柴油机燃料供给系统课件
汽车构造,主编,第五章柴油机燃料供给系统,第一节柴油机燃料供给系统的功用、组成及燃料第二节可燃混合气的形成与燃烧室第三节喷油器与喷油泵,第一节柴油机燃料供给系统的功用、组成及燃料,一、功用二、组成三、柴油的主要性能,一、功用,柴油机燃料供给系统的功用是完成燃料的贮存、滤清和输送工作，将燃料按照柴油机各种不同工况的要求，定时、定量、定压并以一定的喷油质量喷入燃烧室，使其与空气迅速而良好的混合和燃烧，最后使废气排入大气。由于气缸内柴油的燃烧放热规律在一定程度上决定于供油规律，所以柴油机的经济性、噪声以及排气烟度等，都与燃料供给有关。,二、组成,1)燃油供给装置由燃油箱、输油泵、低压油管、滤清器、喷油泵、高压油管和喷油器及回油管等组成。2)空气供给装置由空气滤清器、进气管等组成，有的柴油机还装有增压器。3)混合气形成为燃烧室。4)废气排出装置由排气管及排气消声器组成。,二、组成,图5-1柴油供给系示意图1燃油箱2粗滤器3连接器4提前器5喷油泵6输油泵7调节器8低压油管9细滤器10高压油管11喷油器12回油管,三、柴油的主要性能,1.十六烷值2.馏程3.粘度4.凝点,1.十六烷值,十六烷值是评定柴油自燃性好坏的指标，直接影响柴油机工作的粗暴性和起动性。自燃性好的燃料，着火落后期短，在着火落后期内形成混合气少，着火后压力升高速度低，工作柔和。而且，对于自燃性好的燃料，冷起动性能也得到改善。 十六烷值过高过低，对燃烧都不利。十六烷值过高，燃料分子量加大，使燃油蒸发性变差、粘度增加，导致燃烧不完全，经济性变差，排气冒黑烟。十六烷值太低，使柴油机工作粗暴，难起动。一般高速柴油机采用十六烷值为4050的柴油，低速柴油机则采用十六烷值为3040的柴油。,2.馏程,馏程是表示柴油蒸发性的指标，用燃料馏出某一百分比的温度范围来表示。燃油馏出50%的温度低，说明轻馏分多，蒸发性好，易于形成可燃混合气。90%和95%馏出温度标志柴油中所含重质成分的数量。90%和95%馏出温度高，标志着柴油中难蒸发的重馏分多，混合气形成困难，燃烧不及时、不完全。所以高速柴油机使用轻馏分多的柴油。但轻馏分过多时，柴油机工作粗暴。,3.粘度,粘度是衡量燃油流动性的尺度，它影响着柴油的喷雾质量。当其他条件相同时，粘度越大，雾化质量越差，燃油越不易与空气均匀混合，使燃烧不完全，燃油消耗率增加，排气冒烟。可是，由于喷油泵柱塞偶件用柴油润滑，所以柴油应具有一定的粘度。柴油粘度过低时，柱塞偶件磨损加大，通过柱塞副的燃油泄漏也会增大。,4.凝点,凝点是用来评价柴油低温流动性的，指柴油失去流动性开始凝结的温度。燃油凝点高低，影响到燃油在内燃机中的正常使用和储运过程，因而是商品燃油的一个重要参数。我国柴油的牌号是以其凝点大小命名的。根据国标GB 2522000规定，轻柴油按凝点不同分为10、0、-10、-20、-35号五级，其凝点分别不高于10、0、-10、-20、-35。选用柴油时，应按最低环境温度高出凝点5以上。,第二节可燃混合气的形成与燃烧室,一、可燃混合气的形成与燃烧过程二、柴油机燃烧室,一、可燃混合气的形成与燃烧过程,图5-2气缸压力与曲轴转角的关系备燃期速燃期缓燃期后燃期,二、柴油机燃烧室,1.统一式燃烧室2.分隔式燃烧室,1.统一式燃烧室,图5-3统一式燃烧室a)形b)球形,2.分隔式燃烧室,(1)涡流室式燃烧室(图5-4a)(2)预燃室式燃烧室(图5-4b),(1)涡流室式燃烧室(图5-4a),图5-4分隔式燃烧室a)涡流室式b)预燃室式,第三节喷油器与喷油泵,一、喷油器二、喷油泵三、调速器,一、喷油器,1.孔式喷油器2.轴针式喷油器,1.孔式喷油器,图5-5双孔闭式喷油器1回油管螺栓2回油管衬垫3调压螺钉护帽4调压螺钉垫圈5调压螺钉6调压弹簧垫圈7调压弹簧8顶杆9喷油器体10紧固螺套11定位销12针阀13针阀体14喷油器锥体15进油管接头衬垫16滤芯17进油管接头,2.轴针式喷油器,图5-6轴针式喷油器的喷油情况a)不喷油b)喷油,二、喷油泵,1.柱塞式喷油泵的基本结构和工作原理2.分配式喷油泵,1.柱塞式喷油泵的基本结构和工作原理,(1)柱塞分泵(2)油量调节机构(3)分泵驱动机构(4)泵体：如图5-7所示，国产号喷油泵泵体为组合式，上体由灰铸铁铸成，下体由铝合金铸成。,1.柱塞式喷油泵的基本结构和工作原理,06cj1.eps,(1)柱塞分泵,1)柱塞偶件：如图5-7所示，柱塞偶件由柱塞和柱塞套筒组成。,图5-8柱塞式喷油泵的吸油、压油和回油过程a)吸油过程b)压油过程c)回油过程,(1)柱塞分泵,2)出油阀偶件：由出油阀2和阀座1组成，如图5-9所示。,图5-9出油阀及阀座的结构1阀座2出油阀3减压环带4切槽,(1)柱塞分泵,图5-10拨叉式油量调节机构1供油拉杆2拨叉3调节臂4柱塞5供油拉杆衬套6拨叉固定螺钉,(2)油量调节机构,油量调节机构的作用是根据柴油机的负荷和转速变化，相应地转动柱塞改变供油有效行程而调节供油量，并保证各缸供油量均匀一致。国产号喷油泵的油量调节机构采用拨叉式油量调节机构，如图510所示。它主要由调节臂、拨叉和供油拉杆等部件组成。拨叉式油量调节机构结构简单，制造方便，易于修理，又便于加大柱塞直径，适应于柴油机功率增大的需要。,(3)分泵驱动机构,图5-11滚轮传动部件1调整垫块2滚轮3滚轮衬套4滚轮轴5滚轮架,2.分配式喷油泵,1)分配泵结构简单，零件少，体积小，质量轻，使用中故障少，容易维修。2)分配泵精密偶件加工精度高，供油均匀性好，因此不需要进行各缸供油量和供油定时的调节。3)分配泵的运动件靠喷油泵体内的柴油进行润滑和冷却，因此，对柴油的清洁度要求很高。4)分配泵凸轮的升程小，有利于提高柴油机转速。(1)VE型分配泵结构(2)高压泵的工作过程,(1)VE型分配泵结构,图5-12VE型分配泵结构示意图1驱动轴2二级滑片式输油泵3调速器驱动齿轮4联轴器5凸轮机构6平面凸轮盘7柱塞弹簧8柱塞套筒9出油阀10分配柱塞11电磁阀12预调杠杆13张力杠杆14全负荷油量调节螺钉15怠速弹簧16放气阀17调速弹簧18飞块19操纵杆20操纵轴21压力控制阀,(2)高压泵的工作过程,图5-13VE型分配泵的工作过程a)进油过程b)泵油过程c)停油过程d)压力平衡过程1断油阀2进油孔3进油槽4柱塞腔5喷油器6出油阀7分配油道8出油孔9压力平衡孔10中心油孔11泄油孔12平面凸轮盘13滚轮14分配柱塞15油量调节套筒16压力平衡槽17进油道18燃油分配孔19喷油泵体20柱塞套,(2)高压泵的工作过程,1)进油过程(图5-13a)：当平面凸轮盘12的凹下部分转至与滚轮13接触时，柱塞弹簧将分配柱塞14由右向左推移至柱塞下止点位置，这时分配柱塞上的进油槽3与柱塞套20上的进油孔2连通，柴油自喷油泵体19的内腔经进油道17进入柱塞腔4和中心油孔10内。2)泵油过程(图5-13b)：当平面凸轮盘由凹下部分转至凸起部分与滚轮接触时，分配柱塞在凸轮盘的推动下由左向右移动。3)停油过程(图5-13c)：分配柱塞在平面凸轮盘的推动下继续右移，当柱塞上的泄油孔11移出油量调节套筒15并与喷油泵体内腔相通时，高压柴油从柱塞腔经中心油孔和泄油孔流进喷油泵体内腔，柴油压力立即下降，供油停止。,(2)高压泵的工作过程,4)压力平衡过程(图5-13d)：分配柱塞上设有压力平衡槽16，在分配柱塞旋转和移动过程中，压力平衡槽始终与喷油泵体内腔相通。,三、调速器,1.两速式调速器2.全速式调速器1.柴油的雾化可否采用化油器？为什么？2.柴油机燃料供给系统由哪些装置构成？3.什么是柴油的发火性？发火性的好坏对发动机工作有何影响？4.柴油的牌号是根据什么制定的？5.怎样降低柴油的凝点？6.柴油机的可燃混合气是怎样形成的？燃烧过程分为哪几个阶段？,三、调速器,7.为改善柴油机可燃混合气的形成条件及燃烧性能可采取哪些措施？8.柴油机燃烧室有几种？各有什么特点？9.喷油器的作用是什么？混合气在形成与燃烧过程中对喷油器有哪些要求？10.孔式喷油器与轴针式喷油器各有何特点？11.为什么喷油器的针阀和针阀体要高精度配合？12.喷油器针阀上的承压锥面的作用是什么？13.喷油泵的功用是什么？多缸柴油机对喷油泵有哪些要求？14.出油阀减压环带的作用及原理是什么？15.试述柱塞式喷油泵的泵油原理。,1.两速式调速器,(1)起动(图5-14b)(2)怠速(图5-14c)(3)中速(图5-14d)(4)最高转速(图5-14e)(5)停车(图5-14a),1.两速式调速器,图5-14RQ型调速器工作原理示意图a)停车b)起动c)怠速d)中速e)最高转速1停车挡块2调速手柄3摇杆4最高速挡块5滑块6调速杠杆7供油量调节齿杆8喷油泵柱塞9供油量限制弹性挡块10喷油泵凸轮轴11飞锤12调速弹簧13调节螺母14角形杠杆15调速套筒16导向销17铰接点,(5)停车(图5-14a),图5-15RQ型调速器飞锤的位移1飞锤2外弹簧座3调节螺母4怠速弹簧5高速弹簧6内弹簧座,2.全速式调速器,图5-16VE型分配泵全速式调速器结构示意图1调速器传动齿轮2飞锤支架3飞锤4调速套筒5调速手柄6怠速调节螺钉7最高速限位螺钉8调速弹簧9停车手柄10怠速弹簧11最大供油量调节螺钉12拉力杠杆13起动弹簧14拉力杠杆挡销15起动杠杆16导向杠杆17复位弹簧18柱塞套筒19分配柱塞20泄油孔21供油量调节套筒M导杆支承销轴(固定)N起动杠杆、拉力杠杆及导杆支承销轴(可动),
