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1、第七单元柴油机燃本讲稿第一页，共七十四页1.1功用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。本讲稿第二页，共七十四页1.2组成组成燃油供给装置：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、消音器本讲稿第三页，共七十四页1.2组成组成燃油供给装置：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、消音器本讲稿第四页，共七十四页本讲稿第五页，共七十四页1.3柴油柴油柴油是在533-623k
2、的温度范围内，从石油中提炼出的碳氢化合物，含碳87%，氢12.6%和氧0.4%。柴油按凝点分为10，0，-10，-20，-35五个牌号，其疑点分别不高于10，0，-10,-20,-35，牌号越高凝点越低。其代号分别为RCZ-10，RC-0，RC-10，RC-20，RC-35，R和C是燃和柴字的汉语拼音字头，凝点在00C以上的则在一前加上Z字，选用时，号数应比实际气温低510。本讲稿第六页，共七十四页1.4柴油机的使用性能指标柴油机的使用性能指标点火性指燃油的自燃能力，16烷值越高，点火性越好。蒸发性由燃油的蒸馏实验。粘度决定燃油的流动性，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
3、度。本讲稿第七页，共七十四页2.柴油机的燃烧室柴油机的燃烧室柴油机的燃烧室大致有：直喷式，预燃室式，直喷式，预燃室式，涡流室式；涡流室式；本讲稿第八页，共七十四页21直喷式燃烧室直喷式燃烧室特点；特点；结构紧凑，散热面积小，启动性好，做功效率高；典型代表；型；锥型；本讲稿第九页，共七十四页22预燃室式燃烧室预燃室式燃烧室特点特点；工作柔和，噪音小，热效低，启动性差；本讲稿第十页，共七十四页23涡流室式燃烧室涡流室式燃烧室特点；运转平稳，转速范围宽，热效低，启动性差；本讲稿第十一页，共七十四页3喷油器喷油器31概述概述作用：作用：将柴油雾化成较细颗粒、合理分布油雾。要求：要求：有一定的喷射压力和
4、过程；合适的喷射锥角；喷油质量好；供停迅速不滴漏；喷油规律好；本讲稿第十二页，共七十四页分类：分类：开式：高压油腔与燃烧室相通。闭式：高压油腔与燃烧室隔断。闭式又分为孔式与轴针式。本讲稿第十三页，共七十四页32孔式喷油器孔式喷油器构造构造喷油嘴偶件（针阀及针阀体）：高压油腔、承压锥面、密封锥面、喷孔等调压装置：调压弹簧、调压螺钉护帽、顶杆等喷油器体：进油管（带缝隙式滤清器）、回油管接头、定位销等。本讲稿第十四页，共七十四页孔式喷油器的工作原理孔式喷油器的工作原理喷油：喷油泵泵油环形高压油腔进油承压锥面承受油压推针阀上行密封锥面离座喷孔喷油。停喷：喷油泵停止泵油高压油腔油压下降调压弹簧伸张挺杆推
5、针阀下行密封锥面落座喷孔关闭不喷油。回油：少量高压油经针阀偶件间间隙挤上，经回油管流回柴油箱或柴油滤清器，润滑、冷却针阀偶件并防“背压”增加。本讲稿第十五页，共七十四页33轴针式喷油器轴针式喷油器针阀下端有轴针，插在喷孔中，喷注成空心锥状或圆柱状。有两可变节流断面：密封锥面和轴针处节流断面较好满足理想喷油规律：两头喷油少，中间喷油多而急。本讲稿第十六页，共七十四页34低惯量喷油器低惯量喷油器在普通喷油器结构优化；顶杆短，减少运动惯量。本讲稿第十七页，共七十四页4喷油泵喷油泵功用：根据柴油机的负荷大小，将一定量的柴油增高到一定的压力，按照规定时间送至喷油器。本讲稿第十八页，共七十四页4喷油泵喷油
6、泵分类柱塞式喷油泵喷油泵喷油器转子分配式喷油泵本讲稿第十九页，共七十四页对喷油泵的要求各缸供油顺序与发动机工作顺序相同；各缸供油量均匀，不均匀度在标定共况下不大于3%4%；各缸供油时刻一致，相差不大于0.5曲轴转角；供油迅速，停喷干脆；本讲稿第二十页，共七十四页4.1柱塞式喷油泵的基本结构柱塞式喷油泵的基本结构柱塞式喷油泵主要由分泵、油量调节机构、驱动机构、泵体四部分组成。本讲稿第二十一页，共七十四页4.1.1分泵分泵组成：柱塞偶件、柱塞弹簧及座、出油阀偶件、出油阀弹簧、出油阀座、减容体等。本讲稿第二十二页，共七十四页柱塞偶件的结构及工作原理组成：柱塞及柱塞套本讲稿第二十三页，共七十四页泵油原
7、理进油：柱塞下行，上方泵腔容积增大，产生真空度，露出进油孔后，将油吸入压油：柱塞上行，关闭进油孔后，泵腔油压骤然升高冲开出油阀后，流向高压油管回油：柱塞继续上行，回油孔开启后，泵腔高压油经回油孔流回低压油腔，出油阀关闭，供油结束。本讲稿第二十四页，共七十四页喷油泵供油量的调节原理改变柱塞斜槽棱边与柱塞套上回油孔的相对角位置，即改变了柱塞的有效行程，使喷油泵供油量改变。本讲稿第二十五页，共七十四页出油阀偶件结构及工作原理组成：出油阀及座、出油阀弹簧、减压环带等。本讲稿第二十六页，共七十四页出油阀工作原理本讲稿第二十七页，共七十四页4.1.2油量调节机构作用：根据柴油机的转速和负荷变化，相应地转动
8、柱塞改变供油有效行程，并保证各缸供油量均匀一致。本讲稿第二十八页，共七十四页分类:一般分为齿条齿圈式和拨叉式两种。本讲稿第二十九页，共七十四页4.1.3驱动机构作用：驱动柱塞运动，并保证供油准时。组成：滚轮式挺杆和喷油泵内凸轮轴类型：调整垫块式、调整螺钉式、不可调整式本讲稿第三十页，共七十四页滚轮式挺杆本讲稿第三十一页，共七十四页分泵供油提前角和供油间隔角的调整改变滚轮体的工作高度，即改变柱塞封闭柱塞套上进油孔的时刻，改变喷油泵供油时刻。本讲稿第三十二页，共七十四页4.1.4泵体泵体上制有孔穴，以安装分泵；泵体上有纵向油道，即柱塞套外低压油腔；泵体上有放气螺钉；泵体下端的凸轮室装有传动机构的润
9、滑油；本讲稿第三十三页，共七十四页4.2喷油泵的驱动与喷油正时喷油泵的驱动与喷油正时喷油泵的驱动:喷油提前角自动调整装置:联轴器及静态供油提前角的调整:本讲稿第三十四页，共七十四页5.调速器调速器5.1调速器的概述调速器的概述调速器的功用：调速器的功用：在发动机工作时，根据负荷情况，自动调节在发动机工作时，根据负荷情况，自动调节供油量，以稳定柴油机转速，并使之不发生供油量，以稳定柴油机转速，并使之不发生超速和熄火。超速和熄火。本讲稿第三十五页，共七十四页调速器的分类：两速式调速器：只稳定和限制柴油机的最高与最低转速，中间转速由人工操纵。全速式调速器：使发动机在全转速范围内稳定工作。本讲稿第三十
10、六页，共七十四页5.2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两速式调速器基本工作原理：离心元件产生的离心力随发动机转速的改变而改变，利用离心元件产生的离心力与调速弹簧不断取得平衡的过程，带动供油拉杆移动，改变供油量。本讲稿第三十七页，共七十四页本讲稿第三十八页，共七十四页6柴油机辅件及进排气系统柴油机辅件及进排气系统61活塞式输油泵组成：机械油泵总成：滚轮部件（滚轮轴、滚轮、滚轮架等）、顶杆、活塞及弹簧等。手油泵总成：泵体、活塞、受柄、弹簧等。进、出油阀、油道等。本讲稿第三十九页，共七十四页活塞式油泵的工作原理进油：偏心轮转至滚轮，推滚轮部件、推杆及活塞下行，油泵下腔体积减小，油
11、压上升，关闭进油阀，推开出油阀，同时，上腔体积增大，下腔柴油进入上腔。出油：偏心轮转离滚轮，活塞弹簧伸张，推活塞上行，上腔体积减小，油压上升，柴油流向柴油滤清器，同时，下腔体积增大，产生真空，关闭出油阀，吸开进油阀，柴油进入下腔。本讲稿第四十页，共七十四页6.2柴油滤清器滤清器工作原理：使柴油通过滤纸，将杂质过滤，同时，使流向改变，利用惯性将水滴沉积下来。本讲稿第四十一页，共七十四页63柴油机进排气系统组成柴油机进排气系统由空滤器、进、排气管、排气制动阀、涡轮增压器组成。本讲稿第四十二页，共七十四页6.3.1空滤器作用：过滤进入发动机的空气。工作原理：本讲稿第四十三页，共七十四页6.3.2废气
12、涡轮增压概念：采用由柴油机排气驱动的涡轮机拖动压气机，使进气压力提高，增加进气量。废气涡轮增压器的基本组成：涡轮、涡轮壳、喷嘴环、转子轴、压气机叶轮、扩压器、压气机壳等。废气涡轮增压器的工作原理：本讲稿第四十四页，共七十四页本讲稿第四十五页，共七十四页6.3.3、冒烟限制器作用：防止增压柴油机低速及加速时，空气冲量的不足而引起的冒烟现象。基本组成：弯角摇臂、气动膜片和膜片弹簧、导向套筒、高低增压限位螺钉等。本讲稿第四十六页，共七十四页6.3.4中间冷却器作用：将增压器出来的空气引到空冷气冷却，提高空气密度。布置图。本讲稿第四十七页，共七十四页7.柴油机供给系调试柴油机供给系调试7.1喷油器的检
13、查调试喷油器的检查调试喷油器的全面检查包括外观检查，性能检查，喷油器的全面检查包括外观检查，性能检查，内部状况检查。内部状况检查。1.喷油压力检查调试2.密封性检查与试验3.喷雾质量的检查本讲稿第四十八页，共七十四页本讲稿第四十九页，共七十四页7.2喷油泵调试喷油泵调试喷油泵调试项目，首先是调整供油时间，然后调整供油量。但供油量与调速器的性能有关，似应先调整调速器，最后再调整供油量和供油均匀度。本讲稿第五十页，共七十四页供油时间的调试溢油法利用油泵试验台内部配置的调压燃油泵，先将燃油加压至4.4MPa以上，送入喷油泵的低压油腔。当柱塞处于下止点时，柱塞套上的进油口未被遮盖，高压燃油即从低压油腔
14、顶开出油阀经高压油管，自标准喷油器的放气油管流出。然后转动凸轮轴，使柱塞上行。当柱塞顶部边缘刚好将进油口遮住时，高压燃油被阻断，回油管马上停止回油。此时即为这只柱塞开始供油的时刻，其数值可以从指示装置中读出。本讲稿第五十一页，共七十四页供油时间的调试测时管法试验前，先将测时管装在一缸的出油阀接头上，转动喷油泵凸轮轴使分泵泵油，直到测时管不冒气泡为止。将多余燃油除去，使管内燃油刚好与管口齐平，然后缓慢转动凸轮轴，管口油面上凸时停止转动，此时即为第一分泵的供油开始时刻，查看联轴器刻线，并按前述方法调整和测试其余各缸分泵。本讲稿第五十二页，共七十四页7.3调速器的调试调速器的调试调速器的调试内容主要
15、是高速和怠速起作用时的转速，其次是全程调节、起动加浓、校正加浓及各部位限止位置的检查与调整。高速起作用时转速的调试当柴油机在额定转速工作时，供油拉杆或齿杆位置固定在额定供油量。当柴油机转速超过额定转速时，离心元件上产生的惯性力作用在调速套筒上，使供油拉杆或齿杆向减油方向移动，从而起到限制最高转速的作用。怠速起作用转速的调试与限止柴油机额定转速的原理相似，当柴油机以怠速转速运转时，离心零件作用在调速套筒上的轴向力与怠速弹簧相平衡。当某种原因造成发动机运转阻力增大使转速降低时，离心零件产生的离心惯性力不足以平衡怠速弹簧，使供油拉杆或齿杆向增加供油量的方向移动。本讲稿第五十三页，共七十四页7.4供油
16、量的调试供油量的调试在对供油量进行调试时，各缸供油量应均匀稳定，以保证柴油机平稳运转，各缸供油不均匀度可按下式计算：各缸不均匀度=2（最大供油量-最小供油量）（最大供油量+最小供油量）100%供油不均匀的调整，以额定转速供油不均匀度最为重要，一般应不大于3。其次是怠速的供油不均匀度。但由于怠速总油量较小，故规定其不均匀度不大于30。本讲稿第五十四页，共七十四页本讲稿第五十五页，共七十四页8.柴油机燃料供给系故障诊断柴油机燃料供给系故障诊断81发动机起动困难发动机起动困难1.起动时排气管不冒烟起动时排气管不冒烟现象：发动机听不到爆发声音无起动迹象，排现象：发动机听不到爆发声音无起动迹象，排气管无
17、烟排出；气管无烟排出；本讲稿第五十六页，共七十四页原因：原因：属于低压油路的原因：油箱内无油或存油不足；油箱开关未打开或油箱盖空气孔堵塞；油箱至喷油泵间管路堵塞；油箱至输油泵间管路中有漏气部位，使油路中进入空气；柴油机滤清器或输油泵滤网堵塞；低压油路中溢流阀不密封，使低压油路中不能保持有一定值的油压；输油泵油阀粘滞、密封不严、弹簧折断；输油泵活塞咬死或活塞弹簧折断，使输油泵的机械泵油部分不起泵油作用。属于高压油路方面的原因喷油泵柱塞偶件磨损过大，造成内泄漏大，使供油量达不到起动时的需要；喷油泵油量调节机构卡滞，使柱塞不能转动或转动量过小；出油阀密封不良或粘滞，造成不供油或供油不足；喷油器针阀积
18、碳或烧结不能开启；喷油器针阀开启压力调整过高；喷油器喷孔堵塞；高压油管中有空气或其接头松动。本讲稿第五十七页，共七十四页其它方面的原因其它方面的原因低温起动预热装置失效，发动机气缸内温度过低；空气滤清器堵塞，排气管排气不畅；供油时间过早或过迟；喷油雾化不良；气缸压缩压力过低，压缩终了的温度和压力达不到使柴油自燃的温度。本讲稿第五十八页，共七十四页故障诊断与排除方法故障诊断与排除方法发动机起动时无着车迹象，排气管不排烟，说明柴油没有进入气缸，重点检查供给系的堵塞、漏气和某些零部件的损坏。首先应确定故障出自低压油路还是高压油路。将喷油泵放气螺钉松开，扳动手油泵，观察放气螺钉处是否流油。若不流油或流
19、出泡沫状柴油，而且长时间扳动手油泵也排不尽，表明低压油路有故障。如果流油正常，则说明故障出在高压油路。本讲稿第五十九页，共七十四页2.起动时排气管排出大量白烟现象现象:接通起动机后，发动机不易起动或起动后排气管排出象水蒸气般白色烟雾，且慢慢熄火。原因原因油路中渗入了水；气缸垫冲坏或气缸盖螺栓不紧固使水进入燃烧室；气缸体或气缸盖冷却水套有破裂处。本讲稿第六十页，共七十四页3.起动时排气管排出灰白烟现象现象接通起动机后，发动机不易起动，起动时排出灰白色烟雾。原因原因一般为气缸内温度低、压力低，燃油未能很好地形成混合气燃烧便被排出去所致。本讲稿第六十一页，共七十四页故障诊断与排除故障诊断与排除检查低
20、温起动预热装置是否完好，如果完好仍不能起动，应检查和调整喷油正时，供油是否过多或过少。再检查喷油雾化情况，喷油器针阀有无滞住，气缸压力是否过低。本讲稿第六十二页，共七十四页8.2发动机动力不足发动机动力不足1.发动机运转均匀、无高速、排气管排气量少现象现象汽车行使动力不足，加速不灵敏，踩下加速踏板后，转速不能提高到规定值，排气管排气量过少。本讲稿第六十三页，共七十四页原因原因加速踏板拉杆行程不能保证供给最大供油量；调速器调整不当或调速弹簧过软、折断使喷油泵不能保证最大供油量；喷油泵油量调节拉杆（或齿条）达不到最大供油位置；喷油泵出油阀密封不良；喷油泵柱塞磨损过甚、粘滞或弹簧折断。输油泵工作不良
21、使供油不足；低压油路堵塞使供油不足；油箱至输油泵管路漏气，使油路中进空气等；喷油器喷油不正常；柴油牌号不对；空气滤清器、排气管消声器堵塞。本讲稿第六十四页，共七十四页故障诊断与排除方法故障诊断与排除方法此种故障现象可以断定，是因达不到额定供油量而使发动机动力不足的。首先检查加速踏板的行程。检查调整调速器高速限制螺钉和最大供油量限制螺钉。检查燃油系统是否吸入了空气，若吸入了空气，应检查各油管接头是否松动，将油路中空气排除。检查燃油滤清器是否堵塞、油箱通气孔是否堵塞、输油泵滤网有无堵塞等；检查喷油泵的出油阀是否密封不良；用断油比较法检查喷油器的喷油情况断油后，若发现柴油机转速不变化，就将此喷油器拆
22、下并测试调整。若以上各点没有不良情况，则需用试验台来检查喷油泵和调速器的工作情况。本讲稿第六十五页，共七十四页8.3柴油机工作粗暴柴油机工作粗暴现象现象发动机发出有节奏的（清脆的）金属敲击声，急加速时响声更大，排气管冒黑烟。气缸内发出低沉不清晰敲击声；敲击声没有节奏并排黑烟本讲稿第六十六页，共七十四页原因原因喷油时间过早或过迟；喷油雾化不良；进气通道堵塞或空气滤清器堵塞造成进气不足；各缸喷油不均，个别缸供油量过大；喷油器滴油，相对喷油量增加；选用的柴油牌号不当；发动机温度过低。本讲稿第六十七页，共七十四页故障诊断与排除方法故障诊断与排除方法如果响声均匀，说明各缸工作情况差不多。其故障原因与喷油
23、正时、进气情况、柴油性能等方面有关。急加速试验，若响声尖锐，排气管冒黑烟，通常是喷油时间过早，应调迟。若加速困难、声调低沉，有发闷的感觉，排气管冒白烟，是喷油时间过迟，应调早。如果响声不均匀，说明各缸工作情况不一致。本讲稿第六十八页，共七十四页8.4发动机运转不稳发动机运转不稳1.柴油机“游车”现象现象发动机在中、低速范围内运转，加速踏板保持在某一位置不变时，发动机转速产生忽高忽低的变化。本讲稿第六十九页，共七十四页原因原因燃油供给系油路内有空气，使供油不稳定；喷油泵偶件磨损不均，使供油不均；调速器调整不当，各连接件不灵活或间隙过大；供油齿杆与齿圈（或供油拉杆与拨叉），柱塞与柱塞套紧滞，使供油
24、齿杆（或供油拉杆）移动阻力增大，引起其不灵敏；凸轮轴的轴向间隙过大，造成径向间隙也大，这样喷油泵泵油时，凸轮轴受脉冲振动，其振动又直接传递到调速器飞球或飞块，引起飞球支架跳动，从而使供油齿杆来回抖动；本讲稿第七十页，共七十四页故障诊断与排除故障诊断与排除“游车”一般是喷油泵和调速器部份引起.本讲稿第七十一页，共七十四页2.发动机超速现象现象柴油机在汽车运行中或自身空转中，尤其是全负荷或超负荷运转突然卸荷后，转速自动升高超过额定转速而失去控制。原因原因引起超速的主要原因有两个方面：一是喷油泵调速器本身的故障，使其丧失了正常的调速特性；另一方面是柴油机在运转过程中有额外的柴油机或机油进入燃烧室掺入燃烧。本讲稿第七十二页，共七十四页故障诊断与排除方法故障诊断与排除方法拆检调速器检查润滑油本讲稿第七十三页，共七十四页8.5柴油发动机故障诊断方法的归纳柴油发动机故障诊断方法的归纳柴油发动机故障的诊断一般先检查发动机起动是否顺利发动机若能顺利起动，接下来就要检查柴油机排烟情况，这是对柴油机燃烧状况的一种检验。柴油机喷油雾化喷油正时和气缸压力三方面故障稍差时往往冒灰白烟柴油机起动困难，动力性好且烟色正常的情况下，我们再来检查怠速情况。本讲稿第七十四页，共七十四页