喷油泵与喷油器.ppt

本次课内容,课题五 燃油喷射与雾化 第三节 回油孔调节式喷油泵 第四节 回油阀调节式喷油泵的工作原理 第五节 电子控制喷射系统与供油定时自动调节装置 第六节 喷油器,标题：喷油泵与喷油器,目的与要求,掌握喷油泵和喷油器的功用、结构特点和工作原理。,第三节 回油孔调节式喷油泵,喷油泵在柴油机工作时使燃油产生高压，并按照发火顺序和负荷大小，将燃油定时、定量地送到喷油器喷入气缸。 由于喷油压力要求很高，喷油泵都采用柱塞式的结构。根据喷油器的油量调节机构形式不同，它可以分为回油孔调节式和回油阀调节式两大类。前者在沿海及内河船舶上各类中小型柴油机上获得广泛使用，后者只要用于大型柴油机。,一、单体泵的结构 二、组合式喷油泵的结构 三、回油孔调节式喷油泵工作原理,第三节 回油孔调节式喷油泵,一、单体泵的结构,单体泵是指每个气缸各设一个喷油泵。其主要部件有： 1、柱塞与套筒 2、油量调节机构 3、柱塞弹簧组件 4、排油阀偶件 5、喷油泵传动机构,回油孔调节式喷油泵,柱塞与套筒,齿条式油量调节机构,4、排油阀偶件 排油阀又称出油阀，是装在喷油泵内控制高压燃油排出的单向阀。它由排油阀座和排油阀组成，两者为偶件配合。 排油阀的作用有： 蓄压作用 ；止回作用 ；卸载作用。 排油阀按其卸载方式不同，可分为等容卸载和等压卸载两种型式。,一、单体泵的结构,等容卸载排油阀 这种排油阀在柴油机任何转速工况下，其卸载容积都不变，故称为等容卸载。 等容卸载排油阀易在颈部断裂，如果导向孔间隙夹有杂质，减压凸缘易被卡在导向孔内；排油阀落座过程中，高压油管中空出的卸载容积会使燃油压力急剧下降，导致喷油器降速度过大。,一、单体泵的结构,等容卸载排油阀,等容卸载排油阀,等压卸载排油阀 等压卸载排油阀在增压高速大功率柴油机上使用较多。 等压卸载排油阀可以使高压油管内残余压力保持恒定，避免了穴蚀，延长了油管的寿命。,一、单体泵的结构,等压卸载排油阀,球形等压卸载排油阀,5、喷油泵传动机构 喷油泵传动机构由凸轮轴、凸轮、滚轮、顶头、顶头调节螺钉和锁紧螺母等组成。 功用：驱动柱塞上行压油。柱塞的下行吸油则是靠柱塞弹簧弹力来完成的。 喷油泵的供油提前角是指柱塞上行关闭回油孔开始供油时，该缸曲柄距上止点的相应转角。,一、单体泵的结构,5、喷油泵传动机构 供油提前角主要取决于凸轮在凸轮轴圆周方向的安装位置、传动齿轮（或链条链轮）的安装情况、泵座垫片厚度和调节螺钉的旋出高度等。 调节螺钉主要用来调整柱塞前导程，也可用以微量调节供油提前角，以补偿喷油泵各零件在制造、安装及磨损造成的差异，确保供油提前角相同。,一、单体泵的结构,喷油泵传动机构,二、组合式喷油泵的结构,组合式喷油泵是将各缸的单体泵集中安装在一个泵体内，其喷油凸轮也安装在一根凸轮轴上。各分泵按编号用高压油管与对应缸的喷油器相连。组合泵多用于小型多缸柴油机上。其结构和工作原理与单体泵基本相同。,6135型柴油机号系统组合泵,三、回油孔调节式喷油泵工作原理,1、吸排原理 2、供油过程的调节原理 3、三种油量调节方式 终点调节式 始点调节式 始终点调节式,回油孔调节式喷油泵工作原理,回油孔调节式喷油泵的供油量,三种油量调节方式及其柱塞头部结构,第四节 回油阀调节式喷油泵的工作原理,回油阀调节式喷油泵的特点是柱塞上没有直槽与斜槽，但具有进、回油阀机构。供油量是靠进、回油阀启、闭的早晚来改变的。 1）吸排油原理 2）供油过程的油量调节 3）三种油量调节方式,回油阀调节式喷油泵的工作原理,始点调节式：供油始点可调，供油速度较高，终点不可调，供油速度低； 终点调节式：供油始点不可调，供油速度较低，终点可调，供油速度高； 始终点调节式：供油始点、终点均可调，供油速度均较高，喷油压力较高。,第四节 回油阀调节式喷油泵的工作原理,RTA48T-B柴油机喷油泵,RTA48T-B柴油机喷油泵,第五节 电子控制喷射系统与供油定时自动调节装置,一、电子控制喷射系统简介 二、供油定时自动调节装置,一、电子控制喷射系统简介,1、几种主要喷射系统 柱塞泵式喷射系统：是现代船用柴油机最基本的一种喷射系统。特点：结构简单、管理方便、工作可靠，因而使用广泛。,1、几种主要喷射系统 泵喷油器式喷射系统 ：取消高压油管，把喷油泵与喷油器组合成一体，从而排除了高压油管对喷射过程的不良影响，适用于顶置式凸轮轴的小型高速柴油机。,一、电子控制喷射系统简介,1、几种主要喷射系统 蓄压式喷射系统 ：这种喷射系统具有以下优点：喷射压力高，喷油持续期短；喷射压力波动小，有利于消除压力波动对喷射的不利影响；柴油机的喷射压力与柴油机转速无关，可改善低速运转性能。但它的设备复杂，可靠性差，在船用柴油机中使用较少。,一、电子控制喷射系统简介,1、几种主要喷射系统 电控喷射系统 ：通过对包括喷油定时、喷油量和喷射率在内的喷油规律实行的最优控制，来完善柴油机的燃烧，使柴油机具有较好的经济性能和较低的废气排放，达到优化运行。,一、电子控制喷射系统简介,2、电子控制喷射系统的优点： 无论喷油泵输出如何，都能通过改变供油定时、喷射持续时间和喷射压力来获得最佳喷射。 在燃用劣质燃油时仍能保证最佳喷射和燃烧。 能适应各种运行条件。而且由于改善并实现了更完全的燃烧，使环境污染减轻。,一、电子控制喷射系统简介,2、电子控制喷射系统的优点： 能适应迅速改变功率和转速的要求。在最小到最大负荷之间，任何工况都可以获得最佳喷射。降低了燃油消耗率，特别是使低负荷时的燃油消耗率得到显著降低。改善了柴油机的加速性能。最低稳定转速由目前的14额定转速降至为16额定转速。,一、电子控制喷射系统简介,2、电子控制喷射系统的优点： 对于二冲程柴油机，可省去传统的凸轮轴传动机构、燃油凸轮轴、单体式喷油泵和传动箱。同时，由于采用微处理机执行机构的控制，起动系统得以简化。,一、电子控制喷射系统简介,2、电子控制喷射系统的优点： 采用电子控制喷射系统的二冲程柴油机，只采用一种型号燃油高压泵，并可根据柴油机型号和缸数选用两只或多只燃油高压泵，但并非一缸一泵。燃油高压泵通常布置在推力轴承上方，由单级齿轮传动或用电动机驱动。,一、电子控制喷射系统简介,2、电子控制喷射系统的优点： 以上优点的获得，本质上是喷射适时，并且喷射特性与燃油高压泵无关。在喷射过程中，喷射压力基本保持一定，喷射压力的高低也与功率相适应。,一、电子控制喷射系统简介,提高所有运转工况的经济性；提高对不同燃油品质的适应能力；改善柴油机的低速运转性能及操纵性能；降低柴油机排气中的有害成分。 电控喷射系统的出现与发展，使柴油机技术发展到一个崭新的阶段，并由此发展了其它系统的电控系统。,一、电子控制喷射系统简介,Flex柴油机与传统柴油机对比,电子控制喷射式供油系统,RT-flex共轨系统传动示意图,二、供油定时自动调节 装置(V.I. T.机构 ),VIT机构可以在柴油机外界负荷变化时，使喷油泵的供油提前角随供油量的变化而改变，提高了柴油机在部分负荷运行时的最高爆发压力，改善了在部分负荷运行时的经济性能。当柴油机在高负荷运行时，又能控制最高爆发压力，使之不超过标定值。,LMC/MCE 柴油机的V.I.T机构,这种V.I.T机构的调节特性为当柴油机在50标定功率以下时， V.I.T机构没有动作；当负荷处于5078标定功率范围内，供油提前角随负荷的增大而增大，爆发压力也随之逐渐增高至最大值；当负荷在78100标定功率时，供油提前角将随负荷增大而减小，以保持爆发压力不变。,二、供油定时自动调节 装置(V.I. T.机构 ),喷油提前角与最高爆炸压力随负荷的变化,RTA型柴油机的V.I.T.机构,RTA型柴油机的V.I.T.机构的调节特性,除上述VIT机构形式外，在回油孔式喷油泵上，可以利用几段不同斜度的线段构成特殊线型的柱塞斜槽边在改变供油量的同时自动调节供油定时。这种方法结构简单，对回油孔式喷油泵来说，只需要更换柱塞套筒偶件即可实现。但需对斜槽的线型进行优化设计和特殊的加工。,二、供油定时自动调节 装置(V.I. T.机构 ),斜槽VIT机构,第六节 喷油器,一、喷油器的功用 二、喷油器的结构形式,一、喷油器的功用,作用：将来自喷油泵的高压燃油雾化并均匀地按一定方向喷入燃烧室。,二、喷油器的结构形式,现代柴油机广泛采用液压启阀式（又称闭式）喷油器，按喷孔数目不同，喷油器又可分为多孔式和单孔式两种。,1、闭式喷油器结构及工作原理 闭式喷油器由本体、精密偶件针阀和针阀体、推杆、弹簧下座、弹簧、弹簧上座、调压螺钉、锁紧螺母以及高压滤器、进油管接头等部件组成。,二、喷油器的结构形式,135型柴油机喷油器,1、闭式喷油器结构及工作原理 高压燃油自进油管接头经本体内孔进入贮油腔作用在针阀的锥面上，克服弹簧的预紧力将针阀抬起。当针阀一离开阀座，其承压面突然增大，使针阀快速升起，减小了节流损失，使燃油果断地经喷孔喷入气缸。,二、喷油器的结构形式,1、闭式喷油器结构及工作原理 喷油泵停止供油后，贮油腔油压突然降低，针阀在弹簧的作用下迅速关闭，喷油便断然停止。此时，针阀把高压油空间与燃烧室隔开，所以把这种喷油器称为闭式喷油器。 燃油喷射过程的压力不会低于某一个最低燃油压力，这就消除了喷射过程始末的低压喷射现象。燃油抬起针阀的最低压力叫启阀压力。,二、喷油器的结构形式,2、油嘴结构形式 喷油器结构形式很多，但彼此间的主要区别是在喷油嘴。喷油嘴的结构与燃烧室形状有关。闭式喷油器的喷油嘴形式很多，其基本类型有单孔式、多孔式、轴针式和冷却式喷油嘴。,二、喷油器的结构形式,喷油嘴的基本形式,单孔式喷油嘴 这种喷油嘴由于孔径大不易堵塞，喷出的油束穿透力强，雾化油粒较大。 这种喷油嘴多用于采用分隔式燃烧室的小型柴油机。,二、喷油器的结构形式,多孔式喷油嘴 雾化油粒匀细，分布较均匀，因孔径较小喷孔容易堵塞，适用于直接喷射式燃烧室。,二、喷油器的结构形式,轴针式喷油