柴油機供給系

第七章柴油機燃油系統(tǒng)

柴油機燃油系統(tǒng)組成及燃料可燃混合氣的形成與燃燒室噴油器噴油泵調(diào)速器輸油泵

柴油濾清器

7.1柴油機燃油系統(tǒng)組成及燃料一、組成

1、燃料供給裝置包括柴油箱、輸油泵、濾清器、噴油泵、噴油器、油管等。

2、空氣供給裝置包括空氣濾清器、進氣管等。

3、混合氣形成裝置主要是燃燒室。

4、廢氣排出裝置包括排氣管、排氣消聲器等。二、柴油柴油是從石油中蒸餾提取的碳氫化合物。柴油的使用性能包括發(fā)火性、蒸發(fā)性、粘度、低溫流動性。

1、發(fā)火性表征自燃能力。用十六烷值評價，愈高，發(fā)火性越好。

2、蒸發(fā)性評價蒸發(fā)能力。有一定鎦程的餾出溫度有關，越低，蒸發(fā)性越好。

3、粘度評價流動性。粘度小，流動性好。

4、低溫流動性用凝點和冷濾點評價，越低低溫流動性越好。7.2可燃混合氣的形成與燃燒室一、可燃混合氣的形成與燃燒

1、著火落后期從噴油始點到燃燒始點的曲軸轉(zhuǎn)角。進行燃燒前的一系列物理化學過程，對整個燃燒過程起重要作用。

2、速燃期從燃燒始點到壓力最高點的曲軸轉(zhuǎn)角。燃料迅速燃燒，壓力急劇升高。

3、緩燃期壓力最高點到溫度最高點的曲軸轉(zhuǎn)角。燃燒速度減緩，但溫度持續(xù)上升。

4、補燃期最高溫度點到燃油基本燃燒完為止。壓力和溫度均降低。二、燃燒室按結(jié)構(gòu)型式，柴油機燃燒室分直噴式和分隔式兩種。

1、直噴式由凹形活塞頂和氣缸蓋底面包圍的單一內(nèi)腔。按結(jié)構(gòu)形式又包括ω形和球形。對噴油壓力要求高。

2、分隔式由位于活塞頂?shù)闹魅紵液臀挥跉飧咨w的副燃燒室組成。常見形式有渦流式和預燃式。7.3噴油器

功用是將柴油霧化成較細的顆粒，并將其噴射到燃燒室中。根據(jù)混合氣形成和燃燒的要求，噴油器應具有一定的噴射壓力和貫穿距離、噴注錐角和霧化質(zhì)量，且能迅速斷油。馬爾文測試系統(tǒng)燃料霧化質(zhì)量評價系統(tǒng)表1生物柴油與柴油的Sauter平均直徑D32

（單位：μm）燃料BD0BD100D3236.7649.13表2生物柴油與柴油的特征直徑（單位：μm）特征直徑D0.1D0.5D0.9D0.999BD025.3248.8282.64141.86BD10033.4263.11107.00198.82表3霧化油滴的相對尺寸范圍△s和發(fā)散邊界△b△s與△b燃料△s△bBD01.171.91BD1001.162.15一、孔式噴油器主要用于對燃油霧化要求較高的直噴式燃燒室。1、結(jié)構(gòu)主要由針閥、針閥體、頂桿、調(diào)壓彈簧、調(diào)壓螺釘、噴油器體等組成。其中針閥和針閥體組成針閥偶件，其配合面作高精度配合，不能互換。針閥上有承壓錐面和密封錐面。2、工作原理高壓油作用在承壓錐面上形成對針閥向上的推力，此推力克服彈簧的預緊力，針閥開啟噴油。二、軸針式噴油器軸針式燃燒室適于對噴油壓力要求較低的分隔式燃燒室。7.4噴油泵

功用：定時、定量的向噴油器輸送高壓燃油。多缸柴油機噴油泵應滿足：（1）各缸供油次序符合所要求的發(fā)動機發(fā)火次序；（2）各缸供油量均勻；（3）各缸供油提前角一致；（4）供油能迅速停止。結(jié)構(gòu)型式：柱塞式、轉(zhuǎn)子分配式、噴油泵－噴油器式，柱塞式使用最多。一、柱塞式噴油泵

1、泵油原理柱塞和柱塞套精密配合，組成柱塞偶件。出油閥和出油閥座組成出油閥偶件。柱塞在凸輪的驅(qū)動下，在柱塞套內(nèi)作往復直線運動。柱塞有效行程為柱塞完全封閉柱塞套油孔到柱塞斜槽與柱塞套油孔接通的柱塞行程。它的大小決定供油量的多少。柱塞式噴油泵2、A型泵結(jié)構(gòu)噴油泵固定在發(fā)動機機體一側(cè)的支架上，由柴油機曲軸通過齒輪驅(qū)動。（1）泵油機構(gòu)主要包括：柱塞偶件、出油閥偶件、柱塞彈簧、出油閥彈簧、減容器、出油閥壓緊座。（2）油量調(diào)節(jié)機構(gòu)任務是根據(jù)柴油機負荷和轉(zhuǎn)速的變化相應改變噴油泵的供油量。（3）驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動機構(gòu)包括凸輪軸和滾輪傳動部件。493Q型四沖程柴油機，標定轉(zhuǎn)速為3800r/min，則噴油泵各缸供油間隔角

度凸輪軸轉(zhuǎn)角，每缸噴油器噴油

次/分鐘。

（4）泵體泵體是分泵、油量調(diào)節(jié)機構(gòu)、驅(qū)動機構(gòu)的裝配基體。3、供油提前供油提前角：柱塞頂面封閉柱塞套油孔到活塞壓縮到上止點時，曲軸所轉(zhuǎn)過的角度。最佳供油提前角：在轉(zhuǎn)速和供油量一定條件下，能獲得最大功率和最小燃油消耗率的供油提前角。它隨轉(zhuǎn)速和供油量變化。供油提前角的調(diào)整方法有兩種：（1）改變滾輪傳動部件的高度只調(diào)整單個分泵的供油提前角。（2）改變噴油泵凸輪軸與柴油機曲軸的相對角位置可同時使各分泵的供油提前角作相同數(shù)量的改變。二、分配式噴油泵分配式噴油泵包括軸向壓縮式（VE型）和徑向壓縮式（DPA型）。分配泵與柱塞泵相比的優(yōu)點：1、結(jié)構(gòu)簡單，體積小，故障少，易維修。2、供油均勻性好，不需要進行各缸供油量和供油定時的調(diào)節(jié)。3、泵體內(nèi)腔充滿柴油，運動件可以靠柴油潤滑和冷卻。4、分配泵凸輪的升程小，有利于提高柴油機轉(zhuǎn)速。7.5調(diào)速器一、調(diào)速器的功用及分類1、功用調(diào)速器功用：能根據(jù)柴油機負荷的變化，自動增減噴油泵的供油量，使柴油機能以穩(wěn)定轉(zhuǎn)速運行。噴油泵每個工作循環(huán)的供油量除取決于調(diào)節(jié)拉桿的位置外，還受到發(fā)動機轉(zhuǎn)速的影響。發(fā)動機轉(zhuǎn)速提高，使噴油泵柱塞移動速度增加，柱塞套上油孔的節(jié)流作用隨之增大，于是在柱塞泵油行程中，柱塞雖未完全封閉進油孔，但由于燃油一時來不及從油孔擠回，泵腔內(nèi)油壓增加而使供油開始時間提前；同樣，在柱塞移動到其斜槽與油孔接通之后，泵腔內(nèi)油壓一時來不及下降，使停油時刻略為推遲。這樣，即使調(diào)節(jié)拉桿位置不變，隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速提高，供油量也略有增大；反之，隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速降低，供油量略有減小。通常將油量調(diào)節(jié)拉桿位置不變時，供油量隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化的關系，稱為噴油泵的速度特性。

汽車柴油機的負荷經(jīng)常變化，（上坡過渡到下坡）當負荷急劇減小時若不及時減小噴油泵的供油量，則柴油機的轉(zhuǎn)速將迅速增高，甚至超出柴油機設計所允許的最高轉(zhuǎn)速，出現(xiàn)“飛車”現(xiàn)象，造成機件損壞。怠速時油量調(diào)節(jié)拉桿在最小供油量位置，當內(nèi)部阻力略有增大而使發(fā)動機轉(zhuǎn)速降低時，若不及時增加供油量，則柴油機轉(zhuǎn)速將進一步降低，甚至熄火。

2、分類（1）按功能分為：兩極式調(diào)速器：僅控制最低和最高轉(zhuǎn)速下的噴油量。全程式調(diào)速器：控制從怠速到最高轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)任何轉(zhuǎn)速下的噴油量。（2）按原理分為：氣動式：利用膜片感知進氣管真空度的變化，自動調(diào)節(jié)供油量。機械離心式：利用噴油泵凸輪軸的旋轉(zhuǎn)，使飛塊產(chǎn)生離心力實現(xiàn)調(diào)速。二、兩極式調(diào)速器起動怠速中速高速7.6輸油泵一、功能保證柴油在低壓油路中循環(huán)，并供應足夠數(shù)量及一定壓力的柴油給噴油泵，其輸油量應為全負荷最大噴油量的3～4倍。活塞式輸油泵目前應