第 6 章 柴油機(jī)燃油供給系

12023/2/2第六章

柴油機(jī)燃油供給系車用發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與原理2023/2/22本章基本內(nèi)容§6.1柴油機(jī)供給系概述§6.2柴油機(jī)燃燒室和噴油器§6.3噴油泵和調(diào)速器§6.4電子控制燃油供給系

2023/2/23§6.1柴油機(jī)供給系概述一.機(jī)柴油機(jī)供給系與汽油機(jī)供給系的差別供油控制負(fù)荷，混合氣濃度變化很大；噴油時(shí)刻決定著火、燃燒過程；混合時(shí)間短（15～35oCA），燃油高壓噴射，組織空氣流動(dòng)方法加強(qiáng)混合；邊噴油，邊混合，邊燃燒，噴油器供油規(guī)律決定了燃燒的放熱規(guī)律。1.產(chǎn)生差別的原因混合方式點(diǎn)火方式功率控制方式2.柴油機(jī)供給系的特點(diǎn)2023/2/243.改善混合氣形成的措施選用十六烷值較高的柴油，避免燃料積累過多；較高的壓縮比(ε＝15～22)，提高壓縮終了的溫度；噴油壓力足夠高；組織強(qiáng)烈的空氣運(yùn)動(dòng)?！?.1柴油機(jī)供給系概述2023/2/25§6.1柴油機(jī)供給系概述二.柴油機(jī)供給系功用和組成1.功用根據(jù)不同工況，定時(shí)定量地將具有一定壓力的柴油按所需的供油規(guī)律供入氣缸內(nèi)；混合燃燒；排除廢氣。燃料供給裝置；空氣供給裝置；混合氣形成裝置；廢氣排除裝置。2.組成2023/2/26統(tǒng)一式燃燒室分隔式燃燒室ω型燃燒室球型燃燒室渦流室預(yù)燃室§6.2燃燒室和噴油器一.柴油機(jī)燃燒室2023/2/27§6.2柴油機(jī)燃燒室和噴油器一.柴油機(jī)燃燒室1.統(tǒng)一式燃燒室（直噴式燃燒室）混合氣形成方式：空間混合；進(jìn)氣渦流（螺旋氣道或切向氣道）；多孔噴油器（噴射壓力較高）。（1）ω型燃燒室，活塞凹頂剖面呈ω型結(jié)構(gòu)緊湊，散熱面積小，熱效率高，起動(dòng)容易；噴油壓力高，多孔噴油器容易堵塞；著火延遲期形成的混合氣較多，工作粗暴。特點(diǎn)：2023/2/28§6.2柴油機(jī)燃燒室和噴油器混合氣形成方式：油膜蒸發(fā)；進(jìn)氣渦流（螺旋氣道）；單孔或雙孔噴油器（噴射壓力較高）。（2）球型燃燒室，活塞凹頂剖面呈球型工作柔和，較高的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性；起動(dòng)性較差（啟動(dòng)時(shí)油膜蒸發(fā)困難）。特點(diǎn)：2.分隔式燃燒室主燃燒室副燃燒室（1）組成2023/2/29§6.2柴油機(jī)燃燒室和噴油器（2）分類（3）特點(diǎn)渦流室：占總?cè)紵胰莘e50～80％，形成擠壓渦流；預(yù)燃室：占總?cè)紵胰莘e25～45％?；旌蠚庑纬煽繌?qiáng)烈的空氣運(yùn)動(dòng)，噴油壓力不高，采用軸針式噴油器；燃燒室有主副之分，燃燒完全，壓力升高較緩和，工作平穩(wěn)，排氣污染小；散熱面積大，流動(dòng)損失大，啟動(dòng)性差，油耗較高。2023/2/210§6.2柴油機(jī)燃燒室和噴油器二.噴油器1.功能將柴油霧化成較細(xì)的顆粒，并將它們分布到燃燒室。（1）孔式噴油器（2）軸針式噴油器2.要求3.分類主要用于霧化質(zhì)量不高的分隔式燃燒室。一定的噴油壓力和射程，合適的噴油角度；停止噴油時(shí)刻迅速切斷供油。主燃燒室主要用于直噴式燃燒室，孔1～8個(gè)，孔徑0.15～0.6mm。2023/2/211§6.3噴油泵和調(diào)速器一.概述1.噴油泵的要求按柴油機(jī)的發(fā)火順序噴油；各缸油量均勻、穩(wěn)定；供油提前角相同；供油開始迅速，供油結(jié)束干脆。2.類型柱塞式噴油泵（A型泵、P型泵）分配式噴油泵泵噴嘴單體泵燃油系統(tǒng)蓄壓式燃油供給系統(tǒng)2023/2/212§6.3噴油泵和調(diào)速器二.直列柱塞泵的組成和工作原理1.直列泵的組成供油提前角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)輸油泵調(diào)速器分泵2.直列泵的工作原理柱塞偶件噴油量調(diào)節(jié)（噴油泵速度特性）出油閥偶件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（供油間隔角及供油提前角）2023/2/213§6.3噴油泵和調(diào)速器三.調(diào)速器1.分類機(jī)械式、液力式、氣動(dòng)式、電子式（1）按執(zhí)行機(jī)構(gòu)分（2）按轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍不同分2.單程式調(diào)速器單程式、兩級(jí)式、全程式只在一個(gè)轉(zhuǎn)速下起作用；用于驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)、空氣壓縮機(jī)、離心泵等用途的柴油機(jī)2023/2/214§6.3噴油泵和調(diào)速器三.調(diào)速器4.全程式調(diào)速器3.兩級(jí)式調(diào)速器穩(wěn)定柴油機(jī)怠速；限制最高轉(zhuǎn)速；用于普通的農(nóng)用柴油車。在每一個(gè)轉(zhuǎn)速都進(jìn)行調(diào)節(jié)；用于城市車輛和越野車輛。5.兩級(jí)式速器應(yīng)用實(shí)例2023/2/215§6.3噴油泵和調(diào)速器四.噴油提前角調(diào)節(jié)裝置1.最佳噴油提前角在轉(zhuǎn)速和供油量一定的條件下，能獲得最大功率和最小燃油消耗率的噴油提前角。2.噴油提前角的調(diào)節(jié)方法通過噴油泵的聯(lián)軸節(jié)進(jìn)行預(yù)先的設(shè)定。（1）手動(dòng)預(yù)先調(diào)節(jié)（2）根據(jù)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)通過慣性機(jī)構(gòu)根據(jù)不同轉(zhuǎn)速對(duì)噴油量進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。（3）根據(jù)噴油量進(jìn)行調(diào)節(jié)通過在柱塞上加工雙螺旋槽來實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)。2023/2/216§6.4電子控制燃油供給系一.概述2.電子控制燃油供給系的分類（按噴油量控制方法分）1.柴油機(jī)然后供給系的發(fā)展直列泵、可變預(yù)行程直列泵轉(zhuǎn)子式噴油泵泵噴嘴（EUI、UIS）單體泵（EUP、UPS)共軌系統(tǒng)CRS位置控制式燃油噴射系統(tǒng)時(shí)間控制式燃油噴射系統(tǒng)壓力——時(shí)間控制式燃油噴射系統(tǒng)2023/2/217§6.4電子控制燃油供給系2.工作特點(diǎn)用比例電磁鐵來控制直列泵供油齒桿的位置，實(shí)現(xiàn)對(duì)柴油機(jī)噴油量的調(diào)節(jié)——“電子調(diào)速器”。1.工作原理各缸噴油量和噴油提前角與傳統(tǒng)直列泵相同，控制系統(tǒng)。無法實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)各缸噴油量的單獨(dú)調(diào)整。3.控制模式轉(zhuǎn)矩控制模式——兩級(jí)式調(diào)速；轉(zhuǎn)速控制模式——單程和全程式調(diào)速。二.直列泵電子控制燃油噴射系統(tǒng)2023/2/218§6.4電子控制燃油供給系2.工作特點(diǎn)供油量通過高速電磁閥的通電時(shí)間來控制，實(shí)現(xiàn)不同轉(zhuǎn)速和扭矩條件下的噴油量和噴油提前角。1.工作原理各缸噴油量和噴油提前角可以單獨(dú)調(diào)節(jié)；噴油量和通電時(shí)間不是比例關(guān)系；噴油壓力和凸輪型線和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速有關(guān)；不能實(shí)現(xiàn)多次噴射。三.時(shí)間控制式電子控制燃油噴射系統(tǒng)2023/2/219§6.4電子控制燃油供給系3.電控泵噴嘴燃油噴射系統(tǒng)三.時(shí)間控制式電子控制燃油噴射系統(tǒng)2023/2/220§6.4電子控制燃油供給系4.電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)三.時(shí)間控制式電子控制燃油噴射系統(tǒng)2023/2/221§6.4電子控制燃油供給系5.雙電磁閥燃油噴射系統(tǒng)三.時(shí)間控制式電子控制燃油噴射系統(tǒng)2023/2/222§6.4電子控制燃油供給系2.分類通過控制噴射壓力和噴射時(shí)間來控制噴油提前角、噴油次數(shù)和噴油量。1.工作原理蓄壓式共軌系統(tǒng)液壓式共軌系統(tǒng)高壓共軌系統(tǒng)3.工作特點(diǎn)噴油壓力不受發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的影響；可以實(shí)現(xiàn)多次噴射；供油量過大造成軌壓波動(dòng)，造成噴油誤差。四.時(shí)間——壓力控制式電子控制燃油噴射系統(tǒng)2023/2/223§6.4電子控制燃油供給系4.高壓共軌四.時(shí)間——壓力控制式電子控制燃油噴射系統(tǒng)（1）工作原理2023/2/224§6.4電子控制燃油供給系四.時(shí)間——壓力控制式電子控制燃油噴射系統(tǒng)2023/2/2252023/2/2262023/2/227§6.4電子控制燃油供給系4.高壓共軌四.時(shí)間——壓力控制式電子控制燃油噴射系統(tǒng)（2）控制策略共軌壓力的控制策略噴油量控制策略噴油時(shí)刻控制策略噴油速率控制策略2023/2/228燃空比云圖

雙卷流燃燒室燃空比ω形燃燒室2023/2/229圖4-1螺旋型進(jìn)氣道和切向進(jìn)氣道a）螺旋型進(jìn)氣道

b）切向進(jìn)氣道2023/2/230圖4－3柱塞式噴油泵柴油供給系統(tǒng)

1－柴油箱；2－油水分離器；3－輸油泵；4－供油提前角；5－柱塞式噴油泵；6－柴油濾清器；7－回油管；8－高壓油管；9－噴油器2023/2/231圖4－4統(tǒng)一式柴油機(jī)燃燒室2023/2/232圖4－5分隔式柴油機(jī)燃燒室2023/2/233圖4－6

孔式噴油器構(gòu)造1－回油管接頭；2－回油管墊片；3－調(diào)壓螺釘護(hù)螺母；4、6－墊片；5－調(diào)壓螺釘；7－調(diào)壓彈簧；8－頂桿；9－噴油器體；10－噴油嘴擰緊螺母；11－針閥；12－針閥體；13－墊塊；14－定位銷；15－進(jìn)油管接頭保護(hù)帽；墊；16－進(jìn)油管接頭；17－噴油器慮芯；18－進(jìn)油管接頭襯墊；19－保護(hù)套2023/2/234圖4－7

孔式噴油器噴油嘴的結(jié)構(gòu)形式a)短型b)長型1－針閥；2－針閥體；3－承壓錐面；4－密封錐面；5－噴孔；6－壓力室；7－進(jìn)油道2023/2/235圖4－7

軸針式噴油器噴油嘴的結(jié)構(gòu)形式a)圓柱形軸針b)截錐形軸針1－針閥；2－針閥體；3－承壓錐面；4－壓力室；5－密封錐面；6－軸針2023/2/2362023/2/237圖4－8A型噴油泵結(jié)構(gòu)1－齒圈2－供油量調(diào)節(jié)齒桿3－出油閥彈簧4－出油閥彈簧5－出油閥6－燃油分配器7－柱塞套8－低壓油腔9－定位螺釘10－柱塞11－齒圈夾緊螺釘12－油量調(diào)節(jié)套筒13、15－上下柱塞彈簧座14－柱塞彈簧16－供油定時(shí)調(diào)節(jié)螺釘17－挺柱18－滾輪軸19－滾輪20－噴油泵凸輪軸21－凸輪22－噴油泵23－供油量調(diào)節(jié)齒桿護(hù)帽24－連軸節(jié)從動(dòng)盤25、26－軸承2023/2/238圖4－9

柱塞式噴油泵結(jié)構(gòu)示意圖2023/2/239圖4－10

柱塞式噴油泵泵油原理示意圖1－柱塞；2－柱塞套；3－螺旋槽；4－油孔；5－出油閥座；6－出油閥；7－出油閥彈簧2023/2/240圖4-11齒桿式油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)1-調(diào)節(jié)齒桿；2-調(diào)節(jié)齒圈；3-控制套筒；4-柱塞；5-柱塞套2023/2/241圖4-12循環(huán)供油量的調(diào)節(jié)1-柱塞套；2-柱塞；3、5-柱塞套油孔；4-柱塞腔；6-調(diào)節(jié)齒桿；7-直槽；8-螺旋槽；9-循環(huán)供油量容積；10-控制套筒；11-調(diào)節(jié)齒圈；12-調(diào)節(jié)齒圈緊固螺釘

2023/2/2422023/2/2432023/2/2442023/2/2452023/2/246圖4－15RQ型調(diào)速器工作原理示意圖1－停車擋塊；