汽車構造課件之柴油機供給系概述

1、第五章柴油機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5.1概述1 功用 柴油機供給系同樣要完成柴油供給和空氣供給以及可燃混合氣的形成、燃燒和廢氣的排出任務。 2 組成 燃油供給裝置：柴油箱、輸油泵、柴油濾清器、噴油泵、噴油器等。 空氣供給裝置：空氣濾清器、進氣管道。 混合氣形成裝置：燃燒室。 廢氣排出裝置：排氣管道、消音器 3柴油機的使用性能指標 發(fā)火性指燃油的自燃能力，16烷值越高，發(fā)火性越好。 蒸發(fā)性由燃油的蒸餾實驗。 粘度決定燃油的流動性，粘度越小，流動性越好。 凝點指柴油冷卻到開始失去流動性的溫度3、輕柴油的牌號與規(guī)格5.2 可燃混合氣的形成與燃燒室1、可燃混合氣的形成與燃

2、燒 柴油機可燃混合氣的形成和燃燒都是直接在燃燒室內進行的。燃燒過程：高溫壓縮空氣霧狀柴油燃燒噴射物理化學變化持續(xù)噴射霧狀柴油噴射柴油燃燒的主要特點是：（1）燃料的混合和燃燒是在氣缸內進行的。 （2）混合與燃燒的時間很短0.00170.004秒（氣缸內） （3）柴油粘度大，不易揮發(fā)，必須以霧狀噴入。 （4）可燃混合氣的形成和燃燒過程是同時，連續(xù)重疊進行的，即邊噴射，邊混合，邊燃燒。2、燃燒室分類：直噴式燃燒室分隔式燃燒室型 球型渦流室燃燒室預燃式燃燒室統(tǒng)一式燃燒室由凹頂活塞頂部與氣缸蓋底部所包圍的單一內腔，幾乎全部容積都在活塞頂面上。統(tǒng)一式燃燒室型燃燒室：形狀簡單、易于加工；結構緊湊；熱效率高；

3、工作粗暴；要求噴油壓力高。球型燃燒室：靠油膜蒸發(fā)混合，工作柔和，起動困難。噴油壓力高U型燃燒室：混合氣形成方式屬于復合式；采用單孔軸針式噴油器；起動性好。分隔式燃燒室預熱室式燃燒室渦流室式燃燒室特點：油壓要求不高；故障少；工作較平穩(wěn)；散熱面積大；油耗高；起動性差。5.3 噴油器1功用與型式 功用：將噴油泵供給的高壓柴油，以一定的壓力，呈霧狀噴入燃燒室。型式：目前采用的噴油器都是閉式噴油器，有孔式和軸針式兩種。 要求：霧化均勻噴射干脆利落無后滴現象油束形狀與方向，適應燃燒室孔式噴油器和軸針式噴油器2、孔式噴油器應用：直接噴射燃燒室，孔數18個，孔徑0.20.8mm 特點：（1）噴孔的位置和方向與

4、燃燒室形狀相適應，以保證油霧直接噴射在球形燃燒室壁上。 （2）噴射壓力較高。 （3）噴油頭細長，噴孔小，加工精度高。3、軸針式噴油器特點： （1）不噴油時針閥關閉噴孔，使高壓油腔與燃燒室隔開，燃燒氣體不致沖入油腔內引起積炭堵塞。 （2）噴孔直徑較大，便于加工且不易堵塞。 （3）針閥在油壓達到一定壓力時開啟，供油停止時，又在彈簧作用下立即關閉，因此，噴油開始和停止都干脆利落，沒有滴油現象。 （4）不能滿足對噴油質量有特殊要求的燃燒室的需要5.4 噴油泵功用： 提高柴油壓力，按照發(fā)動機的工作順序，負荷大小，定時定量地向噴油器輸送高壓柴油，且各缸供油壓力均等。 分類：柱塞式噴油泵噴油泵- 噴油器轉子

5、分配式噴油泵柱塞泵的結構柱塞式噴油泵的泵油原理 柱塞副的構造： 柱塞和柱塞套是一對精密偶件，經配對研磨后不能互換，要求有高的精度和光潔度和好的耐磨性，其徑向間隙為0.0020.003mm 柱塞柱塞套柱塞泵的工作原理 工作時，在噴油泵凸輪軸上的凸輪與柱塞彈簧的作用下，迫使柱塞作上、下往復運動，從而完成泵油任務，泵油過程可分為以下三個階段。進油過程 供油過程 回油過程 柱塞泵的工作原理柱塞式油泵的泵油原理。柱塞的圓柱表面上銑有直線型(或螺旋型)斜槽，斜槽內腔和柱塞上面的泵腔用孔道連通。柱塞套上有兩個圓孔都與噴油泵體上的低壓油腔相通。柱塞由凸輪驅動，在柱塞套內作往復直線運動，此外它還可以繞本身軸線在

6、一定角度范圍內轉動。 (1)吸油過程 當柱塞下移，燃油自低壓油腔經進油孔被吸入并充滿泵腔。 (2)壓油過程在柱塞自下止點上移的過程中，起初有一部分燃油被從泵腔擠回低壓油腔，直到柱塞上部的圓柱面將兩個油孔完全封閉時為止。此后柱塞繼續(xù)上升，柱塞上部的燃油壓力迅速增高到足以克服出油閥彈簧的作用力，出油閥即開始上升。當出油閥的圓柱環(huán)形帶離開出油閥座時，高壓燃油便自泵腔通過高壓油管流向噴油器。當燃油壓力高出噴油器的噴油壓力時，噴油器則開始噴油。柱塞泵的工作原理(3)回油過程當柱塞繼續(xù)上移到，斜槽與油孔開始接通，于是泵腔內油壓迅速下降，出油閱在彈簧壓力作用下立即回位，噴油泵停止供油。此后柱塞仍繼續(xù)上行，直

7、到凸輪達到最高升程為止，但不再泵油。 由上述泵油過程可知，由驅動凸輪輪廊曲線的最大矢徑決定的柱塞行程h(即柱塞的上、下止點間的距離)是一定的，但并非在整個柱塞上移行程hg內都供油，噴油泵只在柱塞完全封閉油孔之后到柱塞斜槽和油孔開始接通之前的這一部分柱塞行程hg內才泵泊。hg稱為柱塞有效行程。顯然，噴油泵每次泵出的油量取決于有效行程的長短，因此欲使噴油泵能隨柴油機工況不同而改變供油量，只須改變有效行程。一般借改變柱塞斜槽與柱塞套油孔的相對位置來實現，將柱塞轉向的方向，有效行程的供油量即增加;反之則減少。 (4)停止供油狀態(tài)當柱塞轉到柱塞根本不可能完全封閉油孔位置，因此有效行程為零，即噴油泵處于不

8、泵油狀態(tài)。5.5 分配式噴油泵VE泵工作原理（1）進油過程： 凸輪盤上凸峰轉離滾輪，柱塞在柱塞彈簧作用下回位，泵腔容積增大，同時柱塞上進油槽與泵體上進油道相通，柴油進入泵腔。 此時，柱塞上的配油槽與泵體上的分配油路隔絕，泄油孔被控制套筒封死（2）壓油與配油過程：凸輪凸峰與滾輪接觸，柱塞被推前行，壓縮泵腔內柴油，同時柱塞轉至配油槽與泵體上一個分配油路相通，泵腔油壓升高到克服出油閥彈簧力沖開出油閥后，高壓柴油沖入高壓油管。（3）供油結束：柱塞在凸輪推動下繼續(xù)前行，當柱塞上的泄油孔露出控制套筒端面時，泵腔與泵體內腔相通，高壓柴油流入泵腔，出油閥在彈簧作用下關閉，供油停止。柱塞有效行程：柱塞上配油槽與

9、泵體上分配油路相通起至泄油孔與泵體內腔相通止柱塞走過的行程（4）壓力平衡：控制套筒的位置控制泄油孔與泵腔相通時刻，即控制供油有效行程的大小，使供油量隨發(fā)動機負荷與轉速的改變而改變。駕駛員通過調速器使控制套筒位置軸向移動(5)壓力平衡過程： 供油結束后，柱塞繼續(xù)旋轉，當柱塞上的壓力平衡槽與泵體上分配油路相通時，分配油路中油壓與泵體內腔油壓一致，使各缸噴油壓力均勻。供油提前角自動調節(jié)裝置工作原理： 輸油泵出油壓力隨發(fā)動機轉速改變而改變，通過油缸左腔的輸油泵進油壓力和左腔彈簧力之和與右缸的輸油泵出油壓力不斷平衡的過程，使傳力銷帶動滾輪架相對凸輪盤轉動一角度，改變凸輪凸峰與滾輪接觸的時刻，從而改變供油

10、時刻。 6.5調速器功用： 調速器是根據發(fā)動機負荷變化而自動調節(jié)供油量，從而保證發(fā)動機的轉速穩(wěn)定在很小的范圍內變化。分類：柴油機上為什么要安裝調速器 噴油泵的速度特性對工況多變的柴油機是非常不利的。當發(fā)動機負荷稍有變化時，導致發(fā)動機轉速變化很大。當負荷減小時，轉速升高，轉速升高導致柱塞泵循環(huán)供油量增加，循環(huán)供油量增加又導致轉速進一步升高，這樣不斷地惡性循環(huán)，造成發(fā)動機轉速越來越高，最后飛車；反之，當負荷增大時，轉速降低，轉速降低導致柱塞泵循環(huán)供油量減少，循環(huán)供油量減少又導致轉速進一步降低，這樣不斷地惡性循環(huán)，造成發(fā)動機轉速越來越低，最后熄火。 要改變這種惡性循環(huán)，就要求有一種能根據負荷的變化，

11、自動調節(jié)供油量。使發(fā)動機在規(guī)定的轉速范圍內穩(wěn)定運轉的自動控制機構。移動供油拉桿，可以改變循環(huán)供油量，使發(fā)動機的轉速基本不變。因此，柴油機要滿足使用要求，就必須安裝調速器。調速器的形式 按功能分有兩速調速器、全速調速器、定速調速器和綜合調速器按轉速傳感分有氣動式調速器、機械離心式調速器和復合式調速器兩速調速器起動怠速中速高速發(fā)動機的進排氣系統(tǒng)1、空氣濾清器2、進氣管與排氣管四、空氣濾清器1、功用：清除流向化油器的空氣中所含的塵土和沙粒，以減少氣缸、活塞和活塞環(huán)的磨損。2、分類：慣性式：利用氣流在急速改變流動方向時，因塵土具有較大的慣性而被清除分離。過濾式：利用氣流通過金屬網、金屬絲、纖維、濾紙芯等狹窄、曲折的濾芯通道時產生多次碰撞，使塵土被阻擋或粘附在濾芯上。桑塔納發(fā)動機的空氣濾清器3、結構通化油器空氣入口紙濾芯外殼濾清器蓋五、進氣管與排氣管1、功用：進氣管：將化油器所供給的可燃混合氣分別送到發(fā)動機的各個氣缸。排氣管：匯集各氣缸的廢氣，從排氣消聲器排出。2、材料：鑄鐵、鋁合金3、結構桑塔納發(fā)動機進排氣管出水