7第二章 第六節(jié) 柴油機燃料供給系.ppt

1、飛汽,第六節(jié) 柴油機燃料供給系,一、概述 二、可燃混合氣的形成與燃燒室 三、柴油濾清器 四、輸油泵 五、噴油泵 六、調速器 七、噴油提前角調節(jié)裝置 八、噴油器 九、廢氣渦輪增壓器 十、柴油機電子控制燃油噴射系統(tǒng),飛汽,2-6-1概 述,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。,一、 功用,二、 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。,飛汽,飛汽,發(fā)火性指柴油的自燃能力；16烷值越高，發(fā)火性越好。 蒸發(fā)性指柴油的汽化能力；其指標

2、由柴油的蒸餾實驗來確定。 粘度決定柴油的流動性；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。,三、柴油,1、使用性能指標,2、分類,按其所含重餾分的多少分為重柴油和輕柴油。,3、牌號,根據(jù)凝點編定。如10號、0號、-10號、-20號等,飛汽,2-6-2 可燃混合氣的形成與燃燒室,一、可燃混合氣的形成與燃燒,高溫壓縮空氣,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。,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,可燃混合氣形成方法有：空間霧化和油膜蒸發(fā)。,飛汽,柴油燃燒的主要特點是：,（1）燃料的混合和燃燒是在氣缸內(nèi)進行的。,（2）混合與燃燒的時間很

3、短0.00170.004秒 （氣缸內(nèi)）。,（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。,（3）柴油粘度大，不易揮發(fā)，必須以霧狀噴入。,飛汽,二、燃燒室,分類： 統(tǒng)一式燃燒室,型,球型,渦流室燃燒室,預燃式燃燒室,分隔式燃燒室,飛汽,2-6-3 柴油濾清器,一、作用：,除去柴油中的塵土、水分或其他機械雜質和溫度變化及空氣的接觸過程從柴油中析出少量的石蠟，以降低對精密偶件的磨損，從而提高功率，降低油耗。,二、分類,柴油粗濾器,柴油細濾器,飛汽,限壓閥,出油口,蓋,進油口,殼體,濾芯,中心桿,放油螺塞,三、柴油濾清器結構,飛汽,四、兩級柴油濾清器,第一級粗濾器

4、（紙質濾芯）,第二級細濾器（航空毛氈及紡綢濾芯）,飛汽,2-6-4 輸 油 泵,一、作用：,保證低壓油路中柴油的正常流動，克服柴油濾清器和管路中的阻力，并以一定的壓力向噴油泵輸送足夠量的柴油。,輸油量約為柴油機全負荷最大耗油量的34倍。,二、結構型式：,活塞式、轉子式、滑片式、齒輪式等,三、活塞式輸油泵的組成：,飛汽,機械泵總成,手油泵總成,飛汽,飛汽,（1）吸油和壓油行程,偏心輪轉過，活塞上行，下腔容積增大，產(chǎn)生真空，進油閥開啟，柴油經(jīng)進油口進入下泵腔。同時，上泵腔容積縮小，壓力增大，出油閥關閉，上泵腔中的柴油經(jīng)出油口壓出。,（2）準備壓油行程,偏心輪推動滾輪、挺桿和活塞向下運動，下泵腔油壓

5、增高，進油閥關閉，出油閥開啟，柴油從下腔流入上腔。,四、活塞式輸油泵工作原理,飛汽,（4）手油泵工作,手柄,噴油泵凸輪軸,偏心輪,手油泵,進油閥,進油口,出油口,出油閥,推桿,挺桿,滾輪,泵體,活塞,活塞 彈簧,A,B,（3）輸油量的自動調節(jié),輸油泵供油量大于噴油泵需要量時，上泵腔油壓增高，與活塞彈簧彈力相平衡時，活塞便停止泵油。,飛汽,輸油泵工作情況示意圖,飛汽,2-6-5 噴 油 泵,一、功用：,按照發(fā)動機的工作順序，負荷大小，定時、定量、定壓地向噴油器輸送高壓柴油。,二、分類：,柱塞式噴油泵 噴油泵- 噴油器 轉子分配式噴油泵（VE）,飛汽,三、A型噴油泵,飛汽,組成：,（一）泵體部分,

6、形式：整體式、可分開式。,A型噴油泵的構造,飛汽,（二）分泵的構造 （以柱塞式噴油泵為例）,飛汽,精密配合偶件：配合間隙為 0.00150.0025mm 要求：成對使用，不能互換。 拆裝維修時要作好記號。,（1）結構,1. 柱塞偶件,飛汽,柱塞上行,b,（2）工作原理,飛汽,a,b,柱塞下行,飛汽,調節(jié)供油量方法： 轉動柱塞改變hg改變循環(huán)供油量g。 停油：直槽對準油孔。,（3）油量調節(jié),飛汽,作用：防止燃油倒流，保證供油 迅速，停油干脆。,2. 出油閥偶件,飛汽,出油閥上升：減壓環(huán)離座孔前，油管內(nèi) 減容增壓，減壓環(huán)離座孔，達噴油壓 力，迅速噴油。,出油閥下落：減壓環(huán)入座孔，切斷油 路，防止燃

7、油倒流，保證下次供油迅 速。減壓環(huán)落座，管內(nèi)增容減壓，停 油干脆，防止二次噴射和滴漏現(xiàn)象。,3.減容器：,出油閥工況：,作用：減小高壓腔的容積，限制出油閥升程。,飛汽,（三）油量調節(jié)機構,種類：撥叉式、齒桿式。,撥叉式組成：油量調節(jié)拉桿、撥叉、調節(jié)臂。,齒桿式組成： 油量調節(jié)齒桿、 調節(jié)齒圈、 旋轉襯套、 凸塊。,飛汽,（四）傳動機構驅動柱塞往復運動,滾輪傳動部件：滾輪、長槽、（墊塊）,凸輪軸(按作功順序排列凸輪),改變挺桿高度，可以改變供油提前角。,飛汽,傳動機構由凸輪軸和滾輪體總成組成。 噴油泵凸輪軸是曲軸通過齒輪驅動的，曲軸轉兩圈，各缸噴油一次，凸輪軸只需轉一圈就噴油一次，二者速比為21

8、。,滾 輪,調整螺釘,滾輪架,飛汽,2-6-6 調速器,一、功用：,調速器是根據(jù)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(nèi)變化。,二、噴油泵的速度特性： 當油量調節(jié)拉桿位置一定時，供油量隨轉速升高而增加，隨轉速下降而減少。,供油量,飛汽,1、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。 2、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。,二、分類：,三、兩速調速器,1、作用： 自動穩(wěn)定和限制柴油機最低與最高轉速，而在所有中間 轉速范圍內(nèi)則由駕駛員控制。,飛汽,2、結構,油量調節(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

9、彈簧,活動杠桿,調速杠桿,滑動軸,操縱臂,冒煙限制器,RQ型兩極調速器,飛汽,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。 怠速轉速升高，飛錘外張，油量調節(jié)拉桿后移，減油。 怠速轉速降低，飛錘收攏，油量調節(jié)拉桿前移，加油。,3、工作原理,（1）穩(wěn)定怠速：,飛汽,RQ型兩極調速器全負荷位置,當轉速超過最高額定轉速時，飛錘繼續(xù)外張，同時壓縮高速彈簧和怠速彈簧， 油量調節(jié)拉桿向減油的方向移動，使轉 速降低。,（2）限制超速：,飛汽,RQ型兩極調速器全負荷位置,飛錘與高速彈簧內(nèi)座相抵，不能將高速彈簧壓縮，調速器不起作用。,（3）工作轉速：,飛汽,1、結構,VE泵調速器結構,五、全

10、速調速器,飛汽,1.起動 起動開始，飛錘收攏，油門踏板踩到底，調速杠桿抵高速螺釘，調速彈簧拉伸，起動彈簧使起動杠桿上端和調速套筒左移到極限位置，并在張力杠桿凸起銷和起動杠桿之間出現(xiàn)間隙A，油量調節(jié)套筒左移至最大供油量位置。,2、工作原理,VE泵調速器起動工況,飛汽,2.怠速 調速杠桿抵怠速限位螺釘，調速彈簧無張力，起動彈簧被壓縮，飛錘離心力與怠速彈簧彈力相互作用。怠速轉速升高，張力杠桿上端壓縮怠速彈簧右移，油量調節(jié)套筒左移，供油量減少，反之，相應零件運動方向相反。,VE泵調速器怠速工況,飛汽,3.中速和高速 調速杠桿抵高速限位螺釘，轉速升高，飛錘離心力增大，調速套筒右移，同時推動起動、張力杠桿

11、順時針擺動，油量調節(jié)套筒左移，供油量減少，轉速不再升高。反之亦然。,VE泵調速器中高速工況,飛汽,4.超速 在調速杠桿處于高速位置時，如果負荷突然減小，則轉速迅速升高，此時飛錘離心力迅速增大，調速套筒右移，推動起動和張力杠桿以N點為軸順時針轉動，油量調節(jié)套筒左移，供油量減少。從而防止柴油機飛車。,VE泵調速器超速工況,飛汽,2-6-7 噴油提前角調節(jié)裝置,一、噴油提前角的概念： 指噴油器開始噴油至活塞到達上止點之間的曲軸轉角。,二、噴油器提前角調節(jié)的原因：,噴油器提前角過大：噴油時氣缸內(nèi)空氣溫度較低，混合氣形 成條件差，備燃期長，工作粗暴。 噴油器提前角過?。捍蟛糠植裼驮谏现裹c以后，活塞處于下

12、 行狀態(tài)時燃燒的，使最高工作壓力降低 ，熱效率顯著下降，發(fā)動機功率下降， 排氣冒白煙。,三、最佳噴油器提前角： 指在轉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 。,飛汽,四、聯(lián)軸器（連接器）,1、功用：用于連接噴油泵凸輪軸與其驅動軸 。,2、結構：,主動凸緣盤,主動傳動盤,從動傳動圓盤,飛汽,五、供油提前角自動調節(jié)器,1、功用：隨發(fā)動機轉速的變化自動改變供油提前角。,2、結構：,調節(jié)器殼體,飛 塊,從動盤,飛汽,3、工作原理,靜止狀態(tài),提前狀態(tài),飛塊,滾輪,從動盤,飛汽,2-6-8 噴 油 器,一、功用與型式 1、功用：將噴油泵供給的高壓柴油，以一定的壓力，呈霧狀噴入

13、燃燒室。 2、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。 3、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。,飛汽,二、孔式噴油器,1、應用： 直接噴射燃燒室，孔數(shù)18個，孔徑0.20.8mm。 2、特點： （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。,飛汽,孔式噴 油 器 結 構,回油管,進油管接頭,調壓螺釘,調壓彈簧,鎖緊螺帽,噴油器體,縫隙濾芯,油道,頂桿,針閥,針閥體,螺套,精 密 偶 件,飛汽,三、軸針式噴油器,特點： （1）不噴油時針閥關閉

14、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。 （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(xiàn)象。 （4）不能滿足對噴油質量有特殊要求的燃燒室的需要。,飛汽,2-6-9 廢氣渦輪增壓器,作用：將空氣壓入氣缸，增加充氣量和進油量。,一、排氣渦輪增壓器工作原理,排氣管,中冷器,壓氣機殼,噴嘴環(huán),渦輪,轉子軸,進氣管,廢氣經(jīng)排氣管進入渦輪 殼的噴嘴環(huán)，壓力和溫度下 降，而速度提高，使渦輪高 速旋轉。渦輪帶動壓氣機葉 輪一起旋轉。,飛汽,經(jīng)空氣濾清器后的空氣進入壓氣機，被壓

15、氣機葉輪甩向外緣，使其速度和壓力增加，然后經(jīng)過進口小出口大的擴壓器和壓氣機蝸殼，使氣流的流速下降，壓力升高。,壓力升高比k：指壓氣機的出口與進口壓力之比。,增壓比升高使空氣的溫度隨之升高，空氣密度的增長率會因之下降，并加大了柴油機零件的熱負荷。,加裝中間冷卻器：以降低壓氣機出來的空氣溫度，使充氣密度增大。,飛汽,二、排氣渦輪增壓器的結構,空氣入口,排氣出口,潤滑油入口,潤滑油出口,轉子軸,壓氣機葉輪,擴壓管,壓氣機殼,渦輪殼,渦輪,推力軸承,轉子軸密封套,飛汽,三、優(yōu)點,1、在發(fā)動機不需要重大變化的情況下，使功率上升20%50%， 高增壓超過100%； 2、回收一部分廢氣能量，使發(fā)動機的經(jīng)濟性提高3%4%； 3、在高原地區(qū)，可恢復發(fā)動機功率； 4、排氣噪聲相對減少，對減少排氣污染有利； 5、增大轉矩，提高汽車裝載質量。,飛汽,2-6-10 柴油機電子控制燃油噴射系統(tǒng),一、優(yōu)點：,1、具有多功能的自動調節(jié)性能； 2、減輕重量，縮小尺寸，提高了柴油的緊湊性； 3、部件安裝、連接方便，提高了維修性； 4、具有自診斷、檢測功能。,二、原理與分類,1、原理,與電控汽油噴射系統(tǒng)基本相