《柴油机供给系统-石家庄理工职业学院》由会员分享，可在线阅读，更多相关《柴油机供给系统-石家庄理工职业学院（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、石家庄理工职业学院教案授课题目 （章、节）柴油机燃油系统结构与检测授课类型理论+实训授课时间24学时教学目的及要求1掌握柴油机供给系的低压油路和高压油路；2掌握可燃混合气的形成过程；3掌握VE泵的构造特点及工作原理结构与检测；4掌握调速器的结构类型结构与检测。重点难点1柴油机供给系的低压油路和高压油路；2.VE泵的构造特点结构与检测； 3调速器结构与检测。4.柴油机燃料供给系的拆装教学方法 及手段理论讲授法、启发式教学法、结合教学挂图、powerpoint演示、图片展示、小动画教学 过 程 设 计教学内容、步骤、方法、手段、板书设计等 教学步骤：1、组织教学2、填写教学日志3、复习提问、弓1出
2、本讲教学内容4、新课讲解5、穿插提问6、归纳总结7、布置作业 教学内容：6.1概述6.2喷油器结构与检测6.3喷油泵结构与检测6.4调速器结构与检测6.5辅助装置结构与检测备注作业及思考题1柴油的雾化可否采用化油器？为什么？2在喷油器中，针阀上的承压锥面可否制成端面式？为什么？3. 喷油泵出油阀上的减压环带除具有停止供油后迅速降低高压油管中燃油压 力的作用外，还具有何作用？4简述叶片式输油泵工作原理。(A)理论教学内容和过程6.1概述6.1.1 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。6.1.2 组成燃油供给装置：柴油箱、输油泵、柴油滤清器、喷油
3、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。6.1.3 柴油柴油是在533-623k的温度范围内，从石油中提炼出的碳氢化合物，含碳87%氢12.6%和氧0.4%。柴油按凝点分为10, 0, -10 , -20 , -35五个牌号，其疑点分别不高于10C, 0C, -10 C ,-20 C ,-35 C,牌号越高凝点越低。其代号分别为 RCZ-10, RC-0, RC-10, RC-20, RC-35, R 和C是”燃”和柴”字的汉语拼音字头，凝点在00C以上的则在前加上Z字，选用时，号数应比实际气温低510C。6.1.4 柴油机的使
4、用性能指标发火性一一指燃油的自燃能力，16烷值越高，发火性越好。蒸发性由燃油的蒸馏实验。粘 度一一决定燃油的流动性，粘度越小，流动性越好。凝点一一指柴油冷却到开始失去流动性的温度。6.2可燃混合气的形成与燃烧室6.2.1 可燃混合气的形成与燃烧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。当活塞接近压缩上止点 时，柴油喷入气缸，与高压高温的空气接触，混合，经过一系列的物理，化学变化才开始燃 烧。之后便是边喷射，边燃烧。其混合气的形成和燃烧是一个非常复杂的物理化学变化过程， 其主要特点是：(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
5、内）（3）柴油粘度大，不易挥发，必须以雾状喷入。（4 ）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。6.2.2 可燃混合气的形成1. 空间混合气形成空间混合气形成就是使柴油颗粒均匀的分布在燃烧室空间，与压缩后的高温空气混合成可燃混合气。这种方式是利用柴油的高压喷射和雾化以及燃烧室内压缩空气的强烈运动来完 成的。2. 表面蒸发混合气形成表面蒸发混合气形成的基本原理是喷油器将燃料以油膜状态分布在燃烧室壁表面上，控制燃烧室表面温度，使其表面上油膜蒸发速度最快（温度低蒸发慢，温度过高燃料在壁的表 面是形成沸腾的气膜，反而使蒸发速度下降，一般在320370 C左右蒸发速度
6、最快）。油膜上面有高速旋动的空气涡流，使蒸发的燃料气体与空气混合形成可燃混合气，先利用燃料喷注贯穿空气时或碰壁反射时形成的少量燃料在空间混合燃烧起引燃作用。随着燃烧的进 行，燃烧室的温度越来越高，空气相对油膜的流速也越来越大（进气涡流挤入燃烧室中使其 速度相对提高），可以保证油膜以越来越快的速度蒸发，并与空气形成均匀的可燃混合气， 使燃烧加速进行直至烧完。6.2.3 燃烧过程1. 备燃期从喷油开始t开始着火燃烧为止。喷入气缸中的雾状柴油并不能马上着火燃烧，气缸中的气体温度，虽然已高于柴油的自燃点，但柴油的温度不能马上升高到自燃点，要经过一段物理和化学的准备过程。也就是说，柴油在高温空气的影响下
7、，吸收热量，温度升高，逐层 蒸发而形成油气，向四周扩散并与空气均匀混合（物理变化）。随着柴油温度升高，少量的 柴油分子首先分解，并与空气中的氧分子进行化学反映，具备着火条件而着火，形成了火源中心，为燃烧作好了准备。这一时期很短，一般仅为0.00070.003秒。2. 速燃期从燃烧开始t气缸内出现最高压力点为止。火源中心已经形成，已准备好了的混合气迅速燃烧，在这一阶段由于喷入的柴油几乎同时着火燃烧，而且是在活塞接近上止点，气缸工作容积很小的情况下进行燃烧的，因此，气缸内的压力P迅速增加，温度升高很快。3. 缓燃期从出现最高压力点t出现最高温度点为止。这一阶段喷油器继续喷油，由于燃烧室内的温度和压
8、力都高，柴油的物理和化学准备时间很短，几乎是边喷射边燃烧。但因为气缸中氧气减少，废气增多，燃烧速度逐渐减慢，气缸容积增大。所以气缸内压力略有下降，温度达 到最高值，通常喷油器已结束喷油。4. 后燃期缓燃期以后的燃烧。这一时期，虽然不喷油，但仍有一少部分柴油没有燃烧完，随着活 塞下行继续燃烧。后燃期没有明显的界限，有时甚至延长到排气冲程还在燃烧。后燃期放出的热量不能充分利用来作功，很大一部分热量将通过缸壁散至冷却水中，或随废气排出，使发动机过热，排气温度升高，造成发动机动力性下降，经济性下降。因此，要尽可能地缩短后燃期。柴油机的燃烧室1. 分类：分统一式燃烧室和分隔式燃烧室两大类。统一式燃烧室由
9、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。燃油自喷油器直接喷射到燃烧室中，借喷出油注的形状和燃烧室形状的匹配，以及燃烧室内空气涡流运动，迅速形成混合气。所以又叫做直接喷射式燃烧室。2. 构造：缸盖底面是平的，活塞顶部下凹(3型、浅盆型、球型、 U型)(1) 3型燃烧室：柴油直接喷射在活塞顶的浅凹坑内，喷射的柴油雾化要好，而且要均匀地分布在空气中。要求喷射压力高，一般1722MPa要求雾化质量高，因此，采用多孔喷咀，孔数一般为 612个。(2) 球形燃烧室：空气由缸盖螺旋形进气道以切线方向进入气缸，绕气缸轴线作高速螺旋转动，并一直延续到压缩行程。 喷油器沿气流运动的切
10、线方向喷入柴油，使绝大部分柴油直接喷射在燃烧室壁面上形成油膜。小部分柴油雾珠散布在压缩空气中，并迅速蒸发燃烧， 形成火源。油膜一方面受灼热的燃烧室壁面的加温，同时又受已燃柴油的高温辐射，使柴油机逐层蒸发，与涡流空气边混合边燃烧。(3) 涡流室式燃烧室：它的副燃烧室是球形或圆柱形的涡流室，其容积约占燃烧室总容 积的50%80%涡流室有切向通道与主燃烧室相通。在压缩行程中，气缸内的空气被活塞 推挤，经过通道进入涡流室， 形成强烈地有组织的高速旋转运动柴油喷入涡流室中，在空气涡流的作用下，形成较浓的混合气。部分混合气在涡流室中着火燃烧，已然与未然的混合气 高速喷入主燃烧室，借活塞顶部的双涡流凹坑，产
11、生第二次涡流。促使进一步混合和燃烧。(4) 预燃室燃烧室：缸盖上有预燃室，占燃烧室总容积的1/3，预燃室与主燃室有通道，活塞为平顶。因为通道不是切向的，所以压缩时不产生涡流。连通预燃室与主燃室的孔道直 径较小，由于节流作用产生压力差，使预燃室内形成紊流运动，油束大部分射在预燃室的出口处，只有少部分与空气混合，上部着火后，产生高压，已燃的和出口处较浓的混合气一同 高速喷入主燃烧室，在主燃烧室内产生强烈的燃烧拢流运动，使大部分燃料在主燃烧室内混合和燃烧。6.3喷油器6.3.1 功用要求与型式功用：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。 型式：目前采用的喷油器都是闭式喷油器，有孔式
12、和轴针式两种。6.3.2 孔式喷油器适应于直接喷射燃烧室，孔数18个，孔径0.20.8mm1. 喷油：当喷油泵开始供油时， 高压柴油从进油口进入喷油器体内，沿油道进入喷油咀阀体环形槽内，再经斜油道进入针阀体下面的高压油腔内，高压柴油作用在针阀锥面上，并产生向上抬起针阀的作用力，当此力克服了调压弹簧的予紧力后，针阀就向上升起，打开喷油孔，柴油经喷油孔喷入燃烧室。2. 停油：当喷油泵停止供油时，(出油阀在弹簧作用下落座， 由于减压环带的减压作用)，高压油腔内油压骤然下降， 作用在喷油器针阀的锥形承压面上的推力迅速下降，在弹簧力的作用下，针阀迅速关闭喷孔，停止喷油。特点：(1) 喷孔的位置和方向与燃
13、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。6.3.3 轴针式喷油器构造：针阀下端的密封锥面以下还向下延伸出一个轴针，其形状有倒锥形和圆柱形，轴针伸出喷孔外，使喷孔成为圆环状的狭缝。一般只有一个喷孔，直径13mm喷油压力较低12 14MPa。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
14、求的燃烧室的需要。64喷油泵6.4.1 功用、要求与型式喷油泵是柴油供给系中最重要的另件，它的性能和质量对柴油机影响极大，被称为柴油机的”心脏”。1. 功用：提高柴油压力，按照发动机的工作顺序，负荷大小，定时定量地向喷油器输送 高压柴油，且各缸供油压力均等。2. 要求：（1）泵油压力要保证喷射压力和雾化质量的要求。（2）供油量应符合柴油机工作所需的精确数量。（3）保证按柴油机的工作顺序，在规定的时间内准确供油。（4）供油量和供油时间可调正，并保证各缸供油均匀。（5）供油规律应保证柴油燃烧完全。（6）供油开始和结束，动作敏捷，断油干脆，避免滴油。3. 类型：车用柴油机的喷油泵按其工作原理不同可分
15、为柱塞式喷油泵、喷油泵-喷油器和转子分配式喷油泵三类。6.4.2 柱塞泵的泵油原理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 0.0020.003mm柱塞头部圆柱面上切有斜槽，并通过径向孔、轴 向孔与顶部相通，其目的是改变循环供油量；柱塞套上制有进、回油孔，均与泵上体内低压 油腔相通，柱塞套装入泵上体后，应用定位螺钉定位。柱塞头部斜槽的位置不同，改变供油 量的方法也不同。出油阀和出油阀座也是一对精密偶件，配对研磨后不能互换，其配合间隙为0.01 。出油阀是一个单向阀， 在弹簧压力作用下， 阀上部圆锥面与阀座严密配合，其作用是在停供时，将高压油管与柱塞上端空腔隔绝，防止高压油管内的油倒流入喷油泵内。出油阀的下部呈十字断面，既能导向，又能通过柴油。出油阀的锥
