05柴油机供给系统.ppt

第五章 柴油机供给系统,柴油是在473-623K的温度范围内，从石油中提炼出的碳氢化合物，含碳87%，氢12.6%和氧0.4%柴油按凝点分为10，5，0，-10，-20，-35和-50七个牌号，其凝点分别不高于10℃，5 ℃ ，0℃，-10℃，-20℃，-35℃，-50 ℃ ，牌号越高凝点越低其代号分别为RCZ-10，RCZ-5，RC-0，RC-10，RC-20，RC-35，RC-50，"R"和"C"是"燃"和"柴"字的汉语拼音字头，凝点在0 ℃以上的则在“-"前加上"Z"字，选用时，号数应比实际气温低5~10℃ 柴油的使用性能指标 发火性－指燃油的自燃能力 蒸发性－指柴油蒸发汽化的能力，由燃油的蒸馏实验可得，用馏程和闪 点表示 粘度－决定燃油的流动性 低温流动性－凝点和冷滤点来评定 凝点－指柴油冷却到开始失去流动性的温度 冷滤点－在特定条件下，在1min内柴油开始不能流过过滤器20ml时 的最高温度第一节 柴油及其使用性能,柴油机的特点 1．压缩比大（12~22），热效率高（30%~40%），经济性好；无点火系，油路系统机件精密、耐用，故障少。

2．混合气的形成、点火和燃烧方式不同于汽油机高压柴油喷入燃烧室，混合气在燃烧室内形成，压燃后边喷边燃3．柴油机的CO和HC排放低，NOX较多，大负荷易产生碳烟4．柴油机结构复杂、质量大、材料好、加工精度高，制造成本较高5．柴油机的排气噪声大，废气中含SO2多一、柴油机混合气形成特点1．混合空间小、时间短可燃混合气是在燃烧室内形成的，一边喷油，一边燃烧混合气的形成时间极短，只占曲轴转角的15°~35°2．混合气不均匀，燃烧室内Φa值变化范围很大  柴油机的充气量一般变化不大，负荷的大小靠喷油量的多少来调节，从而改变了Φa值，是“质的调节” 高速柴油机的Φa一般在1.15~2.2大范围内变化大负荷时喷油量多、 Φa值小、混合气浓；怠速时喷油量少、 Φa值大、混合气稀， Φa值可达4~63．边喷边燃，成分不断变化第二节 柴油机供给系统的组成,二、柴油机供给系统的功用(1) 在适当的时刻，将一定数量的洁净燃油增压后以适当的规律喷入燃烧室2) 在每一个工作循环内，各气缸均喷油一次，喷油次序于气缸工作顺序一致3) 根据柴油机负荷的变化自动调节循环供油量，以保证柴油机稳定运转，尤其是稳定怠速，限制超速。

4) 储存一定数量的燃油，保证汽车的最大里程三、柴油机燃油供给系统的组成  由燃油供给、空气供给、混合气形成及废气排出四部分组成:1．燃油供给系统－由柴油箱、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－由空气滤清器、进气管等组成有的还有增压器3．混合气形成－燃烧室4．废气排放－由排气管及排气消声器组成柴油细滤清器,回油管,喷油器,输油泵,喷油泵,柴油粗滤清器,燃油供给路线1）低压油路－从柴油箱到喷油泵入口，油压一般为0.15MPa~0.3MPa2）高压油路－从喷油泵到喷油器，油压在10MPa以上3）多余的燃油回流  输油泵的供油量比喷油泵的最大喷油量大3~4倍，大量多余的燃油经喷油泵进油室的一端限压阀和回油管流回输油泵的进口或直接流回柴油箱喷油器工作间隙泄漏的极少数柴油也经回油管流回柴油箱 柴油滤清器有粗细两种，一般粗滤器设在输油泵之前，细滤器设在输油泵之后 为保证各气缸供油的一致性，连接喷油泵和喷油器的钢制高压油管的直径和长度是相等的功用：将喷油泵供给的高压柴油，以一定的压力，呈雾状喷入燃烧室特定的部位 要求： ① 雾化均匀； ② 喷射干脆利落； ③ 无后滴现象； ④ 油束形状与方向，适应燃烧室。

型式：目前采用的喷油器都是闭式喷油器，有孔式和轴针式两种第三节 喷油器,喷油器主要部件喷油嘴（针阀和阀体），多采用耐热强度好的优质轴承钢制成，为不可互换的高压精密偶件，配合间隙为0.002~0.004mm一、孔式喷油器,适应于直接喷射燃烧室，孔数1~7个，孔径0.2~0.5mm特点：（1）喷孔的位置和方向与燃烧室形状相适应（2）喷射压力较高 （3）喷油头细长，喷孔小，加工精度高孔式喷油器的两种基本形式,喷油器由喷油嘴、壳体、调压装置三部分组成,工作原理针阀上端由调压弹簧压紧，产生关闭压力p1从进油道进入高压室的油压作用力，在承压锥面上形成一个向上的轴向压力p2，称为开启压力若： 喷油泵供油，则p2 > p1，喷油器喷油；喷油泵停供，则p2 < p1，喷油器停喷喷油嘴： 长型 短型,二、轴针式喷油器工作原理与孔式相同 构造：针阀下端的密封锥面以下还向下延伸出一个轴针，其形状有截锥形和圆柱形，轴针伸出喷孔外，使喷孔成为圆环状的狭缝一般只有一个喷孔,直径1~3mm，喷油压力较低12~14MPa轴针式有两个可变断面，圆柱形轴针的通过断面是先大后小，喷油特性是先少后多；截锥形轴针的通过断面是先小后大又变小，喷油特性是先少后多又变少，能较好地满足喷油的前期少、中期多、后期少的特性要求。

特点： （1）不喷油时针阀关闭喷孔，使高压油腔与燃烧室隔开，燃烧气体不致冲入油腔内引起积炭堵塞 （2）喷孔直径较大，便于加工且不易堵塞 （3）针阀在油压达到一定压力时开启，供油停止时，又在弹簧作用下立即关闭，因此，喷油开始和停止都干脆利落，没有滴油现象 （4）不能满足对喷油质量有特殊要求的燃烧室的需要第四节 柱塞式喷油泵 作用1．提高油压（定压）：将喷油压力提高到10MPa~20MPa2．控制喷油时间（定时）：按规定的时间喷油和停止喷油3．控制喷油量（定量）：根据柴油机的工作情况，改变喷油量的多少，以调节柴油机的转速和功率对喷油泵的要求1．按柴油机工作顺序供油，各缸供油量均匀2．各缸供油提前角相同3．各缸供油延续时间相等4．油压的建立和供油的停止迅速，防止滴漏 车用柴油机的喷油泵按其工作原理不同可分为柱塞式喷油泵、喷油泵- 喷油器和转子分配式喷油泵三类A型喷油泵的结构及工作原理,泵油机构供油量调节机构驱动机构喷油泵体,柱塞偶件及出油阀的结构及工作过程,,1、柱塞偶件结构及工作过程,2、 出油阀的结构及工作过程,1) 出油阀和阀座是精密偶件，采用优质合金钢制造，其导孔、上下端面及座孔经过精密的加工和研磨，配对以后不能互换。

2) 出油阀的圆锥部是阀的轴向密封锥面，阀的锥部在导孔中滑动配合起导向作用尾部加工有切槽，形成十字形断面，以便使燃油通过出油阀中部的圆柱面叫减压带，它与密封锥面间形成了一个减压容积3) 阀座的下端面和柱塞套筒的上端面是精密加工严密贴合，它是通过压紧螺帽以规定的扭紧力矩来压紧的压紧螺帽与阀座之间有一定厚度的铜制高压密封垫圈出油阀压紧螺帽和壳体上端面间还有低压密封垫圈4) 在出油阀压紧螺帽内腔装有带槽的减容器，以减小内腔空间的容积，促进喷停迅速，限制出油阀最大升程的作用出油阀的作用1）防止喷油前滴油，提高喷射速度：p泵>p簧＋p残—开； p泵

柱塞在向上运动的全行程中，包括预备行程、减压带行程、有效行程和剩余行程各种行程如图7所示柱塞的驱动示意图1-柱塞；2-滚轮体；3-凸轮；H-凸轮和柱塞的升程；ab-凸轮的升弧（工作面）；bc-凸轮的降弧,1)柱塞的预备行程h1：柱塞从下止点上升到其上端面将进油孔完全关闭时所移动的距离2)柱塞的减压带行程h2：柱塞从预备行程结束到出油阀开启（减压带开始离开阀座的导孔）时所移动的距离叫减压带行程3)柱塞的有效行程h3：柱塞从出油阀开启，到柱塞的螺旋线或斜槽上线打开回油孔时移动的距离叫柱塞的有效行程4)剩余行程h4：柱塞从有效行程结束（开始回油），上升到上止点时移动的距离叫剩余行程供油量调节机构1．油量调节机构的作用：执行驾驶员或调速器的指令，转动柱塞改变各分泵的供油量，以适应柴油机负荷和转速变化的需要，并通过它来调整各缸供油的均匀性2．油量调节机构型式：1） 齿杆式油量调节机构,,,2）拨叉式油量调节机构由调节臂、调节叉、供油拉杆组成驱动机构1．作用：1）推动柱塞往复运动，完成进油、供油、回油过程；2）保证供油正时2．组成：凸轮轴、挺柱体1) 凸轮轴(1)功用：传送推力使柱塞运动，产生高压油；同时保证各分泵按柴油机的工作顺序和一定的规律供油。

2)构造：凸轮轴上的凸轮数目与缸数相同，排列顺序与柴油机的工作顺序相同四冲程柴油机曲轴转两周喷油泵的凸轮轴转一周，各分泵都供一次油相邻工作两缸凸轮间的夹角叫供油间隔角，角度的大小同配气机构凸轮轴同名凸轮的排列，四缸柴油机为90°，六缸柴油机为60°3)材料：由于负荷大，驱动齿轮采用钢制齿轮不少凸轮轴的外形对称，凸轮在轴上的距离相等，轴两端尺寸相同凸轮的工作段是切线形状，可快速建立油压凸轮轴1-密封调整垫；2-锥形滚柱轴承；3-连接锥面；4-油封；5-前端盖；6-壳体；7-调整垫；8、9、10、11-凸轮；12-输油泵偏心轮,2)挺柱体(1)功能：变凸轮的旋转运动为自身的直线往复运动，推动柱塞上行供油调整各分泵的供油提前角和供油间隔角2)调整垫块式挺柱体①带有滑动配合衬套的滚轮体松套在滚轮轴上，滚轮轴也松套在滚轮架的座孔中，因此相对运动发生在三处，相对滑动的相应降低，减轻了磨损，且磨损均匀②挺柱体的周向定位方法：一是在滚轮体圆柱面上开轴向孔，用定位螺钉插入槽中防止转动，二是利用加长滚轮轴，使其一端插入壳体导孔一侧的滑槽中③调整垫块安装在滚轮架的座孔中，用耐磨材料制成，磨损后可翻转使用。

制有不同厚度的垫块，厚度差为0.1mm，相应凸轮轴转角为0.5°，反映到曲轴上为1°调整垫块式滚轮体1-调整垫块；2-滚轮；3-滚轮衬套 ；4-滚轮轴；5-滚轮架,(3)调整螺钉式挺柱体  在滚轮架上端有工作高度可调节的调整螺钉，拧出调整螺钉，h值增大，供油提前角即增大；拧入螺钉，h值减小，供油提前角即减小调整螺钉式挺柱体1-滚轮轴；2-滚轮；3-滚轮架；4-锁紧螺母；5-调整螺钉,(4)供油提前角调整必要性  若柱塞下端、垫块、滚轮和凸轮磨损，则滚轮体的工作高度变小，供油提前角减小，供油起始角减小，凸轮与滚轮的接触点（供油始点）即上移，喷油始点压力、喷油持续时间长短、每一循环供油量的多少将发生变化，因此必须定期地对供油提前角进行检查和调整5)供油提前角的调整方法：1．对单个分泵进行调整，使分泵供油提前角一致，供油间隔角度相等2．对整个喷油泵进行统一调整，达到柴油机规定的供油提前角的要求泵体 泵体是喷油泵的基础件，多用铝合金铸成泵体分为组合式和整体式两种 组合式有上下两部分，用螺栓连接在一起上体安装分泵，下体安装驱动件和油量调节件 整体式泵体可使刚度加大，在较高的喷油压力下工作而不变形。

但分泵和驱动件等零件的拆装较麻烦。