第五章 柴油机供给系(精品)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第五章 柴油机燃料供给系,(diesel-engine fuel system),第一节 柴油机供给系的组成,第二节 可燃混合气的形成与燃烧室,第三节 喷油器,第四节 喷油泵,第五节 调速器,第六节 废气涡轮增压,第一节 柴油机供给系的组成,柴油机供给系的组成,1.燃油供给装置,2.空气供给装置,3.混合气形成装置,4.废气排出装置,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,供油提前角,(,fuel supply advance angle),喷油提前角,(,fuel injection advance angle),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,混合气的形成与燃烧过程按,曲轴转角划分为四个阶段：,（1）备燃期,（2）速燃期：速燃期的燃烧情况与备燃期长短有关。,（3）缓燃期,（4）后燃期,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,由于柴油的蒸发性和流动性较汽油差，并且柴油机的混合气形成时间较汽油机短。因此柴油 机的可燃混合气的品质较汽油机差。为改善混合气形成的条件，不致出现太长的备燃期，保证柴油机工作柔和，除了选用十六烷值较高的柴油，采用较高的压缩比，以提高气缸内空气温度，促进柴油蒸发外，对,柴油机供给系提出如下要求：,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,1)喷油压力必须足够高，一般在10,MPa,以上，以利于柴油雾化；,2)在燃烧室内组织强烈的空气运动，促进柴油与空气的均匀混合。,柴油机供给系要求,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,此外，为使发动机能可靠地工作，,柴油机供给系还应保证：,1)在一个工作循环内，各缸均喷油一次，其次序与选定的发动机发火次序相符。,2)能随发动机负荷的不同而相应改变供油量，且各缸的供油量是一致的；,3)各缸有同一的喷油提前角，并且在一定程度上可以根据发动机工况进行统一调节。,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,二、燃烧室,统一式燃烧室,分隔式燃烧室,第三节 喷油器,二、分类,将柴油雾化成较细的颗粒，并把它们分布到燃烧室中。,孔式喷油器,(,injector with hole nozzle),轴针式喷油器,一、功用,第四节 喷油泵,(,fuel injection pump),一、功用,定时、定量地向喷油器输送,高压燃油,(,high pressure oil),二、,柱塞式喷油泵的结构与工作原理,结构,工作原理,供油量调节,第四节 喷油泵,(,fuel injection pump),一、功用,二、,柱塞式喷油泵的结构与工作原理,三、转子分配式喷油泵,1.经向压缩式分配泵,第四节 喷油泵,(,fuel injection pump),一、功用,二、,柱塞式喷油泵的结构与工作原理,三、转子分配式喷油泵,1.经向压缩式分配泵,2.轴向压缩式分配泵,第五节 调速器,一、调速器设置原因与功用,1.喷油泵的速度特性,在油量调节拉杆位置不变时，供油量随转速变化的关系。发动机转速增大，供油量略有增大；发动机转速减小，供油量略微减少。,第五节 调速器,一、调速器设置原因与功用,1.喷油泵的速度特性,2.原因与功用,喷油泵的速度特性对工况多变的车用柴油机非常不利。使柴油车超速和怠速不稳。,第五节 调速器,一、调速器设置原因与功用,二、,调速器的种类,1.两速调整器,限制发动机最高转速和稳定怠速而自动进行供油量调节。,2.全速调整器,不仅限制超速和稳定怠速，而且能使发动机在其工作转速范围内任一选定的转速下稳定工作。,第六节 废气涡轮增压,一、涡轮增压的特点,柴油机油耗低，但输出功率也低，解决这一问题的最好方法是利用涡轮增压，提高输出转矩 。具体特点如下：,1.可提高功率30%100%甚至更多，降低燃油消耗。,2.对于高原地区使用的发动机可以恢复功率，降低油耗。,第六节 废气涡轮增压,一、涡轮增压的特点,3.提高汽车装载质量。,4.排烟浓度降低，废气中,CO,和,HC,含量明显减少，,NO,x,含量也较少。,5.发动机工作较柔和，噪声比较小。,第六节 废气涡轮增压,一、涡轮增压的特点,二、涡轮增压器的工作原理,增压发动机使用的增压器有二种，即涡轮增压器和机械增压器。,涡轮增压器,：利用排气时的能量做动力源。废气喷到涡轮叶片上，驱动涡轮轴旋转，泵送空气 。其增压原理是使空气流速加速产生增压效益。当发动机处于低速时，排气气流速度也较慢 ，使涡轮叶片转速下降，这时涡轮增压器的增压效果也很低。反之，增压效果十分明显。一 般提到的增压发动机主要是指涡轮增压发动机。,机械增压器：,通过发动机同轴旋转带动齿轮，转动空气压缩机，使发动机增压。,第六节 废气涡轮增压,一、涡轮增压的特点,二、涡轮增压器的工作原理,三、涡轮增压器的结构,为了利用排气能量，一般将涡轮增压器布置在排气管中，使进气管路布置很复杂。,1.涡轮叶片：也叫涡轮，又叫涡轮转子。叶片受排气冲击之后产生旋转运动。叶片和轴是一个零件。,第六节 废气涡轮增压,一、涡轮增压的特点,二、涡轮增压器的工作原理,三、涡轮增压器的结构,2.中冷器：使用涡轮增压空气使空气温度上升很高，空气密度下降，减小充气效率。在涡轮增压器和节气门之间布置一个空气冷却器，即中冷器，降低进气温度。,第六节 废气涡轮增压,一、涡轮增压的特点,二、涡轮增压器的工作原理,三、涡轮增压器的结构,3.排气旁通阀：在涡轮增压发动机上，涡轮的转速大约是发动机转速的平方。当发动机转速很高时，涡轮增压压力很高，为防止涡轮增压太大，在排气系统中布置的排气旁通阀限制涡 轮增压器最高增压压力。,第五章,柴油机供给系,第一节 柴油及其使用性能,1.,分类,1,）轻柴油：用于高速柴油机（汽车用）,2,）重柴油：用于中、低速柴油机,2.,使用性能,1,）发火性,柴油的自燃能力，用十六烷值表示。,2,）蒸发性,用馏程和闪点表示,闪点：在一定的实验条件下，当柴油蒸气与周围空气形成的混合气接近火焰时，开始出现闪火的温度。闪点低，蒸发性好。,3,）低温流动性,用柴油的凝点和冷滤点评定,冷滤点：在特定的实验条件下，在,1min,内柴油开始不能流过过滤器,20mL,时的最高温度。,4,）粘度,第二节 燃油系统的功用及组成,一、柴油机混合气形成特点,（,1,）可燃混合气的形成方式,A,、,空间雾化混合,B,、,油膜蒸发混合（,2,）可燃混合气的形成与燃烧,A,、,备燃期,B,、,速燃期,C,、,缓燃期,D,、,后燃期,二、,柴油机燃烧室,三、柴油机燃油系统的功用,1.,定时、定量、定压将洁净柴油按一定规律喷入燃烧室；,2.,在每一个工作循环内，各气缸均喷油一次，喷油次序与气缸工作顺序一致；,3.,根据柴油机负荷的变化自动调节循环供油量；,4.,储存一定数量的柴油。,四、,柴油机燃油系统的组成,第三节 燃油系统的主要构件及工作原理,1.,喷油器,1,）功用,将柴油雾化成微小的颗粒送入燃烧室。,2,）分类,（,1,）开式,（,2,）闭式：孔式和轴针式,3,）,工作原理,2.,喷油泵,1,）功用：,按柴油机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。,2,）要求：,（,1,）各缸供油量相等；,（,2,）各缸供油提前角相同；,（,3,）各缸供油持续角一致；,（,4,）能迅速切断供油。,3,）工作原理,A.,柱塞式喷油泵,1-,柱塞套,2-,柱塞,3,、,5-,柱塞套油孔,4-,柱塞腔,6-,调节齿杆,7-,直槽,8-,螺旋槽,9-,循环供油量容积,10-,控制套筒,11-,调节齿圈,12-,调节齿圈紧固螺钉,B.,分配式,喷油泵,3.,调速器,1,）功用：,根据柴油机负荷的变化，自动增减喷油泵的供油量，使柴油机能以稳定的转速运转。,2,）分类：,（,1,）两极式,能保持柴油机平稳的怠速，防止游车或熄火；又能限制柴油机不超过某一最大转速，从而防止了超速（飞车）。至于中间转速，则利用人工调节供油量。,（,2,）全程式,能根据负荷的大小保持和调节任一选定的转速的调速器。,(1),组成,3),离心式两速调速器的组成与工作原理。,断油熄火位置,(2),工作原理,起动加浓工况位置,怠速工况位置,中等负荷位置,全负荷位置,超负荷工况和扭矩矫正器,(1),组成,供油拉杆,弹簧摇臂,调速弹簧,调速套筒,飞块,校正弹簧,怠速稳定弹簧,调速杠杆,浮动杠杆,怠速调整螺钉,支持杆,起动弹簧,4),离心式全速调速器的组成与工作原理,加油,减油,全速调速器基本原理,(2),工作原理,踩,油门踏板加油,加油,减油,全速调速器基本原理,当,车速升高时,加油,减油,全速调速器基本原理,当,车速降低时,加油,减油,全速调速器基本原理,加油,减油,全速调速器基本原理,起动加浓工况,怠速工况,中等负荷和全负荷位置,超负荷工况和扭矩矫正器,5,）,熄火,调速器小结,1.,当转速增加时，离心力增大，此力将使供油拉杆向减油方向移动。,2.,调速弹簧弹簧弹力将使供油拉杆向增油的方向移动。,3.,在全速调速器中，改变操纵手柄的位置，即改变调速弹簧的弹力。,4.,柴油机稳定运转，必须达到两个平衡，即输出扭矩与阻力矩平衡，调速器的调速弹簧与离心力平衡。,5.,调速过程不是复位，而是在新的条件下建立新的平衡。,第四节,电控柴油机喷射系统,一、柴油机电子控制技术的优点,1,、具有多功能的自动调节性能,2,、减轻重量、缩小尺寸、提高柴油机的紧凑性,3,、部件安装：连接方便，提高了维修性,4,、具有自诊断、检测功能二、电控柴油机喷射系统控制原理与分类,1,、控制原理,2,、电控柴油喷射系统分类（,1,）根据喷油量的控制方式,A,、,位置控制,B,、,时间控制（,2,）电控柴油喷射系统根据产生高压燃油的机构，分为：,A,、,直列泵电控喷射系统,B,、,分配泵电控喷射系统,C,、,泵喷油器电控喷射系统,D,、,单缸泵电控喷射系统,E,、,共轨式电控喷射系统,