞15泄油孔16供油量調節(jié)套筒17起動杠桿起動加濃供油位置起起動動工工況況汽車構造2022-7-374調速器VEVE型分配泵調節(jié)器型分配泵調節(jié)器怠速供油位置怠怠速速工工況況怠速彈簧壓縮量汽車構造2022-7-375調速器VEVE型分配泵調節(jié)器型分配泵調節(jié)器部分負荷最高轉速供油位置中中速速和和最最高高轉轉速速工工況況起動彈簧壓縮量汽車構造2022-7-376調速器VEVE型分配泵調節(jié)器型分配泵調節(jié)器全負荷最高轉速供油位置最最大大供供油油量量調調節(jié)節(jié)汽

38、車構造2022-7-3775.6柴油機燃料供給系輔助裝置柴油機燃料供給系輔助裝置1、輸油泵p 輸油泵的功用是克服柴油濾清器和管路中的阻力，保證低壓油路中柴油的正常流動，并以一定的壓力向噴油泵輸送足夠數量的柴油。p 輸油量應為柴油機全負荷最大噴油量的34倍。p 輸油泵有活塞式、膜片式、滑片式、轉子式和齒輪式等幾種。膜片式和滑片式輸油泵分別作為分配式噴油泵的一級和二級輸油泵，而活塞式輸油泵則與柱塞式噴油泵配套使用。p 活塞式輸油泵工作可靠，目前應用廣泛。汽車構造2022-7-378柴油機燃料供給系輔助裝置1進油螺栓2輸油泵挺柱3出油止回閥4管接頭5出油空心螺栓6手動油泵7進油止回閥8輸油泵泵體9推

39、桿10活塞11螺塞解放解放CA6110ACA6110A型柴油機輸油泵結構示意圖型柴油機輸油泵結構示意圖汽車構造2022-7-379柴油機燃料供給系輔助裝置柴柴油油機機輸輸油油泵泵產產品品汽車構造2022-7-380柴油機燃料供給系輔助裝置重重汽汽輸輸油油泵泵產產品品圖圖汽車構造2022-7-381柴油機燃料供給系輔助裝置1進油止回閥9滾輪2手油泵活塞10滾輪架3手油泵桿11滾輪彈簧4手油泵體12推桿5手柄13活塞6回油道14彈簧7偏心輪15出油止回閥8凸輪軸16活塞彈簧活塞式輸油泵工作原理示意圖活塞式輸油泵工作原理示意圖汽車構造2022-7-382柴油機燃料供給系輔助裝置2、噴油提前調節(jié)裝置p

40、 噴油提前角是指噴油器開始噴油至活塞壓縮行程到達上止點之間的曲軸轉角。必須選擇最佳噴油提前角來保證發(fā)動機具有良好的使用性能。p 噴油提前角實際上是由噴油泵的供油提前角（或泵油提前角）來保證的。而整個噴油泵的供油提前角可通過改變發(fā)動機曲軸和噴油泵之間的相位角來調整。p 多數柴油發(fā)動機都根據常用工況確定一個噴油提前角，在該工況下能獲得最大功率和最小的燃油消耗率。噴油提前角是通過聯軸節(jié)來保證。p 最佳噴油提前角隨發(fā)動機轉速的變化而變化。裝用供油提前角自動調節(jié)器使噴油提前角自動地隨發(fā)動機轉速的變化而發(fā)生相應的變化。汽車構造2022-7-383柴油機燃料供給系輔助裝置(1)聯軸節(jié) 連接噴油泵凸輪軸和驅動

41、軸。1-從動傳動圓盤；2-十字接盤；3-主動傳動圓盤；4-主動凸緣盤噴噴油油泵泵聯聯軸軸節(jié)節(jié)汽車構造2022-7-384柴油機燃料供給系輔助裝置(2)供油提前角自動調節(jié)器位于聯軸節(jié)和噴油泵之間，能隨發(fā)動機轉速的變化自動改變供油提前角。供油提前角自動調節(jié)器供油提前角自動調節(jié)器1-調節(jié)器殼體；2-飛塊；3-滾輪內座圈；4-滾輪；5-彈簧；6-彈簧座；7-從動盤汽車構造2022-7-385柴油機燃料供給系輔助裝置供油提前角自動調節(jié)器工作原理示意圖供油提前角自動調節(jié)器工作原理示意圖(a)靜止狀態(tài)；(b)提前狀態(tài)1-調節(jié)器殼體；2-飛塊；3-滾輪內座圈；4-滾輪；5-彈簧；6-彈簧座；7-從動盤汽車構造

42、2022-7-3865.7電控柴油噴射系統(tǒng)電控柴油噴射系統(tǒng)為了改善柴油機運轉性能和降低燃油消耗率，同時也為了適應嚴格的柴油機排放標準的需要，從20世紀80年代初期開始，各種電子控制柴油噴射系統(tǒng)(以下簡稱電控柴油噴射系統(tǒng))相繼問世。電電控控柴柴油油噴噴射射系系統(tǒng)統(tǒng)示示意意圖圖汽車構造2022-7-387電控柴油噴射系統(tǒng)與傳統(tǒng)的機械控制柴油噴射系統(tǒng)相比，電控柴油噴射系統(tǒng)有下列優(yōu)點：p 具有多功能的自動調節(jié)功能。將電控技術應用于柴油機的調節(jié)系統(tǒng)，可以根據柴油機的運轉工況實現多功能的自動調節(jié)，從而提高柴油機的動力性、經濟性、可靠性及其操作性能。p 重量輕、尺寸小，提高了柴油機的緊湊性。電控系統(tǒng)的一個重

43、要功能是隨著柴油機轉速和負荷的變化而自動改變供油提前角。而設計一個緊湊和可靠的供油提前角自動調節(jié)器很復雜，并且柴油機總體布置上也會遇到困難。采用電控技術，很容易實現自動改變供油提前角問題。p 部件尺寸減小，安裝和連接方便，有利于柴油機日常的維護及修理。p 柴油機采用電子控制技術后還可以實現自診斷與檢測功能。汽車構造2022-7-388電控柴油噴射系統(tǒng)1、控制原理與分類(1)控制原理p 電控柴油噴射系統(tǒng)與電控汽油噴射系統(tǒng)基本相同，也是由傳感器、電控單元（ECU）和執(zhí)行器組成。p 傳感器包括柴油機轉速、加速踏板位置、齒條位置、噴油時刻、車速及進氣壓力、進氣溫度、燃油溫度、冷卻水溫度等傳感器。p E

44、CU根據各種傳感器實時檢測到的柴油機運行參數，與ECU中預先存儲的參數進行比較，按其最佳值把指令輸送到執(zhí)行器。p 執(zhí)行器根據ECU指令控制噴油量和噴油正時。p 電控柴油噴射系統(tǒng)的ECU還和自動變速器的ECU、防抱死制動系統(tǒng)的ECU及其他系統(tǒng)的ECU互通數據，從而實現整車的電子控制。汽車構造2022-7-389電控柴油噴射系統(tǒng)(2)分類p 根據噴油量的控制方式分為位置控制型和時間控制型。 位置控制型是在原有的柱塞式噴油泵、分配噴油泵和泵噴油器的基礎上進行改造，并加裝電子控制系統(tǒng)來實現對噴油的控制。 時間控制型是利用高速電磁閥控制高壓柴油的導通。噴油始點取決于電磁閥關閉時刻，噴油量則取決于電磁閥關

45、閉持續(xù)時間的長短。時間控制型系統(tǒng)的自由度更大。p 根據產生高壓燃油的機構分為電控直列泵噴射系統(tǒng)、分配泵電控噴射系統(tǒng)、泵噴油器電控噴射系統(tǒng)、單缸泵電控噴射系統(tǒng)和共軌式電控噴射系統(tǒng)。汽車構造2022-7-390電控柴油噴射系統(tǒng)電控直列泵噴射系統(tǒng)原理示意圖電控直列泵噴射系統(tǒng)原理示意圖2、 電控直列泵噴射系統(tǒng)1電控單元2電磁閥3時間控制器4時間傳感器5噴油泵6電子調速器7水溫傳感器8暖風開關和起動開關9加速踏板傳感器10加速踏板汽車構造2022-7-391電控柴油噴射系統(tǒng)(1)噴油量的控制電控單元發(fā)出指令使電子調速器工作來控制噴油量的增減。1-助推器；2-連桿；3-控制桿位置傳感器；4-移動控制桿電電

46、子子調調速速器器示示意意圖圖汽車構造2022-7-392電控柴油噴射系統(tǒng)(2)噴油時間控制電控單元發(fā)出指令使電磁閥動作，用從發(fā)動機機油泵來的機油使時間控制器動作，進行噴油時間的控制。電電磁磁閥閥結結構構示示意意圖圖電磁閥柱塞座汽車構造2022-7-393電控柴油噴射系統(tǒng)時間控制器結構示意圖時間控制器結構示意圖1安裝板2調時彈簧3活塞4缸筒5小偏心輪6大偏心輪7盤銷8圓盤(發(fā)動機上)9法蘭(泵上)汽車構造2022-7-394電控柴油噴射系統(tǒng)時間控制器工作原理示意圖時間控制器工作原理示意圖1-噴油泵凸輪軸；2-液壓腔；3-液壓活塞；4-大偏心輪；5-小偏心輪6-噴油泵驅動軸；7-驅動外殼；8-滑塊

47、；9-滑塊銷；10-電磁閥汽車構造2022-7-395電控柴油噴射系統(tǒng)溢油閥分配柱塞出油閥輸油泵斷油閥調速器張力杠桿10溢油閥位置傳感器9溢油閥電磁線圈7柴油機轉速傳感器6噴油泵驅動軸4液壓式噴油提前器3供油提前器位置傳感器2供油時間控制閥1E EC CD D- -V V1 1電電控控分分配配泵泵3、電控分配式噴油泵(1)結構特點 是在VE型機械噴油泵的基礎上加裝電子控制系統(tǒng)而成的。汽車構造2022-7-396電控柴油噴射系統(tǒng)(2)電控調速器的工作過程溢油電磁閥線圈通過控制供油量的大小來控制其轉速。1溢油閥電磁線圈2溢油閥彈簧3溢油閥閥芯4溢油閥5溢油閥位置傳感器6加速踏板彈簧7調速器張力杠桿

48、8分配套筒電電控控分分配配泵泵的的工工作作過過程程發(fā)發(fā)動動機機正正常常轉轉動動時時汽車構造2022-7-397電控柴油噴射系統(tǒng)1溢油閥電磁線圈2溢油閥彈簧3溢油閥閥芯4溢油閥5溢油閥位置傳感器6加速踏板彈簧7調速器張力杠桿8分配套筒電電控控分分配配泵泵的的工工作作過過程程加加速速踏踏板板稍稍抬抬起起時時汽車構造2022-7-398電控柴油噴射系統(tǒng)1溢油閥電磁線圈2溢油閥彈簧3溢油閥閥芯4溢油閥5溢油閥位置傳感器6加速踏板彈簧7調速器張力杠桿8分配套筒電電控控分分配配泵泵的的工工作作過過程程柴柴油油機機負負荷荷略略增增大大時時汽車構造2022-7-399電控柴油噴射系統(tǒng)1溢油閥電磁線圈2溢油閥彈

49、簧3溢油閥閥芯4溢油閥5溢油閥位置傳感器6加速踏板彈簧7調速器張力杠桿8分配套筒電電控控分分配配泵泵的的工工作作過過程程柴柴油油機機負負荷荷略略減減小小時時汽車構造2022-7-3100電控柴油噴射系統(tǒng)(3)噴油提前器 增加了供油時間控制閥，亦稱電磁正時控制閥。電磁正時控制閥電磁正時控制閥(左)電磁線圈不通電； (右)電磁線圈通電1-導線；2-電磁線圈；3-閥芯回位彈簧；4-控制閥外殼；5-滑動閥芯汽車構造2022-7-3101電控柴油噴射系統(tǒng)ECD電控分配泵使用旋轉電磁鐵調速器。旋轉電磁鐵調速器工作過程旋轉電磁鐵調速器工作過程1分配柱塞2平面凸輪盤3油量控制套筒4鐵芯5旋轉電磁鐵6溢油閥位置

50、傳感器柴柴油油機機穩(wěn)穩(wěn)定定運運轉轉時時汽車構造2022-7-3102電控柴油噴射系統(tǒng)旋轉電磁鐵調速器工作過程旋轉電磁鐵調速器工作過程1分配柱塞2平面凸輪盤3油量控制套筒4鐵芯5旋轉電磁鐵6溢油閥位置傳感器柴柴油油機機負負荷荷增增加加時時汽車構造2022-7-3103電控柴油噴射系統(tǒng)旋轉電磁鐵調速器工作過程旋轉電磁鐵調速器工作過程1分配柱塞2平面凸輪盤3油量控制套筒4鐵芯5旋轉電磁鐵6溢油閥位置傳感器柴柴油油機機負負荷荷下下降降時時汽車構造2022-7-3104電控柴油噴射系統(tǒng)4、電控共軌式柴油噴油系統(tǒng)(1)特點p 1997年德國的博世公司和奔馳汽車公司共同開發(fā)了電控共軌式柴油噴射系統(tǒng)(common rail system)。p 與凸輪軸驅動的柴油噴射系統(tǒng)相比，共軌式柴油噴射系統(tǒng)將柴油噴射壓力的產生與柴油噴射過程分開，用電磁閥控制噴油器代替機械噴油器。p 該系統(tǒng)中有一條公共油道，用高壓（或中壓）輸油泵向共軌（公共油道）泵油，用電磁閥進行壓力調節(jié)并由壓力傳感器進行反饋控制。有一定壓力的柴油經共軌分別輸入各缸噴油器，噴油器的電磁閥控制噴油量和噴油正時。汽車構造2022-7-3105電控柴油噴射系