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Ch5.柴油机燃油系统

5.1概述一、柴油机的特点(一)热效率高、经济性好、故障少柴油机压缩比大,热效率高,柴油机为30%~40%,汽油机为20%~30%,使热能更多地转变为机械能;柴油机作为汽车动力,应用范围越来越广,重型和超重型汽车均以柴油机作为动力。主要是因为柴油机比汽油机有更多的优点柴油机燃油消耗率比汽油机低30%左右,经济性好。柴油机没有点火系,供油系统的机件精密、可靠、耐用,故柴油机的故障相对较少。(二)混合气的形成、着火和燃烧方式与汽油机不同混合气形成:时间——接近压缩终了;方式:以雾状喷入燃烧室与压缩后的高温空气混合、自行发火燃烧。即柴油混合气的形成、着火和燃烧是一个边喷、边混、边燃烧,在等压下推动活塞运动的持续过程,这是柴油机燃烧不同于汽油机的最大区别点。(三)柴油机的排气污染小CO和CH生成量比汽油机少得多。NOx较多,大负荷时燃烧的后期,容易产生炭烟。柴油机的曲柄连杆机构、启动系、喷油系统结构复杂、质量大、材料好、加工精度高,制造成本高。另,柴油机排气噪音比汽油机大,废气中SO2多。二、柴油机供给系的功用及要求(一)柴油机供给系的功用向汽缸内供给清洁的空气;按柴油机工况要求,定时、适量、定压地将柴油以雾状喷入汽缸,与空气形成可燃混合气,并将燃烧后的废气排入大气。(二)柴油机对供给系的要求1、各缸喷油时刻、喷油量相同且与柴油机工况相适应。2、喷油压力、喷注雾化质量与燃烧室类型相适应。3、一个工作循环,各缸均喷油一次,喷油次序与气缸工作顺序一致。4、根据柴油机负荷变化自动调节循环供油量。典型车用柴油机的供给系组成示意图三、柴油机供给系的组成与供油路线(一)车用柴油机的供给系组成如图示。主要由然油供给、空气供给、混合气形成及废气排出四套装置组成。某货车柴油机燃料供给系示意图1、燃油供给装置包括主要部件和辅助装置两大部分(1)主要部件:喷油泵、喷油器和调速器等(2)辅助装置:燃油箱、输油泵、油水分离器、燃油滤清器、喷油提前器和高、低压油管等。2、空气供给装置主要由空气滤清器、进气管、进气道、增压器等组成。3、混合气形成装置柴油机的混合气形成装置主要是·燃烧室。4、废气排出装置主要包括排气道、排气管、消声器等部件。(二)燃油供给路线1、低压油路从油箱→喷油泵入口,由输油泵建立油压,油压较低一般为0.15~0.30MPa。主要完成柴油储存、输送和滤清等任务。2、高压油路从喷油泵→喷油器,其油压由喷油泵建立,油压较高(>10MPa。柴油供给任务主要由高压油路来完成。3、回油油路输油泵供油量是喷油泵出油量的3~4倍,为保持供油压稳定,喷油泵进油端装有限压阀,多余的柴油经限压阀、回油管流回输油泵或油箱。喷油器工作间隙的泄漏,少量柴油也经回油管流回油箱。(三)电喷柴油机燃料供给系统的组成二、柴油的基础知识柴油是在533~623K的温度范围内,由石油中提炼出来的碳氢化合物,含碳87%,氢12.6%和氧0.4%。(一)柴油的主要使用性能指标1、发火性:指柴油的自燃能力,用十六烷值、自燃点评定。十六烷值大、自燃点低,发火性好,容易自燃。国家标准规定:车用轻柴油的十六烷值≮45。2、蒸发性指柴油蒸发汽化的能力,用馏程和闪点表示。馏程即实验条件柴油馏出某一百分比的温度范围,油需要测定的馏程是50%、90%和95%馏出温度。※燃烧室的结构型式不同对柴油蒸发性要求也不同。※同一相对蒸发量的馏出温度越低,则蒸发性越好。闪点:指在试验条件下,柴油蒸气与周围空气形成的混合气接近火焰时,开始闪火的温度。闪点越低,其蒸发性越好!

按柴油所含重馏分的多少分为重柴油和轻柴油。※GB规定:闪点≤45℃为易燃器;闪点>45℃为可燃品汽油煤油轻柴油重柴油闪点(℃)<2828--4545--120>120自燃点(℃)510--530380--425350--380300--330热值(MJ/kg)4442.5(航空油)46.04MJ-4、低温流动性:用柴油的凝点、冷滤点和粘性评定。(2)凝点:柴油失去流动性开始凝固时的温度;(3)冷滤点:在试验条件下,1min内柴油开始不能流过过滤器20mL时的最高温度。冷滤点>凝点。(4)柴油的牌号:国产轻柴油按凝点分为20、0、-10、-20、-35、-50号。为改善柴油的低温流动性,常掺入裂化煤油或降凝剂。(1)柴油的粘性:粘度越小,则流动性愈好。粘度随温度而变化。(二)轻柴油的选择与使用1、按当地当月风险率为10%的最低气温选用柴油牌号4、柴油易自燃点(为335℃)低,热值很高,使用中必须采用合理的防火和防爆措施,以确保使用安全。

2、柴油,在使用前须经沉淀过滤,沉淀时间≮48h;及时更换或清洗柴油滤清器。

3、柴油不可与汽油掺兑使。

三、柴油发动机燃烧过程分析(一)柴油机混合气的燃烧过程柴油机的燃烧过程,分为着火延迟期、速燃期、缓燃期和补燃期,如图示。(1)着火延迟期,图中曲线的1~2段。喷入汽缸的雾化柴油经吸热、蒸发、扩散,并与空气混合才能自燃着火,着火延迟期的长短取决于燃烧室混合气的温度。柴油机的燃烧过程(2)速燃期图中曲线的2~3段。混合气几乎同时着火。温度、压力急剧上升。温度:1800~2200K压力:5~10MPa。压力急剧上升柴油机工作粗暴的根本原因。着火延迟期越长,工作越粗暴。(3)缓燃期,图6.2中曲线的3~4段活塞开始下行,容积不断增大,缸内压力变化不大。(4)补燃期,图中曲线的4~5段喷油停止,未燃柴油在膨胀中继续燃烧,为减轻发动机热负荷,应尽可能缩短补燃期。(二)影响柴油机燃烧过程的主要因素1、喷油提前角θ2、喷油规律3、负荷4、进气涡流5、燃烧室5.2可燃混合气的形成与燃烧室5.2.1可燃混合气的形成特点柴油机的混合气形成与汽油机相比,具有以下特点。(1)柴油机可燃混合气是在燃烧室内进行的,形成方式与燃烧室的形式密切相关。(2)形成时间极短,从喷油、混合、燃烧约只占曲轴转角的15°~35°,约为汽油机的1/20~1/10。(3)混合气的形成与燃烧过程是重叠进行的,即边喷油、边混合、边燃烧,没有明显界限。(4)混合气不均匀(α值变化范围大),在时间有由稀→浓→稀的变化过程,在燃烧室空间内不可避免地出现纯油区与纯空气区。5.2.1柴油机可燃混合气的形成方式1.空间混合喷油器将柴油均匀喷射在燃烧室空间,柴油吸热蒸发,利用空气涡流混合成可燃混合气。2.表面蒸发混合(或油膜蒸发混合式)绝大部分柴油顺着气流方向喷射到燃烧壁面上形成油膜,油膜受热蒸发时,进气涡流将油膜逐层卷起带走,随之与空气形成均匀的混合气。3.复合式混合部分柴油喷至燃烧室壁面,形成均匀油膜;而另一部分柴油喷入燃烧室空间。兼顾了前两种方式的特点。多数柴油机的可燃混合气形成方式以空间混合为主。5.2.3柴油机燃烧室不同形式的燃烧室,对喷油始点、喷油持续角、喷油压力、喷油规律、喷注雾化质量等都有不同的要求。燃烧室的类型按其结构分为:统一(直喷)式燃烧室分隔式燃烧室1、直喷(统一)式燃烧室:其容积大部分集中在活塞顶的凹坑内。凹坑形状,不胜枚举(有ω、U、球形、器皿形)极具创造性。或为回转体或非回转体。(1)特点(2)分类:采用孔式喷油器、直接将柴油喷向燃烧室,切向或螺旋进气,借助油束与进气涡流的合理匹配,促进混合气的形成和改善燃烧状况。①ω形:如图示。结构特点活塞顶凹坑底部剖面呈ω形状,有利于形成涡流。凹坑有明显收口,与螺旋进气道配合,利用进气涡流和压缩涡流促进柴油与空气的混合。喷油器采用多孔闭式,喷油压力在17~22MPa之间。混合气的形成方式属于空间雾化混合。应用:135系列的柴油机采用这种燃烧室。优点:形状简单,结构紧凑,散热面积小,易于起动,经济性、动力性好。缺点:对喷油器、进气道形状及位置要求严格。②球型:结构特点:如图示。活塞顶中央有一大于半球的深坑,利用螺旋、切向进气道和活塞挤压形成高速涡旋气流运动。采用喷油压力为17~19MPa的单式或双孔喷油器。球形燃烧室进气涡流的形成球形燃烧室的结构原理混合气的形成:属于油膜蒸发式。应用:120、95系列的柴油机采用这种结构的燃烧室。2、分隔式燃烧室:其容积则一分为二,一部分在气缸内,称主燃烧室;另一部分在气缸盖中,称副燃烧室。主、副燃烧室之间用特殊通道连通。分隔式燃烧室又有涡流室式和预燃室燃烧室之分。①结构涡流室占总燃烧室容积的50-80%,用一个或数个切向通道与主燃室相通。属空间混合方式。压缩过程能形成强烈的有组织的定向旋转涡流,使燃油和空气均匀混合。(1)涡流室式燃烧室②涡流式燃烧室的混合气形成特点:压缩过程形成强烈的定向涡流混合和燃烧;利用二次流动、混合,燃烧更完全;喷油雾化要求不高,可采用单孔针式喷油器,喷油压力较低,对燃料的着火性能适应性较好。优点:适用于高速柴油机。涡流室能偏离气缸中心布置,可采用较大的进、排气门,提高了充气效率。通道面积小,节流作用强烈,压力升高较小,运转平顺,燃烧噪声小。缺点:经济性差,油耗高。又因热损失较大,起动性能差,须加装电热塞。(2)预燃室式燃烧室结构特点:空间混合式预燃室:喷油嘴,冷起动电热塞。主燃室:大部分燃料在主燃室混合燃烧。∴预燃是手段,燃烧涡流是目的。预燃室式燃烧室的混合气形成特点①利用压缩紊流先预燃;②利用强烈的燃烧涡流,促使完全燃烧;③对喷油的雾化质量要求不高;④通道面积小,有强烈的节流作用,压力升高较小,运转平顺,燃烧噪声小。⑤油耗率高。起动性能差,必须加装电热塞。5.3喷油器一、功用:将高压柴油,呈雾状喷入燃烧室。

质量要求:雾粒细碎均匀、不成束、无后滴,喷锥角、射程合适,并与燃烧室相适应,喷油特性符合燃烧规律,多缸机各缸喷油量均匀一致。型式:闭式——喷油器内部与燃烧室由针阀隔开。按结构分:孔式(直喷室)和轴针式(预燃室)。按孔数有单、双、多孔。孔式又分为普通型和长型两种。轴针式喷油器单孔式喷油器多孔式喷油器二、孔式喷油器1、应用:

直接喷射燃烧室,孔数1~8个,孔径0.2~0.8mm。2、特点:(1)喷孔的位置和方向与燃烧室形状相适应,以保证油雾直接喷射在球形燃烧室壁上。(2)喷射压力较高。(3)喷油头细长,喷孔小,加工精度高。(4)为防止喷孔堵塞,高压油管接头上装有缝隙式滤芯。缝隙式滤芯的构造与工作原理3、结构、原理:如图,喷油器偶件——针阀和针阀体孔式喷油器结构孔式喷油器工作原理P1P2P1—调压弹簧力P2—高压油对针阀的轴向力P2>P1—喷油P2<P1—停止喷油闭式喷油器结构及工作原理1.喷油--高压燃油自进油管接头经泵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。2.断油--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。工作原理4、喷油量及泄漏检测检查喷油器的密封性、喷油量、雾化状态。标准a)密封性<1滴/minb)喷油量和均匀性c)雾化性喷油量:55-70ml/15s,误差小于10ml泄漏:1min少于一滴为正常喷油器试验台三、轴针式喷油器工作原理与孔式相近。构造特点:在针阀密封锥面下方伸出一(倒锥或圆柱形)轴针,形成圆环状狭缝喷孔。使喷注呈空心的锥形或圆柱形,如图示。轴针喷油器只一个喷孔,喷油压力低。孔径大,具有自洁,多用于涡流室式、预燃室式柴油机。轴针式喷油器结构、原理5.4喷油泵(高压油泵)5.4.1喷油泵的功用与分类一、喷油泵的功用定时、定量、定压、定质将柴油地喷入燃烧室。二、对喷油泵的要求1、喷油顺序与柴油机工作顺序一致,各缸供油量均匀一致。不均匀度≯3%~4%。2、各缸供油提前角相等,误差≯0.5°曲轴转角。3、各缸供油延续时间要相等。4、供油敏捷断油干脆,无后滴。5、能根据负荷、转速变化自动调节供油量。三、喷油泵的类型车用柴油机喷油泵,按其作用原理,可分为:1、柱塞式泵历史悠久,性能良好、使用可靠,多用。2、泵-喷油器式喷油泵和喷油器结合为一体、省去了高压油管。3、转子分配式喷油(VE)泵只用一对柱塞副建立高压,依靠转子旋转实现柴油分配。5.4.2柱塞泵的基本结构与工作原理泵体部分一、基本组成分泵——泵油机构传动机构油量调节机构(一)喷油泵体2、形式(1)分体式泵体上体、下体双头螺栓连接。(2)整体式泵体如图示。(A型泵体)1、作用

喷油泵的基础零件。二、柱塞泵的结构组成与工作过程分析3、结构泵体上方有柱塞套孔,装有分泵。泵体下方有安装凸轮轴、滚轮体及输油泵孔。下泵体横向中心平面左右对称,以适应装成左旋泵或右旋泵。(二)分泵——泵油机构分泵:每个气缸所对应的一套柱塞副、出油阀副等零件组成的高压泵油机构。A型分泵结构组成Ⅱ号分泵的结构组成两套精密偶件:①柱塞偶件:柱塞和柱塞套②出油阀偶件:出油阀和出油阀座两副弹簧及弹簧座①柱塞弹簧和弹簧座②出油阀弹簧和弹簧座1、分泵的构造由两套精密偶件、两副弹簧及弹簧座和分泵壳体组成。精密偶件的共同特点:①极高的精度、极低的粗糙度和良好的耐磨性,配合间隙仅0.001~0.003mm。②配对制造、配对修换,不具互换性(1)出油阀偶件①结构A、出油阀座:B、出油阀:a.“十”字截面,既导向,又通油。b.密封环带c.减压环带C、出油阀弹簧:②作用隔断柱塞套内腔与高压油管,防止高压燃油被吸回。保持高压油管中一定残余压力。停喷时,使高压油管中油压迅速下降,防止后滴A、出油阀上升:密封锥离座,管内减容增压;减压环离座,管内油压迅增。B、出油阀下落减压环入座,管内油压陡降;密封锥落座,管内增容减压,防止二次喷射和滴漏现象。③出油阀工作过程C、减压容积:P泵>P簧+P残—出油阀打开;P泵<P簧+P残—出油阀关闭。(2)柱塞偶件①柱塞偶件的构造,如图②柱塞的类型回油孔、进油孔、定位槽、起动槽、集油槽。A、按柱塞斜槽形式分a.螺旋槽柱塞b.斜槽柱塞a.螺旋槽柱塞b.斜槽柱塞柱塞偶件的构造左斜槽柱塞右斜槽柱塞左螺旋槽柱塞右螺旋槽柱塞左、右旋柱塞,可满足喷油泵在车上的左、右安装。B、按柱塞斜槽方向分左、右旋柱塞下斜槽柱塞下斜槽柱塞双向斜槽柱塞a.下斜槽柱塞:起始供油时刻不变、停供时刻可变,C、按柱塞斜槽位置分b.上斜槽柱塞:起始供油时刻可变、停供时刻不变,c.双向斜槽柱塞:起、止供油时刻均可变。2、分泵的工作过程如图示。柱塞的二种运动:a.进油过程b.泵油过程c.回油过程d.供油结束A.直线往复运动:完成吸油、泵油和回油过程。B.旋转运动:调节供油量。(1)柱塞的往复运动A、从上止点到柱塞斜槽封闭径向油孔之前。C、从柱塞头部露出径向油孔到运行下止点——进油。B、从柱塞斜槽封闭径向孔到柱塞头部露出径向油孔之前。acb①柱塞下行A.从下止点到柱塞头部封闭径向油孔之前—挤油。B.从柱塞头部封闭径向油孔到柱塞斜槽露出径向孔之前—压油。C.从柱塞斜槽露出径向油孔到柱塞上行至上止点—回油。abc②柱塞上行预备行程h1:从下止点至柱塞顶端封闭进油孔所移动的距离。③柱塞的行程减压带行程h2:预备行程结束到出油阀开启所移动的距离。有效行程h3:出油阀开启至柱塞螺旋槽或斜槽上线打开回油孔移动的距离。剩余行程h4:回油开始至上止点止的距离。h4的作用:有利于剩余柴油回流;有效行程调整余地;运动件换向(

Vmax→Vmin=0。)柱塞的总行程HH=h1+h2+h3+h4=凸轮升程柱塞的各种行程②调节供油量方法:转动柱塞→改变hg→改变循环供油量Δg。

(2)柱塞的旋转运动——油量调节hg①供油有效行程:柱塞顶面封闭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,用hg表示。hg决定了喷油泵每循环供油量(Δg)。③停油:柱塞不能封闭回油孔(直槽对准油孔)。④柱塞所处的几个特殊位置A、熄火位置

hg<d。B、怠速位置

hg稍大于d图中曲线之A点。C、全负荷位置

hg=hgmax。图中曲线B点。D、留有余地的位置图中之BD曲线。d(三)油量调节机构2、种类(1)拨叉式油量调节拉杆、拨叉、调节臂。(2)齿杆式油量调节齿杆、调节齿圈、旋转衬套、凸块。1、功用由驾驶员或调速器控制,根据柴油机负荷变化,转动柱塞改变循环供油量。(四)分泵驱动机构(1)凸轮轴1.功用:(1)推动柱塞往复运动,完成进油、压油、回油过程;(2)保证供油正时。2、组成凸轮轴、滚轮体总成①结构

如图示。由曲轴驱动,曲轴与油泵凸轮轴速比为2﹕1。②作用将曲轴的运动及作用力传给滚轮体;保证:供油正时、各分泵喷油顺序及喷油规律。凸轮轴(2)滚轮体总成功用:将凸轮旋转运动转变为柱塞的往复运动,调整各分泵的供油提前角和供油间隔角。类型:调整垫片式、调整螺钉式滚轮体总成3、供油提前角、喷油提前角及其调节(1)供油规律分泵循环供油量Δg随油泵凸轮转角的变化关系。须与燃烧规律一致。由凸轮外廓曲线保证,如图示。凸轮磨损后,供油规律也随之改变。(2)供油起始时刻、供油起始角※滚轮体高度的调整须在油泵试验台上进行!①供油起始时刻即柱塞顶封闭进油孔时刻。②供油起始角柱塞顶封闭进油孔至出油阀口油面脉动时,柱塞中心线与凸轮中心线的夹角θ’。③供油起始时刻或起始角的调整调整滚轮体(挺柱)高度即改变柱塞封闭进油孔的时刻。θ’进油孔柱塞顶※滚轮体高度改变0.1mm,相应改变凸轮转角0.5°,即曲轴转角1°。(3)供油提前角、喷油提前角③喷油提前角θ的对柴油机工作性能的影响①供油提前角油泵开始供油至活塞到达上止点曲轴所转过的角度。②喷油提前角θ从喷油器开始喷油,至活塞到达压缩上止点曲轴所转过的角度。显然,喷油提前角<供油提前角,但其差值很小,一般不予以区别。喷油提前角过大,喷油时缸内温度低,混气形成条件差,备燃期长,柴油机工作粗暴;反之,补燃期延长,燃烧过程的最高压力低,热效率下降,燃烧不完全。最佳喷油提前角θ

,即柴油机在转速和供油量(负荷)一定时,获Nmax及gmin的θ

,由试验得出。任一柴油机的θ都是随Δg和n变化,且与柴油机结构有关。Δg越大,n越高,θ也越大;直喷燃烧室的θ(约28~35°)比分隔式燃烧室的θ(约15~20°)大。为使柴油机在各工况下均有适宜的喷油提前角θ

,喷油泵上都设有喷油提前角自动调节器。为消除因零部件磨损引起喷油提前角的变化,及油泵解体调试后装车时保证喷油正时(提前角),喷油泵上还设有喷油正时校正装置。喷油正时的检查、调整校正,必须在配气正时准确前提下进行!(4)喷油提前角的自动调节器组成驱动盘、飞块(离心力FL

)、弹簧(弹力Ft)、从动盘、销钉、提前器盖、滚轮工作过程类型与车用柴油机配用喷油提前角的自动调节器,大都为机械离心式,如图示。工作时驱动盘连同飞块旋转,离心力FL使飞块外甩,滚轮带动从动盘(凸轮轴)相对驱动盘超前转过一角度α,至Ft=FL平衡,驱动盘与从动盘同步旋转。n↗,FL

↗,飞块又外甩,带动滚轮推动从动盘相对于驱动盘再超前转一角度,θ↗。反之,n↘,θ↘。a.零件分解图a.结构原理示意图机械离心式喷油角自动提前器(5)喷油泵与柴油机的正时连接喷油泵经解体、调试,或更换新的喷油泵,装车时必须保证喷油泵与柴油的正时连接。①摇转曲轴,找准第一缸活塞位于压缩上止点前开始喷油位置。②将喷油泵固定在柴油机上,但,先不连接高压油管及主、从动联轴节。③顺着油泵旋转方向转动凸轮轴,观察第一缸高压油管口油平面;油面刚开始波动,即为第一缸分泵开始喷油。④保持泵轴位置不变,连接喷油泵与发动机。(6)喷油提前角的就车调整改变柱塞顶封闭进油孔时刻,即改变滚轮体与油泵凸轮凸起部位的接触时刻,即可达到调整喷油提前。※此调整须在柴油机配气正时,油泵驱动齿轮安装正确的前提下进行。①松开第一缸高压油管接头,安装溢油(测时)管;②摇转曲轴,观察第一缸测时管油面波动情况止;③检查第一(最末)缸开始喷刻线是否与发动机壳体上止点刻线对齐,过早、过迟均应调整。A、转动泵体法转动油泵泵体调整喷油提前角旋松泵体与柴油机紧固螺钉;顺油泵凸轮轴旋向转动泵体,喷油时间延迟(θ↑),反之,喷油时间提前(θ↓)。调整后拧紧安装螺钉,起动柴油机,检查柴油机在喷油提前角改变前后的性能变化,直至符合要求。B、转动泵轴法转动喷油泵泵轴调整喷油提前角松开从动联轴节与中间凸缘紧定螺钉。顺着凸轮轴旋转方向转动凸轮轴,喷油时间提前;反之,喷油时间延迟。调整后紧固主从动联轴节。C、升降泵体法。单缸柴油机,增加喷油泵与柴油机间的垫片数量,喷油时间延迟;反之,喷油时间提前。(五)喷油泵的润滑1、独立润滑

喷油泵和调速器的润滑系与柴油机润滑系相互独立。2、压力润滑将喷油泵、调速器和柴油机润滑系用油管连接起来,使润滑油在油泵、发动机之间不断循环。(六)喷油泵增压补偿器1、作用:根据进气增压的压力,自动调节各缸供油量。2、类型:常用的是膜片式增压补偿器。如与EQ车配用的无锡、衡阳A型泵,其结构原理见VE泵的增压补偿器相似。5.4.3柱塞油泵系列及典型结构一、柱塞式喷油泵的系列化国产多缸系列泵有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号泵和仿国外的A、B、P、Z型泵。前三种泵单缸循环供油量为60~330mm³/c(循环),后四种泵为60~600mm³/c。根据单缸柴油机功率范围对供油量要求,以凸轮升程(柱塞行程)、分泵中心距等为基础,将喷油泵分为几个系列或型号,再配以直径不同的柱塞,组成若干循环供油量不等的喷油泵,满足不同功率柴油机的需要。二、典型柱塞泵的构造特点柴油车常用的喷油泵有A、B、P型泵和VE泵等。前三种为柱塞式喷油泵;VE泵属于转子分配式喷油泵。常见的柱塞泵主要参数如下表所示。泵型号主要参数ABP泵型号主要参数ABP凸轮升程(mm)81010分泵数2~122~124~8分泵中心距(mm)324035转速(r/min)140010001500柱塞直径(mm)7~98~108~13适用气缸直径(mm)105~135135~150120~160最大供油量(mm)3/循环60~150130~225130~475(一)A型柱塞泵的结构特点A型柱塞泵结构特点:1、双螺旋槽式柱塞,柱塞套只一个油孔(进、回油共用)2、齿杆式油量调节机构3、调整螺钉式滚轮体4、整体式泵体(二)B型柱塞泵的结构特点B型泵B、A型泵其结构大同小异。结构特点:1、螺旋槽式柱塞及平孔式柱塞套。2、齿杆式油量调节机构为。3、滚轮体同A型泵。4、切线对称供油凸轮。5、整体式泵体,独立或压力式润滑。(三)P型柱塞泵的结构特点P型喷油泵外形结构特点:1、箱形封闭式喷油泵体、刚度高。2、吊挂式分泵总成。柱塞套内孔上端孔径稍大,可防止柱塞卡死。中部集油槽,顶部有起动槽。3、球销角板式油量调节机构。4、不可拆卸式滚轮体(工作高度不可调)。5、压力式润滑。P型喷油泵结构柱塞6.有专门设计的预备行程检查孔。5.5分配式喷油泵5.5.1概述一、分配泵的分类按其结构原理分为:VE泵与直列A型泵的比较质量(kg)外形尺寸(长×高)(mm)零件数可供气缸数(缸)VE分配泵5.5207×1811964/6直列式A型泵11.6293×210326413.3347×21036861、转子径向压缩式分配泵(DPA型分配泵,已淘汰)。2、单柱塞轴向压缩式分配泵(VE泵)。二、VE泵特点(与柱塞式喷油泵相比)1、零件少,结构简单,体积小,质量轻,故障少;如下表2、制造精度高,供油均匀性好,有助于降低柴油机的噪声。3、高速性能好。直列式柱塞泵nmax=2000r/min,而VE泵nmax=3000r/min。4、直列柱塞泵燃油与润滑油分开,密封要求高。而VE泵泵体内部充满柴油,具有自润滑,无需定期更换机油。5、VE泵各控制机构有相对独立。可根据需要选择安装。6、VE泵采用电磁阀控制燃油通断,操作灵活方便。7、VE泵具有防逆转功能,可以防止柴油机反转。8、VE泵在柴油机上的安装灵活,可水平、垂直安装。9、VE泵零件加工精度要求高,对材质和热处理要求严格,对柴油清洁度要求苛刻。VE泵的基本技术参数项目规格备注缸数(缸)2,3,4,5,6,85和8缸需预订旋转方向

右/左最高转速(r/min)2、4、5缸:30003、6缸:2500柱塞直径(mm)8、9、10、11、12、14※※电装公司生产凸轮升程(mm)2~3.3最大供油量(mm3/行程)80~100最高喷油压力(MPa)70调速器

全程、两速式调速率(%)>4~10提前角(°)

液压式:转速提前角

2、4、5缸为11°,3、6缸为7°

负荷提前角:3~4°停油方式

电磁阀式或手动式质量(kg)

约5(四缸)VE分配泵型编制方法及其含义说明如图示。5.5.2VE分配泵的结构与工作过程VE分配泵高压泵头第二级滑片式输油泵供油提前角自动调节液压缸最大供油量调节螺钉电磁阀断油器VE泵实物剖视图一、VE泵的总体构造VE泵的总体构造二、VE型泵供油系统的结构(一)供油路线VE分配泵喷油系统的油路1、VE分配泵喷油系统的油路,如图示。(1)低压油路:油箱→油水分离器→柴油滤清器→二级输油泵→泵体低压油腔→电磁阀→柱塞进油腔。(2)高压油路:柱塞中心孔→出油孔→配油孔→出油阀→喷油器。低压回油:柴油滤清器→油箱(3)回油路高压回油:喷油器→油箱2、VE分配泵喷油系统的功能(1)柴油不断循环流动,既满足发动机各工况的供油量要求,又起润滑、散热作用。(2)供油提前器,随发动机转速调节供油提前角。(二)VE分配泵的基本结构包括驱动机构、二级叶片式输油泵、高压分配泵头、电磁式断油阀、机械式调速器、液压式喷油提前器等部分。VE分配泵的基本结构VE泵只有一个不带斜槽,既做往复运动又做旋转运动的柱塞。VE泵左端装有传动轴、叶片式输油泵、压力控制阀、传动齿轮、滚轮座、平面凸轮盘等零部件。右端设有控制套筒、柱塞、出油阀和电磁阀等零部件。泵的上部为调速器,下部为液压式喷油提前角调节器。1、驱动机构驱动机构各零件的构造及传动关系驱动轴的右端通过联轴器与平面凸轮盘连接,柱塞弹簧将柱塞压紧在平面凸轮盘上,滚轮轴嵌入静止不动的滚轮架上,如图示。凸轮盘上凸轮的数目与柴油机汽缸数相同。2、调速控制部分传动齿轮、飞锤调速弹簧、调速控制组件等,如图示。传动齿轮带动飞锤旋转,飞锤离心力经调速机构拨动柱塞上的油量控制套筒随转速变化而左右移动,达到随转速变化调节供油量的目的。3、液压式喷油提前器滚轮座、传力销、提前器活塞及弹簧等组成,如图示。柴油机稳速运转,活塞左、右压力相等,处平衡位置。转速升高,活塞右端压力增大,活塞左移,通过传力销带动滚轮架绕其轴线转动,使凸轮提前一定角度与滚轮接触,供油提前,即供油提前角增大;反之,供油提前角减小。液压式喷油提前器4、输油泵及调压阀输油泵及调压阀(1)输油泵转子与泵壳偏心安装,旋转时,滑片、转子、壳体组成的容积变化,对柴油加压到0.6~0.8MPa,进入泵体内腔。(2)调压阀功用:调节柴油压力。柴油压力太于弹簧力时,活塞打开回油口,部分柴油返回进油口,油压下降。(三)工作过程VE泵柱塞、柱塞套、平面凸轮盘相对位置如图示。柱塞套和平面凸轮的相对位置四(六)缸机,平面凸轮盘有四(六)段凸轮型曲线,对应的滚轮架有四(六)个滚轮,彼此间隔都是90°(60°)。柱塞顶端有四(六)条进油槽,圆周上有一配油孔,柱塞套上有一个进油孔和四(六)个出油孔。柱塞油泵轴每转90°(60°),凸轮、柱塞弹簧的配合作用下,使柱塞左右往复运动一次的同时转动90°(60°),柱塞即完成一次进油、压油和配油的供油过程。柴油机一个工作循环,EV泵分别向四个汽缸各供油一次。进油过程1、进油过程凸轮盘下凹部分转至与滚轮接触,柱塞弹簧将分配柱塞由右推移至左端极限位置,这时柱塞的某个进油槽与柱塞套上的进油孔连通,柴油自喷油泵体内腔经进油孔进入柱塞腔和中心油孔内,如图示。2、压缩喷油过程压缩喷油过程凸轮盘凸起与滚轮接触,凸轮推动柱塞由左向右移动。进油槽转过进油孔的同时柱塞外圆柱面封闭进油孔,柱塞腔内油压升高。与此同时,柱塞分配孔与柱塞套某出油孔相通,高压柴油从柱塞腔经中心油孔、分配孔、出油孔,再经出油阀和喷油器喷入燃烧室。凸轮盘每转一周,柱塞分配孔依次与各缸分配油道接通一次,即向各缸喷油器供油一次,如图所示。3、供油结束

柱塞继续右移,当柱塞泄油孔移出油量调节套筒右端并与喷油泵体内腔相通时,高压柴油从柱塞腔经中心油孔和泄油孔流进喷油泵体内腔,柴油压力急剧下降,供油停止,如图示。停油过程4、压力平衡过程供油结束后,柱塞继续转动,当柱塞的压力平衡槽与柱塞套分配油路相通时,如图示,分配油路中的柴油压力与分配泵的内腔油压相等。这样,使各分配油路内的柴油压力在喷射前趋于均匀一致,以保证各缸的供油均匀性。压力平衡过程VE泵供油量调节原理5、供油量的调节供油量的大小取决于柱塞的有效行程。油量控制套由驾驶员操纵控制,或由调速器根据转速和负荷自动控制。控制套越往右移,泄油孔露出的相位越迟,供油结束越晚,供油有效行程越大,供油量就越多。反之,供油量减少。电磁式断油阀电路及其工作原理R(三)电磁式断油阀ST—启动时,蓄电池直接供电,吸力>克服弹簧力,阀开启。ON—正常运转,串联入降压电阻R,电压仅能保持阀芯吸在最小开启位置。OFF—电磁阀断电,切断进油通道,柴油机停机。5.7调速器根据发动机工况控制喷油泵的供油量,稳定怠速及防止超速,保证发动机转速稳定在很小的范围内变化。转速↑节流作用大渗漏油量少始供点提前停供点落后供油量↑转速↓节流作用小渗漏油量多始供点落后停供点提前供油量↓一、功用汽油机为何不设调速器?5.7.1概述二、喷油泵的速度特性:供油拉杆位置一定,供油量随转速↑而↑,随转速↓而↓。1、按功能分有:三、分类:影响:转速不稳高速时易飞车怠速时易熄火两速调速器、全速调速器、定速调速器和综合调速器。2、按结构原理分有:气动式调速器、液压式、电磁式、机械离心式调速器、复合式调速器。四、两速调速器

1、作用:自动稳定和限制柴油机最低与最高转速,而在所有中间转速范围内则由驾驶员控制。

5.7.2简单机械离心式调速器1.基本结构简单机械离心式调速器的基本结构结构如图离心感知元件:飞球或飞块、支承盘(推力盘)、滑动盘(或传动盘)某些机型还设离心力放大(齿轮增速)机构。执行控制元件:调速杠杆、供油拉杆、操纵杆(臂)、调速弹簧等。2.工作原理及过程分析(1)不工作时,供油拉杆推至左边最大供油位置,即起动供油位置。(2)起动后,推动供油拉杆向右移动至驾驶员预先设定的(或怠速)供油位置。(3)外界力矩MQ与柴油机力矩Me相等时,离心推力FA与弹簧力FB平衡。n=n设(4)MQ↓→n↑→FA>FB→减油→n’↓,产生新的平衡,新转速n’小于旧转速n。(5)MQ↑→n↓→FA<FB→加油→n’’↑,产生新的平衡,新转速n’’大于旧转速n。3.几点结论(1)机械离心式调速器,靠FA与FB抗衡,∵FA∝n,∴给定一个FB,即有一个给定的起作用n。(2)对给定的FB(或nB),调速器在负荷由零至与FB对应负荷范围起作用,柴油机在n0与nB之间变化。范围愈小,转速愈稳定,调速率。车用柴油机,δ≤10%;发电机组柴油机δ≤5%。(3)为提高调速器的可靠性、敏捷性和稳定性,调速器还有许多辅助装置或措施,如采用增速齿轮、变刚度弹簧、可变杠杆比等。5.7.3几种常用调速器两大主流车型CA、EQ型中型柴油车、A型喷油泵大多是装用RAD、RFD两速调速器。RAD是BOSCH的RSV和日本的RSVD基础上改进的双速式调速器,它有特殊的杠杆机构,在怠速调速时杠杆比小,高速调速时杠杆比增大,使发动机高、低速调速特性均能得到有效的改善。RFD是在RAD的基础上,增加了一个调速杆,可操纵和改变其调速弹簧的预紧力,既可作双速式调速器、又可作全速式调速器使用。一、A型泵两速式(RAD)调速器一、A型泵两速式(RAD)调速器RAD型两速调速器(一)EAD调速的结构RAD结构示意图RAD结构示意图(二)RAD调速器的工作原理起动前,熄火拉杆位于供油位置,油门置于中大供油。此时n=0,FA=0,起动弹簧、控制杆等共同作用使飞块收拢——向心极限,即起动加浓位置.RAD两速调速器起动加浓工作示意图1、起动加浓RAD型两速调速器在怠速下的工作示意图2、怠速工况起动、暖机后,油门控制杆至怠速位置,飞块离心力作用,推动滑套、带动导动杆、浮动杆、供油杆右移——减油,怠速弹簧被压缩。怠速下若负荷增加,转速下降,怠速弹簧释放,推动滑套、导动杆、浮动杆、供油杆左移——加油,转速回升。RAD型两速式调速器在nmin~nmax的工作示意图3、nmin~nmax

工况离心力FA恒小于调速簧弹力FB,FA恒大于怠速簧弹力,无论负荷增减引起转速变化,调速器均不可能推动供油杆调节油量。此时只有改变控制杆位置,方能调供油量,从而调节柴油机转速。无论柴油机在任何负荷工况下,负荷突然降至零,柴油机转速即超过nmax,此时FA>FB,推动滑套由A→A’,浮动杆由B→B’,C→C’,支持杆由D→D’,供油杆减油,防止飞车。RAD型两速调速器限制最高转速的工作示意图4、限制最高转速nmax二、RSV型全速调速器RSV型全速调速器(一)RSV调速器的结构RSV调速器结构简图RSUV型全程式调速器结构简图其结构特点是采用双杠杆,一根调速弹簧,转速感应元件为飞锤。RSUV是其变型产品,在RSV基础上增设一对调速齿轮。(二)工作过程负荷一定,调速弹簧弹力FB=飞锤离心力FA,柴油机即在此工况下稳定运转。操纵杆一定,若负载MQ↓→n↑,FA>FB,移动杆将拉力杠杆下端右推,浮动杠杆、拉杆和油量调节齿杆也右移,供油量减小。反之,供油量增大。改变操纵杆,即改变FB,柴油机有一新的平衡转速。任一转速下,将操纵杆拉到停车位置,转动杆的凸块推动导动杠杆向右,浮动杠杆将调节齿杆向右拉到极限位置,喷油泵停止供油,柴油机便熄火。在飞锤座与凸轮轴间增设一对调速齿轮(RSUV型),即提高了调速器对离心力响应的敏捷性能!(三)油量校正装置柴油机在全负荷下(标定功率)工作时,调节齿杆左端刚触及校正弹簧销钉,拉力杠杆下端与齿杆行程限制螺栓相碰。若柴油机超过全负荷,则n↓,FA↓,因怠速弹簧、起动弹簧作用,浮动杠杆上端向左摆,带动油量调节齿杆向左推动销钉,校正弹簧被压缩,油量调节齿杆越过全负载向加油量方向移动一距离(校正行程),供油量↑(大于全负载供油量)。RSV调速器结构简图(四)起动加油起动前,将操纵杆推到最大油门位置,此时调速弹簧被拉紧,拉力杠杆下端左摆与齿杆行程限制螺栓相碰,移动杆向左移使飞锤收拢;同时,起动弹簧和怠速弹簧使移动杆进一步左移,使飞锤完全闭合。油量调节齿杆越过全负载供油量位置将销钉向左推到底,油量调节齿杆向加量方向多走一段距离,满足起动加浓的需要。起动后,柴油机转速升高,飞锤离心力足以克服上述两弹簧弹力,将油量调节齿杆向减油量方向移动,停止起动加浓。(五)怠速起动后,将操纵杆推到怠速位置,调速弹簧放松。飞锤离心力将拉力杠杆向右推到与怠速辅助弹簧接触。同时,浮动杠杆上端右摆,供油齿杆处怠速供油位置,此时,FA=FB

(怠速弹簧FD+怠速辅助弹簧FDF+起动弹簧FQ),柴油机在怠速下稳定运转。若:MQ↑→n↓→FA↓,移动杆因FD、FDF、FQ左移,浮动杠杆上端左摆,带动油量调节齿杆左移,供油量增加,转速回升。反之,供油量减小,转速下降。怠速辅助(稳速)弹簧使怠速更稳定。操纵杆转到怠速位置时,油量调节齿杆急速向减油方向移动,此时怠辅弹簧起缓冲作用,阻止油量调节杆继续右移,防止熄火。三、VE泵调速器全负荷油量调节螺钉分配柱塞柱塞套调速杠杆调速弹簧飞锤油量调节套筒高速螺钉调速套筒调速齿轮导杆张力杠杆起动杠杆停车手柄怠速螺钉VE泵调速器结构(一)VE泵调速器的结构(二)VE泵调速器的工作原理1、起动工况起动开始,飞锤收拢,油门踏板踩到底,调速杠杆抵高速螺钉,调速弹簧拉伸,起动弹簧使起动杠杆上端和调速套筒左移到极限位置,并在张力杠杆凸起销和起动杠杆之间出现间隙A,油量调节套筒左移至最大供油量位置。VE泵调速器起动工况2、怠速工况VE泵调速器怠速工况起动后,松回加速板,杠杆系统将供油调节套筒移至怠速。转速很低,FA仅使怠速簧受压,对调速簧拉力FB≈0。若n>n怠,FA↗,进一步压缩怠速簧、带动杠杆系、调速套向减油移,↘Δg→↘n;反之Δg↗,使n怠=常。3、中速和高速工况VE泵调速器中高速工况加速板处最小与最大供油,调速簧受拉,经张力、起动杆拨动调节套,Δg↗,柴油机进入中速。n↗,FA↗,至FA=FB,调节套稳定在某Δg中,即稳定n中运转。给定一加速位置,即有一FA作用于调速簧。加速板于Δgmax,FBmax,调节套也移至Δgmax位置,柴油机在nmax运转。4、超速工况VE泵调速器超速工况调速杠杆处于高速位置时,若MQ突然减小,则n迅速升高,此时飞锤FA迅速增大,调速套筒右移,推动起动和张力杠杆以N点为轴顺时针转动,油量调节套筒左移,供油量减少。从而防止柴油机飞车。若负荷变化,FA、FB平衡关系被破坏,调速器即在特定的加速板位置上自动增减Δg,恢复FA、FB平衡,使柴油机稳定在一定的n范围。VE泵进气增压补偿器(三)VE泵调速器的附加装置。1、增压补偿器进气增压压力↗,膜片带动补偿器阀杆下移,与阀杆锥体相接触的补偿杠杆绕其销轴沿顺时针转动,经张力杠杆带动调节套加油,加大供油量;反之,减小供油量。补偿器上腔与进气管相通,下腔经通气孔与大气相通,膜片下方装有膜片弹簧。补偿器阀杆与膜片相连,并随膜片一起做往复运动。2、转矩校正装置转矩校正装置当n=n校时,随n↑,作用于起动杠杆的FA对销轴N的力矩>F校对挡销的力矩;起动杠杆及销轴S绕销轴N右摆,校正杠杆绕挡销沿顺时针转动,其下端通过校正销压缩校正弹簧,起动杠杆拨动供油量调节套减小供油量,直至校正销大端靠在起动杠杆上为止,校正过程结束。反之,转速降低时,供油量增加。(1)正转矩校正(2)负转矩校正作用:防止低速时冒黑烟。在负转矩校正中,FA直接作用于校正杆,使之紧靠于张力杠杆挡销,转矩校正销靠在张力杠杆的停驻点。当n↗,FA↗。FA对挡销力矩>FB校对挡销力矩时,校正杠杆以挡销为支点,逆时转动,通过销S、起动杠、球头销拨动调节套加油;实现在低n内随n↗自动↗Δg的负转矩校正。校正杠杆靠在校正销大端上时,校正结束。转矩校正装置3、大气压力补偿器功用:随着大气压力的降低或海拔的升高自动减少供油量,防止柴油机排黑烟。大气压力补偿器结构原理示意图结构:大气压力感知盒、感知盒推杆。感知盒推杆下端是一段上大下小锥体。当大气压力↘降低或高原行驶,感知盒向外膨胀,推杆下移。感知盒锥体作用,使连接销左移,推动控制臂绕销轴S逆时转动,通过推动张力杠杆、起动杠杆拨动调节套减油。5.8柴油机供给系的辅助装置5.8.1柴油滤清器低压油路,粗、细两级。纸芯油滤器结构。柴油进入滤清器壳与滤芯缝隙,过滤后,由中心杆出油口流出。滤清器盖设限压阀,油压超过0.1~0.15MPa时,限压阀开启,多余的柴油流回油箱。纸质滤芯柴油滤清器的结构5.8.2油水分离器结构:由手压膜片泵、液面传感器、浮子、分离器壳体和分离器盖等组成。油水分离器原理:柴油进入油水分离器后,其水分被分离、沉积在壳体底部。浮子到达规定的放水位时,液面传感器接通报警灯,提醒驾驶员及时放水。手压膜片泵供放水和排气用。5.8.3输油泵功用:产生油压,克服油路阻力,连续向喷油泵供油。1.柱塞式输油泵油泵凸轮轴的偏心轮驱动。壳体、柱塞、推杆、阀门及手动泵等。柱塞式输油泵类型:柱塞式、膜片式和叶片式膜片式和叶片式输油泵,输油压力柔和、平稳,用于分配式喷油泵;柱塞式输油泵与柱塞式喷油泵配用。柱塞将泵腔分为前、后两腔。靠推杆侧为后腔,靠弹簧侧为前腔。偏心轮转动时,推杆及弹簧作用,柱塞做往复运动。①输油准备。偏心轮凸起部分顶起滚轮、推杆,克服弹力塞前移,前腔油压增加,进油阀关闭,出油阀开启,前腔的柴油进后腔,图(a)。柱塞式输油泵的工作过程示意图②输油与进油过程。偏心轮转过滚轮,弹簧作用柱塞后移,容积↘油压↗,出油阀关,压力油流向滤清器。此时,前腔容积↗,柴油进入前腔。完成输油和进油。③输油量自动调节。输油量大小取决于柱塞行程→柱塞弹簧弹力、后腔油压。需油量↘或滤清器堵塞时,后腔油压↗,弹簧仅将柱塞推到与油压平衡位置,此时塞和推杆分离。柱塞行程↘,输油量↘;反之,满负荷时,需油量大,弹簧将柱塞推到最大行程,输油量最大。④手泵泵油。当低压油路有空气时,可用手泵泵油,排除空气。手泵不用时,应将其手柄扭紧,防止漏气。柴油滤清器或低压油腔的回油路设有限压阀,当喷油泵低压油腔的压力超规时,限压阀开,柴油流回油箱。2.叶片式输油泵与VE泵配用。装在油泵进油端,起接力加压作用。结构原理如图。由叶片、叶片转子和偏心环等组成。叶片式输油泵的结构原理转子与泵体之间形成弯月形空腔,被叶片分隔成四个油腔。工作时,转子和偏心环之间的容积由小→大→小,完成吸油、泵油。油泵出口端的压力随油泵转速变化。限压阀,起稳压作用。5.8.4柴油机的起动辅助装置1、改善燃料着火条件,结构措施:在燃烧室加装电热塞;在进气管加装火焰加热器;在进气管设置低温起动液喷射器2、降低起动阻力矩——安装减压机构。柴油机的低温起动辅助装置5.8.5发动机进气增压进气增压,即将空气压缩然后再供入气缸,以提高空气密度、增加进气量。增压有涡轮增压、机械增压和气波增压等三种基本类型。实现空气增压的装置称为(涡轮、机械、气波)增压器。进气量增加,可相应地增加供油量,从而增加发动机功率,扩大柴油机的功率范围;进气量增加,还可以改善燃油经济性。1、机械增压与涡轮增压相比:低速增压效果更好;易与发动机匹配,结构紧凑。但,需消耗发动机功率,燃油消耗率比非增压发动机高。机械增压器由发动机曲轴经齿轮增速器驱动。2、废气涡轮增压不需消耗动力;结构(缸径、行程、转速)不变条件下,功率↗30%~100%甚至更多;进气压力↗→燃烧压力也↗,工作更柔和、噪声更小;燃烧更充分,↘尾气排放,↘油耗;拓宽功率范围。(2)废气涡轮增压的结构原理增大进气压力增大充气量,是增大动力的主要途径。目前,国内外广泛采用的是废气涡轮增压系统。(1)废气涡轮增压的特点如图示。废气涡轮与压气机装在同一轴。排气管接涡轮壳,进气管则与压气机集气器相接。废气涡轮增压器废气涡轮增压器的工作原理示意图工作时,废气按一定方向喷入推动涡轮高速旋转。通过涡轮的废气,降温、降压,最后排入大气。压气机随涡轮同轴、同转速旋转,吸入新气,压气机加压。压向集气管降速、增压、冷却、稳流。进气冲程中,进气量增大,可在压缩冲程结束时多喷油,以增加每循环的指示功。3.使用注意事项废气涡轮增压器在高温、高速下工作,涡轮轴均采用浮式润滑,因此应特别注意:(1)须采用“增压柴机油”或Ⅲ系列柴机油。(2)为保证高速下全浮轴承的润滑,起动后应怠速运转几分钟,使润滑油增压升温,以免缺油卡滞等。(3)增压柴油机,空滤器维护周期比非增压式要短。5.8.6柴油机排气净化柴油机充系数大,燃烧较完全,CO、HC、NOx排放少。但炭烟多。柴油机排气净化即是降低NOx、HC和炭烟。措施:1、合理的燃烧室结构2、增压中冷技术3、采用微粒过滤器废气涡轮进气增压可提高ηv,进气温度上升,降低CO、HC及炭烟的排放,但NOx增加。增压中冷是将增压后的空气经中段冷却器,再送入气燃烧室。这样既可降低尾气排放,还可提高柴油经济性。排放气体穿过多孔陶瓷,微粒被滞留在滤芯上。为恢复过滤能力和减小排气阻力。在过滤器口设有燃烧器,喷入少量柴油,供入二次空气,用电热塞点燃微粒。4)其他措施。如减小喷油提前角,延迟燃烧,降低燃烧期温度,减少NOx,统一式燃烧室大都采用这一措施以降低NOx排放。柴油机尾气微粒过滤器5.9柴油机供给系的维修5.9.1柴油机供给系的维护1.柴油的净化主要措施:充分沉淀,分离水分和杂质;严格过滤;定期检查、清洗、更换油滤器。2.低压油路的维护清除低压油路的漏、堵,保洁、通畅。以防供油不足或中断,确保起动、运转、功率强劲及顺利停熄。3.喷油泵的维护外部清洁、定期检查、补充润滑油;检、校喷油泵与柴油机的正时连接;检、校喷油正时及雾化质量。维护时,不随意调整喷油泵后盖的铅封。4.柴油滤清器的维护5.9.2喷油器的检修偶件磨损、卡死、油孔堵塞、调压弹簧失效等,均影响正常喷油。为保证柴油机正常工作,须对喷油器进行及时检修。1.针阀偶件的检验包括密封性、喷雾质量、滑动性和外观检验,必要时应更换。可重复使用的滤清器一次性柴油滤清器(1)偶件检查的共性精度高,难以用量具检测其磨损及性能变化①经验法:观察、试验洗净擦干色:镜面色——灰暗放大镜下沟痕柱塞与柱塞套的磨损出油阀偶件的磨损②滑动试验:倾斜一定角度,徐徐下滑不卡滞柱塞的滑动性试验喷油器的滑动试验③抽(压)试验:抽(压)有吸(压)力出油阀的密封性试验(1)出油阀的密封性试验(2)2、喷油器的喷油质量检测(1)密封检验喷油的质量检测按图示安装喷油器将喷油压力调高至标准值(20MPa)测量油压从20MPa降至18MPa的时间(≮9~12s)。(2)喷雾质量检验调至标准喷油压力,压动手柄,以60~70次/min的速度喷油。油雾应细碎均匀,无油滴飞溅;喷油响声清脆、强劲有力,断油迅速干脆,无后滴,雾锥形以及喷注符合要求。喷油器喷雾质量检验喷油器喷油质量的评定3、针阀偶件的修复(1)针阀偶件有卡滞或密封不严,可配对研磨;(2)阀体上端面有锈蚀或划痕,可在平玻板上研磨;(3)喷孔堵塞,将偶件浸透后用细铜丝等清除;(4)导向圆柱面磨损或裂纹,应更换偶件。4、喷油器其他零件的检修喷油器体破裂,调压弹簧弹力下降、变形或折断,顶杆发生弯曲变形等,均应更换新件。喷油器修复后,应在喷油器试验器调试。5.9.3喷油泵和调速器的检修一、A型喷油泵的分解

喷油泵是柴油机最精密的总成,其许多部位都有铅封,使用过程中不得允许随意拆除、调整和分解。(一)分解前的准备从车上拆下喷油泵总成,外部清洁;选择合适的作业场所和各种通用装备、专用工具;了解待修理喷油泵的使用情况和技术状况,制订相应的修理方案。(二)分解作业注意事项1、根据维修要求的分解程度,选择合适的作业程序;2、零件摆放应整齐有序,边拆卸、边检查,边做好记号;3、重要的调整部位应做好记号;(三)A型泵的分解1、将喷油泵总成洗净、擦干,放尽机油,固定在专用拆装架上。2、拆下检视窗盖帽,取下正时销,拆下油底塞。3、转动凸轮轴,使第一缸的滚轮挺柱上升到最高位置。将滚轮挺柱体托板插在滚轮挺柱体的正时螺钉与正时螺母之间。使滚轮与凸轮轴的凸轮脱离接触。按上述方法支起各缸的滚轮挺柱总成。垫片结构的滚轮挺柱采用销钉支承,使滚轮与凸轮脱开。4、拆下调速器后盖固定螺钉,将调速器后盖稍后倾适当角度,然后拨开连接杆上的锁夹,使调节齿杆与连接杆脱离。用尖嘴钳取下起动弹簧,取下后盖部成。6、拆下凸轮轴前轴承盖的固定螺栓,取下前轴承盖。然后拆下凸轮轴的中间支承,用木锤或铜棒从调速器一端敲击凸轮轴,将其连同轴承一起从泵体前端取出。7、将泵体检视窗一侧朝上放置。用柱塞弹簧专用工具从泵体下部螺塞孔插入泵体,使其前端的弹簧夹夹住滚轮,用力推动滚轮总成,进一步压缩柱塞弹簧,然后抽出这缸的滚轮挺柱托板或销钉,逐渐放松柱塞弹簧,取出滚柱总成。5、用专用工具拆下调速器飞锤固定螺母,用拉力器拆下飞锤支座总成。9、拆下出油阀接头,依次取出减容器,出油阀弹簧,出油阀,用出油阀座专用拉器拉出出油阀座。所有零件都按顺序摆放。10、用手指托起柱塞,将柱塞从泵体上方取出,取下的柱塞套应与原柱塞配对放置在一起,按顺序摆放,不得错乱。8、用柱塞拆卸专用工具从泵体底面的螺塞孔伸入泵体内,使柱塞拆装工具头部夹住柱塞尾部的凸起,用力拔出柱塞。柱塞拔出后,放置在专用的支架上,各缸柱塞取出后按顺序摆齐,取下各缸柱塞弹簧和弹簧座,按顺序摆好。(1)转动凸轮轴,使某缸滚轮挺柱到下止点,然后用起子撬起柱塞弹簧,使之与弹簧座脱离,用尖嘴钳从侧面取下弹簧座。11、从检视窗内取出调节齿圈、油量控制套筒,拧下泵体背后的齿杆定位螺钉,拉出供油调节齿杆。至此,完成了A型喷油的分解。修理中经常是单独更换柱塞偶件。为简化操作,避免拆卸调速器、凸轮轴,可按下列方法步骤分解:(2)拆下高压油管接头,依次取出减容器、出油弹簧、出油阀偶件。然后用铁丝做成的钩子将柱塞和柱塞套一起从泵体上方的座孔内取出。(3)根据需要,可从检视窗取出柱塞弹簧、油量控制套筒、滚轮插柱等零件。二、调速器的分解无锡A型泵的RSV调速器,分解步骤、方法为:1、拆下正时器盖帽,取出正时销。2、拆下封闭盖上的四个螺栓,取下封闭盖与密封圈。3、用专用工具拧松校正器紧固用扁螺母,拧出校正器。4、拆下调速器盖上的两只盖形螺母,拧松调速器盖紧固螺母。拆下稳定器,取出怠速限位螺钉。5、拆下紧固调速器盖的六个螺钉,分开调速体和调速器盖。当两者粘连较紧时,可木锤轻敲调速器盖。注意不要损坏两者之间的石棉垫片。6、用起子将齿杆连接上的弹簧片移下,从齿杆孔脱出齿杆连接销,用尖嘴钳取下起动弹簧(注意不要过度拉扯弹簧),取下调速器盖部件。7、拆下调速器盖上部两侧闷头螺钉,抽出支承杆子,抽出支架,并从支架上拆下调节齿杆部件和齿杆连接部件。8、抽出支撑杆,取下调速弹簧。9、拆下调速手柄和衬套,取出两个开口档圈,取出摇臂轴承,取出弹簧摇臂部件。10、拧出六角螺栓和支承螺钉,拆下停车手柄部件和扭簧,从里面抽出拨叉部件。11、拆下增压补偿器,拧下螺塞,拆下增器补偿盖,抽出膜片轴和补偿弹簧。12、用专用工具拆下圆螺母,再用专用工具吊出飞锤。13、拆下调速器体。衡阳A型采用的RSVU调速器的分解步骤和方法基本上与上述方法相同。只有细微的差别:(1)无锡泵的怠速限位螺钉位置,衡阳泵是缓冲弹簧。(2)无锡泵的调速手柄是活动的,而衡阳泵靠两端固定了其位置,限定喷油泵调速器起作用点。(3)无锡泵的停供手柄处于衡阳的供油机构位置,它们与停供机构是一套连动机构,其怠速调整螺钉与总油量调整螺钉在该位置。三、A型喷油泵及调速器的装配(一)装配作业应遵循以下几点:1、整个操作过程应保证场地、工具、零件高度清洁。2、按工艺要求使用各种专用工具进行作业。3、装配顺序以前一步作业不影响后续作业为原则,通常是按拆卸作业相反的顺序进行,最好是按工艺要求的步骤进行。4、各重要螺栓、螺母应按规定的力矩拧紧。无规定力矩的螺栓、螺母应适当拧紧。5、旧件应保证原位安装。6、拆卸过程中损坏的垫片、铜垫等零件应更换新件。(二)A型泵的装配A型泵装配时,应按下面方法和步骤进行:1、零件清洗干净后,用压缩空气吹干,装配时应在零件的配合面上涂上清洁的机油。2、装入供油调节齿杆,使调节齿杆上的定位槽对准泵体侧面的螺孔,装复定位螺钉,检查调节齿杆的运动阻力,要求泵体倾斜45°,调节齿杆能靠自重滑动自如。3、将柱塞套装入泵体座孔,使其定位槽恰好卡在定位销上,应保证柱塞套确实完全到位。4、将出油阀副、出油阀密封垫、出油阀弹簧、减容器体和出油阀接头依次装入泵体。然后用35~45N.m的力矩拧紧出油阀接头。各缸装配后,检查喷油泵的密封性。※注意:(1)装配中,保证出油阀座与柱塞套上端面之间清洁,并保证出油阀接头上的密封圈完好。(2)出油阀接头不能拧得过紧。5、装复调节齿圈和油量控制套筒:(1)将调节齿圈固定在油量控制套筒上,使齿圈的固定凸耳处在控制套筒的两个孔之间的居中位置,拧紧齿圈凸耳上的固定螺钉。(2)确定油量调节齿杆的中间位置。(3)装上调节齿圈和油量控制套筒,使齿圈凸耳所在平面与油量调节齿杆的轴引垂直。左右拉动调节齿杆到极限位置时,齿圈上的凸耳摆角度大致相等。6、装入柱塞弹簧上弹簧座、柱塞弹簧,然后将柱塞卡装在专用工具上,装上弹簧下座,将柱塞装入对应的柱塞套。装配时应注意:(1)柱塞十字凸缘有记号的一侧朝着检视窗;(2)下弹簧座不能装反;(3)柱塞和柱塞套必须是原配偶件。7、装复滚轮挺柱。调整滚轮插柱的装高度为32.5mm(无锡泵),用专用工具卡住滚轮,将滚轮挺柱装入座孔,此时滚轮挺柱的导向销必须嵌入座孔的导向槽内。用力推压滚轮挺柱,用滚轮挺柱托板支起滚轮挺柱。每装一个滚轮挺柱都要动油量调节齿杆,检查其移动阻力,若阻力过大,应检查原因予以排除。8、装复凸轮轴和中间支承,装上调速器体和前轴承盖,安装前轴承盖的螺钉必须涂紧固胶。检查凸轮轴的轴向间隙,间隙值应在0.05mm~0.10mm之间。如不符合要求,通过前轴承盖与泵体之间的调整垫片进行调整。9、转动凸轮轴,取下各滚轮挺柱托架板。拉动供油齿杆,阻力应小于15N。否则应检查原因予以排除。10、装复油底塞、调速器总成。(三)A型泵调速器的装配A型泵调速器的装配与其拆装相反,装配前零件必须清洁干净,检查确认没有损坏,刮干净结合面上的干胶。装配时的主要技术要求如下:1、油泵凸轮轴上紧固飞锤的紧固螺母的拧紧力矩为60~80Nm。2、各密封面上应涂密封胶。3、装上增压补偿器盖时,应注意膜片轴槽方向:槽口向调速器一侧,槽底与起动轴平行。4、与喷油泵体装合后,齿杆应灵活无阻滞。5.9.4柴油机供给系的调试一、测试条件1、试验台:进口或国产的专用喷油泵试验台。2、试验油:校泵油(GB8029-87)3、油温:T=40±2℃4、油压:P=1MPa5、标准高压油管:BOSCHP/N1688901017或性能相似的国产标准高压油管φ6×φ2×6206、标准喷油器:BOSCHP/N1680750014或性能相似的国产标准喷油器。7、开启压力:17.2~17.5MPa。8、直流电流:DC24V。9、可调增压力源:0~2MPa二、油泵总成的调试工艺规范1、衡量喷油泵及喷油器性能标准(1)基准缸供油起始点及各缸供油间隙。(2)调速器在各种转速下对应的供油齿杆位置,即调速器的调速性能。(3)喷油泵在规定的供油齿杆位置、规定转速下的供油量,即喷油泵供油特性,以及各缸供量的均匀性。(4)增压补偿器在不同增压压力、不同转速下的特性。2、喷油泵调速器维修调试工艺规范喷油泵调速器维修调试工艺规范,见下表。序号调试项目调试部位泵转速(r/min)齿杆行程(mm)油门位置两极RADRFD全程RSVRFD1

齿杆零位

行程表调零

同左

怠速极限nD0小油门2

怠速工况

小油门档钉

同左

怠速极限nD

怠速极限SH小油门

怠速部件

同左

怠速转速nD

怠速位置SD小油门3

齿杆行程

大油门档钉

高速极限nD

高速极限SG小油门

大头调节螺钉

同左

标定转速nD

标定位置SA小油门4

起作用转速

调速螺钉

大油门档钉

标定转速nD

标定位置SA大油门5

标定油量

油量控制套筒

同左

标定转速nD

标定位置SA大油门6

校正工况

校正器部件

同左

校正起作用nD

校正位置SC大油门

校正弹簧预紧螺钉

同左

校正结束点nD

标定位置SA大油门7

稳定器部件安装

稳定器部件

同左

怠速转速nD

怠速位置SH大油门8

烟雾限制器安装

烟雾限制器

同左

起动转速nD

起动位置SH大油门9

调速工况(检查)

同左

停油转速nD

停油位置SF大油门10

停车装置(检查)

同左(各工况转速)

喷油泵及调速器维修调试工艺规范表油泵型号6A106-9.5右1300供油次序1-5-3-6-2-4配套机型康明斯6BT调速器型式二极式RSV安装方式整体法兰+中间支承凸轮升程8mm柱塞直径及旋向9.5mm右旋缸心距82mm电磁阀电压DC22.4V正时器定位第一缸供油始点+10°润滑方式强制润滑出油阀接头螺纹M12×1.5旋转方向面向驱动端顺时针进、回油管螺纹M14×1.5三、喷油泵技术参数衡阳A型泵总成的主要技术参数见表1、表2表1B6A27喷油泵总成主要技术参数表2B6A27喷油泵总成供油量参数检查项目喷油泵转速(r/min)增压压力(KPa)平均供油量(cm3/400次)不均匀度(%)正校正点额定功率点750130010010036.8±135.2±1.2±3增压补偿器作用点起始终止75050050032.2±1.223.2±1.2最高车速点高怠速点低怠速点起动点140015603751001001000028.8±2.4≤64.4±1.2≥400.0±1.8四、调试前的准备1、安装定位垫块采用合理连接方式将喷油泵总成与喷油泵试验台主轴弹性联轴节连接,并检查喷油泵有无卡住、晃动现象,然后将喷油泵固紧。检查喷油泵与联轴器结合处,不应间隙,以免在试验时产生震动、噪声,甚至损坏联轴器。2、加注润滑油3、排气试运转在未接高压油管前,挂空档启动试验台,燃油压

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