02喷油设备

喷油设备柱塞泵式直接喷射系统主要设备：喷油泵InjectionPump喷油器FuelInjector一、回油孔式喷油泵二、回油阀式喷油泵三、喷油泵三种油量调节方式的比较与应用四、可变喷油正时机构五、喷油器喷油泵喷油泵的功用、要求及分类⑴功用和要求：产生高压，以利于燃油喷射inject雾化atomization定时(由凸轮轴上的凸轮安装位置控制或凸轮轴与曲轴传动相位变化)定量供油，且油量可调(根据负荷大小，拉动齿条，改变柱塞有效行程)⑵分类：按各缸喷油泵的组合方式组合式单体式回油孔调节式根据调节机构的特点回油阀调节式按油量调节原理终点调节式始点调节式始终点调节式一、回油孔式喷油泵1.结构特点2.工作原理1)进油、供(排)油、回油的过程2)不同供油量时柱塞位置3)三种油量调节方式和柱塞结构4)负荷变化对回油孔式高压油泵参数的影响3.出油阀的作用与结构型式1)作用2)型式I.等容卸载式II.等压卸载式III.无出油阀4.回油孔式喷油泵的特点5.实例结构特点又称为斜槽式喷油泵或Bosch泵主要部件为：柱塞与套筒、齿条、齿圈及出油阀。工作原理进油、供(排)油、回油的过程不同供油量时柱塞位置I.（几何）供油始点II.（几何）供油终点III.柱塞有效行程EffectiveplungdeliverystrokeIV.柱塞无效行程Idlestroke相关定义I.（几何）供油始点：柱塞头部端面刚好关闭进回油孔的时刻。II.供油终点：柱塞头部的直槽和环形槽与回油孔相通而使高压燃油流回进油空间的时刻III.柱塞的有效行程：从供油始点到供油终点柱塞上行的供油行程。IV.停油位置：当柱塞头部的直槽对准回油孔时，泵腔中的燃油在柱塞的全部上行行程中都经回油孔流回进油空间。柱塞第一对精密偶件三种油量调节方式和柱塞结构1)终点调节式2)始点调节式3)始、终点调节式负荷变化对回油孔式高压油泵Helicalcontroledgetype参数的影响减少增加减少增加减少增加供油量上下端延长增大增大增大延后提前负荷增加凸轮有效工作段升程曲线上下端缩短下端缩短下端延长上端缩短上端延长凸轮有效工作段减小减小增大减小增大供油持续角减小减小增大减小增大有效行程减小减小增大不变不变供油提前角提前不变不变提前延后供油终点延后延后提前不变不变供油正时负荷减少负荷减少负荷增加负荷减少负荷增加′′′′′′终点调节始点调节始终点调节实例供油量的总调：与一油门拉杆相接，通过燃油手柄(或调速器)拉动17来实现供油量的单调：在油门手柄不动时，调节油泵齿条17与油泵拉杆的连接位置可实现总调：根据负荷大小调节单调：调节各缸供油量的均匀性调节方法：①加油手柄放在额定供油位置，使喷油泵的调节齿条调至同一刻度(初调)。②停车位置的检查：加油手柄放在停车位置，使齿条上油量刻度调至0~2位。③开车试验，调整至各缸油量均等，并做停车试验。各缸油量均匀性的依据：通过测量柴油机的热力参数[排气温度、燃烧压力(pe)]和各缸功率(测示功图)等有关参数，表示出来的各缸参数的不均匀性。出油阀和阀座—第二对精密偶件作用：蓄压—指在柱塞供油行程中使供油压力逐渐累进止回—指在柱塞吸油行程中出油阀自动落座，防止高压油管内燃油倒流，缩短喷射延迟阶段；也利于排除系统中的空气。减压—指出油阀的卸载容积可有效地控制喷射结束后高压油管中的剩余压力有利于消除重复喷射现象。型式：按卸载方式不同分为等容卸载式出油阀原理：阀在落座前h距离时已把高压油管与油泵的工作空间隔断。因阀在落座前又下行h距离，高压油管中容积增大，使管中燃油压力因容积增大而迅速降低。优点：结构简单，应用较广。缺点：高压管中的剩余压力随柴油机工况而变化，尤其是在低负荷运转时容易因卸载过度，而引起空泡和穴蚀。等压卸载式出油阀原理：利用卸载阀对高压油管中的燃油起降压作用，使高压油管中的压力波的幅值减少。优点：既可避免重复喷射又可避免穴蚀的发生缺点：只有卸载阀压力调节适当，才能起作用无出油阀某些少数大型回油孔式喷油泵无出油阀，但为了保证泵腔进油充分，增设一进油阀。此时当喷油泵回油时高压油管的燃油压力可迅速降至进油空间压力，使喷油器迅速关闭，缩短了喷射的滴漏阶段同时也避免了重复喷射现象。但由于大量高压燃油在回油时冲入进油空间而使进油压力发生剧烈波动，干扰了喷油泵的吸油过程。为了减小进油空间的压力波动，在进油空间装设一缓冲器。特点⑴优点：结构简单，工作可靠，价格低；⑵缺点：柱塞和套筒的密封性较差(因有直槽、斜槽)，单斜槽柱塞发生单面磨损(可在柱塞对称布置两条斜槽)应注意：确定好柱塞斜槽与套筒回油孔间的相对位置，否则无法保证供油量均等，甚至可能不能停车二、回油阀式喷油泵1)主要构造(喷油泵injectionpump)2)工作原理3)类型4)特点5)实例回油阀式高压油泵工作原理I.进油、排油和回油①供油始点②供油终点II.供油量调节—就是调节柱塞的有效行程S：①总调：通过控制加油手柄来转动偏心轴11，改变了回油阀7和顶杆8之间的间隙，就是改变了S②单调：转动调节螺钉9，改变间隙，可单独改变S类型：回油阀调节式喷油泵工作原理1-凸轮；2-滚轮；3-柱塞；4-弹簧；5-泵体；6-出油阀；7-进(回)油阀；8-顶杆；9-调节螺钉；10-摆杆；11-偏心轴实例⑴优点：密封性能好，喷油压力可以较高；磨损均匀，使用寿命长。⑵缺点：构造复杂，管理麻烦，为此在大型柴油机上应用较广特点三、阀式喷油泵三种油量调节方式的比较与应用比较应用比较较高很高较低末期供油压力较大很大为零终点供油速度可调可调不可调供油终点较高较低很高初期供油压力较大为零较大始点供油速度可调不可调随油量变化（可调）供油始点柱塞上升速度V柱塞有效行程S始终点式终点调节式始点调节式应用终点调节式喷油泵：供油量愈大，供油持续时间愈长，供油终点愈滞后。由于在各种工况下，供油始点不变，实际发火角基本相等，有利于工作过程的进行，因此应用较广泛。较适于按定转速运转的船舶发电柴油机和高增压船舶主机（因增压机加大了柱塞的直径，若不减小喷油提前角，则使滞燃期的喷油量增加，工作容易粗暴，所以采用了减小供油提前角的措施，可见在标定工况下供油提前角较小，缺点是在低速低负荷下运转容易工作粗暴）始点调节式喷油泵：供油量愈大，供油始点愈提前，即供油提前角愈大，供油持续时间愈长。始点调节式喷油泵在标定工况时，燃烧状况良好，但当在较小的工况，由于供油提前角减小，使燃烧后移，经济性变差。目前这种始点调节式喷油泵已很少使用，特别不适于高增压船舶主机。始终点调节式喷油泵：适于变转速、变负荷的船舶主机mainengine，当负荷增加时，始点提前以满足转速增大的要求，终点延后以满足负荷增加的要求。克服了终点调节式在较小工况时的工作粗暴性，但经济性又有所下降，目前采用的也不多。作业(一)一、名词解释：1.柱塞有效行程二、简答题：1.高压油泵应当满足哪些基本要求？2.出油阀有何作用？它有哪两种结构型式？四、可变喷油正时机构基本工作特点1.定时齿条机构2.柱塞头部特殊的线形3.VIT凸轮机构4.转动凸轮轴机构基本工作原理作用及目的：为提高部分负荷的经济性，应提高其最高爆发压力。最有效的方法是调节供油定时（正时）：在部分负荷时，随着循环供油量的下降，自动调整供油定时（提前），以保证pz基本不变，降低耗油率be，提高部分负荷的经济性在高负荷运转时，随负荷的增大使正时自动减小（滞后），控制其pz不超过标定值，保证柴油机的安全性。可变喷油定时机构受到柴油机调速器输出轴的控制，在调节喷油泵供油量的同时，自动地按最高爆发压力的要求调节供油定时。小结：供油提前角的变化工况提高柴油机的经济性，但需保证柴油机的安全性（使最高爆发压力基本保持不变，主要考察的是在滞燃期IgnitionIag里的i）转速升高，单位曲柄的喷油过程延长，后燃加剧，虽使i增大（由i=6ni知，为获得可燃混合气，燃前燃油必须有物理、化学准备过程的时间，即在一定的滞燃期i的条件下进行），有爆燃的可能，但从经济性考虑，需调大供油提前角，以免排气冒黑烟。另外这里讨论的工况变化较大，当转速提高时，使i缩短，有利于燃烧。比二冲程机大四冲程高速机比大型低速机大小型高速柴油机比非增压或低增压机大增压机或高增压机需调大喷油泵偶件磨损后需调大长期使用后技术状态差需调大环境温度低需调大节能降速需调大燃用劣质油需调大低负荷需调大高转速供油提前角柴油机工况定时齿条机构组成：位置传感器、位置伺服器、定时齿条组成。工作原理：当调速器输出调节动作时，在调节供油量的同时通过杆件改变位置传感器控制空气输出压力，输出控制空气使位置伺服器中的活塞动作，从而拉动定时调节齿条动作。定时齿条通过齿套螺母使喷油泵套筒上升或下降，从而改变供油定时。工作特点柱塞头部特殊的线形现代小缸径（缸径D＜480mm）船用超长行程柴油机，因结构所限，使用的VIT机构均为柱塞头部上边缘特殊控制线型。LMC系列缸径最小的两种柴油机上(L35MC和L42MC)所采用的柱塞头部特殊形状的双斜槽作为VIT机构。这种VIT机构也为其他一些中、小型回油孔式喷油泵所采用斜槽VIT机构VIT凸轮机构组成：由V.I.T.凸轮和燃油质量调定杆组成。喷油泵为始终点调节回油阀式喷油泵结构简介：V.I.T.凸轮在十字摇臂的一端。十字摇臂另外三个端点：调速器油量调节轴；进回、油阀偏心轴；拉伸弹簧。凸轮的工作位置取决于调速器油量调节轴（调速器Governor）和凸轮曲线槽的导销位置（燃油质量调定杆）工作原理：当柴油机负荷改变时，调速器油量调节轴带动十字摇臂转动，使喷油泵进、回油阀偏心轴同步转动，从而使供油始、终点受到迭加控制。85%负荷时，供油提前角最大。工作特点：当负荷达到85%时，其爆发压力达到最大值。该机构可改善柴油机在部分负荷下的经济性，而在常用负荷的85%Pb下运行时，可获得最好的经济吸性。转动凸轮轴：大功率中速柴油机VIT五、喷油器FuelInjector1.喷油器的作用2.喷油器的要求3.喷油器的分类4.结构特点与工作原理将喷油泵供给的燃油，以雾状喷入燃烧室，以利于形成可燃混合气。俗称油头(总成)、油枪1.喷油器的功用2.对喷油器的要求良好的雾化质量和合理的油束形状喷油开始和结束应利落，无滴漏和二次喷射等异常现象3.喷油器的分类分为：开式(已很少使用)和闭式---液压启阀式喷油器、可控液压启阀式闭式喷油器：按是否强制冷却：非冷却式和冷却式按喷孔数：单孔式和多孔式按弹簧位置分：弹簧上置式和下置式按针阀和喷油嘴结构分：普通型、长型、轴针式、硬针阀座式。4.结构特点和工作原理1)工作原理2)结构实例I.单孔式喷油器II.多孔式喷油器i.冷却式ii.非冷却式启阀压力针阀升程3)实物2~9个喷孔，直径约为0.25~1.25mm喷油嘴图3-18多孔式喷油器1-喷油器座；2-针阀偶件；3-升程限制器；4-锁紧螺母；5-本体；6-顶杆；7-针阀弹簧；8-垫圈；9-调节螺钉；10-支承套；11-定位销；12-冷却水套；13-高压油管接头；l4-放气阀；15-冷却水管接头；16-紧固螺母a-喷油器上的通道；b-管接头；c-本体上的长孔启阀压力：燃油抬起针阀时的最低压力针阀升程：一般为0.4~1.3mm，1-副针阀；2-副弹簧；D-旁通孔；C、B-回油通道在喷油器上有冷却循环回路，其特点是：⑴结构上可省去单独冷却系统；⑵备车期间可对喷油器进行预热；⑶运转期间对喷油器冷却兼有驱气作用。