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1、第五章柴油机燃料系统第1页，本讲稿共60页2 柴油机燃油系统的功用及组成一、柴油机混合气形成特点1、特点：混合气在气缸内形成，在压缩行程即将终了时，由喷油器将柴油喷入气缸，经过加热、蒸发、扩散，与空气混合，最终自燃。燃烧过程：高温压缩空气雾状柴油燃烧燃烧喷射物理化学变化持续喷射雾状柴油喷射第2页，本讲稿共60页2、柴油机燃烧室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统一式燃烧室由凹顶活塞统一式燃烧室由凹顶活塞顶部与气缸盖底部所包围顶部与气缸盖底部所包围的单一内腔，几乎全部容的单一内腔，几乎全部容积都在活塞顶面上。积都在活塞顶面上。分类：分类：统一式燃烧室统一式燃烧室分隔式燃
2、烧室分隔式燃烧室第3页，本讲稿共60页第4页，本讲稿共60页第5页，本讲稿共60页二、柴油机燃油系统的功用1、适时地将适量洁净柴油增压后以适当的规律喷入燃烧室；2、每一个工作循环内，各缸喷油一次，喷油次序与各缸工作顺序一致；3、根据柴油机负荷的变化自动调节循环供油量；4、储存一定量的柴油，保证汽车的最大续驶里程。第6页，本讲稿共60页三、柴油机燃油系统的组成柴油箱、输油泵、柴油滤清器、喷油泵、柴油箱、输油泵、柴油滤清器、喷油泵、喷油器等。喷油器等。第7页，本讲稿共60页3 喷油器功用：将燃油雾化成细微的油滴，并将其喷射到燃烧室特定的部位。要求：喷注有一定的贯穿距离和喷雾锥角，良好的雾化质量，喷
3、油结束后不发生滴漏现象。喷油器：孔式和轴针式两类。第8页，本讲稿共60页喷油器组成：调压螺母调压弹簧顶杆针阀偶件第9页，本讲稿共60页喷油器体回油管接头调压弹簧顶杆针阀第10页，本讲稿共60页孔式喷油器：孔式喷油器：应用：应用：直接喷射燃烧室，孔数直接喷射燃烧室，孔数18个，孔径个，孔径0.20.8mm 特点：特点：（1）雾化效果好，但易堵塞。）雾化效果好，但易堵塞。（2）喷射压力较高。）喷射压力较高。（3）喷油头细长，喷孔小，加工精度高。）喷油头细长，喷孔小，加工精度高。第11页，本讲稿共60页第12页，本讲稿共60页轴针式喷油器：轴针式喷油器：特点：特点：（1）不喷油时针阀关闭喷孔，使高压
4、油腔）不喷油时针阀关闭喷孔，使高压油腔与燃烧室隔开，燃烧气体不致冲入油腔与燃烧室隔开，燃烧气体不致冲入油腔内引起积炭堵塞。内引起积炭堵塞。（2）喷孔直径较大，雾化效果差，但不易）喷孔直径较大，雾化效果差，但不易堵塞。堵塞。第13页，本讲稿共60页4 柱塞式喷油泵功用：按柴油机的运行工况和气缸工作顺序，以一定规律，定时定量地向喷油器输送高压燃油。要求：1）各缸供油量相等，3%4%；2）各缸供油提前角相同，误差0.51曲轴转角；3）各缸供油持续角一致；4）能迅速停止供油，防止喷油器滴漏分类：直列柱塞式、转子分配式、泵-喷油器等第14页，本讲稿共60页第15页，本讲稿共60页第16页，本讲稿共60页
5、一、柱塞式喷油泵系列 以几种不同的柱塞行程作为基础，将喷油泵划分成为数不多的几个系列或型号，然后再配以不同尺寸的柱塞偶件，构成若干种循环供油量不等的喷油泵，以满足不同功率柴油机的需要。常用系列代号：A、B、P、Z第17页，本讲稿共60页二、A型柱塞式喷油泵的泵油原理柱塞式喷油泵的泵油原理（一）基本结构 由泵油机构、供油量调节机构、驱动机构和喷油泵体等部分组成。第18页，本讲稿共60页第19页，本讲稿共60页1、泵油机构第20页，本讲稿共60页 柱塞副的构造：柱塞副的构造：柱塞和柱塞套是一对精柱塞和柱塞套是一对精密偶件，经配对研磨后不能密偶件，经配对研磨后不能互换，要求有高的精度和光互换，要求有
6、高的精度和光洁度和好的耐磨性，其径向洁度和好的耐磨性，其径向间隙为间隙为0.0020.003mm 柱塞柱塞柱塞套柱塞套第21页，本讲稿共60页第22页，本讲稿共60页第23页，本讲稿共60页柱塞有效行程：柱塞封闭进油孔到斜槽与进油孔相通所移动的距离。第24页，本讲稿共60页柱塞泵的工作原理柱塞泵的工作原理 工作时，在喷油泵凸轮轴上的凸轮与柱塞工作时，在喷油泵凸轮轴上的凸轮与柱塞弹簧的作用下，迫使柱塞作上、下往复运弹簧的作用下，迫使柱塞作上、下往复运动，从而完成泵油任务，泵油过程可分为动，从而完成泵油任务，泵油过程可分为以下三个阶段。以下三个阶段。进油过程进油过程 供油过程供油过程 回油过程回油
7、过程 第25页，本讲稿共60页进油过程：柱塞下移，当其顶面下移至柱塞套油孔以下或柱塞停驻在下止点位置，柴油从喷油泵的低压油腔经油孔充入柱塞腔。供油（泵油）过程：柱塞上移，封住油孔，柱塞腔内油压迅速增高，克服出油阀弹簧的预紧力，将出油阀顶起。回油过程：当柱塞上移至柱塞上的螺旋槽将油孔下边缘打开，此时，柱塞腔内的高压柴油经柱塞上的直槽、螺旋槽、油孔流回喷油泵的低压油腔。第26页，本讲稿共60页柴油机三大偶件：针阀偶件、柱塞偶件、出油阀偶件出油阀偶件作用：迅速降低高压油管的残余油压，防止喷油器滴漏。第27页，本讲稿共60页2、供油量调节机构作用：根据柴油机负荷的变化，通过转动柱塞来改变循环供油量。（
8、改变柱塞的有效行程）分类：拨叉式齿条式第28页，本讲稿共60页3、驱动装置、驱动装置由凸轮轴和滚轮组成。由凸轮轴和滚轮组成。第29页，本讲稿共60页供油定时：供油提前角：喷油泵开始供油到活塞运动到上止点时曲轴转过的角度。喷油提前角：喷油器开始喷油到活塞运动到上止点时曲轴转过的角度。供油提前角大于喷油提前角第30页，本讲稿共60页喷油提前角影响因素:转速升高，喷油提前角增大。负荷增大，喷油提前角增大。第31页，本讲稿共60页供油定时：供油定时指喷油泵对柴油机有正确的供油时刻，由供油提前角表示。调节方法：改变供油定时调节螺钉伸出挺柱体外的高度。伸出越多，挺柱体高度增加，柱塞位置升高，柱塞套油孔提前
9、被封闭，供油提前；拧入调整螺钉，则供油延后。第32页，本讲稿共60页喷油泵的校正内容：各缸供油提前角一致各缸供油量一致第33页，本讲稿共60页4喷油泵体第34页，本讲稿共60页三、P型泵结构特点：1、箱形封闭式喷油泵体2、挂吊式柱塞套3、钢球式油量调节机构4、压力润滑第35页，本讲稿共60页四、机械离心式自动喷油提前器：(P195)组成：主动盘和从动盘 主动盘通过凸缘外侧的传动爪与喷油泵驱动轴刚性连接；从动盘与喷油泵凸轮轴刚性连接，其上固定有两个飞锤销；主动盘与从动盘之间为弹性连接，并能相互转动一定角度。若发动机转速升高，则飞锤的离心力克服弹簧力向外张开，当飞锤的圆弧面沿传动销由内向外张开时，
10、带动从动盘相对于主动盘顺喷油泵转动方向转过一定角度，使供油提前。调节范围：010第36页，本讲稿共60页 喷油提前器外观第37页，本讲稿共60页 第38页，本讲稿共60页5调速器功用：调速器功用：(P204205)调速器是根据发动机负荷变化而自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。稳定在很小的范围内变化。第39页，本讲稿共60页1 喷油泵的速度特性喷油泵的速度特性油量调节拉杆位置一定，喷油泵每循环供油量调节拉杆位置一定，喷油泵每循环供油量与转速的关系。油量与转速的关系。随着发动机曲轴转速增大，柱塞有效行程略有增
11、加，而供油量也略有增大；反之，供油量略有减少。第40页，本讲稿共60页2 柴油机上为什么要安装调速器柴油机上为什么要安装调速器 喷油泵的速度特性对工况多变的柴油机是非常不利的。当负荷减小时，转速升高，转速升高导致飞车；当负荷增大时，转速降低，导致熄火。因此，柴油机要满足使用要求，就必须安装调速器。第41页，本讲稿共60页3 调速器的功用、形式调速器的功用、形式 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。型式：按功能分有两速调速器、全速调速器、定速调速器和综合调速器；按转速传感分有气动式调速器、机械离心式调速器和复合式调速器。第42页，本讲稿共60页
12、4 机械离心式调速器的工作原理机械离心式调速器的工作原理第43页，本讲稿共60页第44页，本讲稿共60页全程式调速器第45页，本讲稿共60页转速稳定条件：转速稳定条件：离心力在水平方向分力离心力在水平方向分力=弹簧预紧力弹簧预紧力第46页，本讲稿共60页n n离离心心力力水水平平分分力力油油门门拉拉杆杆向向减减油油移移动动供供油油量量 g g。直直到到离离心心力力在在水水平平方向分力方向分力=弹簧预紧力弹簧预紧力 n n供油量供油量 g g 。调速手柄调整弹簧的预紧力调速手柄调整弹簧的预紧力弹簧力平弹簧力平衡点变化衡点变化调速器起作用的转速值改变。调速器起作用的转速值改变。一定的预紧力对应于一
13、定的转速范围。一定的预紧力对应于一定的转速范围。第47页，本讲稿共60页练习：某机械离心式全速调速器的调速练习：某机械离心式全速调速器的调速弹簧的预紧力为弹簧的预紧力为a1，飞块的旋转半径为，飞块的旋转半径为r1时，柴油机转速为时，柴油机转速为n1，试分析：当调速，试分析：当调速弹簧的预紧力为弹簧的预紧力为a2，飞块的旋转半径，飞块的旋转半径n2时，柴油机转速时，柴油机转速n2为多少？为多少？第48页，本讲稿共60页两速式调速器为防止高速飞车和低速熄火。为防止高速飞车和低速熄火。第49页，本讲稿共60页两速调速器适用于一般条件下使用的汽车柴油机，它只能自动稳定和限制柴油机最低与最高转速，而在所
14、有中间转速范围内则由驾驶员控制。第50页，本讲稿共60页 第51页，本讲稿共60页6柱塞分配式喷油泵柱塞分配式喷油泵 分配泵:转子式和单柱塞式(VE)。分配泵与柱塞式喷油泵相比，有许多特点：1)分配泵结构简单。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进行润滑和冷却。4)分配泵凸轮的升程小，有利于提高柴油机转速。第52页，本讲稿共60页第53页，本讲稿共60页一、VE型分配泵组成VE型分配泵由驱动机构、二级滑片式输油泵、高压分配泵头和电磁式断油阀等部分组成。第54页，本讲稿共60页第55页，本讲稿共60页当驱动轴旋转时，平面凸轮盘与分配柱塞同步旋转，而且在滚轮、平面凸轮和柱塞弹簧的共同作用下，凸轮盘还带动分配柱塞在柱塞套内作往复运动。往复运动使柴油增压，旋转运动进行柴油分配。第56页，本讲稿共60页第57页，本讲稿共60页二VE型分配泵工作过程第58页，本讲稿共60页三电磁式断油阀第59页，本讲稿共60页作业1柴油机燃料供给系与汽油机燃料供给系有什么区别？2柴油机燃烧室主要有哪些类型？有何特点？3喷油器有哪两类？各有什么特点？4喷油泵的功用是什么？试述柱塞式喷油泵的组成与工作原理。5什么是喷油泵的速度特性？柴油机上为什么要装调速器？全速式调速器工作原理？第60页，本讲稿共60页