发动机构造与维修(第二版下册)

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1、单元六 柴油机燃料供给系统的构造与维修,课题 1 概 述 课题 2 可燃混合气的形成与燃烧室 课题 3 柴油机低压供油装置的构造与维修 课题 4 柴油机高压供油装置的构造与维修 课题 5 调速器的构造与维修 课题 6 PT燃油供给系统的简介 课题 7 废气涡轮增压系统的构造与维修 课题 8 柴油机供给系统综合故障诊断 课题 9 柴油机电控系统简介 复习思考题,返回到首目录,课题1 概 述,6.1.1 柴油机的特点 柴油机与汽油机相比，具有燃油经济性好、功率范围广、 排气污染小、使用寿命长等优点，广泛用于大客车、重型汽 车，有些轿车也逐渐使用柴油机。由于柴油粘度大，不易蒸发，也决定了其组成、结构

2、和工作原理等与汽油机有很大的区别。 1柴油机的工作特点 柴油机与汽油机的区别主要是：混合气形成方式和燃烧方 式不同。 (1)内部形成混合气 柴油机在进气行程中，吸入气缸的是空气，在压缩行程接近上止点时，才将柴油以雾状直接喷入燃烧室中，即混合气是在气缸内部形成的。 (2)压缩自燃 柴油自燃温度较汽油低，所以柴油机采用压缩空气达到柴油自燃温度，自行发火燃烧。因此，柴油机没有点火系。,课题1 概 述,2柴油机的性能特点 决定它性能有以下主要特点： 1）故障少。柴油机无点火系统，所以工作比较可靠， 故障较少。 2）经济性好。柴油机压缩比大，所以热量利用率高； 由于进入气缸的空气量多，保证了喷入的柴油能

3、充分燃 烧；这两方面原因，使柴油机燃油消耗率比汽油机低 (约低30)，所以柴油机的经济性比汽油机好。 3）排放污染小。由于柴油机空气供给充足，所以燃烧 后生成的CO和HC比汽油机少得多；但生成氮氧化合物 和碳烟多。 4）燃料供给系统结构复杂、精度要求高。 5）柴油机工作粗暴，噪声和振动较大。,6.1.2.柴油机燃料供给系的功用与组成 1功用 柴油机燃料供给系统是柴油机的重要组成部分， 其主要功用是：不断供给发动机清洁燃料和空气， 根据柴油机不同工况的要求，定时、定量、定压将 柴油以一定喷油质量喷入燃烧室，使其与空气迅速 混合并燃烧，作功后将燃烧废气排出气缸。 2基本组成 柴油机燃料供给系统的基

4、本组成如图61所示， 主要由燃油供给装置、空气供给装置、混合气形成 装置和废气排出装置四部分组成。,课题1 概 述,课题1 概 述,图6-1 柴油机燃料供给系统的组成 1-油箱 2低压油管 3柴油滤清器 4输油泵 5喷油泵 6喷油泵回油管 7高压油管 8 燃烧室 9排气管 10喷油器 11喷油器回油管 12进气管 13空气滤清器,课题1 概 述,(1) 燃油供给装置 主要功用是完成燃料的贮存、滤 清和输送工作，并将燃料以一定压力和喷油质量定时、定 量地喷入燃烧室。根据发动机工作时的燃油压力不同，燃 油供给装置可分为低压油路和高压油路两部分。低压油路 主要包括油箱、输油泵、柴油滤清器和低压油管等

5、，高压 油路主要包括喷油泵、喷油器和高压油管等。 (2) 空气供给装置 主要功用是供给发动机清洁的空气。 包括空气滤清器和进气管等。为增加进气量，提高经济性， 许多柴油发动机装有进气增压装置。 (3) 混合气形成装置 主要功用是使燃油与空气混合形成 混合气。柴油机的混合气形成装置就是燃烧室。 (4) 废气排出装置 主要功用是将燃烧废气排出气缸。包 括排气管和排气消声器等。 柴油机的空气供给装置、排气装置与汽油机基本相同。,课题1 概 述,3工作过程 柴油机工作时，输油泵将柴油从油箱内吸出，经柴油滤清器滤清后，以O1 5O30MPa的低压经低压油管送入喷油泵；喷油泵将柴油压力提高到1O MPa以

6、上，按不同工况所需的柴油量经高压油管输送给喷油器，喷油器将柴油以雾状喷入燃烧室，与高温空气混合后自行着火燃烧。 输油泵提供的多余部分柴油经喷油泵回油管流回油箱。喷油器多余的少量柴油经喷油器回油管流回油箱。,课题2 可燃混合气的形成与燃烧室,6.2.1 可燃混合气的形成与燃烧 目前柴油机可燃混合气的形成方法基本上有两种： 空间雾化混合 将柴油以雾状喷向燃烧室空间，并在空间蒸发形成混合气。为使混合均匀，要求柴油喷注与燃烧室形状相适应，并利用燃烧室中的空气运动促进混合。 油膜蒸发混合 将柴油大部分喷到燃烧室壁面上形成油膜，油膜受热并在强烈的旋转气流作用下，逐渐蒸发，与空气形成比较均匀的可燃混合气。

7、在中小型高速柴油机中，使用空间雾化和油膜蒸发兼用的混合方法，只是多少、主次各有不同。目前，多数柴油机仍以空间雾化混合为主，仅球形燃烧室以油膜蒸发混合主。,课题2 可燃混合气的形成与燃烧室,6.2.2.柴油机燃烧室 柴油机燃烧室的形状对可燃混合气的形成和燃烧有着直接的影响，燃烧室按结构形式分为两大类：统一式燃烧室和分隔式燃烧室。 1统一式燃烧室 统一式燃烧室是由气缸盖底平面和活塞顶内的凹坑及气缸壁组成的。凹坑的形状多采用形和球形，如图6-2所示。,图62 统一式燃烧室 a) 形 b) 球形 1燃烧室 2喷油器 3活塞 4气缸体 5气门,课题2 可燃混合气的形成与燃烧室,2分隔式燃烧室 分隔式燃烧

8、室由两部分组成，即主燃烧室和副燃烧室。主燃烧室位于活塞顶与气缸盖底面之间，副燃烧室位于气缸内。主、副燃烧室之间用一个或几个直径较小的通道相连。燃油是先喷入到副燃烧室内，燃烧后再进入主燃烧室。分隔式燃烧室的结构型式有涡流室式和预燃室式两种，如图6-3所示。,图6-3 分隔式柴油机燃烧室 a)预燃室式燃烧室 b)涡流燃烧室 1-预燃烧室 2-油泵 3-通道 4-主燃烧室 5-喷油器 6-副燃烧室 7-预热室 8-气流运动轨迹,课题3 柴油机低压供油装置的构造与维修,柴油机低压供油装置有油箱、滤清器、低压油管、输 油泵等组成。作用是给高压油路提供较低压力的柴油。 6.3.1 柴油滤清器的构造与维修

9、柴油滤清器的功用是:滤除柴油中的杂质、水分和蜡减小各精密偶件的磨损。柴油滤清器有粗细之分，柴油粗滤器用来清除柴油中颗粒较大的杂质，滤芯常用纸质；柴油细滤器用来清除柴油中微小杂质，滤芯用毛毡或纸质。目前很多柴油机设有双级滤清器，也有只设单级滤清器。柴油机低压供油装置有油箱、滤清器、低压油管、输油泵等组成。作用是给高压油路提供较低压力的柴油。,课题3 柴油机低压供油装置的构造与维修,1双级柴油滤清器的构造 常用的双级柴油滤清器如图64所示，滤清器是由两个结构基本相同的滤清器串联成一体，第一级粗滤器采用纸质滤芯，第二级细滤器采用毛毡滤芯或纸质滤芯。,图6-4 常用双级柴油滤清器 1滤芯衬垫 2中心螺

10、栓 3壳体 4滤芯内筒 5毛毡滤芯 6滤芯密封圈 7壳体密封圈 8油管接头 9油管接头垫 10放气螺钉 11螺塞 12限压阀 13滤清器盖 14纸质滤芯,课题3 柴油机低压供油装置的构造与维修,2柴油滤清器的维修 维护柴油滤清器时应注意： 1）清洗纸质滤芯时，应将纸质滤芯上下端面的中心孔堵住，以防清洗中脏物或脏油进入滤芯内腔，清洗后用压缩空气吹干。有些发动机的柴油滤清器滤芯为一次性的，定期更换即可。 2）应检查柴油滤清器接头是否有渗漏、各密封圈是否损坏，若有损坏应更换。 3）检查限压阀，球阀应在导孔内移动灵活，球阀弹簧不应有变形或损坏。 4）组装滤清器时，各密封圈必须完好齐全，并安装到位。各螺

11、纹件的拧紧以不发生渗漏为准，过度拧紧易造成损坏。 5）滤清器安装回燃油系统后，应松开滤清器上的放气螺钉，用手油泵泵油，直到放气螺钉处不再有泡沫油流出时，拧紧放气螺钉，继续用手油泵泵油，直到低压油路充满柴油为止，最后应拧紧手泵柄螺塞，以防柴油机工作时再吸入空气。,课题3 柴油机低压供油装置的构造与维修,6.3.2 活塞式输油泵的构造与维修 1活塞式输油泵的构造 活塞式输油泵的构造如图65所示。活塞式输油泵主要由体、活塞、进油阀、出油阀和手油泵等组成。,图6-5 解放CA6110A 型柴油机输油泵结构 1进油空心螺栓 2、9、19垫圈 3弹簧挡圈 4挺柱总成 5出油止回阀 6、13、18弹簧 7O

12、形密封圈 8管接头 10出油空心螺栓 11手油泵 12O形密封圈 14进油止回阀 15输油泵体 16推杆 17活塞 20螺塞,课题3 柴油机低压供油装置的构造与维修,活塞式输油泵的工作原理如图66。喷油泵凸轮轴转动时，轴上的偏心轮驱动滚轮、滚轮架、推杆和活塞向下运动，活塞下腔容积减小，油压升高，进油阀被关闭，出油阀被压开，柴油由活塞下腔通过出油阀流向活塞上腔。当喷油泵凸轮轴上的偏心轮转过时，在活塞弹簧的作用下，推动活塞向上运动，活塞上腔内的油压升高，出油阀关闭，活塞上腔内的柴油经出油管输出；同时，由于活塞下腔内的容积增大，形成一定的真空度，将进油阀吸开，油箱内的柴油经进油管和进油阀被吸入活塞下

13、腔。,课题3 柴油机低压供油装置的构造与维修,图6-6 活塞式输油泵的工作原理图 (a)泵油 (b)吸油 (c)泵油量大于吸油量 1活塞 2活塞弹簧 3出油阀 4手泵腔 5手泵活塞 6滚轮架 7凸轮轴 8进油阀 9活塞上腔 10活塞下腔 11油道,课题3 柴油机低压供油装置的构造与维修,2活塞式输油泵的维修 (1)二级维护时，应清洗检查输油泵。检查时，用手指压下推杆，应将活塞完全压进；松开手油泵手柄，手柄应完全弹出。否则，应拆检活塞、推杆。 (2)检查进、出油阀 进、出油阀若密封不严，可将阀与阀座进行研磨；若有 损坏，应更换新件；更换新阀后，新阀与阀座也应进行研磨。 (3)检查泵体 若泵体有裂

14、纹和螺纹乱扣现象，应检修或更换泵体。 (4)检查手泵活塞上的密封圈 若密封圈有损坏或磨损重，应更换新件。 (5)检查各弹簧 若弹簧有变形或折断，应更换新弹簧。,课题3 柴油机低压供油装置的构造与维修,3活塞式输油泵密封性的检查 检查输油泵的密封性时，旋紧手油泵的手柄，堵住出油口，将其浸入清洁的柴油中，如图67所示。,图6-7 输油泵密封性检查 1输油泵 2玻璃量杯 3压缩空气软管 4容器,课题3 柴油机低压供油装置的构造与维修,4活塞式输油泵性能的检验 输油泵的性能一般在喷油泵试验台上进行，如图68所示。,图6-8 活塞式输油泵性能的检验 1油箱 2进油口软管 3出油口软管 4调压阀 5压力表

15、 6回油管 7塑料软管 8量杯,课题3 柴油机低压供油装置的构造与维修,将输油泵安装到喷油泵上，在进油口和出油口上分别接一直径为8l0mm、长为2m的软管，进油口软管的另一端放入距输油泵l m以下装满柴油的油箱内，出油口软管的另一端插入一个比输油泵高l m的量筒内，进行以下检验： (1)吸油能力 驱动输油泵工作，转速为lOOrmin时，如果在40s以内能吸进并泵出油，说明输油泵工作正常；如果需要120s以上，才能吸进并泵出油，应检修输油泵。 (2)供油压力 将压力表装在输油泵出口一侧，然后使输油泵以600rmin的速度运转，观察出油压力值，正常压力值应为160kPa，如果出油压力低于120kPa，应检修输油泵。 (3)供油量 让喷油泵以规定转速运转，并用调压阀将输油压力调到规定值，检验其输油量，若输油量不符合规定标准，应检修输油泵。如CA6110柴油机输油泵，转速为100rmin、输油压力为160kPa时，输油量应不低于O.12Lmin 。,课题3 柴油机低压供油装置的构造与维修,(4)手油泵性能 停止发动机运转，将手泵柄拧出，60100次min的速度压动手柄，观察是否能在25次前吸进并泵出油，如果在泵动60次仍不能吸进和泵出油，应检修手油泵。 输油泵的安装 输油泵安装时，必须注意输油泵体和喷油泵体之间的垫片的厚度，垫片过薄，输油泵推杆行程