柴油燃油供给系统

柴油发动机燃油供给系统一、概述二、柴油机供给系统组成三、低压供油系统四、喷油泵五、调速器六、喷油器主要内容柴油及其使用性能柴油和汽油一样都是石油制品。在石油蒸馏过程中，温度在200-350℃之间的馏分即为柴油。柴油分为轻柴油和重柴油。轻柴油用于高速（1000rpm以上）柴油机，重柴油用于中、低速柴油机。汽车、拖拉机柴油机均为高速柴油机，所以使用轻柴油。柴油机较汽油机热效率高，功率大，燃料消耗低，比较经济，故应用日趋广泛。1.轻柴油按其质量分为优等品、一等品和合格品3个等级，每个等级又按柴油的凝点分为5、0、-10、-20、-35和-50等6种牌号。一般选用柴油的凝点低于环境温度3-5℃。汽车构造柴油及其使用性能2.轻柴油的使用性能为了保证高速柴油机正常、高效地工作，轻柴油应具有良好的发火性、低温流动性、适当的蒸发性、良好的化学安定性、防腐性和适当的粘度等诸多的使用性能。1)发火性：指柴油的自燃能力，用十六烷值评定。柴油的十六烷值大，发火性好，容易自燃。国家标准规定轻柴油的十六烷值不小于45。(45-55为宜)汽车构造柴油及其使用性能2)蒸发性：指柴油蒸发汽化的能力，用柴油馏出某一百分比的温度范围即馏程和闪点表示。比如，50％馏出温度即柴油馏出50％的温度，此温度越低，柴油的蒸发性越好，混合气形成速度就越快，易完全燃烧。但蒸发性过高，则会使全部柴油迅速燃烧，缸内压力急剧升高，柴油机工作粗暴。闪点低，蒸发性好。3)低温流动性：用柴油的凝点评定低温流动性。柴油失去流动性开始凝固时的温度。柴油的凝点应比最低工作温度低3-5°C，否则将造成油路的堵塞。因此，柴油的牌号根据柴油的凝点编定，如10号、0号、-35号轻柴油的凝点分别是10°C、0°C、-35°C。可加入裂化煤油或降凝剂降低凝点。汽车构造柴油及其使用性能4)粘度：评定柴油稀稠度的一项指标，与柴油的流动性有关。粘度是指液体流动时内摩擦力的量度，随温度而变化，当温度升高时，粘度减小，流动性增强；反之，当温度降低时，粘度增大，流动性减弱。5）柴油的防腐性：用硫含量、硫醇硫含量、酸度、铜片腐蚀及水溶性酸或碱等指标来评定。柴油中的灰分、水分和机械杂质，是评定柴油清洁性的指标。汽车柴油机应使用各项指标均符合国家标准的柴油。6）安定性：指柴油机在贮存、运输和使用过程中保持颜色、组成和使用性能不变的能力。如柴油的安定性不好，则易生成胶质和有机酸，产生不溶性沉淀，堵塞油路、喷嘴。因此，为保证柴油机的正常工作，柴油应具有良好的安定性。汽车构造柴油机的特点热效率高、经济性好（平均过量空气系数a＞1）;混合气的形成（空间雾化混合或油膜蒸发混合）、点火和燃烧方式不同于汽油机;柴油机的a＞1，燃烧充分，排气污染小；柴油机的喷油泵与喷嘴制造精度要求高，所以成本较高;柴油机工作粗暴，振动噪声大；柴油不易蒸发，冬季冷车时起动困难;排气噪声大，颗粒排放严重，废气中含SO2多汽车构造柴油机混合气的形成柴油机混合气的形成特点（压燃）与汽油机相比由于柴油的蒸发性和流动性都比汽油差，因此柴油机的混合气只能在气缸内部形成，即在接近压缩行程终点时，通过喷油器将已加压的柴油以雾化的形式把柴油喷入气缸内燃烧室，柴油油滴在空气中受热、蒸发、扩散，并迅速混合形成可燃混合气，最终自燃。柴油机混合气形成的时间极短。（15°-35°曲轴转角）边燃烧边喷油，成分不断变化；燃烧室各处的混合气成分很不均匀：在喷油嘴附近极浓，在燃烧室外缘稀薄；在油束中部极浓，在相邻油束之间稀薄。汽车构造柴油机混合气形成方法燃油能否完全燃烧，主要取决于两个方面：1.进入气缸的空气量对喷油量的比例是否合适；2.燃油和空气的混合是否良好。柴油机混合气的形成方法：空间雾化混合油膜蒸发混合复合式——U形燃烧室汽车构造空间雾化混合油雾的形成燃料以高压、高速从喷油器以圆锥形的油束喷出，由于受到高密度空气的摩擦阻力作用，被分裂为许多油线进而成为油粒。空气的运动促进混合将燃油喷成雾状油束是混合气形成的第一步，其次是使油粒分布得更均匀。汽车构造空间雾化混合最有效的措施：空气运动多采用两种办法:（l）使进气产生涡流;（2）产生挤压涡流汽车构造油膜蒸发混合它是将柴油喷向球形油膜燃烧室的壁面上,在强烈地空气涡流作用下,燃油的大部分(95%)形成油膜.由于油束贯穿空气和室壁的反射,必然有少量油粒（5％）悬浮在空间，形成着火源。油膜在热能作用下，逐层蒸发、逐层卷走、逐层燃烧，产生了燃气涡流，其燃烧速度是前期慢、后期快，使燃烧过程加速进行到终点。汽车构造复合式—U形燃烧室空间雾化混合燃烧和油膜蒸发混合燃烧混合使用，低速时以前者为主，高速时以后者为主。汽车构造柴油机混合气的形成2.改进混合气形成条件的措施·选用十六烷值较高发火性较好的柴油，以使可燃混合气迅速燃烧。采用较高的压缩比，以提高气缸内的温度，使柴油尽快挥发。提高喷油压力，一般10MPa以上，以利于柴油雾化。采用各式促进气体运动的燃烧室和进气道，以保证柴油与空气的均匀混合。采用较大过量空气系数(1.3-1.5)的可燃混合气，以使柴油完全燃烧。采用适当的喷油提前装置。汽车构造燃烧室分类：（1）统一式喷射式燃烧室——ω形、球形及U形燃烧室等（燃烧室容积集中在气缸中）（2）分隔式燃烧室——预燃室式和涡流室式燃烧室（燃烧室的容积一分为二，一部分位于气缸内，称主燃烧室；另一部分位于气缸盖内，称副燃烧室，主、副燃烧室之间用通道连通。）汽车构造统一式燃烧室（直喷式）分隔式燃烧室ω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。U型柴油机燃烧室统一式燃烧室的结构特点是只有一个燃烧室，位于活塞顶面和气缸盖底平面之间。直喷式燃烧室的容积集中于气缸中，且其大部分集中于活塞顶上的燃烧室凹坑内。汽车构造1、统一式燃烧室燃烧室呈浅盆形，喷油器的喷嘴直接伸入燃烧室。这种燃烧室结构紧凑，散热面积小，因将燃油直接喷火燃烧室，故发动机启动性能好，作功效率高。空气运动促进混合，使油粒分布得更均匀，最有效的措施是使空气运动，多采用两种方法。1）使进气产生涡流：利用弱涡流切向进气道或强涡流螺旋进气道，可以在进气行程中使空气绕气缸轴线旋转运动。2）产生挤压涡流：利用活塞顶部的特殊形状，在压缩过程中和膨胀行程开始时，使空气在燃烧室中产生强烈的旋转运动，它存在于上止点附近，持续时间较短转速愈高，涡流也愈强，气流对油束的吹散作用也愈大。此外，空气涡流运动还可以加速火焰的传播，促使燃烧及早地结束。统一式燃烧室ω型燃烧室：形状简单、易于加工；结构紧凑；热效率高；工作粗暴；要求喷油压力高。球型燃烧室：靠油膜蒸发混合，工作柔和，起动困难。喷油压力高U型燃烧室：混合气形成方式属于复合式；采用单孔轴针式喷油器；起动性好。汽车构造统一式燃烧室以空间雾化混合为主；采用切向或螺旋进气道，以形成中等强度的进气涡流。采用孔式喷油器；（20Mpa）起动性能好；柴油机工作粗暴；用于中小型高速柴油机。如解放CA6110、日本五十铃（1）ω形燃烧室汽车构造燃烧室燃烧室凹坑的形状多种多样，极具创造性。汽车构造燃烧室位于活塞顶部中央，形状大于半个球。以油膜蒸发混合为主；混合气形成及燃烧速度：前期慢，后期快；柴油机工作平稳、柔和；起动性能较差；孔式喷油器；（20Mpa）（2）球形燃烧室汽车构造汽车构造分隔式燃烧室预热室式燃烧室涡流室式燃烧室特点：油压要求不高；故障少；工作较平稳；散热面积大；油耗高；起动性差。汽车构造燃烧室汽车构造2、分隔式燃烧室两个空间，一个在缸盖中（副燃烧室），一个在活塞顶（主燃烧室），两部分间有孔道相连。（1）涡流室式燃烧室主燃烧室与涡流室两腔室有通道相连。涡流室式燃烧室一般采用平顶活塞，在压缩行程期间，涡流室内形成旋涡气流，多数燃油在涡流室内被点燃。然后，其余燃油在主燃烧室内继续燃烧。分隔式燃烧室一般采用轴针式喷油器，喷油压力要求不高。（2）预燃室式燃烧室喷油器装在副燃烧室内，柴油在副燃烧室内燃烧后喷入主燃烧室，推动活塞向下运动。由于自燃主要发生在副燃烧室内，而主燃烧室内主要是扩散燃烧，因此，这种燃烧室工作较柔和，噪声较小。但是，因为散热面积较大，放热效率较低，目前，较少采用。预燃室式燃烧室一般采用浅盆形或平顶活塞，以减少散热面积。1、涡流室式燃烧室1)整个燃烧室分为两部分球型涡流室在气缸盖内；活塞上方为主燃烧室。涡流室容积占总燃烧室容积的50％～80％，用一个和数个切向大面积通道相通。属于空间混合方式。2)在压缩行程中，气缸内的空气被活塞推挤，经过通道进入涡流室，形成强烈地有组织的高速旋转运动（几百转/分）柴油喷入涡流室中，在空气涡流的作用下，形成较浓的混合气。部分混合气在涡流室中着火燃烧，已然与未然的混合气高速（经通道）喷入主燃烧室，借活塞顶部的双涡流凹坑，产生第二次涡流。促使进一步混合和燃烧。3)顺气流方向喷射，由于涡流运动促进了混合气的形成与燃烧，可采用较大孔径的喷油器，喷射压力也较低（12～14MPa）涡流室式燃烧室特点：油压要求不高；故障少；工作较平稳；散热面积大；油耗高；起动性差。汽车构造2、预燃室式燃烧室1）整个燃烧室分两部分，预燃室位于气缸盖内为总燃烧室容积的25％～40％，活塞上方为主燃室。2）喷油嘴安装在预燃室中心线附近，为便于冷起动，多装有电热塞。3）大部分燃料是在主燃烧室中混合燃烧，是属于空间混合方式。4)利用压缩紊流先预燃。5)利用强烈的燃烧涡流，促使完全燃烧。6）对喷油的雾化质量要求不高，可采用不易堵塞的大直径单孔喷嘴，喷油压力较低（8MPa～12MPa），有适应大转速范围和不同着火性能燃料的能力。7）运转平顺，燃烧噪声小，但经济性较差。热损较大，起动性能差，必须加装电热塞。预热室式燃烧室汽车构造二、柴油机供给系统组成作用：组成：二、柴油机供给系统组成燃油滤清器低压油管高压油管喷油泵喷油器回油管燃油箱输油泵油水分离器调速器限压阀喷油提前器二、柴油机供给系统组成二、柴油机供给系统组成二、柴油机供给系统组成二、柴油机供给系统组成三、低压供油系统1、组成2、输油泵（供油泵）（1）功用：保证有足够柴油送到喷油泵，有一定的供油压力，使柴油在低压油管中循环。三、低压供油系统-输油泵输油量约为柴油机全负荷最大耗油量的3~4倍。～倍。手柄手油泵活塞手油泵体进油阀出油阀出油管接头进油管接头滚轮挺杆弹簧推杆活塞泵体活塞弹簧螺塞（2）结构：三、低压供油系统-输油泵（3）输油泵工作原理手柄喷油泵凸轮轴偏心轮手油泵进油阀进油口出油口出油阀推杆挺杆滚轮泵体活塞活塞弹簧AB吸油和压油行程：偏心轮转过，活塞上行，下腔容积增大，产生真空，进油阀开启，柴油经进油口进入下泵腔。同时，上泵腔容积缩小，压力增大，出油阀关闭，上泵腔中的柴油经出油口压出。三、低压供油系统-输油泵准备压油行程：偏心轮推动滚轮、挺杆和活塞向下运动，下泵腔油压增高，进油阀关闭，出油阀开启，柴油从下腔流入上腔。手柄喷油泵凸轮轴偏心轮手油泵进油阀进油口出油口出油阀推杆挺杆滚轮泵体活塞活塞弹簧AB三、低压供油系统-输油泵手柄喷油泵凸轮轴偏心轮手油泵进油阀进油口出油口出油阀推杆挺杆滚轮泵体活塞活塞弹簧AB手油泵工作：用手油泵上下运动来泵油清除燃油系统内的空气。输油量的自动调节：输油泵供油量大于喷油泵需要量时，上泵腔油压增高，与活塞弹簧弹力相平衡时，活塞便停止泵油。三、低压供油系统-输油泵三、低压供油系统-柴油滤清器3、柴油滤清器限压阀出油口盖进油口壳体滤芯中心杆放油螺塞三、低压供油系统-柴油滤清器作用：除去柴油中的尘土、水分或其他机械杂质和温度变化及空气的接触过程从柴油中析出少量的石蜡，以降低对精密偶件的磨损，从而提高功率，降低油耗。三、低压供油系统-柴油滤清器三、低压供油系统-柴油滤清器4、油水分离器浮子出油口放水手动泵进油口壳体作用：除去柴油中的水分。三、低压供油系统-油水分离器四、喷油泵功用：类型：各缸供油量相等各缸供油提前角相同，误差