《柴油机供给系一》ppt课件

第七章 柴油机燃料供给系统（一）,导入：、燃料不同，系统组成差别很大 、柴油机燃料供给系统也有普通和电控之别 、柴油机的优势日趋明显六优势、三劣势 、本部分内容最多、机械部件结构最精密、原理最复杂 、重点：输油泵、喷油泵、喷油器、调速器、燃烧室 、难点：喷油泵、调速器,§7-1 概述,一、柴油机燃料供给系统的功用：按照柴油机的工作要求，在适当的时刻将定量、定压、清洁的柴油，按照柴油机的工作次序喷入各缸，与吸入气缸内的空气迅速、良好地混合和燃烧，并将燃烧的废气排出。 二、柴油机燃料供给系统的组成：柴油箱、输油泵、柴油滤粗清器、柴油细滤器、喷油泵、调速器、喷油器、低压油管、高压油管、回油管。 1、高压油路 2、低压油路,§7- 1 概述（基本组成）,§7-1 概述（基本组成流路 链接C6-15）,4125A典型案例,§7-1 概述（要求）,三、柴油机对供给系统的要求 1、定时：（1）、供气定时； （2）、供油定时； 2、定量：（1）、油气比例适当； （2）、各缸一致； （3）、与负荷相适应； 3、定质：（1）、空气质量； （2）、供油质量； 4、定压：必须与燃烧室形状和喷油器类型向适应，油束的雾化应符合燃烧室的要求，同时还应喷射干脆，避免后滴漏现象。,5、定律：正确的喷油规律，亦称喷油速率，单位时间喷油量随时间的变化而变化的规律；（或称dg随CRA或CAA的变化而变化的规律）要求喷油规律同混合气形成和燃烧过程配合良好，获得合适的燃烧速率、压力增长率和最大爆发压力。,最佳的供油(或喷油)时刻与柴油机转速和负荷有关。转速愈高，供油量愈大，则最佳供油提前角也应当愈大，使燃烧过程能在活塞上止点附近完成，以获得较大的功率和较小的燃油消耗率。最好能使供油提前角随着转速和负荷的变化而作相应的改变。因而一般说明书所规定的供油提前角是指该柴油机在标定转速下的最佳供油时刻 。,关于供油定时,四、柴油机可燃混合气形成特点 柴油粘度大，必须通过高压喷射，促进其雾化、蒸发并与空气混合，形成按一定比例构成的空气燃料蒸汽的混合物，称为可燃混合气。因此，柴油机燃料供给系统配置了高压喷油泵和喷油器。柴油机在进气过程中进入气缸的是空气，在压缩接近终了时，柴油才被喷射进入气缸。从柴油开始喷入到可燃混合气着火，对应的曲轴转角约15o35oCA，如果发动机转速为2000r/min,对应的时间才只有0.00125S0.00292S。柴油机混合气形成的时间极短。为了加速混合气的形成，在柴油机上要组织一定强度的空气涡流，如进气涡流和压缩涡流。,因此与汽油机相比，其具有以下特点 1、高压性：15220MPa 2、局部性：仅在Vc内进行 3、快速性：1525°CA 4、交错性：混合与燃烧交错进行 5、压燃性：依靠压力，自行着火,五、柴油机可燃混合气形成方式 1、高压喷散（空间雾化） 2、油膜蒸发（热膜挥发） 3、油粒蒸发（微滴汽化） 4、混合方式形成（综合雾化）,§7-2 发动机燃烧室（导入）,导入：、回忆：Vc燃烧室容积 、 Vc 的三种说法 、为分析比较，将汽油机和柴油机 的Vc 一块讨论 、 Vc 对发动机的工作性能影响很 大，故专节讲述 、思考：见过何种燃烧室？,一、发动机对燃烧室的要求 1、结构紧凑： （1）衡量指标面容比A/V （2）、原因 2、具有良好的配气性能： （1）、进排气顺畅、阻力小 （2）、各通道断面合理 （3）、与进气歧管、气门搭配合理 3、喷油器或火花塞位置设计合理 （1）、喷油器位置：与塞、室、气流匹配 （2）、火花塞位置：扫清废气、均与传播、减少积碳 4、形状合理、布置得当 （1）、把90%的燃烧期控制在规定的转角内：5060°,（2）、能有适当的紊流运动 、进气涡流 链接C6-5动画,§7-2 发动机燃烧室（对燃烧室的要求）,、挤气（压气）涡流链接C6-7动画,、燃烧涡、紊流 （链接C6-9动画）,5、防止早燃和爆燃： （1）、无尖突物 （2）、避免局部炽热区 6、与发动机速度相适应 （1）、保证燃烧速度 （2）、保持柔和程度,二、汽油机燃烧室的主要类型 1、浴盆型燃烧室（盖上型） （1）、分类 （2）、形状 （3）、特点：面容比较大，压缩比小，HC ； 进排气效果不如半球形燃烧室,燃烧速度较 低，工艺性好、成本低。 （4）、应用：捷达、奥迪,2、楔型燃烧室（盖上型） （1）、分类 （2）、形状 （3）、特点：结构简单、紧凑、散热面积小、热损失少；火花塞置于燃烧室最高处，火焰传播距离长,燃烧速度较快； 但氮氧化物较多，工作稍有粗暴 （4）、应用：普通切诺基、486、491、CA、EQ,§7-2 发动机燃烧室（汽油机）,3、半球型 （1）、分类：盖，塞 （2）、形状： （3）、特点结构紧凑、排气效果好火焰行程短、燃烧速率高、热损失小、热效率高 （4）、应用：右图塞上型用于化油器式桑塔纳、夏利、富康等,多球型：用于多气门汽油机机,§7-2 发动机燃烧室（柴油机）,三、柴油机燃烧室 1、直喷式燃烧室（统一式） （1）、开式燃烧室： 、型燃烧室（塞上型） 1）主要是依靠多孔喷雾（多为4-8孔，喷孔直径为0.250.4 ），利用油束和燃烧室的吻合，在空间形成混合气。(空间雾化混合) 2）喷孔直径小（孔式），喷油压力较高，一般在20Mpa左右，喷散质量好。,3）结构紧凑，散热面积小，热损失小，故热效率高，经济性好，容易起动。 其缺点是： 4）滞燃期形成混合气较多，工作粗暴，燃烧噪音大。 5） 制造困难 6）喷孔易堵塞 、双型燃烧室（塞上型）,双型燃烧室,（2）、半开式燃烧室 缩口式：d/D0.30.5 敞口式：d/D0.50.8 、四角形燃烧室 结构特点 燃烧室底部仍是形，燃烧室上部逐渐过渡为四方形，喷射时四个喷孔对着燃烧室的四个角喷油。 可抑制涡流的增强，减少NOX生成量,、球型燃烧室： 1）球形油膜燃烧室位于活塞顶部中央，形状大于半个球，与喷油器相对的位置，开有缺口与球面相切，燃油从这里顺气流方向喷在室壁上形成油膜。 2）采用强涡流螺旋进气道。 3）燃油顺气流沿球面切线方向喷入时，约95%被喷涂均布在室壁上，形成一层薄的油膜 ，5散布在燃烧室空间形成火源，点燃混合气。 4）单孔（0.5-0.7mm,20-22MPa），喷油压力较高，油耗率较低。能适应多种不同着火性能的燃料。 5）工作柔和，噪音小，又叫轻声发动机。 6）起动困难，螺旋形进气道，结构复杂，制造麻烦。,2、分隔式燃烧室 （1）、涡流式（涡流室内是？） 1)整个燃烧室被分为两部分 球型涡流室在气缸盖内；活塞上方为主燃烧室。 2)在压缩行程中，气缸内的空气被活塞推挤，经过通道进入涡流室，形成强烈地有组织的高速旋转运动（几百转/s）柴油喷入涡流室中，在空气涡流的作用下，形成较浓的混合气。部分混合气在涡流室中着火燃烧，已然与未然的混合气高速（经通道）喷入主燃烧室，借活塞顶部的双涡流凹坑，产生第二次涡流。促使进一步混合和燃烧。 3)过量空气系数可较小 4)热损失较大，经济性较差（气流通过通道的阻力大，耗油率高），起动性能差,带电热塞。,涡流式燃烧室,特点：油压要求不高（14-17MPa）,单喷孔；故障少；工作较平稳；散热面积大；油耗高；起动性差。,（2）、预燃室式燃烧室 1）整个燃烧室分两部分，预燃室位于气缸盖内为总燃烧室容积的2560，活塞上方为主燃室。 2）大部分燃料是在主燃烧室中混合燃烧，是属于空间混合方式。 3) 利用压缩紊流先预燃, 利用强烈的燃烧涡流，促使完全燃烧。 4）对喷油的雾化质量要求不高，可采用不易堵塞的大直径单孔喷嘴，喷油压力较低（8MPa12MPa），有适应大转速范围和不同着火性能燃料的能力。 5）运转平顺，燃烧噪声小，但经济性较差。热损较大，起动性能差，必须加装电热塞。,预燃室式燃烧室,3、直喷式燃烧室和分隔式燃烧室的比较,§7-3 柴油机燃料供给系主要组成,一、柴油箱 1、功用 2、结构形式 3、特点,柴油机消防机组,重卡油箱,小托油箱,油箱结构,闭式油箱盖,二、柴油滤清器 1、功用：滤去柴油中的杂质、水分和石蜡，以减小各精密偶件的磨损，保证喷雾质量。 2、类型： （1）、按可否拆修分 （2）、按滤芯分 （3）、按所能滤掉的杂质大小分 3、机构原理： （1）、滤清器盖上有放气螺钉。拧开螺钉，抽动手动输油泵，可以排除滤清器和低压油路内的空气。 （2）、有的滤清器盖上装有限压阀。 （3）、滤清器外壳底部多设有放污螺塞，以便定期排除杂质和水分。,纸质滤芯式柴滤器,金属带缝隙式,多孔陶瓷滤芯式,棉纱滤芯式,纸质滤芯式,一次性柴油滤芯,三、油水分离器 1、功用： 2、构造：1手泵。2进油口，3放水位，4放水塞，5液面传感器，6浮子，7壳体，8盖，9出油口 3、原理：当水位上升到一定高度3 时，液面传感器 5 将电路导通，仪表盘上的警告灯提示机手放水（也有自动放水装置）,瑞肯牌油水分离器,瑞格油水分离器： 过滤杂质、除去水分、加热燃油,四、输油泵 1、功用：使柴油产生一定的压力，用以克服滤清器及管路阻力，保证连续不断地向喷油泵输送足够的柴油。 2、类型：滑片式、膜片式、柱塞式 多采用活塞式，输出压力为0.15MPa-0.3MPa，输出量为柴油机全负荷油耗量的3-4倍。,3、柱塞式输油泵（用于柱塞式喷油泵） （1）、结构： （2）、原理（链接C620、21动画） （3）、特点：油量的自动调节 （4）、手油泵 （5）、检查,1是上腔，2是下腔，13为滚轮体弹簧，17 为回油道，,吸油（进油）、出油行程,压油行程,柱塞式输油泵工作过程,4、滑片式输油泵（和分配泵配套使用） （1）、结构 （2）、工作,滑片泵工作原理,§7-3柴油机燃料供给系主要组成（柱塞式喷泵）,导入：、喷油泵的三大类别PP、VEP（Verteiler Einspriz Pumpe）、PT 、柴油机的心脏 、柱塞泵应用最广、种类繁多、系 列化程度高 、精密部分 、难点多、较难理解,五、柱塞式喷油泵 （一）、柴油机喷油泵的功用： 完成定时、定量、定压的要求 （二）、柴油机对喷油泵要求： 按柴油机工作顺序供油，供油量应符合柴油机工作所需的精确数量，而且各缸供油量均匀，不均匀度在标定工况下不大于34 。 各缸供油提前角要相同，相差不大于0.5度曲轴转角 各缸供油延续时间要相等。 油压的建立和供油的停止都必须迅速，以防止滴漏现象的发生。 泵油压力要保证喷射压力和雾化质量的要求。 供油量和供油时间可调整，并保证各缸供油均匀。 供油规律应保证柴油燃烧完全。,柱塞式喷油泵,（三）、柱塞式喷油泵的类型 1、按总体状况分：单体式（一缸一泵）、组合式（多缸合一） 2、按泵壳结构分：分体式（一盖一壳）、整体式（倒挂装入） 3、按油量调节机构分：齿杆（齿条）齿圈（齿轮）式、拨叉拉杆式 （四）、柱塞式喷油泵的系列 A B P Z P7 M等，其中 为分体泵，其余为整体泵。（见下两页）,单体与双体泵,四缸整体组合式喷油泵,八缸整体组合式喷油泵,组合式分体泵,（五）、分泵的构造和原理 1、泵壳 2、泵油机构 （1）、柱塞副（柱塞偶件） 、功用 、要求 、结构特点 A、柱塞套 B、柱塞 C、柱塞弹簧,柱 塞 副,柱塞副（柱塞偶件）（7为榫舌）,柱塞切槽结构,（2）、出油阀副（出油阀偶件） 、功用：干脆断油、迅速卸压 、要求： 、结构：（链接C6-38动画）,泵油机构组合（上部为出油阀紧座）,泵油机构的泵油原理（链接C6-40 演示）,进油 柱塞下行，进油孔开,压油 柱塞上行，进油孔关,回油 柱塞上行，回油孔开,3、油量（油门）调节机构 （1）、功用 （2）、形式 1）、拨叉拉杆式 2）、齿条齿圈式（齿杆式） （3）、要求 （4）、思考 如何调整油量？,柱塞式喷油泵的油量调