柴油机燃油供给系统.
哈尔滨应用职业技术学院毕 业 论 文题 目柴油机燃油供给系统学生姓名王赫 系部名称汽车工程系专业班级汽车检测与维修 指导教师张鹤飞 教研室汽车教研室 起止时间2015.4.29-2015.5.25 教 务 处 制毕业论文项目表填表日期2015 年05 月 25 日迄今已进行 4 周剩余 0 周学生姓名王赫系部汽车工程系专业、班级13 汽修二班 指导教师姓名张鹤飞职称 从事专业 是否外聘否题目名称柴油机燃油供给系统 指导教师意 见 指导教师签字： 年 月 日系 意 见系主任签字： 年 月 日毕业答辩成绩：年 月 日小组答辩委员会成员签字：年 月 日答辩委员会主任签字：年 月 日哈尔滨应用职业技术学院毕业设计（论文）摘 要柴油机的供油系统主要由喷油泵、喷油器、连接喷油泵与喷油器的高压油管及滤器等连接附件组成。供油系统的最主要功用是保证柴油机具有良好的燃烧过程，保证柴油机的动力输出和可靠性。供油设备中有三大精密偶件，它们的情况直接影响柴油机的燃烧情况。由于燃油品质的影响这三对精密偶件也容易受到损坏、影响燃烧情况，现代柴油机大多使用回油孔或回油阀式喷油泵和闭式喷油器，本文主要介绍这三个供油设备的结构、工作原理及检修。关键词：柴油机；供油系统；喷油泵；喷油器；检修。Abstract Fuel oil system of diesel engine consists of fuel injection pump, injector,high pressure fuel pipe and other connectors.Fuel oil System's main function is ensure that diesel engine has good burning process,guarantee of diesel engine power output and reliability.Oil supply equipments have three big precision accidentally pieces,their situation directly influence the burning.Due to the influence of fuel quality, three big precision accidentally pieces can be received damage easily,most modern diesel engine oil hole type fuel injection pump or return oil valve type fuel injection pump and closed injector.This paper mainly introduces the three equipment structure,working principle and maintenance.Keywords:Diesel Engine;fuel oil system;fuel injection pump; injector;maintenanceI目 录摘 要IAbstractII目 录III绪 论1第1章 柴油机的燃烧过程21.1燃油系统的组成和要求31.2供油系统的基本组成31.3供油系统的基本作用、要求3第2章 柴油机的组成52.1喷油泵52.1.1.喷油泵的作用52.1.2喷油泵的种类52.1.3回油阀调节式喷油泵102.2喷油器12第3章 供油设备的检修143.1精密偶件的检修143.1.1精密偶件的主要故障143.1.2精密偶件的检验153.1.3精密偶件的修理163.2其他部件常见故障与维护16结 论18致 谢19参考文献203哈尔滨应用职业技术学院毕业设计（论文）绪 论柴油机是一种压缩式发火的内燃机，通过把热能转化为机械能的一种动力机械。它的基本工作原理是燃油直接在机体的气缸中燃烧，将燃油的化学能转化为热能产生高温高压的燃气，高温高压的燃气膨胀做功，推动活塞运动，通过曲轴连杆对外做功，从而将燃油燃烧产生的热能转化成机械能。柴油机相比于蒸汽机热效率高，经济性好，机动性好，因而对传播有很大的适应性，自问世以后就很快被作为船舶的推进动力。起初，柴油机用空气喷射燃料，燃料的雾化质量无法的得到保证，并且附属装置庞大笨重，只能用于固定作业。上世纪初，开始用于船舶。1905年，制成第一台二冲程船用柴油机。1922年，德国工程师Robert Bosh发明了许波泵，使柴油机的用途扩大到汽车、拖拉机等移动机械，许波泵的成功对提高和改善柴油机的性能及各项指标起到了决定性的作用。20世纪中期增压及增压中冷技术的研发成功，使柴油机性能获得新的飞跃。20世纪70年代开始，电子技术引入柴油机控制系统，又是柴油机的一次重大技术革命，把柴油机的性能指标提高到一个新的水平。第1章 柴油机的燃烧过程柴油机燃油的燃烧过程是从燃油喷入气缸开始，至膨胀冲程的某个时刻结束。也就是在这个过程中将燃油的化学能转化为热能，从而转化为输出的机械能。柴油机的燃烧过程是直接决定着柴油机的各项工作性能的过程，而对柴油机喷油设备的改进使燃油的物化质量的得到改善与燃烧过程有着很大的关系。人们通常以放热规律来研究柴油机燃烧过程，通过对放热规律的分析，可以了解气缸压力升高率、最高燃烧压力等的变化规律，进而分析柴油机的稳定性，热效率、排放及燃烧噪声等性能，根据燃油的燃烧的放热规律通常把燃烧过程分为四个阶段，如图1：图1 柴油机燃烧过程示意图1. 滞燃阶段：从喷油始点d起，到工质着火燃烧、气缸内压力明显升高偏离纯压 缩线的c点为止；2.速燃阶段：从压力急剧升高的起点c至压力急剧升高的终点f为止；3.缓燃阶段：从压力急剧升高的终点f至温度达到最高的z点为止；4.后燃阶段：从最高燃烧温度出现的z点起而终点难以确定。1.1燃油系统的组成和要求燃油供给系统的分类燃油供给系统在柴油机的发展过程中经历了很长时间的演变，现在出现了各种不同类型。现代的柴油机主要采用机械喷射系统，其中以喷油器与喷油泵用高压油管连接的供油系统应该最为广泛。另外，也有一些喷油泵与喷油嘴一体的供油系统，近年来出现了一些新型的供油系统，如高压燃油共轨喷射系统。 1.2供油系统的基本组成柴油机的燃油供给系统一般由燃油储存箱、低压输油泵、燃油滤清器、高压喷油泵、喷油器以及中间连接的低压高压油管等部件组成，如图2。图2 供油系统基本组成图 1.3供油系统的基本作用、要求 燃油系统的作用是将一定数量的洁净燃油，以足够的压力，严格按照喷油定时，在规定的时间内以良好的雾化状态喷入气缸，与燃烧室内的压缩空气相互混合形成均匀的混合气体，保证气缸内燃烧的进行，以实现柴油机在功率、扭矩、转速、油耗、噪声、排污以及启动和怠速等方面的要求。供油系统基本要求应达到以下基本要求：（1）良好的雾化状态；（2）正确的喷油定时；（3）供油量可以调节。（4）喷油规律同混合气形成与燃烧过程配合良好；（5）供油设备工作可靠、使用寿命长、结构简单、紧凑、零件工艺性好、维修保养容易。第2章 柴油机的组成2.1喷油泵2.1.1.喷油泵的作用喷油泵的作用是在柴油机工作时使燃油产生高压，并按照柴油机各个气缸的发火顺序和负荷大小，将燃油定时，定量地送到喷油器喷入气缸。2.1.2喷油泵的种类由于燃油的喷油压力要求很高，所以喷油泵多采用柱塞式的喷油泵。根据喷油器的油量调节机构形式放热不同，可分为回油孔调节式和回油阀调节式两类。回油孔式喷油泵由德国工程师Robert Bosh发明，又称波许泵。根据结构的不同可分为单体泵和组合式两种。1单体泵单体泵是指每个气缸各设一个喷油泵。（1）单体泵的结构图3 喷油泵的结构（2）柱塞与柱塞套筒偶件柱塞与柱塞套筒是喷油器中的一对基本精密偶件，如图4所示。柱塞与柱塞套筒间的精密配合才得以实现对燃油的增压。一般柱塞塞偶件用优质合金钢制造，并进行热处理、精加工和配对研磨，使其配合间隙在0.00150.0025mm范围内。柱塞为光滑的圆柱体，在上部有铣好的螺旋槽，利用直切槽或中心孔使槽和柱塞上端的泵油室相通。柱塞下部有弹簧座和十字凸块，以便于柱塞能够上下往复运动，调节供油量。柱塞套筒为光滑的圆柱形长孔，上部开有进油和回油的小孔，与喷油泵壳体上的低压进油室相通。柱塞套筒安装在喷油泵壳体座孔内，并用定位螺钉固定，一防止柱塞套筒转动。图4 柱塞与柱塞套筒柱塞的进油，压油，回油过程 柱塞在凸轮轴和柱塞弹簧的交替作作用下，做往复的上下运动，也就是在上行和下行的过程中不停地进油，压油和回油。图5 柱塞的泵油过程1.进油过程：柱塞在下行过程中，当柱塞的上端下行至进油孔时，在大气压及输油泵的作用下，进入柱塞套筒上部，直至下行过程完毕。2.压油过程：柱塞上行时，当柱塞上端将进油孔关闭使，燃油压力升高，推开出油阀，将高压燃油压入高压油管，直至斜槽上行到进油孔时完毕。3.回油过程：当柱塞上斜槽上行到进油孔下边缘时，高压油通过柱塞上的直曹回流到低压油室，由于油压的瞬间降低，出油阀在弹簧的作用下回位，油泵停止供应。此时柱塞继续上升，直至上升至最高点为止，都是回油过程。柱塞由最低点移动到最高点所经过的距离称作柱塞行程，也就是喷油泵凸轮的最大升程。由上述泵油过程可知，喷油泵并不是在整个柱塞行程内都供油，只是在柱塞顶面封闭柱塞套进油孔到柱塞斜槽打开柱塞套进油孔这段柱塞行程内供油。称这段柱塞行程为柱塞有效行程。显然，柱塞有效行程越大，供油的持续时间越长，喷油泵每一次的泵油量即循环供油量便越多。欲改变柱塞有效行程，只需转动柱塞，如图5所示柱塞要增大有效行程，将柱塞逆时针转动一定角度。（3）供油量的调节机构供油量调节机构的作用是执行调速器的指令，以适应柴油机转速负荷的变化，并且用来调节柴油机各个气缸的均匀性。如图6所示，喷油泵的油量调节机构，有调节齿套 和调节齿条组成，调节齿套在柱塞套筒的下部，齿套下部的卡槽与柱塞下部的凸耳镶嵌，齿套上部的齿圈与调节齿条相啮合，从而通过拉动调节齿套从而调节供油量。 图6 油量调节机构 供油定时的调节供油定时是指喷油泵对柴油机供油的正确时刻，而供油时刻用供油提前角表示。供油提前角是指柱塞上行关闭回油孔开始供油时，该缸曲柄距离上止点的曲轴角度。这个角度的大小主要取决于凸轮在凸轮轴上圆周方向的安装位置、传动齿轮的安装位置，泵座垫片的厚度以及调节螺钉的的旋出高度等，当然还受各个相对运动部件之间的相互磨损的影响。由于凸轮在凸轮轴上圆周方向的安装位置、传动齿轮的安装位置的误差以及各个相对运动件间的磨损，喷油泵的供油提前角需要进行微调，以保证多缸喷油泵各缸供油提前角或供油间隔角相同。调节
