供油系统设计手册.doc

陈主任： 总体上写得不错，很专业，需要进一步改进的建议如下：1. 建议第一部分写所有柴油车和汽油车的供油系统的结构，有哪几种形式，轻卡主要用哪几种。2. 增加供系统和主要主要件的失效模式分析。3. 主要零部件的试验验证标准与方法（参考进气部分）。4. 排气系统谁写的。储成高2003.8.23燃油供给系统设计手册1燃油供给系概述 燃油供给系统是发动机附件中的一个分系统，主要功用是燃油的贮备，滤清和输送。因发动机使用燃油的不同分柴油供给系和汽油供给系。2柴油供给系的选型与布置（增加一结构简图） 柴油供给系主要由以下部分组成:柴油箱、油水分离器、柴油粗滤器、柴油细滤器、输油管路，柴油喷射系统（柴油的动力来源）等。2.1柴油箱的设计要点（增加一结构简图） 柴油箱总成由油箱本体、加油管、吸油管、回油管、油箱盖、油箱内的隔板、油量传感器等组成。2.1.1柴油箱容积及外形尺寸的确定1.应满足续驶里程500Km以上或市场用户需要，初定油箱容积，再根据整车总布置的要求，确定油箱的外形尺寸，即长、宽、高。2.燃油箱的额定容量应控制在燃油箱最大液体容量的95%以内，以避免因燃油吸热产生的体积膨胀而使燃油溢出。2.1.2柴油箱的安装固定1.油箱下端面应有适当的离地间隙，避免成为离地间隙最小的零部件。2.油箱应尽可能布置在远离热源的地方，如避开没有隔热保护的排气管路等热源。3.油箱尽可能布置在发动机机体进、回油接口同侧，以便于输油管路的布置。4.根据整车总布置情况，选择与车架的连接安装形式（吊装或托架）。2.1.3 吸油管、回油管的设计1.吸油管的粗细可根据整车上发动机所需的油量确定，吸油管通常用螺纹固定在油箱本体的凸缘上。2.吸油管口可大致设在离燃油箱底部10mm处，并设置网眼型过滤器，以防此吸及燃油箱内沉淀的水和杂质。3.回油管口应伸入燃油箱内燃油平面以下，高度可与吸油管相当，两者的距离应大于300mm，以防止发动机停机后，回油管内的燃油流空而进入空气，导致起动困难。2.1.4为提高燃油箱的整体强度，以及防止柴油在汽车行驶过程中来回晃动，一般在油箱中设计有隔板，通过点焊连接在油箱本体上。2.1.5油箱上进、回油管接头及其它接头，多凸缘焊接在油箱体上。进、回油接头主要采用螺纹孔的形式，在现有产品中，主要有M12x1.25、M14x1.5两种规格,设计时应优先考虑现有结构,以增加零部件的通用性。2.1.6油箱外表面加强筋的设计和布置 为提高油箱的刚度及外表美观，油箱外表面一般都设计加强筋，可根据实际情况采用纵向或横向加强筋。2.1.7油箱材料的选择 金属燃油箱体所用材料一般为热镀锌板或电镀锌板，若采用其它板材应确保能满足设计要求。2.1.8柴油箱加油管、加油口、油箱盖的设计1.加油口分为槽型和螺纹型两类，可依据QC/T 488 汽车燃箱盖、加油口确定应采用的加油口的结构及尺寸。2.油箱加油管在设计时应注意以下方面：(1)对于新开发车型，加油管的纵向安装位置一般应以同系列车型中的双排车型为基准；(2)加油管的加油口应避免被货箱挡住，造成加油困难或无法用加油枪加油。3.柴油箱盖设计要点：(1)油箱盖结构及类型应与加油口匹配；(2)油箱盖的密封垫必须有一定的密封性和耐油性，柴油箱盖的最大泄露量不得大于30g/min；(3)油箱盖应加锁，可分为三锁统一（门锁、点火锁、油箱锁共用一把钥匙）和三锁不统一，一般应采用三锁统一形式。2.1.9柴油箱底部应具备放油螺塞，以便定期清除掉燃油箱底部沉积的水和杂质。2.1.10柴油箱应设置通气孔，通气口流量不小于340L/h，阻力不超过5Kpa，一般1.5mm的通气孔已足够使燃油箱通气。通气孔必须加以保护，以防止灰尘和水进入燃油箱。2.1.11燃油传感器的布置:应准确校核燃油传感器在油箱上的装配位置，以保证油浮子摆臂能在整个行程中自由摆动，避免与油箱隔板或其它零部件干涉，导致燃油表指示不准。2.2柴油滤清器的选型与布置柴油滤清器分为柴油粗滤器、柴油细滤器、沉淀器（油水分离器）等，主要作用就是滤去柴油中的杂质、水分和石蜡，以减少各精密偶件的磨损，保证喷雾质量。2.2.1计算选型1.柴油滤清器最大流量应大于发动机额定点的最大喷油量:（1） Q Qmax （2） Qmax=（1.31.4）Ne*ge/(6*104*)式中 Qmax额定点最大喷油量（L/min）Ne柴油机额定点功率（kW）ge额定点燃油消耗率（g/kWh）柴油密度（g/cm3）柴油滤清器由专业厂家制造并已有系列型谱，可根据流量查阅国标规定的 芯尺寸系列，选定滤芯型号。2.柴油滤清器的布置形式(1)油箱粗滤器输油泵细滤器喷油泵(2)油箱输油泵细滤器喷油泵方案1为主要采用形式,如果燃油污染情况严重或燃油喷射系统有特殊要求,可在燃油箱与粗滤器之间设置沉淀器(油水分离器)。3滤清器盖上应设置放气螺钉。拧开螺钉，抽动手动输油泵，可以排除滤清器和低压油路内的空气。2.3柴油输油管路1.柴油管路,一般情况下有三根: 油箱粗滤器; 粗滤器发动机输油泵接口;发动机回油接口油箱回油管接口。2.柴油管路布置:根据整车对发动机柴油箱、滤清器布置的相互位置以及输油管路在车架上的走向而定，应保证管路走向顺畅，装配方便；管路应在约每（300400mm）的位置上加以固定，以防止由于振动而与其它零部件干涉。3油管所用材料应具有较好的耐油性和抗老化性，能在-40100范围内安全可靠地工作，在内外压差100kPa时不会吸扁或开裂。目前，材料尼龙11综合性能较好，已被广泛使用。3.汽油供给系的选型与布置汽油供给系主要由以下部分组成:汽油箱、汽油滤清器、燃油蒸发控制装置、输油管路等。3.1汽油箱的设计要点:汽油箱总成由油箱本体、油箱盖、安全阀、翻转止流装置、进气阀、油箱内的隔板、油量传感器等组成。金属汽油箱的选型与布置思路与柴油箱相似，不同之处有以下几方面：1.额定容量在95L以上的汽油箱必须配备安全阀装置。2.汽油箱盖不允许泄露，并应设置空气阀（进气阀）和蒸气阀（排气阀），其控制压力如下：（1）当汽油箱内压力降到0.098Mpa以下时,空气阀被大气压压开,空气便进入油箱内,使汽油泵能正常供油。（2） 当汽油箱内压力超过0.11Mpa时,蒸气阀被打开,使汽油蒸汽排向大气，以保持油箱内的正常压力。（3）油箱盖加锁，一般应采用三锁统一。3.重力阀-在正常工作情况下,当油箱倾斜时,防止汽油从油箱内溢出的装置,可视油箱盖及加油口结构确定是否增设此阀。3.2 汽油滤清器的选型与布置 1. 目前汽油杂质粒度统计显示,5m以下的杂质粒子占95.1%，15m以上的杂质粒子占2.9%，而20m的粒子对发动机磨损最为严重，从过滤细度考虑，汽油滤清器应能滤除10m20m的粒子，滤芯材料推荐使用微孔滤纸。2.从结构上汽油滤清器可分为可拆式和整体式。目前，整体式汽油滤清器已在国内外得到广泛应用，一般在使用10 000km12 000km之后整体更换。3.对于采用电喷系统的汽油机,汽油滤清器应能承受70 kpa450 kpa的压力。 4.容积计算 （1）汽油滤清器的设计，一般是参考国外同等吨位车辆的现有结构，滤清器的容积V可以按下式估算：V=Qt式中 V-滤清器容积,L; Q-发动机汽油流量,L/min; t-汽油在沉淀怀内的停留时间,推荐取t2 min。 （2）滤芯面积的计算：可以按以下公式对滤芯面积进行校核。 A=16.7Q/F式中 A-滤芯面积,cm2; Q-发动机汽油流量,L/min; F-滤芯允许流量, cm3/( cm2s) 一般F值取0.0020.010。 确定滤清器的容积V之后，结合所选定的滤芯型号，调整滤清器壳体直径D和高度h，尽量使h/D值大些。推荐h/D值取1.52.0。滤清器壳体越深，已经沉淀下来的粒子和水分不容易被油流重新扬起。 5.汽油滤清器的布置形式 油箱汽油泵滤清器喷油器3.3燃油蒸发控制装置-碳罐的选型与布置1. 碳罐的选型(1)碳罐应设置三个接口：吸附口、脱附口、大气接口。(2)吸附量-碳罐性能的最重要指标之一,对于轻型汽油车(油箱容积约80L左右),吸附量不小于50g(仅做为参考)。(3)碳罐上各阀的开启压力a. 正向阀开启压力：3.9kPaP5.39kPab. 反向阀开启压力：P-1.96kPac. 脱附阀开启压力：-5.88kPaP-0.69kPa2. 碳罐的布置(1) 碳罐应安装在发动机附近较高位置且空气清洁处。(2) 油箱最高点处的通气孔通过管路与碳罐吸附口相连接，若两接口间距离较长，应中间采用邦迪管（金属管或硬尼龙管），两端用橡胶管连接，管路应固定牢固。3.4汽油输油管路1. 基本要求:(1) 管路应布置在整车上的冷区域,避开如排气系统等热源对燃油的热辐射加热。(2) 管路各接口必须密封良好，避免漏油、漏气。(3)