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1、单元七 柴油机燃料供给系 柴油 发火性：十六烷值，十六烷值越高， 发火性越好。 蒸发性：蒸发性越好，越有利于燃烧 。 凝点：表明柴油的低温流动性 1.作用与组成 （1）作用：贮存、滤清柴油，并按柴油机不同的工况 要求，以规定的工作顺序，定时、定量、定压地， 并以一定的喷油质量将柴油喷入燃烧室，使其与空 气迅速混合并燃烧，最后将燃烧后的废弃排入大气 （2）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、进气管道。 混合气形成装置：燃烧室。 废气排出装置：排气管道、消音器 一、概述 课题一 柴油机燃料供给系的结构与燃烧室 2.工作原理 低压油路：油压
2、是由输油泵建立的，而输油泵的 出油 压力一般为01503MPa，故这段油路称 为低压油路，只用以向喷油泵供给滤清的燃油。 油箱 粗滤器 输油泵 细滤器 高压油路：油压是由喷油泵建立的，一般在10MPa 以上，故称此段油路为高压油路。 喷油泵 喷油器 喷油（回油 ） 高压油管 二、柴油机混合气的形成和燃烧室 1.混合气的形成和燃烧 （1）形成特点：时间短、混合气不均匀、燃烧不均匀 （2）形成方式： 空间雾化混合油膜蒸发混合复合式 过程 柴油喷到燃烧 室空间，混合 不均匀 柴油喷到室壁上，5 先形成混合气燃 烧，再促使油膜形 成混合气 两种方式混 合使用，以 空间雾化为 主 提高方 法 1.喷油束
3、与室 形状相适应 2.室内空气运 动，促进混合 燃烧室形状应有利 于形成旋转气流 2.混合气的燃烧 高温压缩空气 雾状柴油 燃烧 喷射 物理化学变化 持续喷射 雾状柴油 喷射 （1）主要特点是： 燃料的混合和燃烧是在燃烧室(气缸内)进行的。 混合与燃烧的时间很短0.00170.004秒（气缸内） 柴油粘度大，不易挥发，必须以雾状喷入。 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。 （2）燃烧过程 备燃期 （滞燃期） 从喷油开始开始着火燃烧为 止 速燃期 从燃烧开始气缸内出现 时为止 缓燃期 从出现 出现 为止 后燃期 缓燃期以后的燃烧 2、燃烧室 分类： 统一
4、式燃烧室 （直喷式） 型 球型 涡流室式燃烧室 预燃室式燃烧室 统一式燃烧室由凹顶 活塞顶部与气缸盖底 部所包围的单一内腔 ，几乎全部容积都在 活塞顶面上。 U型 分隔式燃烧室 两个空间，一个在 缸盖中（副燃烧室 ），一个在活塞顶 （主燃烧室），两 部分间有孔道相连 。 统一式燃烧室 型燃烧室：形状简 单、易于加工；结构 紧凑；热效率高；工 作粗暴；要求喷油压 力高。 球型燃烧室：靠 油膜蒸发混合， 工作柔和，起动 困难。喷油压力 高 U型燃烧室： 混合气形成方式 属于复合式；采 用单孔轴针式喷 油器；起动性好 。 燃烧室类 型 型 球型 四角型 U型 剖面形状纵剖面 型 纵剖面大半 圆形 纵
5、剖面近似 型 纵剖面U形 混合气形 成 空间雾化混合 油膜蒸发混 合 空间雾化混 合 复合式 喷油器类 型 孔式（压力高，多 孔） 孔式（少孔 ） 孔式（多孔 ） 孔式 进气道类 型 切向进气道螺旋进气道螺旋进气道扭切进气道 优点 起动性能好、经济 性好，形状简单易 加工，结构紧凑 工作平稳、 柔和，燃烧 彻底 较高的经济 性和动力性 控制了Nox的 生成 起动性、动 力性、经济 性好 适应对象中小型高速柴油机应用不广高速柴油机应用较广 缺点工作粗暴，孔易堵 起动性差， 工况适应性 差 分隔式燃烧室 预热室式燃烧室 涡流室式燃烧室 特点：油压要求不高；故障少； 工作较平稳；散热面积大；油耗 高
6、；起动性差。 两种类型 涡流室式预燃室式 组成 副燃烧室体积大，5080 上半部直接铸出，下半部耐 热钢做成，镶入气缸 副燃烧室镶入气缸盖， 体积占2545 混合气形成 空间雾化混合空间雾化混合 涡流运动 副室中强烈的涡流运动副室中无规则的紊流运 动 喷油器类型 轴针式喷油器轴针式喷油器 燃烧特点 大部分在副室中燃烧，燃烧 完全 大部分在主室中燃烧， 燃烧完全 优点 工作柔和，高速适应性好， 噪声小，排污少 同前 缺点 起动性差，经济性差，热效 率地 同前 课题二 柴油机燃料供给系的主要零部件 1.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。 2.要求：雾化均匀；喷射干脆利
7、落；无后滴 现象；油束形状与方向，适应燃烧室 3.型式：开式和闭式。目前采用的喷油器都是闭式 喷油器，有孔式和轴针式两种。孔式多用于统一 式燃烧室，轴针式主要用于分隔式燃烧室。 一、喷油器 （1）孔式喷油器 应用： 直接喷射燃烧室，孔 数18个，孔径0.2 0.8mm 特点： （1）喷孔的位置和方向 与燃烧室形状相适应 ，以保证油雾直接喷 射在球形燃烧室壁上 。 （2）喷射压力较高。 （3）喷油头细长，喷孔 小，加工精度高。 4.结构与工作原理 （2）轴针式喷油器 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
8、 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 与孔式相比，喷孔只有一个、较大，不 易堵塞、易加工，喷油压力较低，轴针较 复杂，具有自洁作用。 二、喷油泵 1.功用： 使燃油通过喷油泵的工作变成高压，并按照柴油 机各种不同工作工况的要求，定时、定量地将高压 燃油送至喷油器，然后喷入燃烧室中。 2.对多缸柴油机的要求 各缸的供油次序符合所要求的发动机发火次序； 各缸供油量均匀，不均匀度在标定工况下不大于3 4； 各缸供油提前角一致，相差不大于0.5
9、度曲轴转角； 为避免喷油器的滴漏现象，喷油泵还必须保证供油停 止迅速。 3.类型：柱塞式喷油泵、喷油泵- 喷油器、转子分配 式喷油泵 柱塞式喷油泵的泵油原理 柱塞副的构造： 柱塞和柱塞套是一 对精密偶件，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 径向间隙为0.002 0.003mm 柱塞 柱塞套 柱塞泵的工作原理 工作时，在喷油泵凸轮轴上的凸轮与柱塞弹簧的 作用下，迫使柱塞作上、下往复运动，从而完 成泵油任务，泵油过程可分为以下三个阶段。 进油过程 供油过程 回油过程 原理 进油 柱塞下行，进油孔开 压油 柱塞上行，进油孔关 回油 柱塞上行，回油孔开 三、调速器 1.
10、功用： 调速器是根据发动机负荷变化而自动调节供油 量，从而保证发动机的转速稳定在很小的范围内变化。 用来防止柴油机飞车（转速过高）和熄火（转速过低） 2.分类： 按功能分有两极调速器、全程调速器、单速调速器和 综合调速器 按转速传感分有气动式调速器、机械离心式调速器和 复合式调速器 类型 单速式（定速）：发动机转速几乎不变，通常 用来限制最高转速（飞车）。一般用于小型工业 柴油机。 两极式：限制最低（熄火）和最高转速（飞车 ）。中间转速不起作用。用于部分汽车。 全程式：可控制从最低到最高转速间任一转速 的供油量，即使发动机在任一转速下稳定工作。 应用广泛，车用较多。 综合式：兼具两速和全程的功
11、能，不同发动机 工况，互换使用 四、喷油提前角调节装置 1.喷油提前角：指喷油开始时，活塞距离压缩终了上 止点的曲轴转角。 2.喷油提前角大小对柴油机性能的影响 过大 喷油提前角过大时，由于喷油时缸内空气温度较低， 混合气形成条件较差，备燃期较长，将导致发动机工 作粗暴。 过小 喷油提前角过小时，将使燃烧过程延后过多，所能达 到的最高压力较低，热效率也显著下降，且排气管中 常有白烟冒出。 3.最佳喷油提前角 最佳喷油提前角是在转速和供油量一定的条件下，能 获得最大功率及最小燃油消耗率的喷油提前角。 应当指出，对任何一台柴油仉，最佳喷油提前角都不 是常数，而是随供油量和曲轴转速变化的。供油量愈
12、大，转速愈高，则最佳喷油提前角也愈大 喷油提前角实际上是由喷油泵供油提前角保证的。而 调节整个喷油泵供油提前角的方法是改变发动机曲轴 与喷油泵凸轮轴的相对角位置为满足最佳喷油提前角 随转速升高而增大的要求。 五、辅助装置 1.输油泵 （1）作用：保证柴油在低压油路内循环，并供应足够 数量及一定的柴油给喷油泵。 （2）类型：活塞式、膜片式、齿轮式和叶片式 （3）活塞式 由喷油泵凸轮轴上的偏心轮驱动，活塞将内腔隔 为两部分，上为压油腔，下为吸油腔（两油腔间有旁 通油道连接）。活塞上下运动，两油腔体积变化，压 力变化，从而出油和吸油。 2.柴油滤清器 作用：用以滤去柴油中的机械杂质和水分。通常有 粗滤器和细滤器。 滤芯多用纸质，也有金属丝、毛毡、绸布等材料。 两级滤清器：一级纸滤芯，二级毛毡、绸布滤芯。 滤清效果好。 3.起动电热塞 作用：通过加热空气改变气缸内温度，提高柴油机 起动性能的装置。 作业 1.柴油机燃料供给系的组成和作用？ 2.柴油机燃料供给系主要部件的作用及分 类？
