《汽车构造与电气系统》课件-第5章柴油机燃油供给系统

第五章柴油机燃油供给系统第一节柱塞式柴油机的燃油供给系统一、柴油柴油是在260～350摄氏度的温度范围内由石油中提炼出来的碳氢化合物，其成分主要是碳、氢、氧。柴油的使用性能指标：发火性、蒸发性、粘度、凝点。二、柴油机燃油供给系的组成和工作过程1.柴油机燃油供给系的作用（1）贮存、过滤和输送燃料；（2）根据柴油机的不同工况，以一定的压力及喷油质量将燃油定时、定量地喷入燃烧室，迅速形成良好的混合气并燃烧；（3）根据柴油机的负荷变化，调节供油量并稳定柴油机转速；（4）将燃烧后的废气从气缸中导出并排入大气中。2.柴油机燃油供给系的组成柴油机燃油供给系由燃油供给装置（柴油箱、输油泵、柴油滤清器、喷油泵、喷油器、低压输油管、高压输油管、回油管）、空气供给装置、混合气形成及废气排出装置等四部分组成，如图5-1所示。图5-1柴油机燃油供给系统组成3.柴油机燃油供给系的工作过程低压油路：从柴油箱到喷油泵入口。压力为0.25±0.05MPa，向喷油泵供给滤清的燃油。输油泵供油量比喷油泵供油量大得多，过量的柴油经回油管回到油箱。高压油路：从喷油泵到喷油器。如依维柯发动机高压侧油压为24±0.8MPa，经喷油器呈雾状喷入燃烧室，与高温、高压空气混合成可燃混合气。喷油器中多余的柴油经回油管流回到油箱。三、柴油机燃油供给系统中的主要部件1．喷油器喷油器的功用是把柴油雾化成细小的颗粒，并分布到燃烧室中。2．喷油泵喷油泵是柴油供给系中最重要的零件，它的性能和质量对柴油机影响极大，被称为柴油机的“心脏”。喷油泵的功用是提高柴油压力，按照发动机的工作顺序，负荷大小，定时定量地向喷油器输送高压柴油，且各缸供油压力均等。车用柴油机的喷油泵可分为柱塞式喷油泵、喷油泵—喷油器、分配式喷油泵三类。柱塞式喷油泵由泵体、分泵、油量调节机构和传动机构组成。如图5-2所示。泵体分为上体和下体两部分，由铝合金或灰铸铁铸成。分泵、油量调节机构及传动部分都装在泵体上。上体上有纵向油道，即低压油腔。在下体内加入柴油机机油，保证传动机构的润滑。泵油原理柱塞泵的泵油机构包括两套精密偶件，如图5-3所示。柱塞和柱塞套是一对精密偶件，经配对研磨后不能互换，要求有高的精度和光洁度和好的耐磨性，其径向间隙为0.002～0.003mm。柱塞头部圆柱面上切有斜槽，并通过径向孔、轴向孔与顶部相通，其目的是改变循环供油量；柱塞套上制有进、回油孔，均与泵上体内低压油腔相通，柱塞套装入泵上体后，应用定位螺钉定位。柱塞及柱塞套出油阀及油阀座图5-3柱塞泵的两套精密偶件供油过程。当凸轮轴转到凸轮的凸起部分顶起滚轮体时，柱塞弹簧被压缩，柱塞向上运动，燃油受压，一部分燃油经油孔流回喷油泵上体油腔。当柱塞顶面遮住套筒上进油孔的上缘时，由于柱塞和套筒的配合间隙很小（0.0015-0.0025mm）使柱塞顶部的泵油室成为一个密封油腔，柱塞继续上升，泵油室内的油压迅速升高，泵油压力>出油阀弹簧力+高压油管剩余压力时，推开出油阀，高压柴油经出油阀进入高压油管，通过喷油器喷入燃烧室。回油过程。柱塞向上供油，当上行到柱塞上的斜槽（停供边）与套筒上的回油孔相通时，泵油室低压油路便与柱塞头部的中孔和径向孔及斜槽沟通，油压骤然下降，出油阀在弹簧力的作用下迅速关闭，停止供油。此后柱塞还要上行，当凸轮的凸起部分转过去后，在弹簧的作用下，柱塞又下行。此时便开始了下一个循环。3．调速器调速器（governor）是一种自动调节装置，它根据柴油机负荷的变化，自动增减喷油泵的供油量，使柴油机能够以稳定的转速运行。4．柴油滤清器柴油的滤清一般都是过滤式的。滤芯的材料有绸布、毛毡、金属丝及纸质等，其中以纸质滤芯应用最广。柴油过滤器一般为两级式的，有粗滤器和细滤器之分。5．输油泵输油泵的作用是使柴油产生一定的压力，用以克服滤清器及管路的阻力，并以足够的数量(约为全负荷最大喷油量的3—4倍)向喷油泵输送柴油。第二节电控高压柴油共轨系统电子控制高压柴油共轨系统由电子控制系统和燃油供给系统两部分组成。如图5-4所示。（1）电子控制部分。电子控制部分由ECU、各种传感器和执行器组成。执行器主要有喷油器、喷油控制阀（电磁阀）、泵油控制阀（电磁阀）、蓄压器压力控制阀等。电子控制系统的功能是ECU根据各种传感器的输入信号，由ECU经过比较、运算、处理后，计算得出最佳喷油时间和喷油量，向喷油器控制阀（电磁阀）发出开启或关闭指令，从而精确控制发动机的工作过程。图5-4高压共轨系统组成示意图（2）燃油供给部分。雷沃柴油机的高压共轨系统为蓄压式共轨系统，该系统由燃油箱、柴油滤清器、齿轮输油泵、CP3.3高压燃油泵、高、低压燃油管、蓄压器（油轨）、喷油器、回油管和ECU等组成。燃油供给系统的工作原理：低压燃油由齿轮输油泵从燃油箱中吸出后，经过油水分离器、柴油粗滤清器输高压燃油泵，柴油经高压燃油泵加压后输送到蓄压器中，由限压阀调整压力，使蓄压器中的燃油压力始终保持不变。喷油器控制阀即电磁阀的开启和关闭，由ECU根据各种传感器和开关输入的信号