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1、朝阳工程技术学校 汽车发动机构造与维修 情境七 知识目标能力目标 能正确进行柴油机燃油 供给系统的拆装与调试 能正确描述柴油机燃油 供给系统主要部件结构 特点 掌握柴油机燃油供给系 统的功用 掌握柴油机燃油供给系 统的组成及工作原理 建议学时（理论26学时、实训10学时） 能对柴油机燃油供给系 统典型故障进行诊断与 排除 理解柴油机电控燃油系 统的结构及工作原理 掌握柴油机燃油供给系 统常见故障现象及原因 掌握柴油机燃油供给系 统主要部件的结构 任务1 柴油机燃油供给系统概述 任务2 柴油机燃油供给系统的主要部件 任务3 柴油机燃油供给系统的检修 任务4 柴油机燃油供给系统典型故障分析 情境七
2、 柴油机起动困难故障的检修 任务5 柴油机电控燃油系统 情境引入 客户反映一辆货车行驶不足4万公里时，柴油 发动机连续出现无法正常起动现象。维修技师对 柴油发动机进行检查后发现柴油机喷油泵出现故 障，其它各系统均正常，进一步检测分析后，确 认是出喷油泵柱塞及出油阀磨损严重导致密封不 良，造成发动机起动困难。本学习情境需要掌握 的学习任务是柴油机燃油系统的检修。 任务1 柴油机燃油供给系统概述 一、功用 柴油机供给系同样要完成柴油供给和空气供给以及 可燃混合气的形成、燃烧和废气的排出任务。 二、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：空气滤清器、进气管
3、道。 混合气形成装置：燃烧室。 废气排出装置：排气管道、消音器。 燃油滤清器 低压油管 高压油管 喷油泵 喷油器 回油管 燃油箱 输油泵 油水分离器 调速器 限压阀 喷油提前器 三、柴油 1.使用性能指标 3.牌号 发火性指柴油的自燃能力；16烷值越高，发火性越好。 蒸发性指柴油的汽化能力；其指标由柴油的蒸馏实验来确定 。粘度决定柴油的流动性；粘度越小，流动性越好。 凝点指柴油冷却到开始失去流动性的温度。 2.分类 按其所含重馏分的多少分为重柴油和轻柴油。 根据凝点编定。如10号、0号、-10号、-20号等。 轻柴油是原油经过常压蒸馏在一定温度条件下切割的 馏分，或与二次加工柴油组分按照一定比
4、例调和而成。 轻柴油为淡黄色液体，主要由碳十五至碳二十四的烃 类组成，燃烧性能较好。轻柴油含硫、有机酸很少，基本 不含无机酸或碱，因此对机件和储油设施无腐蚀性。产品 具有足够的黏度，能保证在柴油发动机内雾化良好，燃烧 平稳，不磨损高压油泵和喷嘴。 轻柴油适合储存于阴凉通风的地方，储油容器应密闭 ，减少与空气接触。在装卸、储运及使用过程中要防止机 械杂质和水分混入，并严禁混入汽油。 重柴油是由原油经过常减压蒸馏所得的直馏重质馏分， 或与二次加工重质柴油组分、或与适量轻质柴油组分调和 而成。 重柴油主要由碳十八至碳四十的烃类组成，燃烧性能好 ，热值高，用做发动机燃料，功率大，黏度适宜，能保证 良好
5、的喷油雾化，使燃料燃烧完全，不冒黑烟，不磨损机 件，不易生成明显的结焦与积炭。重柴油主要用做中、低 速压燃式柴油发动机燃料。 重柴油的储油容器应定期清洗，防止油泥沉淀物集聚和 霉菌滋生，严禁混入汽油。在重柴油接卸、储运和使用过 程中，必须防止机械杂质和水分混入。还应注意防火、防 静电，保证重柴油使用安全。 重柴油 heavy diesel fuel 密度较大的一类柴油，由天然石油、人造石油等经分馏或裂 化而得。与轻柴油相比，质量要求较宽，十六烷值较低，粘 度较大、凝固点较高。为黄色、易燃液体， 粘度适宜， 喷 油雾化优良化， 燃烧完全， 含硫量低，不腐蚀设备，残炭 较低。重柴油是中、低速（10
6、00r/min 以下） 柴油机的燃 料，一般按凝点分为10 号、20 号和30 号三个牌号，转速 越低，选用的重柴油凝点越高。用于农田排灌、渔轮、船舶 等，也用作锅炉燃料。为常减压装置生产的直馏重柴油， 或与催化裂化生产的重柴油等按比例调合而成。质量执行GB 447-77 （88） 标准，按凝点分10号、20号、30号等3个牌 号。 馏分：分馏石油、煤焦油等液体时，在一定温度范围内蒸 馏出来的成分。 例如，在分馏石油时，温度在50200之间得到的 馏分就是汽油；温度在200310之间得到的馏分是煤 油。 馏分大指的是蒸馏温度范围宽，得到的可能是混合物 ；馏分轻指的是蒸馏温度范围窄，此时容易控制
7、蒸馏物中 的杂质，得到纯净物。 石油成分复杂，炼油厂根据不同成分有不同沸点，设 置多个阶段，从低到高依次蒸馏。成分简单、支链短的先 馏出，叫轻质油，如汽油、润滑油等。越往后越重，像柴 油、机油等等， 最后剩下的就是沥青。 四、可燃混合气的形成与燃烧 高温压缩空气 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 。 雾状柴油 燃 烧 喷射 物理化学变化 持续喷射 雾状柴油 喷射 可燃混合气形成方法有：空间雾化和油膜蒸发。 柴油燃烧的主要特点是： （1）燃料的混合和燃烧是在气缸内进行的。 （2）混合与燃烧的时间很短0.00170.004秒 （气缸内）。 （4）可燃混合气的形成和燃烧过程是同时
8、、连续 重叠进行的，即边喷射，边混合，边燃烧。 （3）柴油粘度大，不易挥发，必须以雾状喷入。 可燃混合气的形成与燃烧大体分四个时期 （1）备燃期 从喷油开始开始着火燃烧为止 （2）速燃期 从燃烧开始气缸内出现时为止 （3）缓燃期 从出现出现为止 （4）后燃期 缓燃期以后的燃烧 五、燃烧室 分类： 统一式燃烧室 型 球型 涡流室燃烧室 预燃式燃烧室 分隔式燃烧室 任务2 柴油机燃油供给系统的主要部件 一、柴油滤清器 1、作用： 除去柴油中的尘土、水分或其他机械杂质和温度变化及空 气的接触过程从柴油中析出少量的石蜡，以降低对精密偶 件的磨损，从而提高功率，降低油耗。 柴油粗滤器 柴油细滤器 2、分
9、类 限压阀 出油口 盖 进油口 壳体 滤芯 中心杆 放油螺塞 3、柴油滤清器结构 4、两级柴油滤清器 第一级粗滤器 （纸质滤芯） 第二级细滤器 （航空毛毡及 纺绸滤芯） 二、输 油 泵 保证低压油路中柴油的正常流动，克服柴油滤清器和管路 中的阻力，并以一定的压力向喷油泵输送足够量的柴油。 1、作用： 输油量约为柴油机全负荷最大耗油量的34倍。 2、结构型式： 活塞式、转子式、滑片式、齿轮式等 3、活塞式输油泵的组成： 机械泵总成 手油泵总成 手柄 手油泵活塞 手油泵体 进油阀 出油阀 出油管接头 进油管接头 滚轮 挺杆弹簧 推杆 活塞 泵体 活塞弹簧 螺塞 （1）吸油和压油行程 偏心轮转过，活
10、塞上行，下腔容积增大，产生真空，进 油阀开启，柴油经进油口进入下泵腔。同时，上泵腔容积缩 小，压力增大，出油阀关闭，上泵腔中的柴油经出油口压出 。 （2）准备压油行程 偏心轮推动滚轮、挺杆和活塞向下运动，下泵腔油压 增高，进油阀关闭，出油阀开启，柴油从下腔流入上腔。 4、活塞式输油泵工作原理 （4）手油泵工作 手柄 喷油泵凸轮轴 偏心轮 手油泵 进油阀 进油口 出油口 出油阀 推杆 挺杆 滚轮 泵体 活塞 活塞 弹簧 A B 用手油泵上下运动来泵油 清除燃油系统内的空气 （3）输油量的自动调节 输油泵供油量大于 喷油泵需要量时，上泵 腔油压增高，与活塞弹 簧弹力相平衡时，活塞 便停止泵油。 输
11、油泵工作情况示意图 三、喷 油 泵 功用： 按照发动机的工作顺序，负荷大小，定时、定量、定压地 向喷油器输送高压柴油。 分类： 柱塞式喷油泵 喷油泵- 喷油器 转子分配式喷油泵（VE） 输油泵 调速器 A型喷油泵 泵体 分泵 驱动轴 泵体部分 分泵 油量调节机构 传动机构 组成： （一）泵体部分 形式：整体式、可分开式。 A型喷油泵的构造 柱塞偶件 驱动机构 出油阀偶件 油量调节 机构 分泵：每个气缸所对应的 一套柱塞副、出油 阀副等零件组成的 高压泵油机构。 分泵组成：高压油管接头、 减容体、出油阀弹簧 、 出油阀副、柱塞副、 柱塞弹簧及座、挺杆 。 （二）分泵的构造 （以柱塞式喷油泵为例）
12、 直槽 45斜槽 径向油孔 精密配合偶件：配合间隙为 0.00150.0025mm 要求：成对使用，不能互换。 拆装维修时要作好记号。 （1）结构 柱塞直槽、45斜槽（两槽相通） 柱塞套径向油孔（与低压油腔相 通）定位槽 1. 柱塞偶件 柱塞上行 a.从下止点到柱 塞头部封闭径 向油孔之前。 b.从柱塞头部封 闭径向油孔到柱 塞斜槽露出径 向孔之前。 c.从柱塞斜槽露出 径向油孔到柱塞 上行至上止点。 abc （2）工作原理 a.从上止点到柱 塞斜槽封闭径 向油孔之前。 c.从柱塞头部露 出径向油孔到 运行下止点。 b.从柱塞斜槽封 闭径向孔到柱 塞头部露出径 向油孔之前。 acb 柱塞下行
13、调节供油量方法： 转动柱塞改变hg改变 循环供油量g。 停油：直槽对准油孔。 hg （3）油量调节 供油有效行程：柱塞顶面封闭 柱塞套径向油孔至柱塞斜槽露 出径向油孔前柱塞上移的行程 ，用hg表示。 hg决定了喷油泵 每循环供油量（g）。 减容体 出油阀 弹簧 出油阀 出油阀座 作用：防止燃油倒流，保证供油 迅速，停油干脆。 出油阀体密封锥面、十字截 面、减压环带 出油阀座内密封锥面、内圆 柱面 出油阀弹簧 2. 出油阀偶件 出油阀上升：减压环离座孔前，油管内 减容增压，减压环离座孔，达喷油压 力，迅速喷油。 出油阀下落：减压环入座孔，切断油 路，防止燃油倒流，保证下次供油迅 速。减压环落座，
14、管内增容减压，停 油干脆，防止二次喷射和滴漏现象。 3.减容器： 出油阀工况： 作用：减小高压腔的容积，限制出油阀升程。 （三）油量调节机构 种类：拨叉式、齿杆式。 拨叉式组成：油量调节拉杆、拨叉、调节臂。 齿杆式组成： 油量调节齿杆、 调节齿圈、 旋转衬套、 凸块。 （四）传动机构驱动柱塞往复运动 滚轮传动部件：滚轮、长槽、（垫块 ） 凸轮轴(按作功顺序排列凸轮) 滚轮式挺杆凸轮轴 改变挺杆高度，可以改变供油提前角。 h h h h 传动机构由凸轮轴和滚轮体总成组成。 喷油泵凸轮轴是曲轴通过齿轮驱动的，曲轴转两圈，各缸喷油 一次，凸轮轴只需转一圈就喷油一次，二者速比为21。 滚 轮 调整螺钉
15、滚轮架 转子分配式喷油泵 （一）、径向压缩式分配泵 （略讲） 滑片式二级输油泵； 高压泵 油量控制阀 供油提前角自动调节机构 1、组成： 2、工作过程 ： 进油、泵油和配油三个过程。 3、优缺点： 零件数目少，结构紧凑，通用性高，防污性好等优 点；由于对分配转子和分配套筒、柱塞和柱塞孔的配合 精度要求较高，滚柱座结构复杂及内凸轮加工不便等缺 点。所以近年来已很少应用。 （二）、轴向压缩式分配泵（VE泵 ） 1、结构 ： 驱动机构；第二级滑片式输油泵；高压泵头 ； 供油提前角自动调节机构；调速器。 高压泵头 第二级滑片 式输油泵 供油提前角自 动调节液压缸 最大供油量 调节螺钉 四缸柴油机用VE
16、泵实物图 六缸柴油机用VE泵实物图 喷油器 燃油箱 一级膜片式输油泵 油水分离器 燃油滤清器 回油管 A向 A向 平面凸轮盘、滚轮架及滚轮使分配柱塞既转动 又轴向移动，滚轮架固定不动；四缸发动机，分配 柱塞转一周，往复运动四次。 2、工作原理 （1）供油过程 当平面凸轮盘的凹下 部分转至与滚轮接触时，柱 塞弹簧将分配柱塞向左推移 ，柱塞腔容积增大。进油槽 与柱塞套上的进油孔相通， 柴油经油道流入柱塞右端腔 室和中心油道内。 （2）泵油过程 平面凸轮盘凸起部分与 滚轮接触时，分配柱塞边转 边右移。进油孔关闭，柱塞 腔内燃油压力升高，柱塞上 分配孔与柱塞套上的出油孔 之一相通，高压柴油即经中 心油道、分配孔、出油阀流 向喷油器，喷入燃烧室。 （3）停油过程 柱塞在平面凸轮的 推动下继续右移，左端 的泄油孔移出油量调节 套筒与分配泵内腔相通 时，柱塞腔内的高压油 立即经泄油孔流入泵体 内腔中，柴油压力立即 下降，供油停止。 （4）泵油提前角自动调节过程 稳定运转
