第六章_柴油机燃料供给系统构造与维修

12•3•说明：柴油机的着火方式与混合气形成方式•柴油机在气缸内形成混合气，在压缩终了时将燃油喷入气缸，与空气压缩混合后，在一定条件下（3.5mpa～4.5mpa、750～1000K）形成火焰中心开始自燃。•一、混合气形成的特点•1.柴油粘度大，不易蒸发与雾化（必须高压雾状喷入气缸）；•2.混合气形成的时间短（15°～35°曲轴转角）；•3.在浓度上分布不均，柴油机不能很好地利用空气（空燃比α=20）；4•二、优点•1.热效率高；柴油机为30%~40%，汽油机为20%~30%。•2.经济性好；•3.工作可靠性高，故障少（无点火系、油路系统•比较精密）；•4.污染程度较轻。•三、柴油•1.使用性能发火性—柴油的自燃能力，由十六烷值评定。•2.按凝点规定柴油的标号，如10、0、-10、-20、-35、-50。5•四、系统的组成•（一）直列柱塞式喷油泵供油系统•1-喷油器、2-调速器、3-油箱、4-油水分离器、•5-输油泵、6-喷油提前器、7-滤清器、8-高压油管•9-低压油管、10-回油管）9876543216•由四大部分组成：•1.燃料供给装置2.空气供给装置•3.混合气形成系统4.废气排出系统图柱塞式喷油泵燃油供给系统7•（二）分配式喷油泵供油系统•柴油机燃油系统包括分配式喷油泵、喷油器和调速器等主要部件及柴油箱、输油泵、油水分离器、柴油滤清器、喷油提前器和高、低压油管等辅助装置。8•五、系统的功用•按工况要求定时、定序、定量及定压喷油。•定序—按发火顺序喷油。•定时—每缸压缩上止点前喷油。•定量---按发动机的工况供油。•定压---以一定的压力供油。9876543219•六、燃烧室•燃烧室的好坏直接影响混合气的品质及燃烧质量。•类型：统一式（直喷式）与分隔式燃烧室两类。•（一）统一式（直接喷射式）•结构：由凹形活塞顶、气缸盖、气缸垫构成的单一腔体。10•（一）统一式（直接喷射式）•1.ω型燃烧室（可形成较强的进气涡流、高压多孔喷油）•2.球形4.浅盆形5.挤流口形11•（二）分隔式燃烧室•结构特点：孔道•主燃烧室（活塞顶）+副燃烧室（缸盖）•类型（根据通道结构的不同及形成涡流的差别分）：•有涡流室式和预燃室式两种。12•类型•（根据通道结构•不同及形成涡流的差别分）•1.涡流室式•在涡流室内形成•非常强烈的涡流，•这样可以在较低•的喷油压力下快•速形成混合气。13•2.预燃室式在预燃室内形成混合气，小部分在预燃室内燃烧，升压升温后从预燃室内喷出。•特点：工作平稳、噪声小，缸内温度低，喷油压力低。14•作用：以一定的压力、雾状形式将燃油喷入燃烧室。•要求：足够的喷油压力与•射程；合适的喷油锥角和•雾化质量；理想的喷油特•性,以及关闭迅速不漏油。•一、孔式喷油器•多用于统一式燃烧室。•1.结构形式•短型：针阀部分较短。•长型：喷油嘴较长，用于•热负荷较大的柴油机。15•一、孔式喷油器•多用于统一式燃烧室。•1.结构形式•短型：针阀部分较短。•长型：喷油嘴较长，用于热负荷较大的柴油机。16•一、孔式•2.结构•孔数：1～8个。孔径：喷油器0.2～0.5mm。•喷油压力：17.0～20.0Mpa•组成：针阀、针阀体、顶杆、调压组件等。•特点：针阀与喷油嘴为精密配合偶件，不可互换。•3.工作过程17•3.工作过程18•二、轴针式•1.结构形式（按喷嘴分）A.圆拄形B.截锥形•2.结构参数•喷嘴直径1.0~3.0mm，喷雾锥角4°~6°。•3.特点•尺寸精度低、易加工；不易积碳、堵塞；工作可靠。用于分隔式燃烧室。19喷油器20•喷油泵的组成•喷油泵主要由泵油机构、油量调节机构、驱动机构和泵体等几大部分组成。图喷油泵总体结构类型：A.柱塞泵；B.转子分配式（体积小、质量轻、使用方便）；C.喷油泵—喷油器。21•一、柱塞式油泵•1.作用定压、定量、定时、定序向喷油器供油。•2.要求A.按作功顺序供油；B.各缸供油量均匀；•C.各缸供油提前角一致，停油迅速彻底。喷油泵总体结构22•一、柱塞泵•1.柱塞泵的结构•柱塞式喷油泵•由分泵、油量•调节机构、驱•动机构、泵体•四部分组成。23•一、柱塞泵•①分泵•主要由柱塞副、出油阀组成。•②油量调节机构•作用为执行驾驶员的指令，转动柱塞改变分泵的供油量。•类型：拨叉式和齿杆式两种。24A.齿杆式油量调节机构B.拨叉式油量调节机构25•A.齿杆式油量调节机构•油量调节机构的装配标记、弹性齿杆限位器（防冒烟限位）•B.拨叉式油量调节机构26•A.齿杆式油量调节机构27•③分泵驱动机构•由凸轮轴和滚轮体组成。•曲轴与凸轮轴之间的传动比为:ί=2/1•A.凸轮轴•B.滚轮体传动件132243128•2.喷油泵的工作原理•①进油、压油与回油过程•②柱塞副偶件•③柱塞的行程•A.全行程h(对应凸轮升程)。上止点下止点h29•柱塞泵进油、压油和回油工作过程分析30•柱塞泵进油、压油和回油工作过程分析③回油过程①进油过程②压油过程31•2.喷油泵的工作原理•B.有效行程hg•柱塞泵开始压油至压油结束所对应的柱塞行程。•C.改变有效行程的大小可以改变供油量的多少。32•3.供油定时的调整•供油定时：喷油泵的开始供油的时刻，以供油提前角表示。•供油提前角：•喷油泵开始供油时，曲柄与上止点之间的夹角称为供油提前角。Φ上止点下止点图：喷油泵的开始供油时图：供油提前角33•3.供油定时的调整•喷油泵供油定时的调整用喷油提前器来调整。34•4.分泵的出油阀•结构：由出油阀座、出油阀减压带、切槽等构成。•作用：•①防止燃油倒流；•②防止喷油后滴油（“管胀油缩”现象、“管缩油胀”现象）；•③防止喷油前滴油。35分配式喷油泵简称分配泵，有转子式和单柱塞式两大类。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，零件少，体积小，质量轻，使用中故障少，容易维修。•2)分配泵精密偶件加工精度高，供油均匀性好，因此不需要进行各缸供油量和供油定时的调节。•3)分配泵的运动件靠喷油泵体内的柴油进行润滑和冷却，因此，对柴油的清洁度要求很高。36•二、VE型（柱塞泵）分配泵VE泵的组成１.输油泵２.高压泵３.调速器４.操纵机构５.传动与驱动装置６.供油提前角自动调节装置图VE型（柱塞式）分配泵37•二、VE型喷油泵VE泵的组成1.输油泵2.高压泵3.调速器4.操纵机构5.传动与驱动装置6.供油提前角自动调节装置38•二、VE型喷油泵•1.驱动机构•当驱动轴旋转时，用平面凸轮盘上的传动销带动分配柱塞。平面凸轮盘与分配柱塞同步旋转，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。39•二、VE型喷油泵•1.驱动机构•当驱动轴旋转时，用平面凸轮盘上的传动销带动分配柱塞。平面凸轮盘与分配柱塞同步旋转，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。40•二、VE型喷油泵•2.二级滑片式输油泵•作用：将柴油输往VE型喷油泵内。图叶片式输油泵41•二、VE型喷油泵•3.高压分配泵•分配柱塞上还加工有燃油分配孔、数目与气缸数相同的进油槽。柱塞套上有一个进油孔和数目与气缸数相同的分配油道，每个分配油道都连接一个出油阀和一个喷油器。42•二、VE型喷油泵•3.高压分配泵•分配柱塞上还加工有燃油分配孔、数目与气缸数相同的进油槽。柱塞套上有一个进油孔和数目与气缸数相同的分配油道，每个分配油道都连接一个出油阀和一个喷油器。43•二、VE型喷油泵4.VE型泵的工作过程•（1）进油过程；（2）喷油过程；（3）停油过程；•（4）压力平衡过程。44•二、VE型喷油泵•5.电磁式断油阀•（1）ST位置；（2）ON位置；（3）OFF位置，断油。电磁式断油阀的结构原理45柱塞式喷油泵（直列泵）46分配式喷油泵（VE泵）47•二、VE型喷油泵•6.供油提前角自动调节器•说明：与汽油发动机相同，柴油机必须随工况的变化，调节供油提前角。•（1）结构图液压式喷油提前器48•二、VE型喷油泵•6.供油提前角自动调节器（2）自动调节过程a.当柴油机转速降低时，输油泵的油压降低，活塞右移，传力销逆时针摆动，供油提前角减小。b.当转速升高时，输油泵的油压增加，活塞左移，传力销逆时针摆动，供油提前角增大。49分配式喷油泵（VE泵）50•说明：•1.柴油机是一种不稳定型发动机，必须装调速器以稳定和调整发动机的转速。•分析：高速运行时，转速提高，使供油量自动增加，从而发动机的转速进一步提高，如此循环往复出现“飞车”现象。在低速运行时，转速降低，使供油量自动减少，从而发动机的转速进一步降低，如此循环往复出现“熄火”现象。51•2.调速器的作用•在负荷变化时，自动增减供油量，以稳定发动机转速。离心式调速器示意图52•一、分类•1.按调速功能分•有两速式和全程式两种类型。•2.按工作原理分•有机械离心式、气动式、液压式和复合式（机械气动复合、机械液压复合）四类。53•二、RQ型两速式调速器•作用：限制高速，稳定怠速。•1.结构•由调速手柄、调速杠杆、•导向销、调速套•筒、角形杠杆及•离心机构组成。•2.工作过程•①起动工况•操纵手柄，供给极浓•的混合气。54•②怠速工况•操纵手柄，使供油齿杆处于怠速位。•调速过程分析：•A.转速下降时增油加速；•B.转速过高时减油减速。停车起动55•②怠速工况•调速过程分析：•A.转速下降时增油加速B.转速过高时减油减速56•③正常工作状态（nD﹤n﹤nmaX）•A.怠速弹簧被压死•B.n﹤nmaX•故离心飞快无法克服弹簧张力向外移动，调速器不起作用。57•④限制最高转速nmaX•A.操作手柄被置于全负荷位。B.限速过程•当n﹥[nmaX]时，•飞锤外移，减少供油，•使发动机的转速下降，•防止飞车发生。58•3.调速杠杆比•由滑快所分调速杠杆为n与m两段，两段长度之比n/m为调速杠杆比。•n/m之比值，随操•纵手柄的位置变化，•故称为可变杠杆比•调速器。•比值n/m在怠•速时较小，约•为n/m=1.35/1。59•4.附加装置•A.怠速稳定弹簧•对调节齿杆起缓冲和限位的作用，使怠速运转更加稳定。60•4.附加装置•B.转矩稳定装置•结构：如图示。•作用：缓冲高速时供油齿杆的振动，减少转矩的波动幅度，使发动机运转平稳。•工作过程：•特点：减少供油•齿杆的频凡移动•或振动，从而减•少转矩的波动。61•四.全速式调速器•1.作用稳定转速。•2.结构由调速手柄、调速杠杆、导向销、调速套筒、角形杠杆及离心机构组成。（a）（b）图全速调速器的工作原理62•一、输油泵•1.结构•介绍机械活塞式输油泵由机械活塞油泵总成、进出油阀、手油泵总成等构成。63机械活塞输油泵总成64•一、输油泵•2.工作原理•①进油过程•②输油过程•③输油量的自动调节最大泵油量是3～4倍的柴油发动机的需用量。•活塞的上移范围为0～2e。故泵油量可根据需用量自动调节。•④手泵油65•二、喷油提前调节装置•供油提前角Φ的大小对柴油机的工作性能影响很大，必须根据发动机的工况加以调整，用喷油提前器来调整。图供油提前角自动调节器66•二、喷油提前调节装置•1.供油正时（喷油正时）•按发动机作功顺序，在每缸压缩上止点前正确供油。•2.喷油泵的供油时刻以供油提前角Φ表示。•供油提前角Φ的大小对柴油机的工作性能影响很大，必须根据发动机的工况加以调整。67•3.驱动机构•曲轴正时轮—喷油泵凸轮轴正时轮联轴器——喷油提前器——凸轮轴68•驱动机构：•曲轴正时轮、喷油泵凸轮轴正时轮、联轴器、喷油提前器和凸轮轴69•4.供油提前角Φ的大小•直喷式约为28°～35°；分隔式约为15°～20°•自动调节量为：0°～10°。•5.喷油提前器•①结构1.主动盘销2.主动盘3.从动盘4.弹簧5.飞快70•各构件的联接关系：•主动盘与飞块绞销联结，从动盘与飞块滚子压靠联结，从动盘驱动凸轮轴。（主动盘内圆面与从动盘外圆面动配合）。71•2.工作原理•n＞neFC•（离心作用）飞快张开从动盘相对向前转动供油提前角增大。•自动调节量为：•0°~10°72•二、柴