项目四 柴油机燃料供给系课件

1、 活动一活动一 柴油机燃料供给系的作用与组成柴油机燃料供给系的作用与组成 活动四活动四 柴油机燃料供给系辅助装置柴油机燃料供给系辅助装置活动二活动二 柴油机混合气的形成与燃烧室柴油机混合气的形成与燃烧室 活动三活动三 柴油机燃料供给系主要部件构造与检修柴油机燃料供给系主要部件构造与检修一、柴油机的发展史一、柴油机的发展史 法国出生的德裔工程师狄塞尔，在法国出生的德裔工程师狄塞尔，在1897年研制成功可供实用年研制成功可供实用的四冲程柴油机的四冲程柴油机二、柴油机燃料供给系的组成二、柴油机燃料供给系的组成1、空气供给装置：空滤器、进气管道等。、空气供给装置：空滤器、进气管道等。2、燃油供给装置：

2、由柴油箱、输油泵、低压油管、柴油滤清器、燃油供给装置：由柴油箱、输油泵、低压油管、柴油滤清器、喷油泵、调速器、高压油管、喷油器、回油管等组成。喷油泵、调速器、高压油管、喷油器、回油管等组成。 （1）柱塞式喷油泵柴油机燃油供给系的组成（图）柱塞式喷油泵柴油机燃油供给系的组成（图5-1） （2）分配式喷油泵柴油机燃油供给系的组成（图）分配式喷油泵柴油机燃油供给系的组成（图5-2）3、混合气形成装置：由一定形状的燃烧室构成。、混合气形成装置：由一定形状的燃烧室构成。4、废气排出装置：排气道、排气管、消声器等。、废气排出装置：排气道、排气管、消声器等。 图5-1 柱塞式喷油泵柴油机燃料供给系的组成 图

3、5-2 转子分配式喷油泵三、三、 作用作用 完成燃料的储存、滤清和输送工作，按柴油机各种不同工况完成燃料的储存、滤清和输送工作，按柴油机各种不同工况的要求，定时、定量、定压并以一定的喷油质量喷入燃烧室，使的要求，定时、定量、定压并以一定的喷油质量喷入燃烧室，使其与空气迅速而良好地混合和燃烧，最后使废气排入大气。其与空气迅速而良好地混合和燃烧，最后使废气排入大气。四、要求四、要求(1)在适当的时刻，将一定数量的洁净燃油增压后以适当的规律喷入在适当的时刻，将一定数量的洁净燃油增压后以适当的规律喷入燃烧室。燃烧室。(2)在每一个工作循环内，各气缸均喷油一次，喷油次序与气缸工作在每一个工作循环内，各气

4、缸均喷油一次，喷油次序与气缸工作顺序一致顺序一致(3)根据柴油机负荷的变化自动调节循环供油量，以保证柴油机稳定根据柴油机负荷的变化自动调节循环供油量，以保证柴油机稳定运转，尤其是稳定怠速，限制超速运转，尤其是稳定怠速，限制超速(4)储存一定数量的燃油，保证汽车的最大里程储存一定数量的燃油，保证汽车的最大里程五、燃料柴油五、燃料柴油1、主要成分：、主要成分：C：87；H：12.6；O：0.42、主要性能指标、主要性能指标 （1）发火性：衡量燃油的自燃能力，又叫自燃性。用）发火性：衡量燃油的自燃能力，又叫自燃性。用“十六烷值十六烷值” 大小来表示。大小来表示。 一般车用柴油机的十六烷值常为一般车用

5、柴油机的十六烷值常为4050左右。左右。 （2）蒸发性：蒸发性的好坏通过燃油的蒸馏温度高低来衡量。）蒸发性：蒸发性的好坏通过燃油的蒸馏温度高低来衡量。 （3）粘度：衡量柴油的流动性能。不能太高也不能太低。）粘度：衡量柴油的流动性能。不能太高也不能太低。 粘度大：润滑条件好，零件之间磨损小，但流动阻力大、雾粘度大：润滑条件好，零件之间磨损小，但流动阻力大、雾化效果差。化效果差。 粘度小：磨损、润滑性变差，但流动蒸发性好。粘度小：磨损、润滑性变差，但流动蒸发性好。 （4）凝点：指柴油冷却到开始失去流动性时的温度。）凝点：指柴油冷却到开始失去流动性时的温度。 我国柴油牌号是用凝点来规定的。如：柴油凝

6、点为我国柴油牌号是用凝点来规定的。如：柴油凝点为0 ，则，则此柴油牌号为此柴油牌号为0。 一一 可燃混合气的形成与燃烧可燃混合气的形成与燃烧 1、可燃混合气形成于燃烧过程、可燃混合气形成于燃烧过程高温压缩空气高温压缩空气雾状柴油雾状柴油燃燃 烧烧喷射喷射物理化学变物理化学变化化持续喷持续喷射射雾状柴油雾状柴油喷射喷射可燃混合气形成方法有：可燃混合气形成方法有：空间雾化和油膜蒸发。空间雾化和油膜蒸发。空间雾化：空间雾化：将高压燃油喷向燃烧室空间，形成雾状，与空气进行混合。将高压燃油喷向燃烧室空间，形成雾状，与空气进行混合。油膜蒸发：油膜蒸发：将大部分燃油喷到燃烧室壁面上，形成一层油膜，受热蒸将大

7、部分燃油喷到燃烧室壁面上，形成一层油膜，受热蒸发，在燃烧室中强烈的旋转气流作用下，燃料蒸气与空气形成均匀的发，在燃烧室中强烈的旋转气流作用下，燃料蒸气与空气形成均匀的可燃混合气。可燃混合气。2 、燃烧过程（图、燃烧过程（图5-3)（1 1）备燃期）备燃期 从喷油开始从喷油开始开始着火燃烧为止开始着火燃烧为止（2 2）速燃期）速燃期 从燃烧开始从燃烧开始气缸内出现时为止气缸内出现时为止（3 3）缓燃期）缓燃期 从出现从出现出现为止出现为止（4 4）后燃期）后燃期 缓燃期以后的燃烧缓燃期以后的燃烧图5-3 气缸压力与曲轴转角的关系二、燃烧室二、燃烧室1 1、分类：、分类： 统一式燃烧室统一式燃烧室

8、 型型 球型球型涡流室燃烧室涡流室燃烧室预燃式燃烧室预燃式燃烧室分隔式燃烧室分隔式燃烧室2、分隔式燃烧室、分隔式燃烧室 由主、副燃烧室构成：由主、副燃烧室构成： 主燃烧室：位于活塞顶与缸盖的底平面之间。主燃烧室：位于活塞顶与缸盖的底平面之间。 副燃烧室：在缸盖中加工而成。有通道与主燃副燃烧室：在缸盖中加工而成。有通道与主燃 烧烧室相通。喷油器设置在副燃烧室。分隔式燃烧室的常室相通。喷油器设置在副燃烧室。分隔式燃烧室的常见型式有涡流室燃烧室和预燃室燃烧室两种。见型式有涡流室燃烧室和预燃室燃烧室两种。 涡流室式燃烧室（图涡流室式燃烧室（图5-6） ： 要求：顺气流方向喷射，由于涡流运动促进了混合气

9、的形成要求：顺气流方向喷射，由于涡流运动促进了混合气的形成与燃烧，可采用较大孔径的喷油器，喷射压力也较低（与燃烧，可采用较大孔径的喷油器，喷射压力也较低（1214 MPa）。）。 优点：所以工作柔和，空气利用率较高，喷射压力也较低。优点：所以工作柔和，空气利用率较高，喷射压力也较低。 缺点：热损失大，经济性差，起动困难。缺点：热损失大，经济性差，起动困难。图5-6 涡流室燃烧室 预燃室燃烧室（图预燃室燃烧室（图5-7）: 优点：所以工作柔和，空气利用率较高，喷射压力也较低。优点：所以工作柔和，空气利用率较高，喷射压力也较低。 缺点：热损失大，经济性差，起动困难。缺点：热损失大，经济性差，起动困

10、难。图5-7 预燃室燃烧室一、喷油器一、喷油器 (一一)喷油器的作用和类型喷油器的作用和类型1、喷油器的作用、喷油器的作用 喷油器的作用是将喷油泵供给的高压喷油器的作用是将喷油泵供给的高压柴油以一定的压力、速度、方向和形状喷柴油以一定的压力、速度、方向和形状喷入燃烧室，使柴油雾化并适当分布在燃烧入燃烧室，使柴油雾化并适当分布在燃烧室中，以利于混合气的形成和燃烧。室中，以利于混合气的形成和燃烧。 图5-8 两种闭式喷油嘴2、喷油器的类型喷油器分为开式和闭式两种，车用柴油机大多采用闭式喷油器，其常见的形式有两种：孔式喷油器和轴针式喷油器。（图5-8）(二二)喷油器的构造喷油器的构造 喷油器由喷油嘴

11、、壳喷油器由喷油嘴、壳体、调压装置三部体、调压装置三部分组成。分组成。（1）孔式喷油器）孔式喷油器 孔径：孔径：0.20.8mm 喷油压力：喷油压力：1722MPa 喷射压力较高，燃油的雾化质量很好，主要用于对喷油压力喷射压力较高，燃油的雾化质量很好，主要用于对喷油压力要求较高的燃烧室，如直喷式燃烧室。要求较高的燃烧室，如直喷式燃烧室。（2）轴针式喷油器）轴针式喷油器 孔径：孔径：13mm 喷油压力：喷油压力：1214MPa 主要用于对喷油压力要求较低的燃烧室，如分隔式燃烧室；主要用于对喷油压力要求较低的燃烧室，如分隔式燃烧室；由于孔径较大，并且喷油器工作时轴针在孔内作上下移动，有利由于孔径较

12、大，并且喷油器工作时轴针在孔内作上下移动，有利于清除喷孔内形成的积碳和其它杂质等。于清除喷孔内形成的积碳和其它杂质等。 （三）孔式喷油器的工作原理（三）孔式喷油器的工作原理 高压油进入喷油嘴内压力室，产生推力 克服弹簧预紧力，针阀开，喷油 喷油泵停止供油，喷孔关，终止喷油二、喷二、喷 油油 泵泵（一）喷油泵的作用和类型（一）喷油泵的作用和类型1、喷油泵的作用、喷油泵的作用 按照发动机的工作顺序，负荷大小，定时、定量、定压地向喷油器输送高压柴油。2、类型、类型 柱塞式喷油泵 喷油泵- 喷油器 转子分配式喷油泵（VE）输油泵输油泵调速器调速器柱塞喷油泵柱塞喷油泵泵体泵体分泵分泵驱动轴驱动轴（二）典

13、型柱塞式喷油泵的结构和工作原理（二）典型柱塞式喷油泵的结构和工作原理1、A型喷油泵的结构（图型喷油泵的结构（图5-9） 由分泵、油量调节机构、传动机构和泵体组成由分泵、油量调节机构、传动机构和泵体组成 图5-9 A型喷油泵的结构 图5-10 分泵分泵的主要零件有柱塞偶件(柱塞和柱塞套)、柱塞弹簧、弹簧上、下座、出油阀偶件(出油阀和出油阀座)、出油阀弹簧、减容器、出油阀紧帽等。（1）分泵（图5-10）柱塞偶件柱塞偶件驱动机构驱动机构出油阀偶件出油阀偶件油量调节油量调节机构机构直槽直槽45斜槽斜槽径向油孔径向油孔精密配合偶件：精密配合偶件：配合间隙为配合间隙为 0.00150.0025mm要求：要

14、求：成对使用，不能互换。成对使用，不能互换。 拆装维修时要作好记号。拆装维修时要作好记号。柱塞柱塞直槽、直槽、45斜槽（两槽相通）斜槽（两槽相通）柱塞套柱塞套径向油孔（与低压油腔相径向油孔（与低压油腔相 通）定位槽通）定位槽柱塞偶件柱塞偶件结构结构柱塞上行柱塞上行a.a.从下止点到柱从下止点到柱 塞头部封闭径塞头部封闭径 向油孔之前。向油孔之前。b.b.从柱塞头部封从柱塞头部封 闭径向油孔到柱闭径向油孔到柱 塞斜槽露出径塞斜槽露出径 向孔之前。向孔之前。c.c.从柱塞斜槽露出从柱塞斜槽露出 径向油孔到柱塞径向油孔到柱塞 上行至上止点。上行至上止点。ac工作原理工作原理bbca.a.从上止点到柱

15、从上止点到柱 塞斜槽封闭径塞斜槽封闭径 向油孔之前。向油孔之前。c.c.从柱塞头部露从柱塞头部露 出径向油孔到出径向油孔到 运行下止点。运行下止点。b.b.从柱塞斜槽封从柱塞斜槽封 闭径向孔到柱闭径向孔到柱 塞头部露出径塞头部露出径 向油孔之前。向油孔之前。柱塞下行柱塞下行a调节供油量方法调节供油量方法：转动柱塞转动柱塞改变改变hg改变改变循环供油量循环供油量gg。 停油：停油：直槽对准油孔。直槽对准油孔。hg（2 2）油量调节）油量调节供油有效行程：供油有效行程：柱塞顶面封闭柱塞顶面封闭柱塞套径向油孔至柱塞斜槽露柱塞套径向油孔至柱塞斜槽露出径向油孔前柱塞上移的行程，出径向油孔前柱塞上移的行程

16、，用用hg表示。表示。 hg决定了喷油泵每决定了喷油泵每循环供油量（循环供油量（g）。）。图5-12 油量调节机构两种形式（3 3）传动机构）传动机构驱动柱塞往复运动驱动柱塞往复运动滚轮传动部件：滚轮传动部件：滚轮、长槽、（垫块）滚轮、长槽、（垫块）凸轮轴凸轮轴( (按作功顺序排列凸轮按作功顺序排列凸轮) )滚轮式挺杆滚轮式挺杆凸轮轴凸轮轴改变挺杆高度，可以改变供油提前角。改变挺杆高度，可以改变供油提前角。传动机构由传动机构由凸轮轴凸轮轴和和滚轮体滚轮体总成组成。总成组成。喷油泵凸轮轴是曲轴通过齿轮驱动的，曲轴转两圈，喷油泵凸轮轴是曲轴通过齿轮驱动的，曲轴转两圈，各缸喷油一次，凸轮轴只需转一圈

17、就喷油一次，二者各缸喷油一次，凸轮轴只需转一圈就喷油一次，二者速比为速比为2 21 1。 滚滚 轮轮调整螺钉调整螺钉滚轮架滚轮架（4）泵体（图）泵体（图5-14） A型泵泵体一般由铝合金铸成。分泵、油量调节机构及传动机型泵泵体一般由铝合金铸成。分泵、油量调节机构及传动机构都装在泵体上。构都装在泵体上。（5）喷油提前器：其作用是随柴油机转速的变）喷油提前器：其作用是随柴油机转速的变化，自动调节喷油泵的供油起始角。化，自动调节喷油泵的供油起始角。 喷油泵的供油起始角是指喷油泵开始向高喷油泵的供油起始角是指喷油泵开始向高压油管供油时所对应的喷油泵凸轮轴转角，它压油管供油时所对应的喷油泵凸轮轴转角，它

18、直接影响到柴油机的喷油提前角。直接影响到柴油机的喷油提前角。 A型喷油泵大多采用机械离心式喷油提前型喷油泵大多采用机械离心式喷油提前器，常见的有器，常见的有SA、SP和双偏心型几种。以和双偏心型几种。以SA型为例，其基本结构如（图型为例，其基本结构如（图5-15）所示。）所示。整个装置由防护罩密封，其内部有主动盘和从整个装置由防护罩密封，其内部有主动盘和从动盘。动盘。图5-15 SA型机械离心式喷油提前器2、柱塞式喷油泵的泵油原理（图、柱塞式喷油泵的泵油原理（图5-16）（ 1）进油过程）进油过程（2）压油过程）压油过程（3）回油过程）回油过程 （4）停止供油状态）停止供油状态 图5-16 柱

19、塞式喷油泵的工作原理三、轴向压缩式分配泵（三、轴向压缩式分配泵（VEVE泵）泵）1 1、结构：、结构： 驱动机构；第二级滑片式输油泵；高压泵头；驱动机构；第二级滑片式输油泵；高压泵头；供油提前角自动调节机构；调速器。供油提前角自动调节机构；调速器。高压泵头高压泵头第二级滑片第二级滑片式输油泵式输油泵供油提前角自供油提前角自动调节液压缸动调节液压缸最大供油量最大供油量调节螺钉调节螺钉四缸柴油机用四缸柴油机用VE泵实物图泵实物图六缸柴油机用六缸柴油机用VE泵实物图泵实物图喷油器喷油器燃油箱燃油箱一级膜片式输油泵一级膜片式输油泵油水分离器油水分离器燃油滤清器燃油滤清器回油管回油管2、工作原理、工作原

20、理（1）进油过程）进油过程 （2）泵油过程）泵油过程 （3）停油过程）停油过程（4）压力平衡过程（使各缸分配油道内的压力）压力平衡过程（使各缸分配油道内的压力均衡一致，保证各缸供油的均匀性）均衡一致，保证各缸供油的均匀性）转子运动：转子运动： 往复运动：完成压油、泄压、油压平衡过程。往复运动：完成压油、泄压、油压平衡过程。 旋转运动：以进油为主，配油过程。旋转运动：以进油为主，配油过程。进油过程泵油过程停油过程高压泵头及其油路（一）调速器的功用和类型（一）调速器的功用和类型1、调速器的功用：、调速器的功用：调速器是根据发动机负荷变化而自动调节供油量，从而保证发动机的转速稳定在很小的范围内变化。

21、四、调速器2、类型1、按照结构分 机械离心式：车用（柴油机）最多。 气动式：有车用，但不多。电子式： 液力式：2、按照调速范围分 单速式：具有最高转速限制器，小型车用。 双速式（两极式）： 保证怠速稳定 限制最高转速 全速式： 保证怠速稳定、限制最高转速、中间任意转速均起稳定调节作用油量调节拉杆油量调节拉杆外弹簧座外弹簧座飞锤飞锤凸轮轴凸轮轴高速弹簧内座高速弹簧内座高速弹簧高速弹簧怠速弹簧怠速弹簧活动杠杆活动杠杆调速杠杆调速杠杆滑动轴滑动轴操纵臂操纵臂冒烟限制器冒烟限制器RQ型两极调速器结构（二）两极调速器的基本结构和原理1、两极调速器的基本结构 怠速时，飞锤在怠速时，飞锤在凸轮轴后端轴和高速

22、凸轮轴后端轴和高速弹簧座之间移动，高弹簧座之间移动，高速弹簧不起作用。速弹簧不起作用。 怠速转速升高，怠速转速升高，飞锤外张，油量调节飞锤外张，油量调节拉杆后移，减油。拉杆后移，减油。 怠速转速降低，怠速转速降低，飞锤收拢，油量调节飞锤收拢，油量调节拉杆前移，加油。拉杆前移，加油。怠速怠速起动起动全负荷全负荷中等转速中等转速断油断油2 2、工作原理、工作原理（1 1）稳定怠速：）稳定怠速：RQ型两极调速器全负荷位置 当转速超过最高当转速超过最高额定转速时，飞锤继额定转速时，飞锤继续外张，同时压缩高续外张，同时压缩高速弹簧和怠速弹簧，速弹簧和怠速弹簧， 油量调节拉杆向减油油量调节拉杆向减油的方向

23、移动，使转的方向移动，使转 速速降低。降低。（2 2）限制超速：）限制超速：RQ型两极调速器全负荷位置 飞锤与高速弹簧飞锤与高速弹簧内座相抵，不能将高内座相抵，不能将高速弹簧压缩，调速器速弹簧压缩，调速器不起作用。不起作用。（3 3）工作转速：）工作转速：1 1、结构、结构全负荷油量全负荷油量调节螺钉调节螺钉分配柱塞分配柱塞柱塞套柱塞套调速杠杆调速杠杆调速弹簧调速弹簧飞飞 锤锤油量调节套筒油量调节套筒高速螺钉高速螺钉调速套筒调速套筒调速齿轮调速齿轮导导 杆杆张力杠杆张力杠杆起动杠杆起动杠杆停车手柄停车手柄怠速螺钉怠速螺钉VE泵调速器结构（三）、全速调速器（三）、全速调速器1.1.起动起动 起动

24、开始，飞锤收拢，起动开始，飞锤收拢，油门踏板踩到底，调速杠油门踏板踩到底，调速杠杆抵高速螺钉，调速弹簧杆抵高速螺钉，调速弹簧拉伸，起动弹簧使起动杠拉伸，起动弹簧使起动杠杆上端和调速套筒左移到杆上端和调速套筒左移到极限位置，并在张力杠杆极限位置，并在张力杠杆凸起销和起动杠杆之间出凸起销和起动杠杆之间出现间隙现间隙A A，油量调节套筒，油量调节套筒左移至最大供油量位置。左移至最大供油量位置。2 2、工作原理、工作原理VE泵调速器起动工况2.2.怠速怠速 调速杠杆抵怠速限位调速杠杆抵怠速限位螺钉，调速弹簧无张力，螺钉，调速弹簧无张力，起动弹簧被压缩，飞锤离起动弹簧被压缩，飞锤离心力与怠速弹簧弹力相互

25、心力与怠速弹簧弹力相互作用。怠速转速升高，张作用。怠速转速升高，张力杠杆上端压缩怠速弹簧力杠杆上端压缩怠速弹簧右移，油量调节套筒左移，右移，油量调节套筒左移，供油量减少，反之，相应供油量减少，反之，相应零件运动方向相反。零件运动方向相反。VE泵调速器怠速工况3.3.中速和高速中速和高速 调速杠杆抵高速限调速杠杆抵高速限位螺钉，转速升高，飞位螺钉，转速升高，飞锤离心力增大，调速套锤离心力增大，调速套筒右移，同时推动起动、筒右移，同时推动起动、张力杠杆顺时针摆动，张力杠杆顺时针摆动，油量调节套筒左移，供油量调节套筒左移，供油量减少，转速不再升油量减少，转速不再升高。反之亦然。高。反之亦然。VE泵调

26、速器中高速工况4.4.超速超速 在调速杠杆处于高速位在调速杠杆处于高速位置时，如果负荷突然减小，置时，如果负荷突然减小，则转速迅速升高，此时飞则转速迅速升高，此时飞锤离心力迅速增大，调速锤离心力迅速增大，调速套筒右移，推动起动和张套筒右移，推动起动和张力杠杆以力杠杆以N N点为轴顺时针转点为轴顺时针转动，油量调节套筒左移，动，油量调节套筒左移，供油量减少。从而防止柴供油量减少。从而防止柴油机飞车。油机飞车。VE泵调速器超速工况一、柴油滤清器（图5-25）（一）作用 除去柴油中的杂质和水分，提高柴油的洁净程度，以保证喷油泵和喷油器的精密构件正常工作。（二）主要类型1、柴油粗滤器过滤40-90m的杂质、减小细滤堵塞故障，提高其使用寿命。2、柴油细滤器过滤5-10m的杂质，其他还有沉淀杯与汽油机相同除去柴油中的水分和大的杂质。柴油机可用粗、细二级或二级细串连或单级细滤。3、常用滤芯型式（1）金属滤芯，作粗滤40-90m堵塞后经清洗可重复使用。（2）毛毡式棉纱滤芯，作细滤5-10m，毛毡可重复使用、成本较高。（3）纸质滤芯作细滤5-10m，不可重复实用，成本低。 图5-25 柴油滤清器结构简图二、输油泵（图5-26） (一)作用 使柴油产生一定的压力，用以克服滤清器及管路阻力，保证连续不断地向喷油泵输送足够的柴油。(二)型式