情景五柴油机供给系统

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1、情景五 柴油机供给系统,柴油及其使用性能,柴油和汽油一样都是石油制品。在石油蒸馏过程中，温度在200350之间的馏分即为柴油。柴油分为轻柴油和重柴油。轻柴油用于高速柴油机，重柴油用于中、低速柴油机。汽车柴油机均为高速柴油机，所以便用轻柴油。 轻柴油的牌号和规格 按质量分：优等品、一等品和合格品 按凝点分：10、0、-10、-20、-35和-50等六种牌号。,轻柴油的使用性能,1、发火性：用十六烷值评定，十六烷值大，发火性好（不小于45 ）。 2、蒸发性：用馏程和闪点表示。比如，50馏出温度即柴油馏出50的温度，为了控制柴油的蒸发性不致过强，标准中规定了闪点的最低数值。闪点低，蒸发性好。 3、低

2、温流动性：用凝点和冷凝点评定。凝点是指柴油失去流动性开始凝固时的温度，而冷凝点则是指在特定的试验条件下，在1min内柴油开始不能流过过滤器20ml时的最高温度。 4、粘度：是评定柴油稀稠度的一项指标，与柴油的流动性有关，粘度随温度而变化。 5、柴油还有安定性、防腐性和清洁性的评定指标。,轻柴油的选择,按照当地当月风险率为10的最低气温选用轻柴油牌号,柴油机混合气形成特点,柴油机可燃混合气的形成和燃烧都是直接在燃烧室内进行的。在接近压缩行程终点时、通过喷油器把柴油喷入气缸内。柴油油滴在炽热的空气中受热、蒸发、扩散，并与空气混合形成可燃混合气，最终自行发火燃烧。 特点： （1）燃料的混合和燃烧是在

3、气缸内进行的。 （2）混合气形成的时间很短(1535CA ) （3）柴油粘度大，不易挥发，必须以雾状喷入。 （4）可燃混合气的形成和燃烧过程是同时、连续重叠进行的，即边喷射、边混合、边燃烧。 为了改善柴油机的混合气形成与燃烧，燃油系统、燃烧室以及它们之间的相互匹配起着重要的作用。不同形式的燃烧室对喷油始点、喷油持续角、喷油压力、喷油规律、喷注雾化质量及其在燃烧室内的分布等、都有不同的要求。,柴油机混合气燃烧特点,可燃混合气的形成与燃烧大体分四个时期： （1）滞燃期 从喷油开始A开始着火燃烧B为止。 （2）速燃期 从燃烧开始B气缸内出现最高压力C时为止。 （3）缓燃期 从出现最高压力C出现最高温

4、度D为止。 （4）后燃期 缓燃期以后的燃烧DE,柴油机燃烧室,按其结构形式分为直喷式燃烧室和分开式燃烧室两大类。 直喷式燃烧室的容积集中于气缸之中，且其大部分集于活塞顶上的燃烧室凹坑内。燃烧室凹坑的形状有的为回转体，有的则是非回转体。 分开式燃烧室的容积则一分为二，一部分位于气缸盖中，另一部分则在气缸内。分别称为主、副燃烧室。主、副燃烧室之间用通道连通。 分开式燃烧室又有涡流燃烧室和预燃燃烧室之分。,直喷式燃烧室,分开式燃烧室,直接喷射式燃烧室形、四角形、球形及U形燃烧室等；,形燃烧室,1结构特点 ：由平的气缸盖底面和活塞顶内的形凹坑及气缸壁组成，属于直接喷射燃烧室和空间混合方式。 2混合气形

5、成特点 1）主要是依靠多孔喷雾（多为4孔），利用油束和燃烧室的吻合，在空间形成混合气。 2）喷孔直径小，多在0.250.4mm内，喷孔轴线夹角为140160内，喷油压力较高，一般在20Mpa左右。 3）结构紧凑，热损失小，故热效率高，经济性好，容易起动。 4）工作粗暴，燃烧噪音大。,直接喷射式燃烧室形、四角形、球形及U形燃烧室等；,四角形燃烧室 1-螺旋进气道；2-喷油器；3-四角形燃烧室；S-涡流,1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。 2可抑制涡流的增强，减少NOX生成量。,直接喷射式燃烧室形、四角形、球形及U形燃烧室等；,球形油

6、膜燃烧室,1结构特点 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。它属于直接喷射式燃烧室，油膜蒸发混合方式。 2）采用强涡流螺旋进气道。 3）燃烧室底壁较薄，其背面有来自飞溅和从连杆小头喷油孔喷出的润滑油加以冷却。 4）采用单孔喷嘴或双孔喷嘴。 2混合气形成特点 1）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。 2）油膜逐层蒸发、逐层卷走、逐层燃烧，形成燃气涡流。 3）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。 4）其

7、进气管上多安装加热装置（如火焰加热器等）。,分开式燃烧室预燃室式和涡流式燃烧室。,预燃式燃烧室,1结构特点 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2540，活塞上方为主燃室。 2）喷油嘴安装在预燃室中心线附近，为便于冷起动，多装有电热塞。 3）预热室用耐热钢单独制成，装入气缸盖不和冷却水直接接触。 4）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。 2混合气形成特点 1) 利用压缩紊流先预燃。 2) 利用强烈的燃烧涡流，促使完全燃烧。 3）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

8、的能力。 4）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。,分开式燃烧室预燃室式和涡流式燃烧室。,涡流室式燃烧室,1结构特点 1）整个燃烧室也是分为两部分 球型涡流室在气缸盖内；活塞上方为主燃烧室。涡流室容积占总燃烧室容积的5080，用一个和数个切向大面积通道相通。属于空间混合方式。 2）喷油器和电热塞安装在涡流室内。 3）涡流室下半部分镶有耐热钢制成的镶块，和其座孔有一定的隔热间隙，并用螺钉定位。 4）活塞顶部多制有导流槽或分流凹坑，使涡流室中的气流喷出时形成二次涡流。 2混合气形成特点 1）利用强烈的定向涡流混合和燃烧。 2）利用二次流动，促使燃气更完全的燃烧

9、。 3）对喷油的雾化质量要求不高，可采用不易堵塞的单孔喷嘴，喷油压力较低（10MPa12MPa），喷油泵寿命较长，对不同着火性能燃料的适应性好。 4）适用于高速柴油机，转速可达5000r/min。 5）工作较平顺。热损失较大，经济性较差，须用较高的压缩比（1722），须加装电热塞。,一、柴油机燃料系功用、要求及组成,功用：储存、滤清柴油，提高油压，高压喷油、雾化。 要求： 按需供油； 定时喷油； 良好的喷油质量； 供油规律及供油持续时间合理、适当； 防“高速飞车，低速熄火”。,柴油机燃料系影片,柴油机燃油供给系的组成,柴油机燃油供给系包括： 喷油泵、喷油器和调速器等主要部件 燃油箱、输油泵、油

10、水分离器、燃油滤清器、喷油提前器和高、低压油管等辅助装置。 直列柱塞式喷油泵的柴油机燃油供给系： 喷油泵3由柴油机曲轴的定时齿轮驱动，输油泵5从燃油箱8吸出柴油，经油水分离器7再经燃油滤清器2，然后送入喷油泵3。柴油经过增压和计量之后经高压油管9供入喷油器1。 喷油泵前端装有喷油提前器4，后端与调速器6组成一体。,柴油机供给系的组成,组成 燃油供给装置：柴油箱、输油泵、柴油滤清器、喷油泵、喷油器等。 空气供给装置：滤清器、进气管、进气道等。 混合气形成装置：燃烧室。 废气排出装置：排气道、排气管、排气消声器等。,供给系组成简图,供给系油路,高压油路：喷油泵出口喷油器 油压：10MPa以上，喷油

11、泵建立 低压油路：油箱喷油泵入口 油压：0.150.3Mpa，输油泵建立 回油回路,直列柱塞式喷油泵的柴油机燃油供给系,分配式喷油泵的柴油机燃油供给系,二、喷油器,作用：雾化柴油、合理分布油雾。 要求：喷油质量好，供停迅速不滴漏，喷油规律好。 分类：开式、闭式 开式：高压油腔与燃烧室相通。 闭式：高压油腔与燃烧室隔断。 闭式又分为孔式与轴针式。,孔式,轴针式,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0.0010.003mm。,孔式喷油器,适用：直接喷射燃烧室，孔数18个，孔径0.20.8mm。 特点： 喷孔的位置和方向与燃烧室形

12、状相适应，以保证油雾直接喷射在球形燃烧室壁上。 喷射压力较高。 喷油头细长，喷孔小，加工精度高。,孔式喷油器构造,针阀偶件（针阀及针阀体）：高压油腔、承压锥面、密封锥面、喷孔等。 调压装置：调压弹簧、调压螺钉护帽、顶杆等。 喷油器体：进油管（带缝隙式滤清器）、回油管接头、定位销等。,孔式喷油器工作原理,喷油：喷油泵泵油环形高压油腔进油（承压锥面承受油压推力）针阀 上行密封锥面离座喷孔喷油。 针阀最大升程：针阀关闭时其凸肩与针阀体下端面的距离，大小决定喷油量多少。一般为0.40.5mm。 停喷：喷油泵停止泵油高压油腔油压下降调压弹簧伸张挺杆推针阀下行密封锥面落座喷孔关闭不喷油。 回油：少量高压油

13、经针阀偶件间间隙挤上，经回油管流回柴油箱或柴油滤清器，润滑、冷却针阀偶件并防“背压”增加。 调压：旋动调压螺钉或增减垫片，改变调压弹簧对针阀的压紧力，即可改变喷油压力。,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，其形状有倒锥形和圆柱形，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13mm，喷油压力较低1214MPa。,喷油器体：挺柱、弹簧、调压螺钉、锁紧螺帽、回油管接头,工作原理 1）喷油： 高压油喷油器体油道针阀体上部环槽针阀体油道针阀体下腔针阀体针阀锥面受压轴力弹力针阀升起环形缝隙喷孔燃烧室。 针阀升程=针阀上部凸肩与喷油器体下

14、端间隙0.30.4mm。 2）停喷： 高压油管油压骤降，针阀迅速关闭喷孔，迅速断油。 3）回油： 高压油从针阀与阀体间隙渗漏完成润滑后从回油管回至油滤器或油箱，否则，积存在针阀上部空间附加压力。导致喷油延迟、停供提前、断油不干脆。,轴针式喷油器特点,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。 喷孔直径较大，便于加工且不易堵塞。 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。 不能满足对喷油质量有特殊要求的燃烧室的需要。,三、喷油泵,1、喷油泵的功用与分类 功用： 根据柴油机的负荷大小，将一

15、定量的柴油增高到一定的压力，按照规定时间送至喷油器。 分类： 柱塞式喷油泵 喷油泵喷油器 转子分配式喷油泵,喷油泵影片,1、喷油泵的功用与分类,车用多缸柴油机对喷油泵的要求： 各缸供油顺序与发动机工作顺序相同； 各缸供油量均匀，不均匀度在标定工况下不大于3%4%； 各缸供油时刻一致，相差不大于0.5曲轴转角； 供油迅速，停喷干脆；,2、柱塞式喷油泵的基本结构与工作原理,组成：分泵、油量调节机构、驱动机构、泵体四部分,柴油机上与缸数相等的每组泵油机构 组成：柱塞偶件、柱塞弹簧及座、出油阀偶件、出油阀弹簧、出油阀压紧座、 减容体等。,分泵,柱塞偶件的结构,组成：柱塞及柱塞套 柱塞和柱塞套是一对精密

16、偶件，经配对研磨后不能互换，要求有高的精度和光洁度和好的耐磨性，其配合间隙为0.0020.003mm。 柱塞头部圆柱面上切有斜槽，并通过径向孔、轴向孔与顶部相通，其目的是改变循环供油量；柱塞套上制有进、回油孔，均与泵上体内低压油腔相通，柱塞套装入泵上体后，应用定位螺钉定位。 柱塞头部斜槽的位置不同，改变供油量的方法也不同。,分以下三个阶段 进油过程：柱塞下行，当柱塞把柱塞套上的进油孔打开后，柴油经油孔进入泵油室。 供油过程：柱塞上行关闭进油孔后，泵油室内的油压迅速升高，推开出油阀，高压柴油经出油阀进入高压油管。 回油过程：柱塞继续上行，当柱塞上的斜槽与回油孔相通时，高压油经回油孔流回低压油腔，出油阀关闭，供油结束。,喷油泵的泵油过程,柱塞上行时的行程,预备行程：柱塞从下止点开始上行至其上端面将进油孔关闭所移动的距离。 减压行程：从预备行程开始到出油阀开启柱塞所移动的距离。 有效行程：