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文檔簡介
1、項目五 柴油機燃料供給系一、柴油機的特點 1壓縮比大(1522),熱效率高(3040)原因是汽缸內(nèi)可以消耗更多的燃油。 經(jīng)濟性好;無點火系,故障少,油路系統(tǒng)機件精密、耐用。2混合氣的形成、點火和燃燒方式不同于汽油機。高壓柴油噴入燃燒室,混合氣在燃燒室內(nèi)形成,壓燃后邊噴邊燃。3柴油機的CO和HC排放低,NOX較多,大負荷易產(chǎn)生碳煙。4柴油機結(jié)構(gòu)復雜、質(zhì)量大、材料好、加工精度高,制造成本較高。5柴油機的排氣噪聲大,廢氣中含SO2多。二、柴油機供給系的功用組成及燃料功用 完成燃料的儲存、濾清和輸送工作,按柴油機各種不同工況的要求,定時、定量、定壓并以一定的噴油質(zhì)量噴入燃燒室,使其與空氣迅速而良好地混
2、合和燃燒,最后使廢氣排入大氣。 (1)在適當?shù)臅r刻,將一定數(shù)量的潔凈燃油增壓后以適當?shù)囊?guī)律噴入燃燒室。(2)在每一個工作循環(huán)內(nèi),各氣缸均噴油一次,噴油次序與氣缸工作順序一致(3)根據(jù)柴油機負荷的變化自動調(diào)節(jié)循環(huán)供油量,以保證柴油機穩(wěn)定運轉(zhuǎn),尤其是穩(wěn)定怠速,限制超速(4)儲存一定數(shù)量的燃油,保證汽車的最大里程組成 :燃油供給裝置:柴油箱、輸油泵、柴油濾清器(柴油濾清器有粗細兩種,一般粗濾器設在輸油泵之前,細濾器設在輸油泵之后。 )、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 各組成部分詳圖各組成部分詳圖三、柴油的使用性能柴油
3、的使用性能指標 發(fā)火性指燃油的自燃能力,柴油的發(fā)火性用“十六烷值”表示,十六烷值愈高,發(fā)火性愈好。但十六烷值高的柴油的凝點也高,因而蒸發(fā)性差。故通常汽車用柴油的十六烷值應在4050范圍內(nèi)。 蒸發(fā)性由燃油的蒸餾實驗確定需要測定的餾程是50%溜出溫度、90%溜出溫度及95餾出溫度。若相同蒸發(fā)量的餾出溫度愈低,表明柴油蒸發(fā)性愈好,愈有利于可燃混合氣的形成和燃燒,。應注意的是,不同燃燒室結(jié)構(gòu)對柴油蒸發(fā)性要求不同,在采用預燃室式或渦流室燃燒室的柴油機中,可燃用重餾分柴油,而用直接噴射式燃燒室的柴油機則要求用輕餾分柴油。粘度決定燃油的流動性。粘度越大流動性愈差。粘度隨溫度而變化,溫度升高,粘度小,溫度降低
4、,粘度大。凝點指柴油冷卻到開始失去流動性的溫度編號柴油分重柴油和輕柴油兩類。重柴油多用于1000rmin以下的中、低速柴油機,輕柴油多用于1000rmin以上的高速柴油機。汽車用柴油機都是高速的,必須用輕柴油。柴油是在533-623k的溫度范圍內(nèi),從石油中提煉出的碳氫化合物,含碳87%,氫12.6%和氧0.4%。柴油按凝點分為10,0,-10,-20,-35五個牌號,其疑點分別不高于10,0,-10,-20,-35,牌號越高凝點越低。其代號分別為RCZ-10,RC-0,RC-10,RC-20,RC-35,R和C是燃和柴字的漢語拼音字頭,凝點在0以上的則在一前加上Z字,選用時,號數(shù)應比實際氣溫低
5、510。 四、柴油機工作過程柴油箱貯有經(jīng)過沉淀和濾清的柴油。柴油從柴油箱被吸入輸油泵并泵出,經(jīng)柴油濾清器濾去雜質(zhì)后,進入噴油泵。自噴油泵輸出的高壓柴油經(jīng)高壓油管和噴油器噴入燃燒室。由于輸油泵的供油量比噴油泵供油量大得多,過量的柴油便經(jīng)回油管回到輸油泵 柴油機燃料系的組成2、組成: 柴油箱 輸油泵 燃油粗、細濾清器 噴油泵 調(diào)速器 噴油器 油管1、功用:按要求,定時、定量、高壓噴油。三 條 油 路1、低壓油路2、高壓回路3、回油回路1、低壓油路:從柴油箱到噴油泵入口的這段油路中的油壓是由輸油泵建立的而輸油泵的出油壓力一般為0.15MPa0.3Mpa,這段油路稱為低壓油路。2、高壓油路:從噴油泵到
6、噴油器這段油路中的油壓是由噴油泵建立的,一般在10Mpa以上,故這段油路稱為高壓油路。3、回油回路:由于輸油泵的供油量比噴油泵的最大噴油量大34倍,為了保持進入噴油泵進油室內(nèi)的油壓穩(wěn)定,噴油泵進油室的一端裝有限壓閥(又稱溢流閥),大量多余的燃油經(jīng)限壓閥和回油管流回輸油泵的進口或直接流回柴油箱。噴油器工作間隙漏泄的極少數(shù)柴油也經(jīng)回油管流回柴油箱。任務二 可燃混合氣的形成與燃燒室一、可燃混合氣的形成二、可燃混合氣的燃燒三、燃燒室形狀一、可燃混合氣的形成高溫壓縮空氣霧狀柴油燃燒噴射物理化學變化霧狀柴油噴射1 形成特點:柴油機可燃混合氣的形成和燃燒都是直接在燃燒室內(nèi)進行的。當活塞接近壓縮上止點時,柴油
7、噴入氣缸,與高壓高溫的空氣接觸,混合,經(jīng)過一系列的物理,化學變化才開始燃燒。之后便是邊噴射,邊混合,邊燃燒。其混合氣的形成和燃燒是一個非常復雜的物理化學變化過程,持續(xù)噴射邊混合邊噴射邊燃燒邊混合邊噴射柴油混合氣形成的主要特點是:1、時間短2、混合氣不均勻3、燃燒不均勻柴油混合差的原因即黑煙問題(對比汽油機混合氣的形成) (1)與汽油相比柴油本身黏度大,不易揮發(fā)。不利于混合氣 的形成。(2)柴油的混合是在氣缸內(nèi)進行,靠高壓噴射和 空氣饒流運 動形成混合氣。混合的時間很短0.00170.004秒,相比 汽油機的混合經(jīng)過進氣、壓縮兩個工作行程。(3)可燃混合氣的形成和燃燒過程是同時,形成過程重疊進
8、行的,即邊噴射邊混合邊燃燒。 貪多效果不好。(4)形成方式與汽油機不同,汽油機混合經(jīng)過的時間長且是 在化油器或者是靠噴射到總管、歧管、汽缸內(nèi)形成。而柴油 機不同,如下:可燃混合物形成方法:(一)空間霧化混合方式將柴油噴向燃燒室的空間,形成霧狀混合物,再在空間蒸發(fā)形成混合氣。1油霧形成 燃料以高壓、高速從噴油器以圓錐形的油束噴出2空氣運動促進混合 使油粒分布得更均勻,最有效的措施是使空氣運動,多采用兩種方法。1)使進氣產(chǎn)生渦流:利用弱渦流切向進氣道或強渦流螺旋進氣道,可以在進氣行程中使空氣繞氣缸軸線旋轉(zhuǎn)運動。2)產(chǎn)生擠壓渦流:利用活塞頂部的特殊形狀,在壓縮過程中和膨脹行程開始時,使空氣在燃燒室中
9、產(chǎn)生強烈的旋轉(zhuǎn)運動,它存在于上止點附近,持續(xù)時間較短轉(zhuǎn)速愈高,渦流也愈強,氣流對油束的吹散作用也愈大。此外,空氣渦流運動還可以加速火焰的傳播,促使燃燒及早地結(jié)束。 利用活塞頂部的特殊形狀,在壓縮過程中和膨脹行程開始時,使空氣在燃燒室中產(chǎn)生強烈的旋轉(zhuǎn)運動,它存在于上止點附近,持續(xù)時間較短 (二)油膜蒸發(fā)混合方式 它是將柴油噴向燃燒室的壁面上,燃油的大部分(95)形成油膜。由于油束貫穿空氣和室壁的反射,有少量油粒(5)懸浮在空間,形成著火源。油膜在空間火源的熱能作用下,逐層蒸發(fā)、逐層卷走、逐層燃燒,產(chǎn)生了燃氣渦流,其燃燒速度是前期慢、后期快,使燃燒過程加速進行到終點。形成方式空間霧化混合油膜蒸發(fā)混
10、合復合式混合過程靠柴油噴到燃燒室空間內(nèi),與空氣直接混合,其混合不均勻。燃燒粗暴。柴油噴到室壁上,5先形成混合氣燃燒,其燃燒溫度再促使油膜揮發(fā),從而促進形成混合氣。兩種方式混合使用,以空間霧化為主,效果較好!提高方法1.噴油束與燃燒室形狀相適應。2.室內(nèi)空氣運動渦流好,以促進混合。燃燒室形狀應有利于油膜的形成薄,面積大,以促進其揮發(fā),同時燃燒室形狀應有利于形成旋轉(zhuǎn)氣流,以使氣體混合均勻。下一節(jié)二、可燃混合氣的燃燒供油提前角滯燃期速燃期緩燃期后燃期燃燒過程(1)備燃期 (滯燃期)從噴油開始開始著火燃燒為止 噴入氣缸中的霧狀柴油并不能馬上著火燃燒,氣缸中的氣體溫度,雖然已高于柴油的自燃點,但柴油的溫
11、度不能馬上升高到自燃點,要經(jīng)過一段物理和化學的準備過程。也就是說,柴油在高溫空氣的影響下,吸收熱量,溫度升高,逐層蒸發(fā)而形成油氣,向四周擴散并與空氣均勻混合(物理變化)。 隨著柴油溫度升高,少量的柴油分子首先分解,并與空氣中的氧分子進行化學反映,具備著火條件而著火,形成了火源中心,為燃燒作好了準備。這一時期很短,一般僅為0.00070.003 秒。 (2)速燃期 從燃燒開始氣缸內(nèi)出現(xiàn) 時為止火源中心已經(jīng)形成,已準備好了的混合氣迅速燃燒,在這一階段由于噴入的柴油幾乎同時著火燃燒,而且是在活塞接近上止點,氣缸工作容積很小的情況下進行燃燒的,因此,氣缸內(nèi)的壓力P迅速增加,溫度升高很快。 (3)緩燃期
12、 從出現(xiàn) 出現(xiàn) 為止這一階段噴油器繼續(xù)噴油,由于燃燒室內(nèi)的溫度和壓力都高,柴油的物理和化學準備時間很短,幾乎是邊噴射邊燃燒。但因為氣缸中氧氣減少,廢氣增多,燃燒速度逐漸減慢,氣缸容積增大。所以氣缸內(nèi)壓力略有下降,溫度達到最高值,通常噴油器已結(jié)束噴油。 (4)后燃期 緩燃期以后的燃燒 這一時期,雖然不噴油,但仍有一少部分柴油沒有燃燒完,隨著活塞下行繼續(xù)燃燒。后燃期沒有明顯的界限,有時甚至延長到排氣沖程還在燃燒。后燃期放出的熱量不能充分利用來作功,很大一部分熱量將通過缸壁散至冷卻水中,或隨廢氣排出,使發(fā)動機過熱,排氣溫度升高,造成發(fā)動機動力性下降,經(jīng)濟性下降。 因此,要盡可能地縮短后燃期。 綜上所
13、述,要使燃燒過程進行得好,混合氣形成的好環(huán)是關(guān)鍵,所以對混合氣形成的要求如下: 必須要有足夠的空氣量和適當?shù)牟裼土?因為柴油燃燒放出熱量是由于柴油和空氣中的氧氣在一定溫度和壓力條件下產(chǎn)生化學作用的結(jié)果,所以空氣與柴油是放熱的兩個重要因素。 空氣量與柴油量比例不同,所形成的可燃混合氣的成分也就不同,一般要求: =1.31.5 過大,混合氣過稀,燃燒速度慢,散發(fā)熱量多,Ne 過小,混合氣過濃,燃燒不完全,油耗增加,冒黑煙,經(jīng)濟性變壞。 可見是影響發(fā)動機功率和油耗的重要因素。 噴油時刻要準確,混合氣形成的規(guī)律應合適 氣缸中燃燒過程的主要放熱階段應該是上止點稍后,容積小可得到較高的壓力,熱效率高,熱損
14、失小,所以要求噴油時刻要準確。噴油過早,過晚對發(fā)動機工作都是不利的。 過早:混合氣提前形成,并在活塞到達上止點前像爆炸似的同時著火燃燒,結(jié)果給正在上行的活塞造成一個短時間阻力,并嚴重敲缸工作粗暴。 過遲:混合氣在活塞下行時才開始形成和燃燒,結(jié)果燃燒空間增大,從氣缸壁面?zhèn)髯叩臒崃吭黾?,造成發(fā)動機過熱,燃燒壓力降低(P)氣體壓力推動活塞的效果減小,甚至有可能使部分混合氣來不及燃燒而隨廢氣排出去,使Ne。 最好的噴油時刻與燃燒室的型式和發(fā)動機轉(zhuǎn)速有關(guān),對于一定結(jié)構(gòu)的發(fā)動機在規(guī)定轉(zhuǎn)速下,可通過試驗找到一個功率大,油耗低的最好噴油時刻,通常用曲軸距活塞到達上止點的轉(zhuǎn)角表示,稱為噴油提前角。 噴油質(zhì)量應與
15、燃燒室形狀相適應,形成均勻的混合氣 霧化良好:噴油泵和噴油器的噴射質(zhì)量應與燃燒室相適應。燃燒室的形狀:空氣產(chǎn)生相應流動來促進混合。 氣流的攪動,燃料的性能 燃燒室的形狀,切向進氣,形成渦流,有利于混合,柴油的16烷值高,則自燃點低,備燃期短。改善燃燒性能的途徑進氣系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、燃燒室、燃料。 根據(jù)可燃混合氣的形成與燃燒過程得知柴油機要求:備燃期要短,速燃期壓力升高要快才能使動力性、經(jīng)濟性好、工作柔和、不冒煙。 因為柴油揮發(fā)性差,要求混合時間短,混合均勻,燃燒完全就必須要求噴射壓力高,霧化好,噴射質(zhì)量要滿足燃燒室形狀的要求。三、燃燒室統(tǒng)一式燃燒室(直噴式)分隔式燃燒室型 球型渦流室燃燒室預燃式
16、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(nèi)腔,幾乎全部容積都在活塞頂面上。 U型1)定義:當活塞到達上止點時,氣缸蓋和活塞頂組成的密閉空間稱為 燃燒室。 2)、汽油機燃燒室要求:結(jié)構(gòu)緊湊,冷卻面積小;能使混合氣在壓縮行程中形成良好的渦流運動 類型名稱 特點示意圖應用半球形結(jié)構(gòu)緊湊、排氣效果好火焰行程短、燃燒速率高、熱損失小、熱效率高桑塔納 夏利 富康楔形結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、散熱面積小、熱損失少;火花塞置于燃燒室最高處,火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x長,燃燒速度較快切諾基盆形工藝性好、成本低、進排氣效果不如半球形燃燒室,燃燒速度較低捷達奧迪3)燃燒室渦流的形成燃燒室渦流的形成演示下一節(jié)統(tǒng)一式燃燒室燃燒
17、室類型 型 球型 四角型 U型剖面形狀縱剖面 型縱剖面大半圓形縱剖面近似 型縱剖面U形混合氣形成空間霧化混合油膜蒸發(fā)混合空間霧化混合復合式噴油器類型孔式(壓力高,多孔)孔式(少孔)孔式(多孔)孔式進氣道類型切向進氣道螺旋進氣道螺旋進氣道扭切進氣道優(yōu)點起動性能好、經(jīng)濟性好,形狀簡單易加工,結(jié)構(gòu)緊湊工作平穩(wěn)、柔和,燃燒徹底較高的經(jīng)濟性和動力性控制了Nox的生成起動性、動力性、經(jīng)濟性好適應對象中小型高速柴油機應用不廣高速柴油機應用較廣缺點工作粗暴,孔易堵起動性差,工況適應性差柴油機燃燒室1、統(tǒng)一式(直接噴射式):由凹形活塞頂與缸蓋底平面所包圍空間。淺皿形:空間混合為主 a.形狀簡單,易于加工; b.
18、結(jié)構(gòu)緊湊,散熱面積??; c.噴射霧化質(zhì)量高,易于啟動; d.噴射開始形成混合氣多,工作較粗暴, e.噴壓要求高1、型燃燒室:1)主要是依靠多孔噴霧(多為4孔),利用油束和燃燒室的吻合,在空間形成混合氣。(空間霧化混合)2)噴孔直徑?。资剑瑖娍滓锥?。噴油壓力較高,一般在20Mpa左右。3)結(jié)構(gòu)緊湊,散熱面積小,熱損失小,故熱效率高,經(jīng)濟性好,容易起動。4)滯燃期形成混合氣較多,工作粗暴,燃燒噪音大。5) 制造困難。 形:空間混合為主a.與淺皿形近似。b. 進氣渦流更強,使經(jīng)濟性、啟動性更好。2 球型燃燒室:1)球形油膜燃燒室位于活塞頂部中央,形狀大于半個球,與噴油器相對的位置,開有缺口與球面
19、相切,燃油從這里順氣流方向噴在室壁上形成油膜。它屬于直接噴射式燃燒室,油膜蒸發(fā)混合方式。2)采用強渦流螺旋進氣道。3)燃油順氣流沿球面切線方向噴入時,約95%被噴涂均布在室壁上,形成一層薄的油膜 ,5散布在燃燒室空間形成火源,點燃混合氣。4)油膜逐層蒸發(fā)、逐層卷走、逐層燃燒,形成燃氣渦流。燃燒先慢后快5)噴油壓力較高,油耗率較低。能適應多種不同著火性能的燃料。6)工作柔和,噪音小,又叫輕聲發(fā)動機。 7)起動困難,螺旋形進氣道,結(jié)構(gòu)復雜,制造困難。球形:油膜蒸發(fā)為主a.工作柔和;b.較高的動力性和經(jīng)濟性;c.起動困難;d.噴壓要求較高。3、四角形燃燒室1結(jié)構(gòu)特點 燃燒室底部仍是形,燃燒室上部逐漸
20、過渡為四方形,噴射時四個噴孔對著燃燒室的四個角噴油。 2可抑制渦流的增強,減少NOX生成量。U形:空間混合為主a. 結(jié)構(gòu)簡單;b.空間霧化成分較多,改善啟動性;c. 噴壓要求較低分隔式燃燒室兩個空間,一個在缸蓋中(副燃燒室),一個在活塞頂(主燃燒室),兩部分間有孔道相連。1. 對噴油的霧化質(zhì)量要求不高,可采用不易堵塞的大直徑單孔噴嘴,噴油壓力較低(8MPa12MPa),有適應大轉(zhuǎn)速范圍和不同著火性能燃料的能力。2. 運轉(zhuǎn)平順,燃燒噪聲小,但經(jīng)濟性較差。熱損較大,起動性能差,必須加裝電熱塞。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。2、分隔
21、式:活塞頂與缸蓋之間分隔成兩個空間?;钊?shù)目臻g為主燃燒室,缸蓋內(nèi)的空間為副燃燒室,兩者有通道相通。渦流室式:a.副室為球形,用于形成渦流b.上半部鑄在缸蓋內(nèi),下半部用耐熱鋼鑲?cè)隿.通道為切向d.副室占總?cè)紵颐娣e50-801、渦流室式燃燒室1)整個燃燒室也是分為兩部分 球型渦流室在氣缸蓋內(nèi);活塞上方為主燃燒室。渦流室容積占總?cè)紵胰莘e的5080,用一個和數(shù)個切向大面積通道相通。屬于空間混合方式 。2)在壓縮行程中,氣缸內(nèi)的空氣被活塞推擠,經(jīng)過通道進入渦流室,形成強烈地有組織的高速旋轉(zhuǎn)運動(幾百轉(zhuǎn)/分)柴油噴入渦流室中,在空氣渦流的作用下,形成較濃的混合氣。部分混合氣在渦流室中著火燃燒,已然與
22、未然的混合氣高速(經(jīng)通道)噴入主燃燒室,借活塞頂部的雙渦流凹坑,產(chǎn)生第二次渦流。促使進一步混合和燃燒。3)順氣流方向噴射,由于渦流運動促進了混合氣的形成與燃燒,可采用較大孔徑的噴油器,噴射壓力也較低(1214 MPa) 4)過量空氣系數(shù)可較小5)渦流轉(zhuǎn)速與曲軸轉(zhuǎn)速近似成正比,對轉(zhuǎn)速變化適應性好6)熱損失較大,經(jīng)濟性較差(氣流通過通道的阻力大,耗油率高),起動性能差 特點:a.進氣旋流強,對噴壓要求較低b.適應性好c.主燃燒室內(nèi)壓力升高緩慢,工作柔和;d.節(jié)流、散熱面積大,經(jīng)濟性差,啟動困難。2、預燃室式燃燒室1)整個燃燒室分兩部分,預燃室位于氣缸蓋內(nèi)為總?cè)紵胰莘e的2540,活塞上方為主燃室。
23、2)噴油嘴安裝在預燃室中心線附近,為便于冷起動,多裝有電熱塞。3)大部分燃料是在主燃燒室中混合燃燒,是屬于空間混合方式。4) 利用壓縮紊流先預燃。5) 利用強烈的燃燒渦流,促使完全燃燒。6)對噴油的霧化質(zhì)量要求不高,可采用不易堵塞的大直徑單孔噴嘴,噴油壓力較低(8MPa12MPa),有適應大轉(zhuǎn)速范圍和不同著火性能燃料的能力。7)運轉(zhuǎn)平順,燃燒噪聲小,但經(jīng)濟性較差。熱損較大,起動性能差,必須加裝電熱塞。預燃室式a.副室用耐熱鋼單獨制成鑲?cè)敫咨w,占總?cè)紵颐娣e25-40b.有幾個小通道c.混合氣的形成靠壓縮紊流d.工作更柔和。提高柴油機動力性和經(jīng)濟性的方法十六烷值較高的柴油高壓縮比噴油壓力足夠高燃
24、燒室形狀可產(chǎn)生強烈空氣運動任務三 主要部件結(jié)構(gòu)噴油器(一)概述1噴油器的功用與要求: (1)功用:將噴油泵供給的高壓柴油噴散霧化,合理的分布于燃燒室,與高速流動的空氣相混合,形成良好的可燃混合氣。(2)要求:霧化均勻噴射干脆利落無后滴現(xiàn)象油束形狀與方向,適應燃燒室2、噴油器分類3、噴霧特性:油霧形成 燃料以高壓、高速從噴油器以圓錐形的油束噴出噴霧錐角表示油束的擴散程度。越大擴散越好。 射程L表示油束的穿透能力。 霧化質(zhì)量表示油束噴散霧化的程度。噴散的越細、越均勻則霧化質(zhì)量越好。 (二)、噴油器的構(gòu)造1、構(gòu)造 針閥偶件:針閥導向園柱面、承壓錐面、密封錐面針閥體油道、油腔、噴孔 調(diào)壓組件:頂桿、彈
25、簧、調(diào)壓螺母 噴油器體:貫通油道、縫隙濾芯噴油器的構(gòu)造 2、噴油器由噴油嘴、殼體、調(diào)壓件三部分組成。 1)噴油嘴由針閥和閥體組成,并用螺套裝在殼體上,并借助定位銷使噴孔在氣缸中保持所定的方位。在針閥體上套有銅錐體,是氣缸密封并幫助噴油嘴散熱。 2)針閥上部的圓柱表面通針閥體的相應內(nèi)圓柱面作高精度的滑動配合,配合間隙為0002o004mm。此間隙過大則乍能發(fā)生漏油而使油壓下降,影響噴霧質(zhì)量;間隙過小時針閥將不能自由滑動。3)針閥偶件的配合面通常是經(jīng)過精磨后再相互研磨而保證其配合精度的。所以選配和研磨好的一副針閥偶件是不能互換的,這點在維修過程中應特別注意。4)殼體用來安裝調(diào)壓件和進油管等部件,并
26、利用其定位銷正確地將噴油器固裝在氣缸蓋座孔中。 5)調(diào)壓件是控制和調(diào)節(jié)噴嘴開啟壓力的裝置。由調(diào)壓彈簧、調(diào)壓螺釘、護帽及推桿組成。通過調(diào)壓螺釘改變調(diào)壓彈簧預緊力可調(diào)整噴油壓力。 1)軸針式噴油嘴優(yōu)點噴孔一個且大,易加工,適用分隔式燃燒室延伸軸針可控制噴孔斷面,改善噴油特性噴孔直徑較大,便于加工且不易堵塞。自潔作用好,不易堵塞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(guān)閉,因此,噴油開始和停止都干脆利落,沒有滴油現(xiàn)象。3、噴油嘴的形式特點(1)不噴油時針閥關(guān)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(nèi)引起積炭堵塞。 (4)不能滿足對噴油質(zhì)量有特殊要求的燃燒室的需要2)軸
27、針式噴油器缺點:軸針式,一般用于分開始燃燒室3)孔式噴油器特點1)應用:一般用于統(tǒng)一式燃燒室(直接噴射燃燒室),孔數(shù)18個,孔徑0.20.8mm 2)優(yōu)點:(1)噴孔的位置和方向與燃燒室形狀相適應,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。孔式噴油器(一般用于統(tǒng)一式燃燒室)3)、孔式噴油嘴缺點易堵塞,加工困難。1、油壓彈簧力,針閥抬起 噴油;油壓彈簧力,針閥落座 停噴。2、調(diào)整旋擰螺母(三)、噴油器的工作原理3、工作過程:A、噴油:當噴油泵開始供油時,高壓柴油從進油口進入噴油器體內(nèi),沿油道進入噴油咀閥體環(huán)形槽內(nèi),再經(jīng)斜油道進入針閥體下面的
28、高壓油腔內(nèi),高壓柴油作用在針閥錐面上,并產(chǎn)生向上抬起針閥的作用力,當此力克服了調(diào)壓彈簧的予緊力后,針閥就向上升起,打開噴油孔,柴油經(jīng)噴油孔噴入燃燒室。 B、停油:當噴油泵停止供油時,(出油閥在彈簧作用下落座,由于減壓環(huán)帶的減壓作用),高壓油腔內(nèi)油壓驟然下降,作用在噴油器針閥的錐形承壓面上的推力迅速下降,在彈簧力的作用下,針閥迅速關(guān)閉噴孔,停止噴油。 C、回油:在噴油器工作時間,會有少量柴油從針閥與針閥體的配合表面之間的間隙漏出。這部分柴油對針閥起潤滑作用,并沿頂桿周圍的空隙上升,通過回油管螺栓1上的孔進入回油管,流回柴油濾清器。 輸油泵調(diào)速器 噴油泵 A型噴油泵泵體分泵驅(qū)動軸泵體部分分泵油量調(diào)
29、節(jié)機構(gòu)傳動機構(gòu) 組成:(一)泵體部分形式:整體式、可分開式。A型噴油泵的構(gòu)造 噴油泵 概述(一)、作用1提高油壓(定壓):將噴油壓力提高到10MPa20MPa。2控制噴油時間(定時):按規(guī)定的時間噴油和停止噴油。與各個氣缸的發(fā)火順序有關(guān)。3控制噴油量(定量):根據(jù)柴油機的工作情況,改變噴油量 的多少,以調(diào)節(jié)柴油機的轉(zhuǎn)速和功率。(二)、對噴油泵的要求1按柴油機工作順序供油,供油量應符合柴油機工作所需 的精確數(shù)量,而且各缸供油量均勻,不均勻度在標定工況下不大于34 。2各缸供油提前角要相同,相差不大于0.5度曲軸轉(zhuǎn)角。 3各缸供油延續(xù)時間要相等。4油壓的建立和供油的停止都必須迅速,以防止滴漏現(xiàn)象的
30、發(fā)生。5泵油壓力要保證噴射壓力和霧化質(zhì)量的要求。 6供油量和供油時間可調(diào)整,并保證各缸供油均勻。 7供油規(guī)律應保證柴油燃燒完全。(三)、類型1直列柱塞式噴油泵:性能良好,可靠,使用廣泛。2泵噴油器式:將噴油泵和噴油器結(jié)合在一起,不需高壓油管,但驅(qū)動機構(gòu)復雜。3軸向壓縮式分配噴油泵:靠轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動實現(xiàn)柴油的增壓與分配,體積小重量輕速度好(VE)。 (四)、柱塞式噴油泵1.特點:一組泵油元件構(gòu)成一個分泵,給一個氣缸供油。2.類型:單體式(分列式):單缸柴油機合成式:多缸柴油機,各缸分泵裝在一個共同的殼體內(nèi),形成一個總成柱塞式噴油泵結(jié)構(gòu)組成:分泵泵體傳動機構(gòu)油量調(diào)節(jié)機構(gòu)(一)分泵組成:柱塞偶件出油閥偶
31、件減容體噴油泵柱塞泵A、斜槽泵體兩大偶件柱塞偶件:柱塞套、柱塞,配合間隙0.0015-0.0025mm;柱塞彈簧出油閥偶件:出油閥、出油閥座、出油閥彈簧1、柱塞偶件(1)柱塞為一光滑的圓柱體,在其上部銑有螺旋槽(A型泵)或斜槽( 號泵),并利用直切槽或中心孔(軸向孔和徑向孔)使槽和柱塞上端的泵油室相通。柱塞的下部制有安裝彈簧座的圓柱體和十字凸塊(或壓入調(diào)節(jié)臂)以便使柱塞能往復運動,調(diào)節(jié)供油量。(2) 柱塞套筒為光滑的圓柱形長孔,套筒上部開有一個進油和回油用的小孔,或開有兩個徑向孔,一孔進油一孔回油,它們與殼體上的低壓進油室相通。(3)柱塞套筒裝在殼體座孔內(nèi),并用定位螺釘固定,以防止柱塞套筒轉(zhuǎn)動
32、。(4)柱塞和柱塞套筒是一對精密的偶件,不能互換。柱塞副用耐磨性高的優(yōu)質(zhì)合金鋼(軸承鋼)制成,并進行熱處理和時效處理。減容體出油閥彈簧出油閥出油閥座作用:防止燃油倒流,保證供油 迅速,停油干脆。 出油閥體密封錐面、十字截 面、減壓環(huán)帶出油閥座內(nèi)密封錐面、內(nèi)圓 柱面出油閥彈簧2. 出油閥偶件出油閥偶件: 作用: a.單向閥即防止燃油倒流; b.使噴油迅速、停油干脆。 構(gòu)造:出油閥 a.上部園錐面 b.中部園柱面減壓環(huán)帶 c.下部十字槽園柱斷面出油閥座:園柱面3、減容體作用:出油閥彈簧座減少高壓容積限制出油閥升程1、整體式:剛度好,拆裝不便。2、分開式:剛度差,拆裝方便。 a.上半體用來安裝分泵,
33、有縱向油道、放氣螺釘、溢油閥等; b.下半體用來安裝油量調(diào)解機構(gòu)和傳動機構(gòu)等。4、泵體柱塞(斜槽)A國產(chǎn)柱塞式噴油泵系列化以幾種柱塞升程為基礎,配以不同尺寸柱塞直徑,組成供油量不等的噴油泵。特點:通用性、互換性好,生產(chǎn)維修方便。系列代號主要結(jié)構(gòu)參數(shù)凸輪升程(mm)柱塞直徑范圍(mm)最大循環(huán)供油量(mm3)最高使用轉(zhuǎn)速(r/min)分泵之間中心距(mm)分泵數(shù)適用柴油機缸徑范圍(mm)75860105150025112100以下8711802501100322121051351091325033010003828140160下一節(jié)定壓1)、進油過程: 柱塞從下止點至進油孔以下時,燃油在真空吸力
34、及輸油泵的壓力下充滿泵油室(5)柱塞副工作原理1)、進油過程: 柱塞從下止點至進油孔以下時,燃油在真空吸力及輸油泵的壓力下充滿泵油室1)、進油過程: 柱塞從下止點至進油孔以下時,燃油在真空吸力及輸油泵的壓力下充滿泵油室1)、進油過程: 柱塞從下止點至進油孔以下時,燃油在真空吸力及輸油泵的壓力下充滿泵油室2).壓油過程: 凸輪軸在噴油正時齒輪的帶動下轉(zhuǎn)動,凸輪軸上的凸輪驅(qū)動滾輪體上移,滾輪體帶動柱塞上移,當柱塞從下止點向上移動到將進油孔關(guān)閉時,泵油室內(nèi)的燃油壓力將驟然升高,推開出油閥,將高壓油壓入高壓油管。3).回油過程: 當柱塞上移到螺旋槽線或斜槽上線高出進油孔的下沿時,高壓有通過柱塞上的直槽
35、或中心孔高速流回低壓油室。由于泵油室內(nèi)的油壓急劇下降,出油閥在彈簧和殘余壓力的作用下迅速回位,油泵停止供油。柱塞繼續(xù)上升,直到上止點為止,都是回油過程回油過程: 當柱塞上移到螺旋槽線或斜槽上線高出進油孔的下沿時,高壓有通過柱塞上的直槽或中心孔高速流回低壓油室。由于泵油室內(nèi)的油壓急劇下降,出油閥在彈簧和殘余壓力的作用下迅速回位,油泵停止供油。柱塞繼續(xù)上升,直到上止點為止,都是回油過程回油過程: 當柱塞上移到螺旋槽線或斜槽上線高出進油孔的下沿時,高壓油通過柱塞上的直槽或中心孔高速流回低壓油室。由于泵油室內(nèi)的油壓急劇下降,出油閥在彈簧和殘余壓力的作用下迅速回位,油泵停止供油。柱塞繼續(xù)上升,直到上止點
36、為止,都是回油過程回油過程: 當柱塞上移到螺旋槽線或斜槽上線高出進油孔的下沿時,高壓有通過柱塞上的直槽或中心孔高速流回低壓油室。由于泵油室內(nèi)的油壓急劇下降,出油閥在彈簧和殘余壓力的作用下迅速回位,油泵停止供油。柱塞繼續(xù)上升,直到上止點為止,都是回油過程回油過程: 當柱塞上移到螺旋槽線或斜槽上線高出進油孔的下沿時,高壓有通過柱塞上的直槽或中心孔高速流回低壓油室。由于泵油室內(nèi)的油壓急劇下降,出油閥在彈簧和殘余壓力的作用下迅速回位,油泵停止供油。柱塞繼續(xù)上升,直到上止點為止,都是回油過程回油過程: 當柱塞上移到螺旋槽線或斜槽上線高出進油孔的下沿時,高壓有通過柱塞上的直槽或中心孔高速流回低壓油室。由于
37、泵油室內(nèi)的油壓急劇下降,出油閥在彈簧和殘余壓力的作用下迅速回位,油泵停止供油。柱塞繼續(xù)上升,直到上止點為止,都是回油過程回油過程: 當柱塞上移到螺旋槽線或斜槽上線高出進油孔的下沿時,高壓有通過柱塞上的直槽或中心孔高速流回低壓油室。由于泵油室內(nèi)的油壓急劇下降,出油閥在彈簧和殘余壓力的作用下迅速回位,油泵停止供油。柱塞繼續(xù)上升,直到上止點為止,都是回油過程回油過程: 當柱塞上移到螺旋槽線或斜槽上線高出進油孔的下沿時,高壓有通過柱塞上的直槽或中心孔高速流回低壓油室。由于泵油室內(nèi)的油壓急劇下降,出油閥在彈簧和殘余壓力的作用下迅速回位,油泵停止供油。柱塞繼續(xù)上升,直到上止點為止,都是回油過程5、出油閥偶
38、件與出油閥緊座 出油閥和閥座是精密偶件,采用優(yōu)質(zhì)合金鋼制造,其導孔、上下端面及座孔經(jīng)過精密的加工和研磨,配對以后不能互換 出油閥的圓錐部是閥的軸向密封錐面,閥的錐部在導孔中滑動配合起導向作用。尾部加工有切槽,形成十字形斷面,以便使燃油通過。出油閥中部的圓柱面叫減壓帶,它與密封錐面間形成了一個減壓容積。(3) 閥座的下端面和柱塞套筒的上端面是精密加工嚴密貼合,它是通過壓緊螺帽以規(guī)定的扭緊力矩來壓緊的。壓緊螺帽與閥座之間有一定厚度的銅制高壓密封墊圈。出油閥壓緊螺帽和殼體上端面間還有低壓密封墊圈。(4)在出油閥壓緊螺帽內(nèi)腔裝有帶槽的減容器,以減小內(nèi)腔空間的容積,促進噴停迅速,限制出油閥最大升程的作用
39、減壓環(huán)帶密封錐面導向桿部出油閥彈簧減容器減容器: 彈簧導向,減容。限位。出油閥壓緊螺帽內(nèi)腔空間的容積,在高壓系統(tǒng)中占有相當大的比例(高壓油管的內(nèi)徑僅1mm)。該容積過大將造成:噴油壓力升高較慢,噴油時間延遲,油管內(nèi)殘余壓力過高,噴油延續(xù)時間增長等弊病。為此在內(nèi)腔裝有帶槽的減容器,以減小這部分空間的容積,促進噴停迅速,改善噴油過程。同時其尾部還起限制出油閥最大升程的作用。(5)出油閥的作用1)防止噴油前滴油,提高噴射速度:噴油泵供油時,待油壓高于出油閥彈簧的預緊力和高壓油管內(nèi)的殘余壓力后,出油閥升起,其密封錐面離開閥座。必須等到出油閥上的減壓帶完全離開閥座的導向孔時,泵油室的燃油才能進入高壓油管
40、。p泵p簧p殘開; p泵p簧p殘關(guān)。2)防止噴油后滴油,提高關(guān)閉速度:停止供油時,出油閥減壓帶的下沿一進入導管時,高壓油管與泵室的通路便被切斷。當出油閥完全座落后下降了一距離h,因而高壓油管的容積得到增大,使油壓迅速地下降1MPa2MPa,斷油迅速干脆,防止了因油壓的波動和“管縮油漲”而產(chǎn)生噴后滴油。3)防止燃油倒流,使高壓油管內(nèi)保持一定的殘余壓力。(6)出油閥的工作過程6.柱塞泵的泵油原理進油柱塞下行,進油孔開壓油柱塞上行,進油孔關(guān)回油柱塞上行,回油孔開下一節(jié)定量發(fā)動機布置柱塞斜槽形式:下斜槽:供油始點不變、終點改變。上斜槽:供油始點改變、終點不變。上下斜槽:供油始點和供油終點均變化。柱塞有
41、效行程:柱塞頂端封閉徑向油孔到柱塞斜槽露出油孔時柱塞上移的距離。柱塞有效行程he柱塞總行程h,he可以=0。供油量取決于柱塞有效行程柱塞泵的油量調(diào)節(jié)機構(gòu)(1)作用:執(zhí)行駕駛員或調(diào)速器的指令,轉(zhuǎn)動柱塞改變各分泵的供油量,以適應柴油機負荷和轉(zhuǎn)速變化的需要。并通過它來調(diào)整各缸供油的均勻性。(2)方法:轉(zhuǎn)動柱塞改變柱塞與柱塞套的相對位置,從而改變供油行程來完成的。(3)形式:油量調(diào)節(jié)機構(gòu)齒桿的軸向位置由駕駛員或調(diào)速器控制。移動齒桿時,齒圈連同控制套筒帶動柱塞1相對于不動的柱塞套5轉(zhuǎn)動,以調(diào)節(jié)供油量。柱塞4下端的榫舌嵌入控制套筒6相應的切槽中。套筒6松套在柱塞套1上。在控制套筒上部套有一個可調(diào)齒圈5,用
42、螺釘鎖緊??烧{(diào)齒圈與齒桿3相嚙合。齒桿的軸向位置由駕駛員或調(diào)速器控制。移動齒桿時,齒圈連同控制套筒帶動柱塞4相對于不動的柱塞套1轉(zhuǎn)動,以調(diào)節(jié)供油量。1)齒條齒圈式(齒桿式)A型泵2)撥叉式 ( 號泵)由調(diào)節(jié)臂、撥叉、供油拉桿組成,駕駛員或調(diào)速器軸向移動供油拉桿時,撥叉帶動調(diào)節(jié)臂及柱塞相對柱塞套轉(zhuǎn)動,從而調(diào)節(jié)了供油量。當各缸供油量不等時,可松開固定螺釘改變撥叉在供油拉桿上的位置予以調(diào)整。 各缸供油均勻性的調(diào)整,可通過改變可調(diào)齒圈3和套筒2的相對位置來實現(xiàn),即松開可調(diào)齒圈,按調(diào)整的需要使套筒2與柱塞1一道相對于可調(diào)齒圈轉(zhuǎn)過某一角度,再將可調(diào)齒圈鎖緊在套筒上。下一節(jié)定時驅(qū)動機構(gòu)(1)作用:1)推動柱
43、塞往復運動,完成進油、壓油、回油過程;2)保證供油正時。(2)組成:凸輪軸、滾輪體1-密封調(diào)整墊;2-錐形滾柱軸承;3-連接錐面;4-油封;5-前端蓋;6-殼體;7-調(diào)整墊;8、9、10、11-凸輪;12-輸油泵偏心輪1)功用:傳送推力使柱塞運動,產(chǎn)生高壓油。同時保證各分泵按柴油機的工作順序和一定的規(guī)律供油。2)構(gòu)造:凸輪軸上的凸輪數(shù)目與缸數(shù)相同,排列順序與柴油機的工作順序相同。噴油泵凸輪軸是曲軸通過齒輪驅(qū)動的,曲軸轉(zhuǎn)兩圈,各缸噴油一次,凸輪軸只需轉(zhuǎn)一圈就噴油一次,二者速比為21。 噴油泵凸輪軸的旋轉(zhuǎn)方向與曲軸相同。相鄰工作兩缸凸輪間的夾角叫供油間隔角,角度的大小同同配氣機構(gòu)凸輪軸同名凸輪的排
44、列,四缸柴油機為90,六缸柴油機為60(3).凸輪軸(2) 滾輪體傳動件1)功能:變凸輪的旋轉(zhuǎn)運動為自身的直線往復運動,推動柱塞上行供油。調(diào)整各分泵的供油提前角和供油間隔角。2)調(diào)整墊塊式滾輪體帶有滑動配合襯套的滾輪體松套在滾輪軸上,滾輪軸也松套在滾輪架的座孔中。調(diào)整墊塊安裝在滾輪架的座孔中,用耐磨材料制成,磨損后可翻轉(zhuǎn)使用。制有不同厚度的墊塊,厚度差為0.1mm,相應凸輪軸轉(zhuǎn)角為0.5,反映到曲軸上為1。 調(diào)整墊塊滾輪軸滾輪滾輪襯套滾輪架3)調(diào)整螺釘式滾輪體 在滾輪架上端有工作高度可調(diào)節(jié)的調(diào)整螺釘,擰出調(diào)整螺釘,h值增大,供油提前角即增大;擰入螺釘,h值減小,供油提前角即減小。 1-滾輪軸;
45、2-滾輪;3-滾輪架;4-鎖緊螺母;5-調(diào)整螺釘指從柱塞頂面封閉柱塞套油孔到活塞上止點為止,曲軸所轉(zhuǎn)過的角度。噴油泵供油的遲早決定噴油器噴油的遲早,它對柴油機工作性能有很大影響。為保證形成良好的混合氣和改善燃燒過程,必須有一定的噴油提前角;對多缸柴油機,還應保證各缸噴油提前角一致。最佳噴油提前角是在柴油機額定轉(zhuǎn)速與全負荷下由試驗確定的,它的數(shù)值因柴油性質(zhì)和發(fā)動機工況而異。同時由于凸輪及滾輪等傳動部件的磨損,噴油提前角也有所改變。為此,噴油提前角必須可以調(diào)整。供油定時的調(diào)節(jié)(1). 供油提前角的定義:(2). 調(diào)節(jié)原理通過轉(zhuǎn)動調(diào)整螺釘而實現(xiàn)的。當松開鎖緊螺母擰出調(diào)整螺釘時,滾輪傳動部件高度增大,
46、于是柱塞封閉柱塞套上進油孔的時刻提前,即供油提前角增大;反之,供油提前角減小。改變滾輪傳動部件的高度只能調(diào)整單個分泵的供油提前角,因此可用來保證多缸發(fā)動機的供油提前角一致。噴油泵的驅(qū)動與供油正時1-曲軸正時齒輪;2-噴油泵驅(qū)動齒輪;3-空氣壓縮機曲軸;4-聯(lián)軸器;5-供油提前角自動調(diào)節(jié)器;6-噴油泵;7-托板;8-調(diào)速器;9-配氣機構(gòu)驅(qū)動齒輪;10-飛輪上的噴油正時標記;A-各處標記位置發(fā)動機整體布置8.泵體(1)結(jié)構(gòu): 整體式:A,B,P,Z型,整體式泵體可使剛度加大,在較高的噴油壓力下工作而不變形。但分泵和驅(qū)動件等零件的拆裝較麻煩。 分體式:,號,組合式有上下兩部分,用螺栓連接在一起。上體
47、安裝分泵,下體安裝驅(qū)動件和油量調(diào)節(jié)件 (2)油路: 輸油泵 濾清器 低壓油管 進油管接頭 油道 柱塞套油孔壓力大于0.05Mpa溢油閥回油道 輸油泵 (3)放氣螺釘:噴油泵拆裝后或長期停放后須放氣,擰松放氣螺釘,在抽按手動輸油泵,利用泵入的燃油驅(qū)凈空氣。(4)潤滑:獨立潤滑 單獨向噴油泵殼體和調(diào)速器殼體加注潤滑油。壓力潤滑 將噴油泵、調(diào)速器和柴油機潤滑系連接起來。(5)材料:多用鋁合金鑄成 供油提前角調(diào)節(jié)裝置一、功用:同時改變各缸相同供油提前角。最佳供油提前角:在轉(zhuǎn)速與供油量一定的條件下,能獲得最大功率最小燃油消耗率的供油提前角二、聯(lián)軸節(jié)1、構(gòu)造主動盤:有弧形槽與刻線,用螺栓固定驅(qū)動軸中間盤與
48、連接盤從動盤:有固定螺孔,用半圓鍵固定凸輪軸。2、調(diào)節(jié)工作擰松調(diào)節(jié)螺釘,將凸緣連接盤相對主動盤轉(zhuǎn)動。三、供油提前角的重要性:(2).最佳噴油提前角最佳噴油提前角是在轉(zhuǎn)速和供油量一定的條件下,能獲得最大功率及最小燃油消耗率的噴油提前角。應當指出,對任何一臺柴油仉,最佳噴油提前角都不是常數(shù),而是隨供油量和曲軸轉(zhuǎn)速變化的。供油量愈大,轉(zhuǎn)速愈高,則最佳噴油提前角也愈大噴油提前角實際上是由噴油泵供油提前角保證的。而調(diào)節(jié)整個噴油泵供油提前角的方法是改變發(fā)動機曲軸與噴油泵凸輪軸的相對角位置為滿足最佳噴油提前角隨轉(zhuǎn)速升高而增大的要求。供油提前角自動調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)1、組成:離心組件(飛塊、彈簧),傳動盤與從動盤
49、,外殼2、工作:n飛塊離心力彈簧力,使從動盤相對傳動盤轉(zhuǎn)動。調(diào)節(jié)器位于聯(lián)軸節(jié)和噴油泵之間。在驅(qū)動盤9的前端面上有兩個螺孔C,用以與聯(lián)軸節(jié)相連。在前端面上還壓裝著兩個銷釘3,兩個飛塊4的一端各有一圓孔,即套在此銷釘上。飛塊的另一端各壓裝一個銷釘7,每個銷釘上各松套著一個滾輪5和內(nèi)座圈6。筒狀從動盤8的轂部用半月鍵與噴油泵凸輪軸相連接。從動盤兩臂的弧形側(cè)面互與滾輪5接觸,其平側(cè)面F則壓在兩個彈簧1上。彈簧1的另一端支于松套在銷釘3上面的彈簧座z_k。從動盤8是由筒狀盤和從動盤轂焊接在一起而組成的。其外圓面與驅(qū)動盤9的內(nèi)圓面配合,以保證二者的同心度。整個調(diào)節(jié)器為一密閉體,內(nèi)腔充有機油以供潤滑。(1)
50、.結(jié)構(gòu)說明發(fā)動機工作時,驅(qū)動盤9連同飛塊4受發(fā)動機曲軸的驅(qū)動而沿圖中箭頭方向旋轉(zhuǎn),兩個飛塊的活動端向外甩開,滾輪5則迫使從動盤8沿箭頭所示方向相對驅(qū)動盤9超前轉(zhuǎn)過一個角度直到彈簧1的壓縮彈力與飛塊離心力相平衡時為止,于是驅(qū)動盤9與從動盤8同步旋轉(zhuǎn)(圖545b)。當轉(zhuǎn)速升高時,飛塊活動端便進一步向外甩出,飛塊上的滾輪5推動從動盤8相對驅(qū)動盤9沿箭頭所示方向再超前轉(zhuǎn)動一個角度,直到彈簧1的壓縮彈力足以平衡新的飛塊離心力為止。這樣,供油提前角便相應地增大。反之,當發(fā)動機轉(zhuǎn)速降低時,供油提前角相應減小。(2). 工作原理(2)供油提前角自動調(diào)節(jié)的構(gòu)造和工作原理如圖731所示,它裝于噴油泵凸輪軸的前端,
51、用聯(lián)軸器來驅(qū)動,由主動件、從動件和離心件三部分組成。它是一個密封體,內(nèi)腔充滿潤滑油。1)當柴油機轉(zhuǎn)速達設定值時:兩個飛塊在離心力的作用下繞其軸銷向外甩開,滾輪迫使從動盤帶動凸輪軸沿箭頭方向轉(zhuǎn)動一個角度,直到彈簧的張力與飛塊的離心力平衡為止,這時主動盤變又與從動盤同步旋轉(zhuǎn)。此時,供油提前角等于初始角加上。2)當柴油機轉(zhuǎn)速再升高時:飛塊進一步張開,從動盤相對于主動盤又沿旋轉(zhuǎn)方向向前轉(zhuǎn)動一個角度,這樣,隨轉(zhuǎn)速的升高,提前角不斷增大,直到最大轉(zhuǎn)速。3)當柴油機轉(zhuǎn)速降低時,飛塊收攏,從動盤便在彈簧力的作用下相對于主動盤后退一個角度,供油提前角便相應減小。1-主動盤;6-飛塊;7-彈簧座;12-滾輪;14
52、-從動盤;22-飛塊銷釘;23-從動盤臂調(diào)速器一.調(diào)速器的功用概述1. 噴油泵的速度特性(1)噴油泵的速度特性 是指供油拉桿位置不變時,噴油泵每一個循環(huán)供油量()隨轉(zhuǎn)速變化的規(guī)律。柱塞泵的供油特性 每一循環(huán)的供油量()是隨轉(zhuǎn)速的升高而增加。供油量噴油泵的速度特性:在油量調(diào)解拉桿位置不變,供油量隨轉(zhuǎn)速的變化關(guān)系。2、產(chǎn)生噴油泵速度特性的原因:1)當發(fā)動機轉(zhuǎn)速增加,從而噴油泵柱塞移動速度增加時,柱塞套上油孔的節(jié)流作用隨之增大,于是在柱塞上移時,即使柱塞尚未完全封閉油孔,由于燃油一時來不及從油孔擠出,泵腔內(nèi)油壓增加而使供油開始時刻略有提前;同樣道理,在柱塞上移到其斜槽已經(jīng)與油孔接通時,泵腔內(nèi)油壓一時
53、還來不及下降,使供油停止時刻略微延后。這樣,即使調(diào)節(jié)拉桿位置不變,隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速增大,柱塞產(chǎn)生早噴晚停,使得柱塞的有效行程將略有增加,而供油量也略微增大;2).柱塞運動速度增加時,泄露時間縮短,泄露量少。3、噴油泵速度特性帶來惡果1)、轉(zhuǎn)速升高每循環(huán)供油量增加,充氣系數(shù)下降,造成油多氣少而冒黑煙,形成惡性循環(huán)而“超速”(飛車),嚴重時旋轉(zhuǎn)機件損壞2).轉(zhuǎn)速降低每循環(huán)供油量減少,充氣系數(shù)上升,造成油少氣多而“游車”(不穩(wěn)定),甚至熄火。具體情況是:(1). 超速滿載汽車從上坡行駛剛過渡到下坡行駛時,柴油機突然卸荷,而油量調(diào)節(jié)拉桿可能由于某種原因還保持在最大的供油量位置,顯然,發(fā)動機轉(zhuǎn)速將大為增高
54、以至于超速。這時,噴油泵在上述供油特性的支配下,反而自動將供油量加大,更促使發(fā)動機轉(zhuǎn)速升高。發(fā)動機轉(zhuǎn)速和供油量如此相互作用的結(jié)果,將加速導致發(fā)動機超速而出現(xiàn)排氣管冒黑煙及發(fā)動機過熱等不良現(xiàn)象;同時,往復運動零件的慣性力增大,使某些機件過載,甚至于損壞。(2). 怠速不穩(wěn)汽車柴油機還經(jīng)常在怠速工況下工作(如短暫停車,起動暖機等),此時,供入氣缸的燃油量很少,發(fā)出的動力僅用以克服發(fā)動機本身內(nèi)部各機構(gòu)運轉(zhuǎn)阻力,而這阻力則隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速升高而增加。這時,主要問題在于發(fā)動機能否保持最低轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運轉(zhuǎn)而不熄火。對于汽油機,這是不成問題的。汽油機怠速時,化油器的節(jié)氣門保持最小開度不變。當發(fā)動機內(nèi)部阻力因某種原因
55、變大時,發(fā)動機轉(zhuǎn)速會立即降低。但轉(zhuǎn)速的降低卻使充氣系數(shù)提高,因而氣缸內(nèi)的平均壓力增大,使發(fā)動機轉(zhuǎn)速又回升到接近原先的數(shù)值。至于柴油機的情況,則恰恰相反。即使油量調(diào)節(jié)拉桿保持在最小供油量位置不變,當內(nèi)部阻力略有增大因而使發(fā)動機轉(zhuǎn)速略微降低時,如前所述,噴油泵的供油量卻自動減少,促使發(fā)動機轉(zhuǎn)速進一步降低。如此循環(huán),最后將使發(fā)動機熄火。反之,當機內(nèi)阻力稍有減小時,柴油機怠速轉(zhuǎn)速將不斷升高。4、調(diào)速器的作用: 當負荷改變時,自動地改變供油量的多少,維持穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。對在良好的道路上行駛的汽車來說,多用于限制柴油機的最高轉(zhuǎn)速nmax和保持穩(wěn)定的最低轉(zhuǎn)速nmin(怠速)。1限制最高轉(zhuǎn)速 全負荷時,由于負荷的減
56、小,轉(zhuǎn)速將升高。當轉(zhuǎn)速超過額定轉(zhuǎn)速nmax時,調(diào)速器開始自動減油,使扭矩迅速減小,直到nT(停供轉(zhuǎn)速)時即停止供油。nmax與nT差值一般不大于200r/min。2保持平穩(wěn)怠速 由于各種必然原因和偶然原因(水溫、油溫、機溫、內(nèi)部阻力、氣門和噴嘴因積碳影響關(guān)閉不嚴或短暫停噴等),會引起起動力的變化,使怠速升高或降低。隨轉(zhuǎn)速的降低調(diào)速器自動加油,扭矩增加;又隨轉(zhuǎn)速的升高調(diào)速器自動減油,扭矩減小,使怠速保持穩(wěn)定。二. 調(diào)速器的分類1. 按工作原理機械式:結(jié)構(gòu)簡單,工作可靠,廣泛應用于中小功率柴油機氣動式:小功率柴油機 ,其作用轉(zhuǎn)速會改變 液壓式:結(jié)構(gòu)復雜,制造精度高,工作穩(wěn)定,應用于電站和低 速大功
57、率柴油機 電子式:調(diào)節(jié)精度高 2. 按轉(zhuǎn)速范圍(1). 兩極式(兩速調(diào)速器)此類調(diào)速器只控制最低及最高轉(zhuǎn)速。在最低與最高轉(zhuǎn)速之間,調(diào)速器不起作用,此時柴油機的工作轉(zhuǎn)速是由駕駛員通過加速踏板直接操縱噴油泵油量調(diào)節(jié)機構(gòu)來實現(xiàn)的。為一般條件下行駛的汽車柴油機所裝用,以保持怠速運轉(zhuǎn)穩(wěn)定及防止高速運轉(zhuǎn)時超速飛車。(2). 全程式(全速調(diào)速器)此類調(diào)速器不僅能控制柴油機的最低和最高轉(zhuǎn)速,而且能控制從怠速到最高限制轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)任何轉(zhuǎn)速下的噴油量,以維持柴油機在任一給定轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。(3)單程式調(diào)速器: 用于恒定轉(zhuǎn)速工礦柴油機,如發(fā)電機組。(4)極限式調(diào)速器: 超速保護裝置,限制柴油機的最高轉(zhuǎn)速,應用于船舶主
58、機和重要的中大功率柴油機三、兩極式調(diào)速器(1).結(jié)構(gòu):感應元件:飛球;執(zhí)行元件:滑動盤等支承盤9有凸輪軸驅(qū)動; 調(diào)速彈簧兩根:剛性較大的高速彈簧;剛性小的低速彈簧彈簧滑套3為高速彈簧的彈簧座球面頂塊2為低速彈簧的彈簧座未工作時球面頂塊2與彈簧滑套3間有間隙供油齒桿的位置由操縱桿荷滑動盤共同決定(2).工作原理 :1)未啟動時:滑動盤10受低速彈簧的作用靠向最左端,齒桿處于最大供油位置2)低速(n=nd):啟動后轉(zhuǎn)速上升,飛球離心力的軸向分力Fa克服低速彈簧的彈力Fp是滑動盤右移,帶動齒桿1右移減油。直到n= nd滑動盤推動球面頂塊2與彈簧滑套3接觸;若此時外界負荷變化是轉(zhuǎn)速下降,飛球離心力減小
59、,在彈簧5的彈力作用下滑動盤左移,帶動齒桿左移加油。從而維持穩(wěn)定轉(zhuǎn)速nd。(注意:此時操縱桿處于自由狀態(tài))3)中速(nd n nd時,飛球的離心力繼續(xù)增大,但因為滑動盤推動球面頂塊2與彈簧滑套3接觸,離心力的軸向分力不足以克服高速彈簧的彈力,因此滑動盤的位置不變,此時油門齒桿完全由人工操縱操縱桿來控制。直到n= nb4)高速(nnb):n nb 時,飛球的離心力繼續(xù)增大,離心力的軸向分力足夠大可以克服高速彈簧的彈力,因此滑動盤的位置可變,調(diào)速器再次起作用。總結(jié): n =nd時,調(diào)速器起作用保證轉(zhuǎn)速不再下降 nd nnb 時,調(diào)速器再次起作用,保證負荷降低時適當減油,避免飛車。四、RQ型兩極調(diào)速
60、器2、結(jié)構(gòu) 油量調(diào)節(jié)拉桿外彈簧座飛錘凸輪軸高速彈簧內(nèi)座高速彈簧怠速彈簧活動杠桿調(diào)速杠桿滑動軸操縱臂冒煙限制器RQ型兩極調(diào)速器 怠速時,飛錘在凸輪軸后端軸和高速彈簧座之間移動,高速彈簧不起作用。 怠速轉(zhuǎn)速升高,飛錘外張,油量調(diào)節(jié)拉桿后移,減油。 怠速轉(zhuǎn)速降低,飛錘收攏,油量調(diào)節(jié)拉桿前移,加油。怠速起動全負荷中等轉(zhuǎn)速斷油3、工作原理(1)穩(wěn)定怠速:RQ型兩極調(diào)速器全負荷位置 當轉(zhuǎn)速超過最高額定轉(zhuǎn)速時,飛錘繼續(xù)外張,同時壓縮高速彈簧和怠速彈簧, 油量調(diào)節(jié)拉桿向減油的方向移動,使轉(zhuǎn) 速降低。(2)限制超速:RQ型兩極調(diào)速器全負荷位置 飛錘與高速彈簧內(nèi)座相抵,不能將高速彈簧壓縮,調(diào)速器不起作用。(3)工
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