第六章 柴油机供给系Ø柴油机供给系组成及燃烧室形状Ø喷油器、喷油泵及调速器的结构和工作原理Ø了解电控柴油机喷射系统的结构柴油燃料供给系 6.1 概述Ø柴油机供给系的功用及柴油Ø柴油机供给系的组成Ø柴油机的特点柴油燃料供给系 柴油机供给系的功用：储存、滤请和输送柴油，并按照柴油机各工况需求，定时、定量、定压将柴油喷入燃烧室，最后将废气排入大气 柴油Ø发火性：十六烷值，十六烷值越高，发火性越好Ø蒸发性：蒸发性越好，越有利于燃烧Ø凝点：表明柴油的低温流动性 柴油牌号柴油燃料供给系 柴油机供给系的组成§燃油供给装置§空气供给装置§混合气形成装置§废气排出装置喷油泵、喷油器、调速器、输油泵、滤清器、油管等组成柴油燃料供给系 燃油供给装置Ø低压油路：油压是由输油泵建立的，而输油泵的出油压力一般为0．15～0．3MPa，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Ø高压油路：油压是由喷油泵建立的，一10MPa般在以上，故称此段油路为高压油路喷油泵 喷油器 喷油（回油） 高压油管柴油燃料供给系 柴油机的使用特点Ø压缩比大Ø经济性好Ø故障少Ø排气污染小Ø排气噪声大柴油燃料供给系 6.2 柴油机可燃混合气的形成和燃烧过程Ø可燃混合气的形成Ø燃烧过程柴油燃料供给系 形成特点Ø时间短Ø混合气不均匀Ø燃烧不均匀柴油燃料供给系 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柴油燃料供给系 燃烧过程Ø供油提前Ø备燃期Ø速燃期Ø缓燃期Ø后燃期柴油燃料供给系 Ø速燃期燃烧速度快，压力温度迅速上升，边喷油边燃烧。
主要燃烧阶段Ø缓燃期燃烧速度逐渐降低，压力下降，温度继续上升，不再喷油柴油燃料供给系 提高柴油机动力性和经济性的方法Ø十六烷值较高的柴油Ø高压缩比Ø喷油压力足够高Ø燃烧室形状可产生强烈空气运动柴油燃料供给系 6.3 燃烧室Ø统一式燃烧室Ø分隔式燃烧室柴油燃料供给系 统一式燃烧室燃烧室类型 ω 型 球型 四角型 U型剖面形状纵剖面ω 型纵剖面大半圆形纵剖面近似ω 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，工况适应性差柴油燃料供给系 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柴油燃料供给系 两种类型涡流室式预燃室式 组成副燃烧室体积大，50～80％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25～45％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，热效率地同前柴油燃料供给系 燃烧室形状柴油燃料供给系 6.4 喷油器功用：根据喷油泵出口压力对喷射燃油进行计量，并以高压将柴油雾化成颗粒，喷入到燃烧室中，剩余燃油流回油箱。
此外，喷油器在规定的停止喷油时刻应能迅速地切断燃油的供给，不发生滴漏现象类型：孔式、轴针式柴油燃料供给系 孔式喷油器组成：针阀偶件11-12、顶杆8、调压弹簧7、喷油器体13等柴油燃料供给系 针阀偶件针阀上部的圆柱表面通针阀体的相应内圆柱面作高精度的滑动配合，配合间隙为0．001～o．004mm此间隙过大则乍能发生漏油而使油压下降，影响喷雾质量；间隙过小时针阀将不能自由滑动针阀偶件的配合面通常是经过精磨后再相互研磨而保证其配合精度的所以选配和研磨好的一副针阀偶件是不能互换的，这点在维修过程中应特别注意柴油燃料供给系 承压锥面 密封锥面针阀中部的锥面全部露出在针阀体的环形油腔中，用以承受油压针阀下端的锥面与针阀体相应的内锥面配合，以实现喷油器内腔的密封柴油燃料供给系 工作原理不喷油时：调压弹簧8通过顶杆9使针阀紧压在针阀体的密封锥面上，将喷孔关闭喷油泵输出的高压柴油从油孔道进入针阀中部周围的环状空间——高压油腔油压作用在针阀的承压锥面上，造成一个向上的轴向推力，当此推力克服了调压弹簧的予紧力以及针阀与针阀体间的摩擦力(此力很小)后，针阀即上移而打开喷孔，高压柴油便从针阀体下端的5个喷油孔喷出。
当喷油泵停止供油时，由于油压迅速下降，针阀在调压弹簧作用下及时回位，将喷孔关闭喷射开始时的喷油压力取决于调压弹簧的预紧力，后者可用调压螺钉调节在喷油器工作时间，会有少量柴油从针阀与针阀体的配合表面之间的间隙漏出这部分柴油对针阀起润滑作用，并沿顶杆周围的空隙上升，通过回油管螺栓1上的孔进入回油管，流回油箱柴油燃料供给系 轴针式喷油器与孔式相比，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，具有自洁作用柴油燃料供给系 6.5 喷油泵功用：定时、定量地向喷油器输送高压燃油FLASH：喷油泵工作过程 多缸柴油机喷油泵的要求Ø各缸的供油次序符合所要求的发动机发火次序；Ø各缸供油量均匀，不均匀度在标定工况下不大于3％～4％；Ø各缸供油提前角一致，相差不大于0.5度曲轴转角；Ø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柴油燃料供给系 喷油泵的类型Ø柱塞式Ø喷油泵—喷油器Ø转子式分配泵柴油燃料供给系 柱塞式喷油泵(1) 泵油机构(2) 油量调节机构(3) 驱动机构(4) 喷油泵体柴油燃料供给系 柱塞泵泵油原理 柱塞（斜槽）柴油燃料供给系 柱塞行程 h柱塞有效行程hg柴油燃料供给系 柱塞有效行程 柱塞行程hg：(即柱塞的上、下止点间的距离，见图e)是一定的，但并非在整个柱塞上移行程h内都供油。
喷油泵只是在柱塞完全封闭油孔4之后到柱塞斜槽3和油孔4开始接通之前的这一部分柱塞行程，内才泵油称为柱塞有效行程 显然，喷油泵每次泵出的油量取决于有效行程的长短因此，欲使喷油泵能随发动机工况不同而改变供油量，只须改变有效行程，一般借改变柱塞斜槽与柱塞套油孔4的相对角位置来实现将柱塞朝(图e)中箭头所示的方向转动一个角度，有效行程和供油量即增加；反之则减少柴油燃料供给系 两大偶件柱塞偶件：柱塞套、柱塞，配合间隙0.0015---0.0025mm；柱塞弹簧出油阀偶件：出油阀、出油阀座、出油阀弹簧柴油燃料供给系 油量调节机构齿杆的轴向位置由驾驶员或调速器控制移动齿杆时，齿圈连同控制套筒带动柱塞1相对于不动的柱塞套5转动，以调节供油量柴油燃料供给系 6.6 调速器用来随柴油机负荷的变化自动调节喷油泵的油量，自动改变柴油机转速，使柴油机稳定运转的装置用来防止柴油机飞车（转速过高）和熄火（转速过低） 柴油燃料供给系 不使用调速器的情况实验表明：在某一较高转速时，Me降低一点，转速n会更大，柴油机便导致飞车，排气管冒黑烟，发动机过热等故障反之， Me稍有提高，柴油机转速便下降很大，甚至熄火柴油燃料供给系 类型Ø单程式（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Ø两速式：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Ø全速式：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Ø综合式：兼具两速和全程的功能，不同发动机工况，互换使用两速式、全程式调速器车用最广，其作用原理均为离心作用，因此成为机械离心式调速器柴油燃料供给系 两速式工作原理较低转速时，飞块（产生离心力）随转速大小产生离心力，离心力与怠速弹簧及起动弹簧弹力平衡时，供油调节齿杆位置不变，发动机稳定运转若转速降低（熄火），离心力减小，在弹簧和机械机构作用下，供油太藕节齿杆移动，增加供油量，使发动机转速回升若转速升高，离心力增大，大于弹力，机械机构作用下，齿杆反方向移动，供油量减小，转速下降柴油燃料供给系 两速式工作原理正常工作转速时，调速器不起作用，由驾驶员控制供油量调节最高转速时，即超过规定的最高转速，离心力已足够大到克服调速弹簧弹力，通过机械机构，使供油调节拉杆移动，减小供油量因此，可改变调速弹簧预紧力来调节发动机最高转速）优点：加速踏板力小、加速性能好、加速时冒烟少柴油燃料供给系 全程式工作原理随转速变化，离心力增大，通过机械机构传动，带动供油调节拉杆运动，来改变供油量大小。
优点：可适应复杂路况及负荷多变情况，减轻驾驶员疲劳度柴油燃料供给系 6.7 喷油提前角调节装置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柴油燃料供给系 喷油提前角大小对柴油机性能的影响Ø过大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Ø过小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柴油燃料供给系 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大，转速愈高，则最佳喷油提前角也愈大柴油燃料供给系 机械离心式喷油提前角自动调节器发动机工作时，驱动盘9连同飞块4受发动机曲轴的驱动而沿图中箭头方向旋转，两个飞块的活动端向外甩开，滚轮5则迫使从动盘8沿箭头所示方向相对驱动盘9超前转过一个角度直到弹簧1的压缩弹力与飞块离心力相平衡时为止，于是驱动盘9与从动盘8同步旋转(图5—45b)。
当转速升高时，飞块活动端便进一步向外甩出，飞块上的滚轮5推动从动盘8相对驱动盘9沿箭头所示方向再超前转动一个角度，直到弹簧1的压缩弹力足以平衡新的飞块离心力为止这样，供油提前角便相应地增大反之，当发动机转速降低时，供油提前角相应减小柴油燃料供给系 6.8 辅助装置柴油机供给系中不可缺少的组成部件，如：输油泵、滤清器、起动电热塞等柴油燃料供给系 输油泵从油箱中吸出柴油，并建立一定油压，送入喷油泵有活塞式、刮片式、齿轮式、转子式等类型柴油燃料供给系 活塞式输油泵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，从而出油和吸油柴油燃料供给系 齿轮式输油泵其工作原理与汽油齿轮泵相似起动时手动泵的作用： 加大出油量柴油燃料供给系 柴油滤清器有粗滤器和细滤器之分滤芯多用纸质，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柴油燃料供给系 起动电热塞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。