柴油机燃料系统

第 五 章 柴 油 机 燃 油 系 统 1 柴 油 及 其 使 用 性 能1、 轻 柴 油 的 牌 号 和 规 格按 质 量 分 为 ： 优 等 品 、 一 等 品 和 合 格 品 三 个 等 级 ，每 个 等 级 又 按 柴 油 凝 点 分 为 10、 0、 -10、 -20、-35、 -50等 六 种 牌 号 。2、 使 用 性 能1） 发 火 性 ： 指 柴 油 自 燃 能 力 ， 十 六 烷 值 大 ， 发 火 性 好 。2） 蒸 发 性 ： 柴 油 蒸 发 汽 化 能 力 ， 用 馏 程 和 闪 点 表 示 。3） 低 温 流 动 性 ： 用 凝 点 和 冷 滤 点 表 示 。4） 粘 度 ： 与 温 度 有 关 。 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 烧喷射物 理 化 学 变 化持 续 喷 射 雾 状 柴 油 喷射 2、 柴 油 机 燃 烧 室 型 球 型涡 流 室 燃 烧 室预 燃 式 燃 烧 室 统 一 式 燃 烧 室 由 凹 顶活 塞 顶 部 与 气 缸 盖 底部 所 包 围 的 单 一 内 腔， 几 乎 全 部 容 积 都 在活 塞 顶 面 上 。 分 类 ：统 一 式 燃 烧 室分 隔 式 燃 烧 室 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 。 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 、喷 油 器 等 。 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 油 结 束 后 不 发生 滴 漏 现 象 。 喷 油 器 ： 孔 式 和 轴 针 式 两 类 。 喷 油 器 组 成 ： 调 压 螺 母 调 压 弹 簧 顶 杆 针 阀 偶 件 喷 油 器 体回 油 管接 头 调 压 弹 簧顶 杆针 阀 孔 式 喷 油 器 ： 应 用 ：直 接 喷 射 燃 烧 室 ， 孔 数 1 8个 ， 孔 径 0.20.8mm 特 点 ： （ 1） 雾 化 效 果 好 ， 但 易 堵 塞 。（ 2） 喷 射 压 力 较 高 。 （ 3） 喷 油 头 细 长 ， 喷 孔 小 ， 加 工 精 度 高 。 轴 针 式 喷 油 器 ：特 点 ： （ 1） 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 腔内 引 起 积 炭 堵 塞 。 （ 2） 喷 孔 直 径 较 大 ， 雾 化 效 果 差 ， 但 不 易堵 塞 。 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 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 二 、 A型 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 。 1、 泵 油 机 构 柱 塞 副 的 构 造 ： 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 塞柱 塞 套 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 。 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 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 以 下 三 个 阶段 。 进 油 过 程 供 油 过 程 回 油 过 程 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 。 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 。 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 。 （ 改 变 柱 塞 的 有 效 行 程 ） 分 类 ：拨 叉 式齿 条 式 3、 驱 动 装 置由 凸 轮 轴 和 滚 轮 组 成 。 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 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 。 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 被 封 闭 ， 供 油 提 前 ； 拧 入 调 整 螺 钉 ，则 供 油 延 后 。 喷 油 泵 的 校 正 内 容 ： 各 缸 供 油 提 前 角 一 致 各 缸 供 油 量 一 致 4 喷 油 泵 体 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 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 ， 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 喷 油 提 前 器 外 观 5调 速 器 功 用 ： (P204205) 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 。 1 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 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 加 ， 而 供 油 量 也 略 有 增 大 ； 反 之 ，供 油 量 略 有 减 少 。 2 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 。 3 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 。 4 机 械 离 心 式 调 速 器 的 工 作 原 理 全 程 式 调 速 器 转 速 稳 定 条 件 ： 离 心 力 在 水 平 方 向 分 力 =弹 簧 预 紧 力 n离 心 力 水 平 分 力 油 门 拉 杆 向 减 油移 动 供 油 量 g。 直 到 离 心 力 在 水 平 方向 分 力 =弹 簧 预 紧 力 n供 油 量 g 。 调 速 手 柄 调 整 弹 簧 的 预 紧 力 弹 簧 力 平衡 点 变 化 调 速 器 起 作 用 的 转 速 值 改 变 。一 定 的 预 紧 力 对 应 于 一 定 的 转 速 范 围 。 练 习 ： 某 机 械 离 心 式 全 速 调 速 器 的 调 速弹 簧 的 预 紧 力 为 a1， 飞 块 的 旋 转 半 径 为 r1时 ， 柴 油 机 转 速 为 n1， 试 分 析 ： 当 调 速弹 簧 的 预 紧 力 为 a2， 飞 块 的 旋 转 半 径 n2时 ， 柴 油 机 转 速 n2为 多 少 ？ 两 速 式 调 速 器 为 防 止 高 速 飞 车 和 低 速 熄 火 。 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 有 中 间 转 速范 围 内 则 由 驾 驶 员 控 制 。 6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 。 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 。 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 。 二 VE型 分 配 泵 工 作 过 程 三 电 磁 式 断 油 阀 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 ？