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1、汽车发动机构造与维修,第五章 柴油机燃料供给系统,1,第五章第一节 柴油机燃料供给系统概述,汽车发动机构造与维修,第五章 柴油机燃料供给系统,2,什么车用柴油机？,哈弗H6 宝马X5 北京BJ40 牧马人 考斯特 依维柯 风骏5 公交 大巴 斯太尔 欧曼,汽车发动机构造与维修,第五章 柴油机燃料供给系统,3,一、柴油机的发展,柴油发动机是燃烧是柴油来获取能量释放的发动机。它是由德国发明家鲁道夫狄塞尔（Rudolf Diesel）于1892年发明的，为了纪念这位发明家，柴油就是用他的姓Diesel来表示，而柴油发动机也称为狄塞尔发动机（Diesel engine）。,汽车发动机构造与维修,第五章
2、 柴油机燃料供给系统,4,一、柴油机的发展,1892年，狄塞尔终于研发出一台实用的柴油动力压燃式发动机。这种发动机扭矩大，油耗低，可使用劣质燃油，显示出辉煌的发展前景。狄塞尔随即投入到柴油机生产的商业冒险中。不幸的是，作为优秀的工程师，狄塞尔缺乏商业头脑。他在经济上渐渐陷入困境。1913年狄塞尔已处于破产的边缘。但狄塞尔发明的柴油机，在汽车、船舶和整个工业领域得到越来越广泛的发展。,汽车发动机构造与维修,第五章 柴油机燃料供给系统,5,一、柴油机的发展,1922年，德国的博世发明机械喷射装置。 1976年，德国大众首先在高尔夫轿车上采用柴油发动机。 1990年，德国大众正式推出增压、直喷系列柴
3、油机TDI，从此德国大众在柴油动力技术的开发和应用上一直走在世界的前沿。,汽车发动机构造与维修,第五章 柴油机燃料供给系统,6,二、柴油机的特点,柴油机的优点 1.经济性好 由于柴油机的热效率高，因此柴油机最突出的优点之一就是经济性好、油耗低，这正是柴油机广泛应用和迅速发展的原因之一。 在相同功率的情况下，柴油机要比汽油机节省照料20一30以上，在中小负荷工况下节省燃料则更为明显。 2.动力强劲（扭矩大） 对汽油机而言，在压缩过程中被压缩的是已经,汽车发动机构造与维修,第五章 柴油机燃料供给系统,7,二、柴油机的特点,混合的可燃混合气，如果压缩比过大，会引起早燃和爆震等不正常燃烧，因此汽油机的
4、压缩比一般只为610。 而柴油机在压缩过程中被压缩的是纯空气，燃油是在活塞接近压缩上止点时以高压呈雾状喷入气缸内的，所以不会出现像汽油机那样的早燃和爆震等问题， 柴油机的压缩比可以高达1222，甚至更高。同时在相同功率的情况下,柴油机的扭矩大,最大功率时的转速低,适合于载货汽车的使用。,汽车发动机构造与维修,第五章 柴油机燃料供给系统,8,二、柴油机的特点,3.柴油的密度比汽油大。如果同样容量的两个燃油箱，加满相同容积的柴油与汽油，用柴油机工作要比汽油机工作行驶里程多50一60。 4.柴油的挥发性比汽油差，运输与储存都比较安全。 5.柴油机为压燃式内燃机，没有点火系统，因此在使用中故障较少，这
5、样就大大降低了柴油机在使用中的管理、维修费用。,汽车发动机构造与维修,第五章 柴油机燃料供给系统,9,二、柴油机的特点,缺点： 1.噪音大、振动大。影响驾乘舒适性，因此乘用车使用相对较少。但是，随着技术的不断进步一些中高档柴油车，已经做到和汽油机相当接近，国内外各大汽车厂商也都推出了许多柴油轿车和SUV。 2.制造成本高、对燃油品质要求高、重量高。柴油机的燃油喷射装置，极其精密制造难度大，如果使用了劣质燃油会严重缩短喷射装置的寿命。由于，柴油机压缩比很高，需要很高的结构强度，因此重量、体积会比较大。,汽车发动机构造与维修,第五章 柴油机燃料供给系统,10,二、柴油机的特点,缺点： 3.由于柴油
6、不易挥发和压缩点火等原因，冬季冷启动不如汽油机。即使有启动预热装置，也要预热几十秒后才可启动。,汽车发动机构造与维修,第五章 柴油机燃料供给系统,11,三、柴油的使用特性,轻柴油牌号和规格 优等品、一等品、合格品三个等级 按凝点分牌号10、0、-10、-20、-35、-50 凝点表示柴油的低温流动性，是指油料遇冷开始凝固而失去流动性的最高温度，是柴油的重要指标之一。 划分柴油标号的依据则是柴油的凝固点，因此柴油标号所表示的就是它的凝点。例如0号柴油的凝固点便为0。,汽车发动机构造与维修,第五章 柴油机燃料供给系统,12,三、柴油的使用特性,凝点与柴油的低温使用性能没有直接的对应关系。 因为在柴
7、油凝固前，先析出石蜡晶体，不同原油和不同炼制方法获得的柴油，这些晶体的形状和大小也不同，它们往往会堵塞柴油机的滤网，造成供油中断。 由于结蜡的温度要比凝固点高上六七摄氏度。所以一般5号柴油适合于气温在8以上时使用；0号柴油适用于气温在8至4时使用；10号柴油适用于气温在4至5时使用；20号柴油适用于气温在5至14时使用。,汽车发动机构造与维修,第五章 柴油机燃料供给系统,13,三、柴油的使用特性,柴油的标号越低，结蜡的可能性就越小，当然价格也就越高。在适用于一个标号柴油的温度区间内而选用低一级标号的柴油当然更好。,汽车发动机构造与维修,第五章 柴油机燃料供给系统,14,三、柴油的使用特性,柴油
8、使用性能 发火性：柴油的自燃能力，用十六烷值评定。十六烷大、发火性好，容易自燃，但其凝点也较高。轻柴油十六烷值45 （GB/T252-2000） 蒸发性：柴油蒸发汽化的能力，馏程和闪点表示。闪点低，蒸发性好。控制柴油的蒸发性不致过强选用 低温流动性：由凝点和冷滤点（20mL/min）评定 粘度：评定柴油稀稠度的指标。温度高，粘度小，流动性强,汽车发动机构造与维修,第五章 柴油机燃料供给系统,15,三、柴油的使用特性,轻柴油的选择 按当地当月风险率为10%的最低温度选用,汽车发动机构造与维修,第五章 柴油机燃料供给系统,16,四、柴油机的分类,按用途可分为： 工程机械配套柴油发动机 农用机械配套
9、柴油发动机 井下设备配套柴油发动机 车辆配套柴油发动机 叉车配套柴油发动机 压缩机配套柴油发动机 发电机组,焊机，泵配套柴油发动机 发电用柴油机 船机配套柴油发动机,汽车发动机构造与维修,第五章 柴油机燃料供给系统,17,四、柴油机的分类,按排量缸分 单缸柴油机和多缸柴油机缸 按工作循环分 二冲程柴油机和四冲程柴油机； 其他分类： 立式、卧式、直列式、斜置式、V形、X形、W形、对置汽缸、对置活塞等；,汽车发动机构造与维修,第五章 柴油机燃料供给系统,18,五、柴油机燃油系功用,1.定时喷油 喷油定时、喷油量均匀，与柴油机工况适应 喷油压力、雾化质量与燃烧室类型相适应 2.喷油顺序 一个工作循环
10、，喷油一次，次序与气缸工作顺序一致 3.自动调节循环供油量 根据柴油机负荷的变化 保证柴油机稳定运转：稳定怠速、限制超速 4.储存燃油 保证汽车最大行驶里程,汽车发动机构造与维修,第五章 柴油机燃料供给系统,19,六、柴油机混合气形成与燃烧,1.混合气的形成 在进气中进入气缸的是纯空气 压缩行程终了时，柴油被喷入气缸，柴油油滴在空气中受热、蒸发、扩散并与空气混合形成可燃混和气，然后自燃。 柴油机混合气形成时间短（1535CA），燃烧室各处混和气成分不均匀，且随时间变化 燃烧室与燃油系统间的匹配对改善混和气的形成与燃烧很重要,汽车发动机构造与维修,第五章 柴油机燃料供给系统,20,六、柴油机混合
11、气形成与燃烧,2.柴油机混合 气的燃烧过程 备燃期（） 速燃期（） 压力最大点 缓燃期（） 最高温度点 后燃期（）,汽车发动机构造与维修,第五章 柴油机燃料供给系统,21,六、柴油机混合气形成与燃烧,3.改进混合气形成条件的措施 选用十六烷值较高、发火性较好的柴油 采用较高的压缩比，以提高气缸内的温度 提高喷油压力 采用各式燃烧室和进气道，混合气均匀 采用较大过量空气系数（1.31.5） 采用适当的喷油提前角,汽车发动机构造与维修,第二章曲柄连杆机构构造与维修,22,直喷式燃烧室（统一式燃烧室）,形燃烧室,球形燃烧室,七、柴油机燃烧室,汽车发动机构造与维修,第二章曲柄连杆机构构造与维修,23,
12、涡流燃烧室,预燃燃烧室,喷油器,加热塞,加热塞,喷油器,涡流室,预燃室,分开式燃烧室,1）直喷式燃烧室,汽车发动机构造与维修,第二章曲柄连杆机构构造与维修,24,燃烧室容积集中于活塞顶上的燃烧室凹坑内 燃烧室凹坑形状多种多样 孔式喷油器,七、柴油机燃烧室,2）涡流室燃烧室,汽车发动机构造与维修,第二章曲柄连杆机构构造与维修,25,空气被挤入涡流室形成强烈有规则涡流运动 大部分柴油在涡流室内燃烧 燃油顺气流方向喷射 高速性能好，多用于轿车和轻型汽车的柴油机上,七、柴油机燃烧室,3）预燃室燃烧室,汽车发动机构造与维修,第二章曲柄连杆机构构造与维修,26,空气被挤入预燃室产生无规则紊流 燃油迎着气流
13、方向喷射，并在预燃室顶部预先发生燃烧,七、柴油机燃烧室,燃料的理化性能决定了汽油机是点燃，柴油机是压燃。,七、柴油机和汽油机区别,汽车发动机构造与维修,27,第五章 柴油机燃料供给系统,七、柴油机和汽油机区别,燃料特性： 柴油：粘度大、挥发性差、自燃性好 汽油：粘度小、挥发性好、燃点相对于柴油高 燃油供给系统： 柴油机：传统的为燃油喷射系统，又称为泵管嘴系统。 柴油机的燃油喷射系统结构较汽油机复杂，高压油泵需要一套驱动机构来驱动，并要带一套调速机构。 近代柴油机很多应用了高压共轨电控系统、单体泵电控系统。 汽油机：汽油机主要采用化油器式燃料供给系统；近代汽油机借鉴直喷柴油机的优点，更多的采用了
14、电喷系统（分进气道喷射和气缸内喷射两种）。,汽车发动机构造与维修,28,第五章 柴油机燃料供给系统,七、柴油机和汽油机区别,空燃比： 柴油机：柴油机空燃比只有一种情况：1；柴油机可实现高增压中冷技术，电控化较汽油机易实现。因而具有升功率高、动力强劲、燃烧更完全和经济性好、排放低等显著特点与优点 汽油机：汽油机空气燃料比有三种状态：1 ；或1；或1。汽油机动力和经济性相对较低，废气排放控制技术要求更高、更难。,汽车发动机构造与维修,29,第五章 柴油机燃料供给系统,七、柴油机和汽油机区别,汽油机与柴油机比较各有特点；汽油机转速高，质量小，噪音小，起动容易，制造成本低；柴油机压缩比大，热效率高，经济性能和排放性能都比汽油机好，这些都是柴油机的显著优势。 由于现在燃油价格一路飙升，汽油机的使用成本越来越高，柴油的价格优势掀起了汽改柴的一代潮流，随着柴油机设计水品和柴油机零部件生产工艺的提高，柴油机原有噪声大、体积庞大、质量沉重振动大，制造和维修费用高等问题都得到了克服。,汽车发动机构造与维修,30,第五章 柴油机燃料供给系统,
