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1、第五章 柴油机燃料供给系,第7概述,一、柴油机燃料系的功用,柴油机燃料供给系的功用是完成燃料的储存、滤清和输送工作，按柴油机各种不同工况的要求，定时、定量、定压并以一定的喷油质量喷入燃烧室，使其与空气迅速而良好地混合和燃烧，最后使废气排入大气。,二、柴油机燃料供给 系的组成与工作过程,1. 组成,由柴油箱、输油泵、低压油管、滤清器、喷油泵、高压油管和喷油器及回油管等组成。,2. 工作过程,1.低压油路：从柴油箱到喷油泵入口的这段油路中的油压是由输油泵建立的而输油泵的出油压力一般为0.15MPa0.3Mpa，这段油路称为低压油路。,2高压油路：从喷油泵到喷油器这段油路中的油压是由喷油泵建立的，一
2、般在10Mpa以上，故这段油路称为高压油路。,3.回油回路： 由于输油泵的供油量比喷油泵的最大喷油量大34倍，为了保持进入喷油泵进油室内的油压稳定，喷油泵进油室的一端装有限压阀（又称溢流阀），大量多余的燃油经限压阀和回油管流回输油泵的进口或直接流回柴油箱。喷油器工作间隙漏泄的极少数柴油也经回油管流回柴油箱。,三、柴油机可燃 混合物形成有什么特点,1混合空间小、时间短： 可燃混合物是在燃烧室内形成的，喷油、汽化、混合和燃烧都是在这个小空间内重叠进行，一边喷油，一边燃烧。由于是在压缩终了时才喷油，混合气的形成时间也极短，供油的持续时间只有汽油机的1/201/10，只占曲轴转角的150350,2混合
3、气不均匀，值变化范围很大： 由于混合气形成的空间和时间的限制，因而混合气成分在燃烧室各处的分布是很不均匀的。高速柴油机的过量空气系数（）一般在1.152.2大范围内变化。这是由于柴油机的充气量一般变化不大，负荷的大小靠喷油量的多少来调节，从而改变了值是“质的调节”。具体说：a、大负荷时喷油量多、值小、混合气浓；b、怠速时喷油量少、值大、混合气稀，值可达46。,4. 边喷边燃，成分不断变化。,第 柴油的燃烧过程 与柴油机燃烧室,一、柴油的燃烧过程,1备燃期： 从燃油喷出到出现火焰中心这段时。 2速燃期： 从出现火焰中心到气缸内产生最大压力对应的时间。,曲轴转角,气缸压力,3缓燃期： 从气缸内产生
4、最大压力到气缸内产生最高温度对应的时间。 4.补燃期： 从气缸内产生最高温度到燃料基本烧完为止。,二、柴油机燃烧室,1形燃烧室 1）结构特点：缸盖下平面是平的，活塞上下凹形。,2）混合气形成特点,（1）喷油器将雾状的柴油喷入燃烧室中，完成物理化学准备后迅速着火燃烧。 （2）结构紧凑，经济性、动力性好，起动性能好。 （3）对喷油质量要求高，工作粗暴。,2四角形燃烧室：,1）结构特点： 缸盖下平面是平的，活塞上下凹顶部呈四角形，底部呈形。,2）混合气形成特点：,由于气流运动时出现“摩擦碰壁”现象，使燃烧速度降低，燃烧温度降低，从而降低了NOX的生产量，减少了排气污染。,3 预燃室式燃烧室,1）结构
5、特点： 缸盖上布置有预燃室，活塞上凹形成主燃烧室，预燃室与主燃烧室间有一个或几个小孔径相通。,2）混合气形成特点：,（1）喷油器将柴油喷入预燃室中，着火燃烧产生强烈的燃烧涡流，从预燃室到主燃烧室，大部分燃料在主燃烧室中燃烧。 （2）对喷油质量要求高，工作粗暴。 （3）结构不紧凑，由于有流动损失和散热损失，所以经济性差，且起动性能差。,4 涡流室式燃烧室,1）结构特点： 缸盖上布置有涡流室，涡流室占燃烧室总容积的50-80%，活塞上凹形成主燃烧室，涡流室与主燃烧室间有一个或几个小孔径相通。此小孔与涡流室相切。,2）混合气形成特点,有压缩涡流和燃烧涡流，使混合气混合更加均匀，特别适应高速柴油机。其
6、他基本同于预燃室式。,5.球形油膜燃烧室,1）结构特点： 缸盖下平面是平的，活塞顶部下凹呈球形。,2）混合气形成特点：,（1）组织进气涡流； （2）喷油器沿着涡流的方向将燃油喷入燃烧室，大部分燃油被涂在燃烧室壁上，在燃烧室）的加热作用下，油膜逐层蒸发燃烧。 （3）混合气形成和燃烧速度是前快后慢，工作柔和、燃烧完全。,第 喷油器,一、作用：,1、使一定数量的燃油得到良好的雾化，以促进燃油着火和燃烧； 2.使燃油的喷射按燃烧室类型合理分布，以变使燃油与空气迅速而完善的混合，形成均匀的可燃混合物。,二、喷油器应满足哪些要求？,1、应具有一定的喷射压力和射程，合适的喷雾锥角和雾化质量； 2、喷停要迅速
7、，不发生燃油滴漏，以免恶化燃烧过程； 3.最好的喷油特性是在每一循环的供油量中，开始喷油少，中期喷油多，后期喷油少。以便工作柔和、改善后期燃烧条件。,三 、分类：,轴针式,孔式,四、喷油器组 成与工作原理,1组成,喷油器由针阀和针阀体偶件（配合间隙是0.001-0.003mm）、壳体、调压件、喷孔（0.25=0.5mm）等部分组成。,2.工作原理,喷油器圆柱形的针阀杆较粗，起密封导向作用，下端有两个圆锥形面，大的为承压锥面，小的为密封锥面。针阀上端用弹簧压紧，产生关闭压力。,2.工作原理,从进油道进入高压室在油压作用下，在承压锥面上形成一个向上的轴向压力，称为开启压力。当开启压力大于弹力时，针
8、阀上移，喷油。,第74 输油泵,一、输油泵的作用,输油泵的作用是使柴油产生一定的压力，用以克服滤清器及管路阻力，保证连续不断地向喷油泵输送足够的柴油。,二、输油泵的工作原理,1、准备压油过程：随着喷油泵凸轮轴的旋转，偏心轮推动滚轮、推杆和活塞向外运动，泵腔I因容积减小而油压升高，关闭进油阀3，压开出油阀15，柴油便由泵腔I通过出油阀流向泵腔II,吸油和压油行程：当偏心轮凸起部分转离滚轮时，活塞在弹簧的作用下内行，泵室II的油压增大，出油阀被关闭，柴油经油道流向滤油器。此时，泵腔I容积变大，压力下降，进油阀3被吸开，柴油变经进油口和进油阀流入泵腔I,3 输油量的自动调节：输油量的多少取决于活塞行
9、程；输油压力的大小取决于活塞弹簧的张力。当活塞的行程等于偏心轮的偏心距时，输油量最大。当喷油泵需要的油量减少时，泵腔II的油压将随之增高，推杆与活塞之间产生了空行程，即活塞的有效行程被减小，输出的油量即减少。当耗油量增大时，有效行程即增加。这样，实现了输油量和输油压力的自动调节。,4.手泵油： 拉动手油泵活塞，吸油、压油。,第75 喷油泵,一、喷油泵的作用,1提高油压（定压）： 将喷油压力提高到10MPa20Mpa。 2控制喷油时间（定时）： 按规定的时间喷油和停止喷油。 3控制喷油量（定量）： 根据柴油机的工作情况，改变喷油量的多少，以调节柴油机的转速和功率。,二、对喷油泵有哪些要求？,1、
10、按柴油机工作顺序供油，而且各缸供油量均匀。在额定供油量时，各缸供油的不均匀度不得大于3%4%； 2.各缸供油提前角要相同，相差不得大于0.50曲轴转角； 3.各缸供油延续时间要相等； 4、油压的建立和供油的停止都必须迅速，以防止滴漏现象的发生。,三、车用柴油 机的喷油泵分类,1、柱塞式喷油泵； 2、转子分配式喷油泵。,四、柱塞式喷油泵组成,分泵： 由柱塞、柱塞套筒（偶件）、回位弹簧、弹簧座、出油阀、出油阀座、出油阀弹簧、出油阀压紧螺帽等零件组成。 油量调节机构： 供油拉杆、拨叉,驱动机构： 凸轮、滚轮体 泵体： 壳体,五、柱塞式喷 油泵的柱塞副工作原理,柱塞副工作原理,分泵工作原理,分泵工作原
11、理,六、问题分析,一） 出油阀偶件,1. 组成： 出油阀与出油阀座偶件 弹簧 减容器,减压环带,密封锥面,导向杆部,出油阀,一） 出油阀偶件,1. 组成： 出油阀与出油阀座偶件 弹簧 减容器,阀座,弹簧,减容器,2. 作用：,1）防止喷油前滴油，提高喷射速度； 2）防止喷油后滴油，提高关闭速度； 3）防止燃油倒流，使高压油管内保持一定的残余压力。,3. 工作过程,3. 工作过程,3. 工作过程,3. 工作过程,3. 工作过程,3. 工作过程,3. 工作过程,3. 工作过程,3. 工作过程,3. 工作过程,3. 工作过程,3. 工作过程,3. 工作过程,3. 工作过程,3. 工作过程,3. 工作
12、过程,3. 工作过程,3. 工作过程,3. 工作过程,4.分析,1） 减容器： 弹簧导向，减容。限位。出油阀压紧螺帽内腔空间的容积，在高压系统中占有相当大的比例（高压油管的内径仅1mm）。该容积过大将造成：喷油压力升高较慢，喷油时间延迟，油管内残余压力过高，喷油延续时间增长等弊病。为此在内腔装有带槽的减容器，以减小这部分空间的容积，促进喷停迅速，改善喷油过程。同时其尾部还起限制出油阀最大升程的作用。,2）出油阀是怎样防止 喷油后滴油，提高关闭速度的？,因为在压油时存在着“管涨油缩”现象，当突然停止供油时，泵油室内的油压下降，出油阀即在其弹簧和高压油的作用下迅速回位，油管出现“管涨油缩”现象，其
13、结果使油管内产生瞬时压力波动，导致停供后有滴油现象。当停止供油时，,出油阀减压带的下沿刚一进入导管时，高压油管与泵室的通路便被切断，此时的燃油就不在从高压油管中回流。当出油阀完全座落后下降的距离仍为h，因而高压油管的容积得到增大，使油压迅速地下降1MPa2Mpa，断油迅速干脆，防止了因油压的波动而产生喷后滴油。,3）出油阀是怎样防止 燃油倒流，使高压油管 内保持一定的残余压力的？,由于出油阀在停止供油时起止回阀的作用，可防止燃油从高压油管回流，保证了柱塞副的进油过程。同时，又控制了高压油管中的残余压力的建立。,4）高压油管中残余 压力的大小和什么有关？,高压油管中残余压力的大小和出油阀弹簧的预
14、紧力大小有关，预紧度过大时，出油阀的关闭速度加快，油管中的燃油回流量减少，残余压力保持得较高；反之则低。,二）柱塞,1柱塞的行程：,柱塞的行程动画,2.喷油泵供油量的多少取决于哪个行程？,取决于有效行程的大小。因柱塞上升过程中不是全行程都供油，只是在有效行程中才供油。因此，当需要改变喷油泵的供油量时，就必须改变柱塞的有效行程，即柱塞顶端回油孔所对螺旋线或斜槽上线的距离，改变的方法是使柱塞转动。,3.柱塞的螺旋线或斜槽上线相对于回油孔的位置有哪几个？,1）熄火位置：转动柱塞使螺旋槽的直切槽对正回油孔时供油量等于零。 2）怠速位置：螺旋线或斜槽上线的b点对正进回油孔,3）中等负荷位置：螺旋线或斜槽
15、上线的c点对正进回油孔。 4）全负荷位置：使d点对正进回油孔时，有效行程达额定值。 。,5）留有余地的位置：额定供油量的位置不是在螺旋线或斜槽上线的最下端，而是偏上一些。再继续转动柱塞（e点），还可以增加有效行程，加大供油量。这是为了起动加浓、超负荷及柱塞副磨损后漏油量加大有调整的余地,三）油量调节机构,1. 油量调节机构的作用,1）油量调节机构的作用是执行驾驶员或调速器的指令，转动柱塞改变各分泵的供油量，以适应柴油机负荷和转速变化的需要。 2）通过它来调整各缸供油的均匀性。,2油量调节机构有哪两种型式？,1）拨叉式 2）齿条扇齿式,3.当各缸供油量不等时如何调整？,1）拨叉式油量调节机构：
16、当各缸供油量不等时，可松开固定螺钉改变拨叉在供油拉杆上的位置予以调整。,2）齿杆式油量调节机构：各缸供油均匀性的调整，是通过改变齿扇与传动套圆周方向的相对位置来实现。,四）分泵驱动机构,1 分泵驱动机构的作用,1）推动柱塞往复运动，完成进油、压油、回油过程； 2）保证供油正时。,2. 分泵驱动机 构的组成与工作过程,1）组成： 喷油泵的驱动机构由喷油泵的凸轮轴和滚轮体等传动件组成,1）工作过程。 凸轮在曲轴的带动下旋转，推动滚轮体上移，使柱塞上移。,五）喷油泵的调整,1供油提前角的调整,1）什么是供油提前角： 从喷油泵开始泵油到活塞运行到压缩冲程上止点对应的曲轴转角。,2）供油提前角过大 和过小有什么危害？,供油提前角的大小对柴油机燃烧过程影响很大，过大时由于燃油是在气缸内空气温度较低的情况下喷入，混合气形成条件差，燃烧前集油过多，回引起柴油机工作粗暴，怠速不稳和起动困难；过小时，将使燃料产生过后燃烧，燃
