白师院汽车构造课件第5章 柴油机燃料供给系

第五章柴油机燃料供给系第一节 概述一、功用柴油机供给系同样要完成柴油供给和空气供给以及可燃混合气的形成、燃烧和废气的排出任务。二、组成燃油供给装置：柴油箱、输油泵、柴油滤清器、喷油泵、喷油器等。空气供给装置：空气滤清器、进气管道。混合气形成装置：燃烧室。废气排出装置：排气管道、消音器。

燃油滤清器低压油管高压油管喷油泵喷油器回油管燃油箱输油泵油水分离器调速器限压阀喷油提前器三、柴油1、使用性能指标发火性——指柴油的自燃能力；16烷值越高，发火性越好。蒸发性——指柴油的汽化能力；其指标由柴油的蒸馏实验来确定。粘度——决定柴油的流动性；粘度越小，流动性越好。凝点——指柴油冷却到开始失去流动性的温度。2、分类按其所含重馏分的多少分为重柴油和轻柴油。3、牌号根据凝点编定。如10号、0号、-10号、-20号等。第二节可燃混合气的形成与燃烧室一、可燃混合气的形成与燃烧

柴油机可燃混合气的形成和燃烧都是直接在燃烧室内进行的。

可燃混合气形成方法有：空间雾化和油膜蒸发。柴油燃烧的主要特点是：（1）燃料的混合和燃烧是在气缸内进行的。

（2）混合与燃烧的时间很短0.0017～0.004秒（气缸内）。

（3）柴油粘度大，不易挥发，必须以雾状喷入。（4）可燃混合气的形成和燃烧过程是同时、连续重叠进行的，即边喷射，边混合，边燃烧。二、燃烧室分类：统一式燃烧室

{ω型球型分隔式燃烧室{涡流室燃烧室预燃式燃烧室第四节喷油泵一、功用：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。

二、分类：①柱塞式喷油泵②喷油泵-喷油器③转子分配式喷油泵（VE）三、要求1）各缸供油量相等2）各缸供油提前角相等，持续角一致3）供油次序与发火顺序一致4）能迅速停止供油，防止喷油器发生滴漏现象。三、A型喷油泵分泵驱动轴调速器泵体输油泵A型喷油泵的构造组成：泵体部分分泵油量调节机构传动机构（一）泵体部分形式：整体式、可分开式。出油阀偶件柱塞偶件油量调节机构驱动机构（二）分泵的构造（以柱塞式喷油泵为例）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。分泵组成：高压油管接头、减容体、出油阀弹簧、出油阀副、柱塞副、柱塞弹簧及座、挺杆。1.柱塞偶件结构柱塞—直槽、45°斜槽（两槽相通）柱塞套—径向油孔（与低压油腔相通）定位槽精密配合偶件：配合间隙为

0.0015~0.0025mm要求：成对使用，不能互换。拆装维修时要作好记号。径向油孔直槽45°斜槽减容体出油阀弹簧出油阀出油阀座2.出油阀偶件作用：防止燃油倒流，保证供油迅速，停油干脆。

出油阀体—密封锥面、十字截面、减压环带出油阀座—内密封锥面、内圆柱面出油阀弹簧出油阀工况：出油阀上升：减压环离座孔前，油管内减容增压，减压环离座孔，达喷油压力，迅速喷油。出油阀下落：减压环入座孔，切断油路，防止燃油倒流，保证下次供油迅速。减压环落座，管内增容减压，停油干脆，防止二次喷射和滴漏现象。3.减容器：作用：减小高压腔的容积，限制出油阀升程。acb工作原理柱塞上行a.从下止点到柱塞头部封闭径向油孔之前。b.从柱塞头部封闭径向油孔到柱塞斜槽露出径向孔之前。c.从柱塞斜槽露出径向油孔到柱塞上行至上止点。cba柱塞下行a.从上止点到柱塞斜槽封闭径向油孔之前。b.从柱塞斜槽封闭径向孔到柱塞头部露出径向油孔之前。c.从柱塞头部露出径向油孔到运行下止点。hg（3）油量调节供油有效行程：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）。调节供油量方法：转动柱塞——改变hg——改变循环供油量Δg。停油：螺旋槽对准油孔。调节齿杆调节齿圈调节臂拨叉调节拉杆（三）油量调节机构种类：拨叉式、齿杆式。功用：根据柴油机负荷的变化，通过转动柱塞来改变循环供量。拨叉式组成：油量调节拉杆、拨叉、调节臂。齿杆式组成：油量调节齿杆、调节齿圈、旋转衬套、凸块。供油定时的调节供油提前角：指从柱塞顶面封闭柱塞套油孔起到活塞上止点为止，曲轴所转过的角度。调整方法：改变供油定时调整螺钉伸出挺柱体的高度，拧出调整螺钉，挺柱体高度H增加，柱塞位置升高，柱塞套油孔提前被封闭，供油提前。反之，供油迟后。（四）传动机构——驱动柱塞往复运动滚轮传动部件：滚轮、长槽、（垫块）凸轮轴(按作功顺序排列凸轮)滚轮式挺杆凸轮轴改变挺杆高度，可以改变供油提前角。hh挺柱体调整螺钉锁紧螺母滚轮销滚轮滚针轴承传动机构由凸轮轴和滚轮体总成组成。喷油泵凸轮轴是曲轴通过齿轮驱动的，曲轴转两圈，各缸喷油一次，凸轮轴只需转一圈就喷油一次，二者速比为2﹕1。

五、喷油泵体泵体是喷油泵的基础零件，泵油机构、供油量调解机构和驱动机构等都安装在泵体上，它在工作中承受较大的作用力。要求：具有足够的强度、刚度、和良好的密封性，还应便于拆装、调整和维修。喷油提前器最佳供油提前角：当转速和供油量一定时，能获得最大功率和最小燃油消耗率的供油时刻。最佳供油提前角随柴油机转速和负荷而变化，转速越高，负荷越大，最佳供油提前角也越大。机械离心式自动喷油提前器

1．当柴油机转速达设定值时：两个飞块在离心力的作用下绕其轴销向外甩开，滚轮迫使从动盘带动凸轮轴沿箭头方向转动一个角度△θ，直到弹簧的张力与飞块的离心力平衡为止，这时主动盘变又与从动盘同步旋转。此时，供油提前角等于初始角加上Δθ。2．当柴油机转速再升高时：飞块进一步张开，从动盘相对于主动盘又沿旋转方向向前转动一个角度，这样，随转速的升高，提前角不断增大，直到最大转速。3．当柴油机转速降低时，飞块收拢，从动盘便在弹簧力的作用下相对于主动盘后退一个角度，供油提前角便相应减小。图7—31

供油提前角自动调节器的工作原理图

1-主动盘；6-飞块；7-弹簧座；12-滚轮；14-从动盘；22-飞块销钉；23-从动盘臂第五节转子分配式喷油泵一、径向压缩式分配泵1、组成：滑片式二级输油泵；高压泵油量控制阀供油提前角自动调节机构

2、工作过程：

进油、泵油和配油三个过程。3、优点：

（1）结构简单，零件少，体积小，重量轻，使用时故障少，容易维修；（2）分配泵精密偶件加工精度高，供油均匀性好。（3）分配泵的运动件靠喷油泵体内的柴油惊醒润滑和冷却，对柴油的清洁度要求很高。（4）分配泵的凸轮的升程小，有利于提高柴油机的转速。喷油泵传动轴分配式喷油泵体回油管喷油器分配式喷油泵喷油提前器燃油箱油水分离器二级输油泵一级膜片式输油泵燃油滤清器平面凸轮盘、滚轮架及滚轮使分配柱塞既转动又轴向移动，滚轮架固定不动；四缸发动机，分配柱塞转一周，往复运动四次。2、工作原理

（1）供油过程

当平面凸轮盘的凹下部分转至与滚轮接触时，柱塞弹簧将分配柱塞向左推移，柱塞腔容积增大。进油槽与柱塞套上的进油孔相通，柴油经油道流入柱塞右端腔室和中心油道内。（2）泵油过程

平面凸轮盘凸起部分与滚轮接触时，分配柱塞边转边右移。进油孔关闭，柱塞腔内燃油压力升高，柱塞上分配孔与柱塞套上的出油孔之一相通，高压柴油即经中心油道、分配孔、出油阀流向喷油器，喷入燃烧室。（3）停油过程

柱塞在平面凸轮的推动下继续右移，左端的泄油孔移出油量调节套筒与分配泵内腔相通时，柱塞腔内的高压油立即经泄油孔流入泵体内腔中，柴油压力立即下降，供油停止。

柱塞有效行程：从柱塞上的燃油分配孔与柱塞套上的出油孔相通的时刻起，至泄油孔移出油量调节套筒时刻止，这期间分配柱塞所移动的距离为柱塞有效行程。有效行程越大供油量越多。供油量的调整方法：向左移动油量调节套筒，供油时刻提早，有效供油行程缩短，供油量减少；反之，向右移动时，供油量增多。油量调节套筒的移动由调速器操纵。（4）压力平衡过程分配柱塞上设有压力平衡槽，在分配柱塞旋转和移动的过程中，压力平衡槽始终与喷油泵体内腔相通，。在某一气缸停止供油后，且当压力平衡槽转至与相应气缸的分配油道连通时，分配油道与喷油泵体内腔相通，于是两处的油压趋于平衡。在柱塞旋转的过程中，压力平衡槽与各缸分配油道逐个相通，致使各分配油道内压力均衡一致，从而保证各缸供油的均匀性。（4）泵油提前角自动调节过程

液压式喷油提前器①稳定运转时活塞左右端力相等，处于某一平衡位置。②转速升高时二级滑片式输油泵出口压力增大，活塞右端压力增大，活塞左移，带动滚轮架转动一定角度，供油提前。③转速降低时与前述相反（5）发动机停机

当起动开关旋至ST位置，这时来自蓄电池的电流直接通过电磁线圈，产生电磁力压缩回位弹簧，将阀门吸起，进油口开启。柴油机起动后，将起动开关旋至ON位置，这时电流减小；但由于有油压的作用，阀门仍然保持开启状态。当起动开关旋至OFF位置，电磁式断油器电路断开，阀门在回位弹簧的作用下关闭，切断油路，发动机停机。第六节调速器一、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。（一）、喷油泵的速度特性：当油量调节拉杆位置一定时，供油量随转速升高而增加，随转速下降而减少。柴油机负荷经常发生变化，当负荷减小时若不及时减少供油量，则转速将迅速增高而远远超出柴油机设计所允许的最高车速，即通常所说的“超速”或“飞车”。柴油机经常在怠速情况下运转，若在怠速时出现气缸缺火或内部阻力发生变化将引起柴油机怠速转速的波动甚至熄火，造成怠速不稳定。

（二）、分类：1、按起作用范围不同分为两极式调速器、全程式调速器。2、按工作原理不同可分有机械式、气动式、液压式、机械气动复合式、机械液压复合式和电子式等多种。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。

二、两极式调速器（RQ型调速器）2、组成：通常把调速器结构分为感应部件、传动机构和附加装置三部分。感应部件用来感知柴油机转速的变化，并发出相应的信号。传动部件根据信号进行供油量的调节。附加装置包括怠速稳定弹簧、转矩平稳装置、转矩校正装置。2、RQ型调速器结构

3、RQ型调速器工作原理柴油机起动后，将调速手柄置于怠速的位置。怠速时，飞锤在凸轮轴后端轴和高速弹簧座之间移动，高速弹簧不起作用。怠速转速升高，飞锤外张，油量调节拉杆右移，减油。怠速转速降低，飞锤收拢，油量调节拉杆左移，加油。（1）稳定怠速：怠速起动全负荷中等转速断油（2）限制超速：

当调速手柄置于最高速档快上，供油量调节齿杆相应地移到全负荷供油位置。当转速超过最高额定转速时，飞锤继续外张，同时压缩高速弹簧和怠速弹簧，油量调节拉杆向减油的方向移动，使转速降低。RQ型两极调速器全负荷位置RQ型两极调速器全负荷位置（3）工作转速：飞锤与高速弹簧内座相抵，不能将高速弹簧压缩，调速器不起作用。三、全速调速器1、结构VE泵调速器结构VE泵调速器起动工况2、工作原理1.起动

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，油量调节套筒右移至最大供油量位置。起动后，飞锤的离心力克服作用在起动杠杆上起动弹簧的弹力，绕销轴N向右摆动，直到抵靠在张力杠杆的档销上。此时，起动杠杆下端的球头销向左拨动供油量调节套筒，供油量自动减少。VE泵调速器怠速工况2.怠速调速杠杆抵怠速限位螺钉，调速弹簧无张力，起动弹簧被压缩，飞锤离心力与怠速弹簧弹力相互作用。怠速转速升高，飞锤离心力增大，则推动调速套筒、起动杠杆和张力杠杆上端压缩怠速弹簧右移，油量调节套筒左移，供油量减少，反之，相应零件运动方向相反。VE泵调速器中高速工况3.中速和高速调速杠杆抵高速限位螺钉，转速升高，飞锤离心力增大，调速套筒右移，同时推动起动、张力杠杆顺时针摆动，油量调节套筒左移，供油量减少，转速不再升高。反之亦然。VE泵调速器超速工况4.超速在调速杠杆处于高速位置时，如果负荷突然减小，则转速迅速升高，此时飞锤离心力迅速增大，调速套筒右移，