單元六 柴油機(jī)燃料供給系

教學(xué)目標(biāo)能描述柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng)主要總成及作用。了解柴油機(jī)燃油供給系主要零件結(jié)構(gòu)與原理。了解柴油機(jī)噴油器、噴油泵的調(diào)整部位與方法。

單元六

柴油機(jī)燃料供給系

主要內(nèi)容

概述系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)與工作原理柴油機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)一概述

定時(shí)、定量、定壓地將霧化質(zhì)量良好的柴油以一定要求噴入氣缸內(nèi)，并使柴油與空氣迅速混合和燃燒。基本功能：通過加壓機(jī)構(gòu)使油壓升高；調(diào)節(jié)噴油量，以改變輸出功率；能調(diào)節(jié)噴油時(shí)刻，以使燃燒更徹底；

柴油機(jī)燃油供給系的功用燃油供給裝置：柴油箱、輸油泵、柴油濾清器、噴油泵、噴油器等?？諝夤┙o裝置：空氣濾清器、進(jìn)氣管道?；旌蠚庑纬裳b置：燃燒室。廢氣排出裝置：排氣管道、消音器。

柴油機(jī)燃油供給系的組成燃油濾清器低壓油管高壓油管噴油泵噴油器回油管燃油箱輸油泵油水分離器調(diào)速器限壓閥噴油提前器供給系組成簡(jiǎn)圖供給系油路油箱柴油濾清器燃燒室溢流閥限壓閥回油管輸油泵噴油泵噴油器高壓油路：噴油泵出口→噴油器油壓：10MPa以上，噴油泵建立低壓油路：油箱→噴油泵入口油壓：0.15～0.3Mpa，輸油泵建立回油回路柴油機(jī)燃油供給系影片柴油機(jī)可燃混合氣的形成和燃燒都是直接在燃燒室內(nèi)進(jìn)行的。柴油燃燒的主要特點(diǎn)1、燃料的混合和燃燒是在氣缸內(nèi)進(jìn)行的。2、混合與燃燒的時(shí)間很短0.0017～0.004秒（氣缸內(nèi)）。3、柴油粘度大，不易揮發(fā)，必須以霧狀噴入。4、可燃混合氣的形成和燃燒過程是同時(shí)、連續(xù)重疊進(jìn)行的，即邊噴射，邊混合，邊燃燒。

可燃混合氣的形成與燃燒室根據(jù)氣缸中壓力和溫度的變化特點(diǎn)，可燃混合氣的形成與燃燒按曲軸轉(zhuǎn)角大體分四個(gè)時(shí)期（1）備燃期Ⅰ（A-B)

從噴油開始→開始著火燃燒為止進(jìn)行燃燒前的物理與化學(xué)準(zhǔn)備過程（2）速燃期

Ⅱ(B-C)從燃燒開始→氣缸內(nèi)壓力達(dá)最高火焰自火源迅速向四周推進(jìn)，上一時(shí)期積存的柴油以及在此期間陸續(xù)噴入的柴油，在已燃?xì)怏w的高溫作用下，迅速蒸發(fā)、混合和燃燒，使氣缸內(nèi)壓力和溫度急劇上升，該壓力一般出現(xiàn)在上止點(diǎn)后6-15曲軸轉(zhuǎn)角處。（3）緩燃期

Ⅲ(C-D)

從最高壓力點(diǎn)→最高溫度點(diǎn)在此期間，燃燒以很快的速度繼續(xù)進(jìn)行，后期由于氧氣缺少，廢氣增加，燃燒速度越來越慢。此期間的壓力逐漸下降，但燃?xì)鉁囟冗€在繼續(xù)升高，最高溫度達(dá)1973-2273K，一般出現(xiàn)在上止點(diǎn)后20-35曲軸轉(zhuǎn)角處。噴油是在最高溫度出現(xiàn)以前結(jié)束。（4）后燃期

Ⅳ(D-E)

從最高溫度點(diǎn)到柴油已基本上停止燃燒之間燃燒是在逐漸惡化的條件下緩慢進(jìn)行直到停止。在此期間，壓力和溫度均下降。為防止柴油機(jī)過熱，應(yīng)盡量縮短后燃期。加強(qiáng)燃燒室內(nèi)氣體的運(yùn)動(dòng)，改善混合氣的形成條件，是縮短后燃期的有效措施。統(tǒng)一式燃燒室ω型

球型渦流室燃燒室預(yù)燃式燃燒室分隔式燃燒室{{燃燒室統(tǒng)一式燃燒室ω型燃燒室：形狀簡(jiǎn)單、易于加工；結(jié)構(gòu)緊湊；熱效率高；工作粗暴；要求噴油壓力高。球型燃燒室：靠油膜蒸發(fā)混合，工作柔和，起動(dòng)困難。噴油壓力高U型燃燒室：混合氣形成方式屬于復(fù)合式；采用單孔軸針式噴油器；起動(dòng)性好。預(yù)燃室式燃燒室渦流室式燃燒室特點(diǎn)：油壓要求不高；故障少；工作較平穩(wěn)；散熱面積大；油耗高；起動(dòng)性差。分隔式燃燒室柴油機(jī)燃燒室二系統(tǒng)主要部件結(jié)構(gòu)及工作原理柴油濾清器作用：除去柴油中的塵土、水分或其他機(jī)械雜質(zhì),溫度變化及與空氣的接觸過程從柴油中析出少量的石蠟，以降低對(duì)精密偶件的磨損，從而提高功率，降低油耗。

柴油濾清器結(jié)構(gòu)限壓閥出油口蓋進(jìn)油口殼體濾芯中心桿放油螺塞回油口濾清器工作原理：使柴油通過濾紙，將雜質(zhì)過濾，同時(shí)，使流向改變，利用慣性將水滴沉積下來。安裝位置：串聯(lián)在輸油泵和噴油泵之間。單級(jí)柴油濾清器常用柴油濾清器的種類：?jiǎn)渭?jí)柴油濾清器雙級(jí)柴油濾清器雙級(jí)柴油濾清器

第一級(jí)粗濾器（紙質(zhì)濾芯）第二級(jí)細(xì)濾器（航空毛氈及紡綢濾芯）柴油濾清器作用：保證低壓油路中柴油的正常流動(dòng)，克服柴油濾清器和管路中的阻力，并以一定的壓力向噴油泵輸送足夠量的柴油。

輸油量約為柴油機(jī)全負(fù)荷最大耗油量的3～4倍。

結(jié)構(gòu)型式：活塞式、轉(zhuǎn)子式、滑片式、齒輪式等

輸油泵機(jī)械泵總成手油泵總成活塞式輸油泵的組成工作原理進(jìn)油：偏心輪轉(zhuǎn)至滾輪，推滾輪部件、推桿及活塞下行，油泵下腔體積減小，油壓上升，關(guān)閉進(jìn)油閥，推開出油閥，同時(shí)，上腔體積增大，下腔柴油進(jìn)入上腔。出油：偏心輪轉(zhuǎn)離滾輪，活塞彈簧伸張，推活塞上行，上腔體積減小，油壓上升，柴油流向柴油濾清器，同時(shí)，下腔體積增大，產(chǎn)生真空，關(guān)閉出油閥，吸開進(jìn)油閥，柴油進(jìn)入下腔。供油量調(diào)節(jié)輸油量取決于活塞行程大小，當(dāng)供大于需時(shí)，上腔油壓增大，活塞停留在上腔油壓與活塞彈簧力平衡的位置，活塞行程改變，自動(dòng)調(diào)節(jié)供油量。手柄噴油泵凸輪軸偏心輪手油泵進(jìn)油閥進(jìn)油口出油口出油閥推桿挺桿滾輪泵體活塞活塞彈簧AB手油泵工作原理旋開手柄，往復(fù)抽按手油泵活塞,活塞上行時(shí)，將柴油經(jīng)進(jìn)油閥吸入手油泵泵腔，活塞下行時(shí)，進(jìn)油閥關(guān)閉，出油閥開啟，柴油經(jīng)機(jī)械油泵下腔流出。用手油泵上下運(yùn)動(dòng)來泵油清除燃油系統(tǒng)內(nèi)的空氣柴油機(jī)輸油泵（活塞式）功用與型式

功用：將噴油泵供給的高壓柴油，以一定的壓力，呈霧狀噴入燃燒室。型式：目前采用的噴油器都是閉式噴油器，有孔式和軸針式兩種。

要求：

①霧化均勻；②噴射干脆利落；

③無后滴現(xiàn)象；④油束形狀與方向，適應(yīng)燃燒室。噴油器孔式軸針式孔式噴油器適用：直接噴射燃燒室，孔數(shù)1~8個(gè)，孔徑0.2~0.8mm。特點(diǎn)：噴孔的位置和方向與燃燒室形狀相適應(yīng)，以保證油霧直接噴射在球形燃燒室壁上。噴射壓力較高。噴油頭細(xì)長(zhǎng)，噴孔小，加工精度高。

調(diào)壓彈簧調(diào)壓螺釘回油管頂桿噴油器體針閥針閥體進(jìn)油管接頭構(gòu)造：針閥偶件（針閥及針閥體）：高壓油腔、承壓錐面、密封錐面、噴孔等。調(diào)壓裝置：調(diào)壓彈簧、調(diào)壓螺釘護(hù)帽、頂桿等。噴油器體：進(jìn)油管（帶縫隙式濾清器）、回油管接頭、定位銷等。調(diào)壓彈簧調(diào)壓螺釘回油管頂桿噴油器體針閥針閥體進(jìn)油管接頭工作原理噴油：噴油泵泵油→環(huán)形高壓油腔進(jìn)油→（承壓錐面承受油壓推力）針閥上行→密封錐面離座→噴孔噴油。針閥最大升程：針閥關(guān)閉時(shí)其凸肩與針閥體下端面的距離，大小決定噴油量多少。一般為0.4~0.5mm。停噴：噴油泵停止泵油→高壓油腔油壓下降→調(diào)壓彈簧伸張→挺桿推針閥下行→密封錐面落座→噴孔關(guān)閉→不噴油。調(diào)壓彈簧調(diào)壓螺釘回油管頂桿噴油器體針閥針閥體進(jìn)油管接頭回油：少量高壓油經(jīng)針閥偶件間間隙擠上，經(jīng)回油管流回柴油箱或柴油濾清器，潤(rùn)滑、冷卻針閥偶件并防“背壓”增加。調(diào)壓：旋動(dòng)調(diào)壓螺釘或增減墊片，改變調(diào)壓彈簧對(duì)針閥的壓緊力，即可改變噴油壓力。調(diào)壓彈簧調(diào)壓螺釘回油管頂桿噴油器體針閥針閥體進(jìn)油管接頭軸針式噴油器

構(gòu)造：針閥下端的密封錐面以下還向下延伸出一個(gè)軸針，其形狀有倒錐形和圓柱形，軸針伸出噴孔外，使噴孔成為圓環(huán)狀的狹縫。一般只有一個(gè)噴孔,直徑1～3mm，噴油壓力較低12～14MPa。軸針針閥針閥體高壓油腔進(jìn)油道軸針式噴油器特點(diǎn)

(1)不噴油時(shí)針閥關(guān)閉噴孔，使高壓油腔與燃燒室隔開，燃燒氣體不致沖入油腔內(nèi)引起積炭堵塞。

(2)噴孔直徑較大，便于加工且不易堵塞。

(3)針閥在油壓達(dá)到一定壓力時(shí)開啟，供油停止時(shí)，又在彈簧作用下立即關(guān)閉，因此，噴油開始和停止都干脆利落，沒有滴油現(xiàn)象。

(4)不能滿足對(duì)噴油質(zhì)量有特殊要求的燃燒室的需要。柴油機(jī)噴油器功用按照發(fā)動(dòng)機(jī)的工作順序，負(fù)荷大小，定時(shí)、定量、定壓地向噴油器輸送高壓柴油。

分類①柱塞式噴油泵②噴油泵-噴油器③轉(zhuǎn)子分配式噴油泵（VE）噴油泵柱塞式噴油泵的基本結(jié)構(gòu)與工作原理泵體部分分泵油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)輸油泵調(diào)速器泵體分泵驅(qū)動(dòng)軸柴油機(jī)上與缸數(shù)相等的每組泵油機(jī)構(gòu)組成：柱塞偶件、柱塞彈簧及座、出油閥偶件、出油閥彈簧、出油閥壓緊座、減容體等。1、分泵（1）柱塞偶件的結(jié)構(gòu)組成：柱塞及柱塞套①柱塞和柱塞套是一對(duì)精密偶件，經(jīng)配對(duì)研磨后不能互換，要求有高的精度和光潔度和好的耐磨性，其配合間隙為0.002～0.003mm。②柱塞頭部圓柱面上切有斜槽，并通過徑向孔、軸向孔與頂部相通，其目的是改變循環(huán)供油量；柱塞套上制有進(jìn)、回油孔，均與泵上體內(nèi)低壓油腔相通，柱塞套裝入泵上體后，應(yīng)用定位螺釘定位。③柱塞頭部斜槽的位置不同，改變供油量的方法也不同。柱塞柱塞套柱塞偶件進(jìn)油過程：柱塞下行，當(dāng)柱塞把柱塞套上的進(jìn)油孔打開后，柴油經(jīng)油孔進(jìn)入泵油室。供油過程：柱塞上行關(guān)閉進(jìn)油孔后，泵油室內(nèi)的油壓迅速升高，推開出油閥，高壓柴油經(jīng)出油閥進(jìn)入高壓油管?；赜瓦^程：柱塞繼續(xù)上行，當(dāng)柱塞上的斜槽與回油孔相通時(shí)，高壓油經(jīng)回油孔流回低壓油腔，出油閥關(guān)閉，供油結(jié)束。（2）噴油泵的泵油過程（3）出油閥偶件的結(jié)構(gòu)組成：出油閥及座、出油閥彈簧、減壓環(huán)帶等。①出油閥和出油閥座也是一對(duì)精密偶件，配對(duì)研磨后不能互換，其配合間隙為0.01。②出油閥是一個(gè)單向閥，在彈簧壓力作用下，閥上部圓錐面與閥座嚴(yán)密配合。③出油閥下部呈十字?jǐn)嗝?，既能?dǎo)向，又能通過柴油。出油閥的錐面下有一個(gè)小的圓柱面，稱為減壓環(huán)帶。出油閥出油閥及座減壓環(huán)帶（4）出油閥工作原理①噴油泵停止供油，泵腔油壓小于出油閥彈簧力與高壓油管殘余油壓之和時(shí)，出油閥被緊壓在閥座上，防止柴油回流。并保持高壓油管一定的殘余油壓。②柱塞上行壓油時(shí)，泵腔油壓大于出油閥彈簧力與高壓油管殘余油壓之和后，閥密封錐面先離座，隨后減壓環(huán)帶離開座孔，打開高壓油路，這樣，供油通路一開啟，油壓和噴射即可達(dá)理想值。③柱塞開始回油，泵腔油壓迅速下降，出油閥下行落座，減壓環(huán)帶先進(jìn)入座孔，隔斷高壓油路，隨后閥密封錐面落座，這樣，閥讓開的容積，使高壓油管油壓迅速降低，噴油器立即停止噴油。減壓環(huán)帶作用：使噴油器噴油迅速，停油干脆，防止噴油器噴前噴后滴漏。2、油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)作用：根據(jù)柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷變化，相應(yīng)地轉(zhuǎn)動(dòng)柱塞改變供油有效行程，并保證各缸供油量均勻一致。分類：撥叉式、齒條齒圈式供油拉桿拔叉調(diào)節(jié)臂柱塞拔叉式組成及力傳遞：拉桿移動(dòng)—撥叉移動(dòng)—調(diào)節(jié)臂轉(zhuǎn)動(dòng)—柱塞轉(zhuǎn)動(dòng)。各缸供油量調(diào)整：改變撥叉在供油拉桿上的位置。拔叉式油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)齒條齒圈式油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)組成及力傳遞：齒條移動(dòng)—齒圈轉(zhuǎn)動(dòng)—傳動(dòng)套筒轉(zhuǎn)動(dòng)—柱塞轉(zhuǎn)動(dòng)。各缸供油量的調(diào)整：松開齒圈的緊固螺釘，轉(zhuǎn)動(dòng)傳動(dòng)套筒，帶動(dòng)柱塞相對(duì)齒圈轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，再將齒圈固定。齒條齒圈式齒條齒圈滾輪傳動(dòng)部件：滾輪、滾輪架、（墊塊）凸輪軸(按作功順序排列凸輪)滾輪式挺桿凸輪軸改變挺桿高度，可以改變供油提前角。3、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由凸輪軸和滾輪體總成組成。噴油泵凸輪軸是曲軸通過齒輪驅(qū)動(dòng)的，曲軸轉(zhuǎn)兩圈，各缸噴油一次，凸輪軸只需轉(zhuǎn)一圈就噴油一次，二者速比為2﹕1。hh滾輪調(diào)整螺釘滾輪架調(diào)整墊塊h值增大，供油提前角即增大；擰入螺釘，h值減小，供油提前角即減小。4、泵體功用：是噴油泵的基體。類型：分體式和整體式兩種。潤(rùn)滑方式：獨(dú)立潤(rùn)滑和壓力潤(rùn)滑兩種。

(1)泵體上制有孔穴，以安裝分泵；

(2)泵體上有縱向油道，即柱塞套外低壓油腔；油道一端裝限壓閥；

(3)泵體上有放氣螺釘。

(4)泵體下端的凸輪室裝有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的潤(rùn)滑油。功用調(diào)速器是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷變化而自動(dòng)調(diào)節(jié)供油量，從而保證發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在很小的范圍內(nèi)變化,穩(wěn)定怠速，防止超速。噴油泵的速度特性

當(dāng)油量調(diào)節(jié)拉桿位置一定時(shí)，供油量隨轉(zhuǎn)速升高而增加，隨轉(zhuǎn)速下降而減少。轉(zhuǎn)速↑節(jié)流作用大滲漏油量少始點(diǎn)提前終點(diǎn)落后供油量↑轉(zhuǎn)速↓節(jié)流作用小滲漏油量多始點(diǎn)落后終點(diǎn)提前供油量↓調(diào)速器影響：轉(zhuǎn)速不穩(wěn)高速易飛車怠速易熄火1、按功能分有兩速調(diào)速器、全速調(diào)速器、定速調(diào)速器和綜合調(diào)速器。2、按轉(zhuǎn)速傳感分有氣動(dòng)式調(diào)速器、機(jī)械離心式調(diào)速器和復(fù)合式調(diào)速器。分類兩速調(diào)速器

1、作用

自動(dòng)穩(wěn)定和限制柴油機(jī)最低與最高轉(zhuǎn)速，而在所有中間轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)則由人工控制。

2、結(jié)構(gòu)

油量調(diào)節(jié)拉桿外彈簧座飛錘凸輪軸高速?gòu)椈蓛?nèi)座高速?gòu)椈傻∷購(gòu)椈苫顒?dòng)杠桿調(diào)速杠桿滑動(dòng)軸操縱臂冒煙限制器RQ型兩極調(diào)速器怠速時(shí)，飛錘在凸輪軸后端軸和高速?gòu)椈勺g移動(dòng)，高速?gòu)椈刹黄鹱饔?。怠速轉(zhuǎn)速升高，飛錘外張，油量調(diào)節(jié)拉桿后移，減油。怠速轉(zhuǎn)速降低，飛錘收攏，油量調(diào)節(jié)拉桿前移，加油。怠速起動(dòng)全負(fù)荷中等轉(zhuǎn)速斷油3、工作原理（1）穩(wěn)定怠速RQ型兩極調(diào)速器全負(fù)荷位置當(dāng)轉(zhuǎn)速超過最高額定轉(zhuǎn)速時(shí)，飛錘繼續(xù)外張，同時(shí)壓縮高速?gòu)椈珊偷∷購(gòu)椈?，油量調(diào)節(jié)拉桿向減油的方向移動(dòng)，使轉(zhuǎn)速降低。（2）限制超速RQ型兩極調(diào)速器全負(fù)荷位置飛錘與高速?gòu)椈蓛?nèi)座相抵，不能將高速?gòu)椈蓧嚎s，調(diào)速器不起作用。（3）工作轉(zhuǎn)速1、結(jié)構(gòu)全負(fù)荷油量調(diào)節(jié)螺釘分配柱塞柱塞套調(diào)速杠桿調(diào)速?gòu)椈娠w錘油量調(diào)節(jié)套筒高速螺釘調(diào)速套筒調(diào)速齒輪導(dǎo)桿張力杠桿起動(dòng)杠桿停車手柄怠速螺釘VE泵調(diào)速器結(jié)構(gòu)全速調(diào)速器①起動(dòng)

起動(dòng)開始，飛錘收攏，油門踏板踩到底，調(diào)速杠桿抵高速螺釘，調(diào)速?gòu)椈衫?，起?dòng)彈簧使起動(dòng)杠桿上端和調(diào)速套筒左移到極限位置，并在張力杠桿凸起銷和起動(dòng)杠桿之間出現(xiàn)間隙A，油量調(diào)節(jié)套筒左移至最大供油量位置。2、工作原理VE泵調(diào)速器起動(dòng)工況

②怠速

調(diào)速杠桿抵怠速限位螺釘，調(diào)速?gòu)椈蔁o張力，起動(dòng)彈簧被壓縮，飛錘離心力與怠速?gòu)椈蓮椓ο嗷プ饔谩５∷俎D(zhuǎn)速升高，張力杠桿上端壓縮怠速?gòu)椈捎乙疲土空{(diào)節(jié)套筒左移，供油量減少，反之，相應(yīng)零件運(yùn)動(dòng)方向相反。VE泵調(diào)速器怠速工況

③中速和高速

調(diào)速杠桿抵高速限位螺釘，轉(zhuǎn)速升高，飛錘離心力增大，調(diào)速套筒右移，同時(shí)推動(dòng)起動(dòng)、張力杠桿順時(shí)針擺動(dòng)，油量調(diào)節(jié)套筒左移，供油量減少，轉(zhuǎn)速不再升高。反之亦然。VE泵調(diào)速器中高速工況

④超速

在調(diào)速杠桿處于高速位置時(shí)，如果負(fù)荷突然減小，則轉(zhuǎn)速迅速升高，此時(shí)飛錘離心力迅速增大，調(diào)速套筒右移，推動(dòng)起動(dòng)和張力杠桿以N點(diǎn)為軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，油量調(diào)節(jié)套筒左移，供油量減少。從而防止柴油機(jī)飛車。VE泵調(diào)速器超速工況直列式噴油泵調(diào)速器三柴油機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)

向柴油機(jī)供給新鮮、無灰塵、高密度的空氣，并將氣缸內(nèi)燃燒的廢氣排出。進(jìn)排氣系統(tǒng)主要包括空氣濾清器、空氣加熱器、濾網(wǎng)、進(jìn)氣管、排氣管、排氣制動(dòng)閥、渦輪增壓器等組成。

功用組成空氣濾清器柴油機(jī)空氣濾清器通常包括粗濾和細(xì)濾兩部分?？諝鉃V清器一般使用4000-8000km應(yīng)進(jìn)行除塵；20000-25000km應(yīng)更換濾芯和密封圈。廢氣渦輪增壓器作用：將空氣壓入氣缸，增加充氣量和進(jìn)油量。1、排氣渦輪增壓器工作原理排氣管中冷器壓氣機(jī)殼噴嘴環(huán)渦輪轉(zhuǎn)子軸進(jìn)氣管