第五章：柴油機燃料供給系

課程內(nèi)容

第五章：柴油機燃料供給系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

第五章：柴油機燃料供給系【知識目標(biāo)】1、熟悉噴油泵的功用及對噴油泵的要求；2、掌握柱塞式噴油泵的組成、構(gòu)造及工作原理；3、了解分配泵的組成、構(gòu)造及工作原理。4、熟悉兩極及全程調(diào)速器的功用、構(gòu)造及工作原理；5、了解油量校正調(diào)節(jié)裝置的工作原理。6、熟悉輸油泵的功用、構(gòu)造及工作原理；7、了解供油提前角自動調(diào)節(jié)裝置的工作原理。第五章：柴油機燃料供給系

第一節(jié)概述

第二節(jié)柴油機可燃混合氣的形成和燃燒室

第三節(jié)噴油器

第四節(jié)噴油泵

第五節(jié)調(diào)速器第六節(jié)汽車排氣凈化5.1概述

一、柴油機燃料系的組成

1、功用：按要求，定時、定量、高壓噴油。

2、組成:

a.燃油供給裝置

包括柴油箱、輸油泵、濾清器、噴油泵、噴油器、油管等。

b.空氣供給裝置

包括空氣濾清器、進(jìn)氣管等。c.混合氣形成裝置

主要是燃燒室。

d.廢氣排出裝置

包括排氣管、排氣消聲器等。

5.1概述5.1概述二、柴油

柴油是從石油中蒸餾提取的碳?xì)浠衔?。柴油的使用性能包括發(fā)火性、蒸發(fā)性、粘度、低溫流動性。

1發(fā)火性表征自燃能力。用十六烷值評價，愈高，發(fā)火性越好。

2蒸發(fā)性評價蒸發(fā)能力。有一定鎦程的餾出溫度有關(guān)，越低，蒸發(fā)性越好。

3粘度評價流動性。粘度小，流動性好。

4低溫流動性用凝點評價，凝點低，低溫流動性好。5.2柴油機混合氣的形成與燃燒室5.2柴油機混合氣的形成與燃燒室

一、可燃混合氣的形成與燃燒1備燃期從噴油始點到燃燒始點的曲軸轉(zhuǎn)角。進(jìn)行燃燒前的一系列物理化學(xué)過程，對整個

燃燒過程起重要作用。2速燃期從燃燒始點到壓力最高點的曲軸轉(zhuǎn)角。燃料迅速燃燒，壓力急劇升高。3緩燃期壓力最高點到溫度最高點的曲軸轉(zhuǎn)角。燃燒速度減緩，但溫度持續(xù)上升。4后燃期最高溫度點到燃油基本燃燒完為止。壓力和溫度均降低。5.2柴油機混合氣的形成與燃燒室二、燃燒室1、統(tǒng)一式（直接噴射式）：由凹形活塞頂與缸蓋底平面所包圍空間。

淺皿形：空間混合為主a.形狀簡單，易于加工；b.結(jié)構(gòu)緊湊，散熱面積??；c.噴射霧化質(zhì)量高，易于啟動；d.噴射開始形成混合氣多，工作較粗暴，e.噴壓要求高

5.2柴油機混合氣的形成與燃燒室ω形：空間混合為主a.與淺皿形近似。b.進(jìn)氣渦流更強，使經(jīng)濟性、啟動性更好。5.2柴油機混合氣的形成與燃燒室球形：油膜蒸發(fā)為主a.工作柔和；b.較高的動力性和經(jīng)濟性；c.起動困難；d.噴壓要求較高。5.2柴油機混合氣的形成與燃燒室淺園柱形：空間混合為主a.結(jié)構(gòu)簡單；b.空間霧化成分較多，改善啟動性；c.噴壓要求較低5.2柴油機混合氣的形成與燃燒室2、分隔式：活塞頂與缸蓋之間分隔成兩個空間?；钊?shù)目臻g為主燃燒室，缸蓋內(nèi)的空間為副燃燒室，兩者有通道相通。渦流室式：a.副室為球形，用于形成渦流b.上半部鑄在缸蓋內(nèi)，下半部用耐熱鋼鑲?cè)隿.通道為切向d.副室占總?cè)紵颐娣e50-80％5.2柴油機混合氣的形成與燃燒室特點：a.進(jìn)氣旋流強，對噴壓要求較低b.適應(yīng)性好c.主燃燒室內(nèi)壓力升高緩慢，工作柔和；d.節(jié)流、散熱面積大，經(jīng)濟性差，啟動困難。5.2柴油機混合氣的形成與燃燒室預(yù)燃室式a.副室用耐熱鋼單獨制成鑲?cè)敫咨w，占總?cè)紵颐娣e25--40％b.有幾個小通道c.混合氣的形成靠壓縮紊流d.工作更柔和。5.2柴油機混合氣的形成與燃燒室5.3噴油器

功用：將柴油霧化成較細(xì)的顆粒，并把它們分布到燃燒室中。分類：孔式噴油器(injectorwithholenozzle)軸針式噴油器5.3噴油器5.3噴油器一、孔式噴油器

主要用于對燃油霧化要求較高的直噴式燃燒室。1結(jié)構(gòu)主要由針閥、針閥體、頂桿、調(diào)壓彈簧、調(diào)壓螺釘、噴油器體等組成。其中針閥和針閥體組成針閥偶件，其配合面作高精度配合，不能互換。針閥上有承壓錐面和密封錐面。2工作原理高壓油作用在承壓錐面上形成對針閥向上的推力，此推力克服彈簧的預(yù)緊力，針閥開啟噴油。5.3噴油器5.3噴油器5.3噴油器二、軸針式噴油器

軸針式燃燒室適于對噴油壓力要求較低的分隔式燃燒室。5.3噴油器5.3噴油器5.4噴油泵5.4噴油泵

一、功用：

定時、定量的向噴油器輸送高壓燃油。

多缸柴油機噴油泵應(yīng)滿足：（1）各缸供油次序符合所要求的發(fā)動機發(fā)火次序；（2）各缸供油量均勻；（3）各缸供油提前角一致；（4）供油能迅速停止。結(jié)構(gòu)型式：柱塞式、轉(zhuǎn)子分配式、噴油泵－噴油器式，柱塞式使用最多。5.4噴油泵二、柱塞式噴油泵的結(jié)構(gòu)與工作原理組成：

分泵

泵體

傳動機構(gòu)

油量調(diào)節(jié)機構(gòu)原理：柱塞和柱塞套精密配合，組成柱塞偶件。出油閥和出油閥座組成出油閥偶件。柱塞在凸輪的驅(qū)動下，在柱塞套內(nèi)作往復(fù)直線運動。柱塞有效行程為柱塞完全封閉柱塞套油孔到柱塞斜槽與柱塞套

油孔接通

的柱塞行程。它的大小決定供油量的多少。5.4噴油泵1、分泵主要包括：柱塞偶件、出油閥偶件、柱塞彈簧、出油閥彈簧、減容器、出油閥壓緊座。5.4噴油泵5.4噴油泵2、油量調(diào)節(jié)機構(gòu)

任務(wù)是根據(jù)柴油機負(fù)荷和轉(zhuǎn)速的變化相應(yīng)改變噴油泵的供油量。5.4噴油泵3、驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動機構(gòu)包括凸輪軸和滾輪傳動部件

5.4噴油泵5.4噴油泵4、泵體泵體是分泵、油量調(diào)節(jié)機構(gòu)、驅(qū)動機構(gòu)的裝配基體。5.4噴油泵5.4噴油泵5、供油提前供油提前角：活塞頂面封閉柱塞套油孔到活塞上止點為止曲軸所轉(zhuǎn)過的角度。最佳供油提前角：在轉(zhuǎn)速和供油量一定條件下，能獲得最大功率和最小燃油消耗率的供油提前角。它隨轉(zhuǎn)速和供油量變化。供油提前角的調(diào)整方法有兩種：（1）改變滾輪傳動部件的高度只調(diào)整單個分泵的供油提前角。（2）改變噴油泵凸輪軸與柴油機曲軸的相對角位置可同時使各分泵的供油提前角作相同數(shù)量的改變。5.4噴油泵5.5調(diào)速器5.5調(diào)速器

一、調(diào)速器的功用及分類1、功用

噴油泵每個工作循環(huán)的供油量主要取決于調(diào)節(jié)拉桿的位置，此外還受到發(fā)動機轉(zhuǎn)速的影響。

噴油泵的速度特性：油量調(diào)節(jié)拉桿位置不變，供油量隨轉(zhuǎn)速變化的關(guān)系。由于油孔的節(jié)流作用，噴油泵的供油量隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速的增大而增大。噴油泵速度特性對工況多變的車用柴油機非常不利。調(diào)速器功用：能根據(jù)柴油機負(fù)荷的變化，自動增減噴油泵的供油量，使柴油機能以

穩(wěn)定轉(zhuǎn)速運行。5.5調(diào)速器2、分類（1）按功能分為：兩速調(diào)速器：僅控制最低和最高轉(zhuǎn)速下的噴油量。全速調(diào)速器：控制從怠速到最高轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)任何轉(zhuǎn)速下的噴油量。定速調(diào)速器：要求工作轉(zhuǎn)速幾乎固定不變。（2）按原理分氣動式：利用膜片感知進(jìn)氣管真空度的變化，自動調(diào)節(jié)供油量。機械離心式：利用噴油泵凸輪軸的旋轉(zhuǎn)，使飛塊產(chǎn)生離心力實現(xiàn)調(diào)速。5.5調(diào)速器二、兩級速調(diào)速器

作用：自動控制噴油泵的供油量，使其怠速穩(wěn)定并防止超速。

工作原理：

⑴起動

起動時供油量比全負(fù)荷再增加20～80％。

加速踏板到底，偏心軸逆轉(zhuǎn)，調(diào)速杠桿以下端為支點，上端向加油方向移動最大。5.5調(diào)速器⑵怠速加速踏板抬起，怠速彈簧壓縮，n一定，P離＝P彈內(nèi)阻↑、n↓、P離↓＜P彈、供油量↑n↑、P離↑＝P彈重錘在高速彈簧下座與重錘座之間；只有怠速彈簧參加工作；根據(jù)重錘離心力與怠速彈簧的不斷平衡，自動控制油量調(diào)節(jié)拉桿，穩(wěn)定怠速。5.5調(diào)速器⑶中間工作轉(zhuǎn)速加速踏板在中間，怠速彈簧壓縮，高速彈簧相抵壓不動，P離＜P彈2根調(diào)速器不起作用。踏板踏下，偏心軸逆轉(zhuǎn)，調(diào)速杠桿以下端為支點帶動拉桿加油；踏板放松，偏心軸順轉(zhuǎn)，調(diào)速杠桿以下端為支點帶動拉桿減油。完全由駕駛員控制油門。5.5調(diào)速器⑷最高轉(zhuǎn)速踏板到底，怠速與高速彈簧壓縮，n一定，P離=P彈負(fù)荷↓、n↑、P離↑＜P彈、供油量↓、n↓、P離↓=P彈高速和怠速彈簧參加工作自動控制供油量防止飛車。5.5調(diào)速器⑸調(diào)整旋擰調(diào)整螺母可同時調(diào)整兩個彈簧的預(yù)緊力，即同時調(diào)整高速和怠速；更換合適剛度的彈簧或適當(dāng)在彈簧下加減墊片可進(jìn)行單獨調(diào)整。5.5調(diào)速器5.6汽車排氣凈化5.6汽車排氣凈化功用減小阻力和降低噪聲，排廢氣類型

單排氣系統(tǒng)雙排氣系統(tǒng)組成

排氣管（包括排氣歧管、總管等）催化轉(zhuǎn)換器5.6汽車排氣凈化一、概述

排氣管排出的廢氣（CO、HC、NOx和顆粒）汽油蒸汽的揮發(fā)（以HC為主）曲軸箱竄氣（以HC為主

）5.6汽車排氣凈化有害排放物CO不完全燃燒的產(chǎn)物，使人頭暈、頭痛甚至死亡NOX以NO、N02為主，產(chǎn)生于燃燒室高溫富氧環(huán)境，導(dǎo)致人肺氣腫HC未燃的燃油和機油，和NOX反映生成03使植物受害，刺激人眼和喉嚨

微粒炭粒、灰分、末燃燃油和潤滑油液態(tài)顆粒，對人的呼吸道有害5.6汽車排氣凈化二、汽油機排氣凈化1、汽油機排氣凈化裝置恒溫進(jìn)氣系統(tǒng)二次空氣噴射系統(tǒng)催化轉(zhuǎn)換器排氣再循環(huán)系統(tǒng)（EGR）強制曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)（PCV）汽油蒸發(fā)控制系統(tǒng)微粒凈化裝置5.6汽車排氣凈化a、恒溫進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)氣導(dǎo)流管排氣歧管熱空氣進(jìn)口控制閥溫控開管空氣濾清器組成由空氣加熱裝置和進(jìn)氣導(dǎo)流管上的控制裝置構(gòu)成應(yīng)用化油器式或節(jié)氣門體噴射式發(fā)動機上作用減少CO和HC排放，改善發(fā)動機低溫運轉(zhuǎn)性能5.6汽車排氣凈化b、二次空氣噴射系統(tǒng)功用將新噴入排氣道或催化轉(zhuǎn)換器，氧化CO和HC為二氧化碳（CO2）和水（H2O）5.6汽車排氣凈化c、催化轉(zhuǎn)換器功用：利用催化劑的作用將排氣中CO、HC、Nox轉(zhuǎn)換為對人體無害的氣體。

5.6汽車排氣凈化d、排氣再循環(huán)系統(tǒng)（EGR）功用：把排出的廢氣回送到進(jìn)氣管，與新鮮混合氣一起再次進(jìn)入氣缸，減少了NOx的生成量。

排氣管進(jìn)氣管EGR閥5.6汽車排氣凈化e、強制曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)（PCV）空氣濾清器曲軸箱PCV閥功用：防止曲軸箱氣體排放到大氣中組成空氣濾清器、空氣軟管曲軸氣體軟管、PCV閥5.6汽車排氣凈化f、汽油蒸發(fā)控制系統(tǒng)功用：將汽油蒸氣收集和儲存在碳罐內(nèi)，送到氣缸內(nèi)燒掉組成：碳罐、氣液分離器氣缸氣液分離器碳罐浮子室5.6汽車排氣凈化炭罐與氣液分離器炭罐由塑料制造，內(nèi)部填充炭顆粒汽油蒸氣進(jìn)入炭罐后被其中的活性炭吸附

氣-液分離器分離液態(tài)汽油和汽油蒸氣，防止液態(tài)汽油流入炭管5.6汽車排氣凈化三、排氣系統(tǒng)類型消聲器催化轉(zhuǎn)換器連通道單排氣系統(tǒng)雙排氣系統(tǒng)5.6汽車排氣凈化a、單排氣系統(tǒng)組成

主消聲器催化轉(zhuǎn)換器后排氣管副消聲器排起歧管5.6汽車排氣凈化b、消聲器功用降低壓力、衰減脈動以消除排氣噪聲材料鍍鋁鋼板、不銹鋼板組成由共振室、膨脹室、管子和、吸聲材料工作原理排氣經(jīng)過管子流入膨脹室，排氣不斷改變流動方向，使噪聲得到削減課后小結(jié)柴油機供給系組成：噴油器、噴油泵、調(diào)速器等。油路：高壓、低壓和回油油路。燃燒室及分類噴油器的組成和結(jié)構(gòu)及工作原理課后小結(jié)驅(qū)動機構(gòu)柱塞偶件油量調(diào)節(jié)機構(gòu)

出油閥偶件柱塞旋轉(zhuǎn)運動柱塞式噴油