柴油机燃料供给系统的构造与维修.

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1、 主编 屈殿银 尹维贵 【学习目标】 1.熟悉柴油机燃料供给系统的功用、组成和形式。 2.了解柴油机混合气的形成与燃烧室的结构。 3.掌握柴油机高、低压供油装置的结构原理。 4.掌握喷油泵供油提前角调节器和供油正时的检查调整方法。 5.了解柴油机电控系统。 6.熟悉废气涡轮增压系统结构与原理。 【本节目标】 熟悉柴油机燃料供给系统的功用与组成。 5.1 柴油机燃料供给系统的功用与组成 【基本理论知识】 1.柴油机燃料供给系统的功用 柴油机燃料供给系统的功用是将低压柴油变为高压柴油，并按发动机的 做功顺序定时、定量、定压，并以一定的喷油质量喷入燃烧室，使之与空 气混合并燃烧，并将燃烧后的废气排出

2、气缸。 2.柴油机燃料供给系统的组成 柴油机燃料供给系统由燃料供给、空气供给、混合气形成、废气排出 四部分组成，如图51所示。 1)燃料供给部分由柴油箱、输油泵、低压油管、柴油滤清器、喷油泵、高 压油管、喷油器及回油管等组成。 2)空气供给部分由空气滤清器、进气歧管等组成，增压柴油机还装有增压 器。 3)混合气形成部分由燃烧室组成。 4)废气排出部分由排气歧管和排气消声器等组成。 5.1 柴油机燃料供给系统的功用与组成 图5-1 柴油机燃料供给系统组成 1油箱 2低压油管 3柴油滤清器 4调速器 5喷油泵 6输油泵 7喷油提前角调节器 8高压油管 9燃烧室 10喷油器 11排气管 12排气门

3、13回油管 14空气滤清器 15进气管 5.1 柴油机燃料供给系统的功用与组成 3.柴油机燃料供给系统的油路 柴油机燃料供给系统的油路分低压、高压和回油油路三部分。 (1)低压油路 (2)高压油路 (3)回油油路 4.柴油机燃料供给系统工作情况 柴油机运转时，输油泵将柴油从油箱吸出，经滤清后送至喷油泵低压 油腔。在发动机进气行程时，空气从空气滤清器经进气管吸入气缸。发动 机在压缩行程时，压缩纯空气。喷油泵将低压柴油升为高压柴油，在压缩 行程快结束时送到喷油器，喷油器将高压柴油呈雾状喷入燃烧室与高温空 气在很短的时间内混合燃烧。随后将废气排入大气。 5.1 柴油机燃料供给系统的功用与组成 【本节

4、目标】 1.了解柴油机混合气的形成及燃烧过程 。 2.掌握典型燃烧室的结构形式。 5.2 柴油机混合气的形成与燃烧室 【基本理论知识】 1、柴油机混合气的形成 高压柴油喷入燃烧室能否完全燃烧主要取决于两个方面：一个是进入气 缸的空气量对喷油量的比例是否合适；另一个是高压柴油与空气混合是否 良好。形成良好可燃混合气使之完全燃烧的方法有以下三种。 (1)空间雾化混合 (2)油膜蒸发混合 (3)复合式 5.2 柴油机混合气的形成与燃烧室 2.柴油机燃烧室 柴油机燃烧室对可燃混合气的形成和燃烧都极为重要，一般有以下要 求：一是配合喷油形成良好的可燃混合气，以利于燃烧；二是结构紧凑， 以减少热量损失。

5、(1)直接喷射式 直接喷射式燃烧室结构较多，常见的有形、球形和U形燃 烧室，如图5-2所示。 1)形。 2)球形。 3)U形。 图5-2 直接喷射式燃烧室结构 a)形燃烧室 b)球形燃烧室 c)U形燃烧室 5.2 柴油机混合气的形成与燃烧室 图5-3 分开式燃烧室 a)涡流室式 b)预燃室式 (2)分开式燃烧室 分开式燃烧室由两部分组成，一部分位于活塞顶与气缸 盖底面之间，称为主燃烧室；另一部分在气缸盖中，称为副燃烧室。主、 副室之间由一个或几个孔道相连。分开式燃烧室常见的有预燃室式和涡流 室式两种，如图5-3所示。 1)涡流室式燃烧室。 2)预燃室式燃烧室。 5.2 柴油机混合气的形成与燃烧

6、室 图5-4 废气涡轮增压器结构 1发动机排气管 2喷嘴环 3涡轮 4涡轮机外壳 5转子轴 6全浮轴承 7扩压室 8压气机叶轮 9压气机外壳10进气管 (3)发动机进气增压 1)废气涡轮增压器的总体结构和 工作原理。废气涡轮增压器由喷 嘴环、涡轮、涡轮壳、中间壳、 转子轴、压气机壳、压气机叶轮 、扩压器等组成，如图5-4所示 。 2)进气谐波增压系统。 3)中冷器。 5.2 柴油机混合气的形成与燃烧室 【本节目标】 1.熟悉低压供油装置的组成。 2.掌握输油泵、柴油滤清器的构造、工作原理及使用维护。 5.3 柴油机低压供油装置 【基本理论知识】 柴油机低压供油装置由油箱、滤清器、低压油管、输油

7、泵等组成。起 到储存、输送和滤清柴油的作用。 1.油箱 柴油箱和汽油箱的结构和作用基本相同，用来储存柴油，其结构为钢 板冲压加工而成，加油口内装有滤网，用油箱盖封住，并有通气孔。 2.柴油滤清器结构与维护 柴油滤清器的功用是滤除柴油中的水分和杂质，以减少柴油机燃油供给 系统中精密偶件的磨损。滤清器的滤芯材料有棉布、绸布、毛毡、金属网 及微孔滤纸材料等。其中微孔滤纸滤芯成本低，滤清效果好，使用较广泛 。为保证滤清质量，柴油机上一般设有12个滤清器，此外有些柴油机还 安装有其他辅助滤清元件,如图5-6所示。 2.柴油滤清器结构与维护 柴油滤清器的功用是滤除柴油中的水分和杂质，以减少柴油机燃油供给系

8、统中精密偶件的磨 损。滤清器的滤芯材料有棉布、绸布、毛毡、金属网及微孔滤纸材料等。其中微孔滤纸滤芯 成本低，滤清效果好，使用较广泛。为保证滤清质量，柴油机上一般设有12个滤清器，此 外有些柴油机还安装有其他辅助滤清元件,如图5-6所示。 5.3 柴油机低压供油装置 图5-6 柴油滤清器 5.3 柴油机低压供油装置 图5-7 BOSCH FP/K22型输油泵 1泵体 2密封圈 3活塞 4顶杆 5活塞弹簧 6、15螺塞 7、16、36密封垫片 8挺柱组件 12锁簧 13止回阀 14止回阀弹簧 34滤芯 35滤芯筒 37弹簧 38锁紧环 39锁紧螺母 40双头螺柱 50手泵 3.输油泵 (1)输油泵

9、的结构及工作原理 输油泵的 功用是保证柴油在低压油路内循环，并 供应足够数量及具有一定压力的柴油给 喷油泵，如图5-7所示。 如图5-8所示，当喷油泵凸轮轴旋 转时，偏心轮使活塞作往复运动。偏心 轮克服滚轮弹簧的张力，通过推杆克服 活塞弹簧的张力，推动活塞下行，使泵 腔I容积减少，油压增高，关闭进油阀 ，压开出油阀，柴油由泵腔I流向泵腔 。 (2)输油泵的维护 5.3 柴油机低压供油装置 图5-8 供油压力的自动调整 1进油阀 2手泵活塞 3手泵杆 4手泵体 5手泵拉柄 6凸轮轴 7滚轮 8滚轮架 9滚轮弹簧 10推杆 11活塞 12出油阀弹簧 13出油阀 14回油道 15活塞弹簧 5.3 柴

10、油机低压供油装置 【本节目标】 1.熟悉喷油器、喷油泵的类型。 2.掌握喷油器、喷油泵的构造及工作原理。 3.掌握喷油器、喷油泵的使用与维护。 4.熟悉喷油泵的拆装要点。 5.4 柴油机高压供油装置 【基本理论知识】 1.喷油器的构造与维护 喷油器的功用是将喷油泵提供的高压柴油进行雾化，并以符合燃烧室 形状的喷雾锥角喷入燃烧室。喷油器分孔式喷油器和轴针式喷油器，如图 59所示。 (1)孔式喷油器 孔式喷油器的特点是喷孔数目多，最多可达8个；喷孔直 径小，一般在0.250.5mm之间，其数目和位置，根据燃烧室形状和要求 而定。孔式喷油器结构如图5-9a所示。 (2)轴针式喷油器 轴针式喷油器和孔

11、式喷油器相比，只是针阀偶件不同 。该针阀前端有一段圆柱面或倒锥面，即轴针。轴针式喷油器结构如图5- 9b所示。 (3)喷油器的使用维护 5.4 柴油机高压供油装置 图5-9 喷油器 a)孔式喷油器 1回油管接头 2衬垫 3调压螺钉锁紧螺母 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推杆 9壳体 10定位销 11针阀 12针阀体 13紧固螺套 14密封铜锥体 15、16油道 17滤芯 18进油管接头 b)轴针式喷油器 1调压弹簧 2顶杆 3喷油器体 4针阀体 5针阀 6紧固螺母 7油管接头 8滤芯 9垫圈 10调压螺钉 11管接头锁紧螺母 12回油管接头 5.4 柴油机高压供油装

12、置 2.喷油泵 喷油泵的外形如图510所示。 (1)喷油泵的功用 (2)喷油泵的分类 图5-10 喷油泵 5.4 柴油机高压供油装置 图5-11 柱塞式喷油泵 1油阀紧固座 2出油阀弹簧 3出油阀体 4出油阀座 5垫片 6柱塞套 7柱塞 8柱塞弹簧 9弹簧座 10滚轮架 11凸轮 12滚轮 13调节臂 14供油拉杆 15调节叉 16夹紧螺钉 17垫片 18定位螺钉 (3)柱塞式喷油泵构造与工作原理 柱塞式喷油泵由壳体、分泵、传动机 构、油量控制机构、操纵机构和调速 器等组成。多缸柴油机由多个分泵组 成，分别向各缸供油。柱塞式喷油泵 构造如图5-11所示。 5.4 柴油机高压供油装置 图5-12

13、 柱塞式喷油泵原理图 a)进油 b)压油 c)回油 1柱塞 2柱塞套 3斜槽 4、8油孔 5出油阀座 6出油阀体 7出油弹簧 1)分泵的构造和工作原理。发动机运转时，发动机曲轴通过正时齿轮和传动 机件带动喷油泵凸轮轴，凸轮轴凸轮通过传动件带动柱塞在柱塞套中上下往 复运动。其泵油过程分进油、压油、回油三个阶段组成，如图5-12所示。 5.4 柴油机高压供油装置 图5-13 供油量调节机构 a)拨叉式 b)齿条式 1柱塞 2套筒 3供油拉杆 4调节叉 5调节臂 6齿杆 7扇形齿轮 8传动套 2)供油量的调节机构。由于汽车发动机工作负荷的不断变化，所需的供油 量也必须随着发动机工作负荷的变化而变化。

14、柱塞泵每一循环的供油量与 柱塞的压油行程有关，压油行程增长供油量增多，反之供油量则减少。供 油量调节机构的形式主要有拨叉式和齿条式两种，如图5-13所示。 5.4 柴油机高压供油装置 图5-14 出油阀偶件 1出油阀座 2出油阀芯 3减压环带 4切槽 3)出油阀。出油阀偶件由出油 阀体和阀座组成，位于柱塞偶 件的上方。如图5-14所示，出 油阀体头部的密封锥面与出油 阀座的接触表面经过精细研磨 ，中间有一环形减压带，尾部 铣出4个三角形槽，使导向部分 的横截面为十字形。出油阀体 被出油阀弹簧压紧在阀座上。 5.4 柴油机高压供油装置 图5-15 喷油泵滚轮传动机构 1柱塞 2下弹簧座 3挺柱

15、4泵体 5滚轮 6滚轮衬套 7滚轮轴 8凸轮轴 9凸轮 4)喷油泵传动机构和喷油时刻的调整机 构。 喷油泵传动机构。 喷油泵喷油时刻的调整机构。调整 喷油泵喷油时刻就是改变柱塞套筒的 轴向相对位置。调整方法有两种： 改变喷油泵凸轮轴和柴油机曲轴的相 对位置。 改变滚轮传动部分的高度。改变滚 轮传动部分的高度就可以单独改变某 一分泵的供油量。图5-15所示为喷油泵 滚轮传动机构、图5-16所示为带调整螺 钉的喷油泵传动机构。 5.4 柴油机高压供油装置 图5-16 带调整螺钉的喷油泵传动机构 1泵体 2挺柱体 3锁紧螺母 4调整螺母 5滚轮体 6滚轮销 5.4 柴油机高压供油装置 图5-17 V

16、E分配式喷油泵系统示意图 (1)分配式喷油泵的构造 VE分配式喷油泵系统的油路如图5-17所示。 5.4 柴油机高压供油装置 图5-18 传动供油部分 分配泵是系统中的核心部件，它主要由以下四部分组成： 1)传动供油部分(见图5-18)。 5.4 柴油机高压供油装置 图5-19 调速控制部分 2)调速控制部分(见图5-19)。 5.4 柴油机高压供油装置 图5-20 滚轮座及提前器 3)滚轮座及提前器(见图5-20)。 5.4 柴油机高压供油装置 图5-21 输油泵(左)及调压阀(右) 4)输油泵及调压阀(见图5-21)。 5.4 柴油机高压供油装置 图5-22 柱塞分配套筒和平面凸轮盘的相对位置 (2)供油及分配的基本原理 VE分配泵柱塞分配套筒(即柱塞套)和平面凸 轮盘的