柴油机供油系

1、第八章第八章 柴油机供给系柴油机供给系 第一节第一节 概述概述 一、功用及要求一、功用及要求 1、功用：功用： 储存、滤清柴油，提高油压，高压喷油、雾化。 2、要求：、要求： （1）按需供油； （2）定时喷油； （3）良好的喷油质量； （4）供油规律及供油持续时间合理、适当； （5）防“高速飞车，低速熄火”。 二、组成二、组成 柴油机 供给系主要 由燃油供给 装置、空气 供给装置、 混合气形成 装置和废气 排出装置等 四套装置组 成。 1、燃油供给：、燃油供给： 溢流阀 油箱 输油泵 柴油滤清器 喷油泵 喷油器 燃烧室 限压阀 回油管 柴油机供给系工作原理示意图柴油机供给系工作原理示意图 高压

2、油路：高压油路：喷油泵出口 喷油器 油压:10 Mpa以上 ， 喷油泵建立 低压油路：低压油路：油箱 喷油泵入口 油压：0.150.3Mpa，输油泵建立 2、空气供给装置、空气供给装置： 滤清器、进气管、进气道等。 3、混合气形成装置：、混合气形成装置： 燃烧室。 4、废气排出装置：、废气排出装置： 排气道、排气管、排气消声器等。 第二节第二节 喷油器喷油器 一、概述一、概述 1、作用：雾化柴油、合理分布油雾。 2、要求：喷油质量好，供停迅速不滴漏，喷油规律好。 3、分类： 开式：高压油腔与燃烧室相通。 闭式：高压油腔与燃烧室隔断。闭式又分为孔式与 轴针式。 喷油器喷油过程示意图喷油器喷油过程

3、示意图 孔式喷油器和轴针式喷油器孔式喷油器和轴针式喷油器 二、孔式喷油器的构造与工作原理二、孔式喷油器的构造与工作原理 1、构造、构造 （1）喷油嘴偶件（针阀及针阀体）：）喷油嘴偶件（针阀及针阀体）： 高压油腔、承压锥面、密封锥面、喷孔等。 （2）调压装置：）调压装置：调压弹簧、调压螺钉护帽、顶杆等。 （3）喷油器体：）喷油器体：进油管（带缝隙式滤清器）、回油管接头、 定位销等。 孔式喷油器结构孔式喷油器结构 2、工作原理、工作原理 （1）喷油：喷油泵泵油 环形高压油腔进油 （ 承压锥面承受 油压推力）针阀 上行 密封锥面离座 喷孔喷油。 针阀最大升程：针阀最大升程：针阀关闭时其凸肩与针阀体下

4、端面的距离，大小决 定喷油量多少。一般为0.40.5mm。 （2）停喷： 喷油泵停止泵油 高压油腔油压下降 调压弹簧伸张 挺杆推 针阀下行 密封锥面落座 喷孔关闭不喷油。 （3）回油）回油 少量高压油经针阀偶件间间隙挤上，经回油管流回柴油箱或柴油滤 清器，润滑、冷却针阀偶件并防“背压”增加。 （4）调压）调压 旋动调压螺钉或增减垫片，改变调压弹簧对针阀的压紧力，即可改 变喷油压力。 二、轴针式喷油器二、轴针式喷油器 1、结构特点、结构特点 针阀下端有 轴针（倒锥形或 圆柱形），插在 喷孔中，喷注成 空心锥状或圆柱 状。 2、节流特点、节流特点 有两可变节流断面：有两可变节流断面：密封锥面和轴针

5、处节流断面。 三、低惯量喷油器三、低惯量喷油器 顶杆短，减少运动顶杆短，减少运动 惯量惯量 第三节第三节 喷油泵喷油泵 一、喷油泵的功用与分类一、喷油泵的功用与分类 1、功用：、功用： 根据柴油机的负荷大小，将一定量的柴油增高到一定的压力，按 照规定时间送至喷油器。 2、分类、分类 柱塞式喷油泵 喷油泵喷油器 转子分配式喷油泵 3、车用多缸柴油机对喷油泵的要求、车用多缸柴油机对喷油泵的要求 （1）、各缸供油顺序与发动机工作顺序相同； （2）、各缸供油量均匀，不均匀度在标定工况下不大于3%4%； （3）、各缸供油时刻一致，相差不大于0.5曲轴转角； （4）、供油迅速，停喷干脆； 柱塞式喷油泵主要

6、由分泵、油量调节机构、驱动机构、分泵、油量调节机构、驱动机构、 泵体泵体四部分组成。 二、柱塞式喷油泵的基本结构与工作原理二、柱塞式喷油泵的基本结构与工作原理 1、分泵：柴油机上与缸数相等、分泵：柴油机上与缸数相等 的每组泵油机构的每组泵油机构 （1）组成：）组成： 柱塞偶件、柱塞弹簧及座、出油阀偶件、 出油阀弹簧、出油阀压紧座、 减 容体等。 （2）、柱塞偶件的结构及工作原理）、柱塞偶件的结构及工作原理 a、 组成：柱塞及柱塞套。组成：柱塞及柱塞套。 b、泵油原理、泵油原理: 进油进油 柱塞下行，上方泵腔容积增大，产生真空度，露出进油孔后，将油吸入。 压油：压油： 柱塞上行，关闭进油孔后，泵

7、腔油压骤然升高，冲开出油阀后， 流向高压油管。 回油回油 柱塞继续上行，回油孔开启后，泵腔高压油经回油孔流回低压油腔， 出油阀关闭，供油结束。 C、柱塞上行行程: 预备行程： 柱塞从下止点开始上行至其上端面将进油孔关闭所移动的距离。 减压行程： 从预备行程开始到出油阀开启柱塞所移动的距离。 有效行程： 从出油阀开启到柱塞打开回油孔时柱塞移动的距离。喷油泵每次 泵出的油量取决于有效行程的长短。 (出油阀开启时对应的曲拐位置至上止点间的曲轴转角为供油提前 角。 ) 剩余行程: 从有效行程结束到到达上止点为止柱塞移动的距离。 d、喷油泵供油量的调节原理：、喷油泵供油量的调节原理： 改变柱塞斜槽棱边与

8、柱塞套上回油孔的相对角位置，即改变了柱 塞的有效行程，使喷油泵供油量改变。 （3）、出油阀偶件结构及工作原理：）、出油阀偶件结构及工作原理： a、组成：、组成：出油阀及座、出油阀弹簧、减压环带等。 b、工作原理：、工作原理： 喷油泵停止供油，泵腔油压小于出油阀弹簧力与高压 油管残余油压之和时，出油阀被紧压在阀座上，防止柴油回 流。并保持高压油管一定的残余油压。 柱塞上行压油时，泵腔油压大于出油阀弹簧力与高压 油管残余油压之和后，阀密封锥面先离座，随后减压环带离 开座孔，打开高压油路，这样，供油通路一开启，油压和喷 射即可达理想值。 柱塞开始回油，泵腔油压迅速下降，出油阀下行落座， 减压环带先进

9、入座孔，隔断高压油路，随后阀密封锥面落座， 这样，阀让开的容积，使高压油管油压迅速降低，喷油器立 即停止喷油。 c、减压环带作用：、减压环带作用： 使喷油器喷油迅速，停油干脆，防止喷油器喷前喷后滴 漏。 出油阀结构及工作原理图出油阀结构及工作原理图 2、油量调节机构、油量调节机构 （1）作用：）作用： 根据柴油机的转速和负荷变化，相应地转动柱塞改变 供油有效行程，并保证各缸供油量均匀一致。 （2）分类：）分类： 一般分为齿条齿圈式齿条齿圈式和拨叉式拨叉式两种。 齿条齿圈式齿条齿圈式 组成及力传递：组成及力传递： 齿条移动齿圈转 动传动套筒转动柱塞 转动。 各缸供油量的调整各缸供油量的调整 ：

10、松开齿圈的紧固螺钉， 转动传动套筒，带动柱塞 相对齿圈转动一个角度， 再将齿圈固定。 l拨叉式拨叉式 各缸供油量调整：各缸供油量调整： 改变拨叉在供油拉杆 上的位置。 组成及力传递：组成及力传递： 拉杆移动拨叉移动调节臂转动柱塞转动。 3、驱动机构、驱动机构 （1）作用：）作用：驱动柱塞运动，并保证供油准时。 （2）组成：）组成：滚轮式挺杆和喷油泵内凸轮轴。 （3）类型：）类型：调整垫块式、调整螺钉式、不可调整式。 （4）分泵供油提前角和供油间隔角的调整：）分泵供油提前角和供油间隔角的调整： 改变滚轮体的工作高度，即改变柱塞封闭柱塞套上进 油孔的时刻，改变喷油泵供油时刻。 喷油泵驱动机构喷油泵

11、驱动机构 4、泵体、泵体 （1）、泵体上制有孔穴，以安装分泵； （2）、泵体上有纵向油道，即柱塞套外低压油腔；油道一 端装限压阀； （3）、泵体上有放气螺钉。 （4）、泵体下端的凸轮室装有传动机构的润滑油。 三、典型柱塞式喷油泵三、典型柱塞式喷油泵 P型喷油泵型喷油泵 号喷油泵号喷油泵 四、转子分配式喷油泵四、转子分配式喷油泵 1、特征、特征 （1）用一组泵油元件通过分配机构定时定量为各气 缸供油。 （2）零件数目少，结构简单，体积小，质量轻，成 本低，维修方便。 （3）泵油压力较低。 2、VE泵结构泵结构 （1）传动装置：）传动装置： 传动轴 、 连轴节、 凸轮盘、 滚轮机构 、 柱 塞弹簧

12、、传动销钉等； 凸轮盘上有与缸数相等的凸峰，凸峰与滚轮接 触时，凸轮盘顶柱塞在柱塞套内轴向前行，同时， 凸轮盘通过销钉带动柱塞一起转动。 VE泵结构图泵结构图 有进油槽（数 目与缸数相等）、 中心孔、配油槽、 溢油孔、平衡槽、 控制套筒等。 柱塞旋转： 进油、配油。 柱塞轴向运动： 压油。 （2）柱塞）柱塞 VE泵工作原理示意图泵工作原理示意图 （3）泵体：）泵体： 有进油道、分配油路并装有叶片式输油泵、调速器、供油提前角 调节器等。 3、VE泵工作原理泵工作原理 （1）进油过程：）进油过程： 凸轮盘上凸峰转离 滚轮，柱塞在柱塞弹簧 作用下回位，泵腔容积 增大，同时柱塞上进油 槽与泵体上进油道

13、相通， 柴油进入泵腔。 此时，柱塞上的配 油槽与泵体上的分配油 路隔绝，泄油孔被控制 套筒封死。 VE泵进油过程示意图泵进油过程示意图 （2）压油与配油过程：）压油与配油过程： 凸轮凸峰与滚轮接触，柱塞 被推前行，压缩泵腔内柴油， 同时柱塞转至配油槽与泵体 上一个分配油路相通，泵腔 油压升高到克服出油阀弹簧 力冲开出油阀后，高压柴油 冲入高压油管。 此时柱塞进油槽与泵体上进 油道隔绝，泄油孔仍被控制 套筒封死。 对于四缸柴油机，凸轮盘上 有四个凸峰，泵体上有四个 分配油路，所以，凸轮盘及 柱塞转一圈，柱塞往返运动 四次，配油槽分别与各缸分 配油路接通一次，轮流向各 缸供油一次。 VE泵压油与配

14、油示意图泵压油与配油示意图 （3）供油结束：）供油结束： 柱塞在凸轮推动下继续前 行，当柱塞上的泄油孔露出 控制套筒端面时，泵腔与泵 体内腔相通，高压柴油流入 泵体内腔，出油阀在弹簧作 用下关闭，供油停止。 柱塞有效行程：柱塞上配 油槽与泵体上分配油路相通 起至泄油孔与泵体内腔相通 止柱塞走过的行程。 VE泵供油结束示意图泵供油结束示意图 （4）供油量控制：）供油量控制： 控制套筒的位置控制 泄油孔与泵腔相通时 刻，即控制供油有效 行程的大小，使供油 量随发动机负荷与转 速的改变而改变。 驾驶员通过调速器使 控制套筒位置轴向移 动。 (5)压力平衡过程：压力平衡过程： 供油结束后，柱塞 继续旋

15、转，当柱塞上的 压力平衡槽与泵体上分 配油路相通时，分配油 路中油压与泵体内腔油 压一致，使各缸喷油压 力均匀。 4、供油提前角自动调节装置、供油提前角自动调节装置 工作原理：工作原理： 输油泵出油压力随发 动机转速改变而改变，通 过油缸左腔的输油泵进油 压力和左腔弹簧力之和与 右缸的输油泵出油压力不 断平衡的过程，使传力销 带动滚轮架相对凸轮盘转 动一角度，改变凸轮凸峰 与滚轮接触的时刻，从而 改变供油时刻。 叶片式输油泵工作原理示意图叶片式输油泵工作原理示意图 5、电磁式停油装置、电磁式停油装置 工作原理：工作原理： 柴油机起动，电磁线圈通电，将阀门吸起，压缩弹簧并使进油道 开启。 柴油机

16、停车，切断电源，电磁线圈断电，阀门在弹簧作用下关闭 进油道。 6、增压补偿器、增压补偿器 作用：作用： 根据 增压压力的 大小，自动 加大或减少 各缸喷油量。 五、喷油泵的驱动与喷油正时五、喷油泵的驱动与喷油正时 1、喷油泵的驱动、喷油泵的驱动 曲轴正时齿轮曲轴正时齿轮 喷油泵驱动齿轮喷油泵驱动齿轮 喷油泵驱喷油泵驱 动轴动轴 联轴器联轴器 供油提前角自动调节器供油提前角自动调节器 喷喷 油泵凸轮轴油泵凸轮轴 注意：为保证供油正时，在正时齿轮、中间齿轮 及喷油泵驱动齿轮上都刻有正时记号，安装时注意各处 标记的对正。 2、喷油提前角自动调整装置、喷油提前角自动调整装置： （1）喷油提前角自动调整

17、装置作用：）喷油提前角自动调整装置作用： 使柴油机的供油提前角在初始角的基础上随转速 的增加自动加大，满足最佳供油提前角的要求。 （2）柴油机的最佳供油提前角：）柴油机的最佳供油提前角： 在转速和供油量一定的条件下，能获得最大功 率及最小油耗的供油提前角。 （3）喷油泵供油提前角的调整：）喷油泵供油提前角的调整： 改变发动机曲轴与喷油泵凸轮轴的相对角位置。 （4）喷油提前角自动调节器的结构及工作原理如图：）喷油提前角自动调节器的结构及工作原理如图： 3、联轴器及静态供油提前角的调整：、联轴器及静态供油提前角的调整： 1）联轴器的结构如图：）联轴器的结构如图： 2）静态供油提前角的调整）静态供油

18、提前角的调整 旋松相关螺钉，改变发动机曲轴与喷 油泵凸轮轴相对角位置 注意注意：一般联轴器与喷油泵壳体上有相应记号， 记号对齐时为第一分泵供油。 第四节第四节 调速器调速器 一、调速器的概述一、调速器的概述 1、喷油泵的速度特性： 在油量调节拉杆位置不变时，喷油泵每一循环供油量随转 速变化而变化的关系。 由于柱塞套上回油孔的节流作用，当发动机转速增加时， 造成喷油器“早喷晚停”，柱塞实际有效行程增加，供油 量略有增加，反之，发动机转速下降时，供油量略有减少。 2、喷油泵速度特性对柴油机工作的影响：、喷油泵速度特性对柴油机工作的影响： 发动机工作不平稳，易造成高速“飞车”，怠速“熄火”。 3、调

19、速器的功用：、调速器的功用： 在发动机工作时，根据负荷情况，自动调节 供油量，以稳定柴油机转速，并使之不发生超速 和熄火。 4、调速器的分类：、调速器的分类： （1）、两速式调速器：只稳定和限制柴油机 的最高与最低转速，中间转速由人工操纵。 （2）、全速式调速器：使发动机在全转速范 围内稳定工作。 二、机械离心式调速器的工作原理：二、机械离心式调速器的工作原理： 1、基本工作原、基本工作原 理：理： 离心元件产 生的离心力随发 动机转速的改变 而改变，利用离 心元件产生的离 心力与调速弹簧 不断取得平衡的 过程，带动供油 拉杆移动，改变 供油量。 2、基本组成：、基本组成： 离心力产生 元件：

20、 飞球或飞块， 支撑盘、滑动盘 等。 调速部件： 高、低速调 速弹簧。 操纵部件： 调节杠杆、 操纵杆等。 3、两速式调速器：、两速式调速器： （1）结构特点：）结构特点：加速踏板直接控制供油拉杆。 （2）工作过程：）工作过程： 柴油机不工作时，低速弹簧将滑动盘压 向最左端，供油拉杆位于较大供油位置，柴 油机起动后，转速上升，Fa Fp，滑动盘 右移，调节杠杆饶A点顺转，带动供油拉杆 减油，直至Fa=Fp，此时，发动机在怠速下 运转。 当发动机转速低于怠速时， Fa Fp， 滑动盘左移，调节杠杆饶A点顺转，带动供 油拉杆加油，直至Fa=Fp，发动机重新稳定 在怠速运转。达到稳定怠速的目的。 当

21、发动机转速高于怠速时，滑动盘推动球面顶块与 高速弹簧滑座接触，高速弹簧刚性大，预压力大，即使 转速继续增加， Fa也不足以推动高速弹簧座右移，使供 油拉杆右移减油，所以，在转速大于怠速的一段范围内， 滑动盘位置保持不变，供油拉杆完全由人工控制。（B点 为人工调节支点）。 当发动机转速达到标定转速时， Fa=Fp（包括高低 速弹簧），若转速超过标定转速， Fa Fp，滑动盘右 移，带动供油拉杆减油，直至Fa=Fp，两力重新相等，转 速重新回到标定转速，达到限制最高转速的目的。 4、全速调速器：、全速调速器： （1）结构特点：）结构特点：加速踏板控制调速弹簧预紧力。 （2）工作过程：）工作过程：

22、当Fa=Fp时，推力盘位置即供油拉杆位置不变，发动 机维持在某一转速稳定工作。 当发动机负荷减小转速增加时， Fa Fp，推力盘 压缩调速弹簧右移，带动供油拉杆减油，直至Fa=Fp，转 速恢复原来状态。 当发动机负荷增大转速减小时， Fa Fp，推力盘 被调速弹簧推动左移，带动供油拉杆加油，直至Fa=Fp， 转速恢复原来状态。 当操纵臂位置改变时，调速弹簧预紧力随之改变， 用来与Fp平衡的Fa也须改变，对应于操纵臂的各个位置， 柴油机都有相应的稳定转速。 调整高低转速限位螺钉，可调整柴油机的怠速和最 高转速。 第五节第五节 辅助装置辅助装置 一、活塞式输油泵一、活塞式输油泵 1、组成：、组成：

23、 （1）机械油泵总成：滚轮 部件（滚轮轴、滚轮、滚轮架 等）、顶杆、活塞及弹簧等。 活塞受喷油泵凸轮轴上偏 心轮驱动沿活塞轴线往复运动。 （2）手油泵总成：泵体、 活塞、手柄、弹簧等。 （3）进、出油阀、油道等。 喷油泵实物图喷油泵实物图 2、机械油泵的工作原理：、机械油泵的工作原理： 进油：进油：偏心轮转至 滚轮，推滚轮部件、推 杆及活塞下行，油泵下 腔体积减小，油压上升， 关闭进油阀，推开出油 阀，同时，上腔体积增 大，下腔柴油进入上腔。 出油：出油：偏心轮转离 滚轮，活塞弹簧伸张， 推活塞上行，上腔体积 减小，油压上升，柴油 流向柴油滤清器，同时， 下腔体积增大，产生真 空，关闭出油阀，吸开 进油阀，柴油进入下腔。 供油量调节：供油量调节： 输油量取决 于活塞行程大小， 当供大于需时， 上腔油压增大， 活塞停留在上腔 油压与活塞弹簧 力平衡的位置， 活塞行程改变， 自动调节供油量。 3、手油泵工作原理：、手油泵工作原理： 旋开手柄，往复抽按手油泵活塞,活塞上行时，将柴油 经进油阀吸入手油泵泵腔，活塞下行时，进油阀关闭，出