《汽車柴油機燃料供給系統(tǒng)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《汽車柴油機燃料供給系統(tǒng)（74頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、,,,第五章 柴油機燃料供給系統(tǒng),學習目標, 掌握柴油機燃油供給系組成及工作原理 理解噴油泵的工作過程 學會柴油機燃油供給系的修理方法 掌握噴油泵和調(diào)速器的調(diào)試方法 理解電控柴油機的基本工作原理,第一節(jié)概 述,柴油機供給系同樣要完成柴油供給和空氣供給以及可燃混合氣的形成、燃燒和廢氣的排出任務。,一、 功用,二、 組成,燃油供給裝置：柴油箱、輸油泵、柴油濾清器、噴油泵、噴油器等。 空氣供給裝置：空氣濾清器、進氣管道。 混合氣形成裝置：燃燒室。 廢氣排出裝置：排氣管道、消音器。,發(fā)火性指柴油的自燃能力；16烷值越高，發(fā)火性越好。 蒸發(fā)性指柴油的汽化能力；其指標由柴油的蒸餾實驗來確定。 粘度決定柴油

2、的流動性；粘度越小，流動性越好。 凝點指柴油冷卻到開始失去流動性的溫度。,三、柴油,1、使用性能指標,2、分類,按其所含重餾分的多少分為重柴油和輕柴油。,3、牌號,根據(jù)凝點編定。如10號、0號、-10號、-20號等,第二節(jié) 可燃混合氣的形成與燃燒室,一、可燃混合氣的形成與燃燒,高溫壓縮空氣,柴油機可燃混合氣的形成和燃燒都是直接在燃燒室內(nèi)進行的。,霧狀柴油,燃 燒,,,噴射,物理化學變化,,持續(xù)噴射,霧狀柴油,,噴射,可燃混合氣形成方法有：空間霧化和油膜蒸發(fā)。,柴油燃燒的主要特點是：,（1）燃料的混合和燃燒是在氣缸內(nèi)進行的。,（2）混合與燃燒的時間很短0.00170.004秒 （氣缸內(nèi)）。,（

3、4）可燃混合氣的形成和燃燒過程是同時、連續(xù) 重疊進行的，即邊噴射，邊混合，邊燃燒。,（3）柴油粘度大，不易揮發(fā)，必須以霧狀噴入。,可燃混合氣的形成與燃燒大體分四個時期,（1）備燃期 從噴油開始開始著火燃燒為止 （2）速燃期 從燃燒開始氣缸內(nèi)出現(xiàn)時為止 （3）緩燃期 從出現(xiàn)出現(xiàn)為止 （4）后燃期 緩燃期以后的燃燒,二、燃燒室,分類： 統(tǒng)一式燃燒室,型,球型,渦流室燃燒室,預燃式燃燒室,分隔式燃燒室,,,第三節(jié) 柴油濾清器,一、作用：,除去柴油中的塵土、水分或其他機械雜質(zhì)和溫度變化及空氣的接觸過程從柴油中析出少量的石蠟，以降低對精密偶件的磨損，從而提高功率，降低油耗。,二、分類,柴油粗濾器,柴油

4、細濾器,,,,,,,,,限壓閥,出油口,蓋,進油口,殼體,濾芯,中心桿,放油螺塞,三、柴油濾清器結(jié)構(gòu),四、兩級柴油濾清器,第一級粗濾器（紙質(zhì)濾芯）,第二級細濾器（航空毛氈及紡綢濾芯）,第四節(jié) 輸 油 泵,一、作用：,保證低壓油路中柴油的正常流動，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。,輸油量約為柴油機全負荷最大耗油量的34倍。,二、結(jié)構(gòu)型式：,活塞式、轉(zhuǎn)子式、滑片式、齒輪式等,三、活塞式輸油泵的組成：,,機械泵總成,,手油泵總成,（1）吸油和壓油行程,偏心輪轉(zhuǎn)過，活塞上行，下腔容積增大，產(chǎn)生真空，進油閥開啟，柴油經(jīng)進油口進入下泵腔。同時，上泵腔容積縮小，壓力增大

5、，出油閥關(guān)閉，上泵腔中的柴油經(jīng)出油口壓出。,,（2）準備壓油行程,偏心輪推動滾輪、挺桿和活塞向下運動，下泵腔油壓增高，進油閥關(guān)閉，出油閥開啟，柴油從下腔流入上腔。,四、活塞式輸油泵工作原理,（4）手油泵工作,,,,,,,,,,,,手柄,噴油泵凸輪軸,偏心輪,手油泵,,進油閥,進油口,出油口,出油閥,推桿,挺桿,滾輪,泵體,活塞,活塞 彈簧,A,B,（3）輸油量的自動調(diào)節(jié),輸油泵供油量大于噴油泵需要量時，上泵腔油壓增高，與活塞彈簧彈力相平衡時，活塞便停止泵油。,輸油泵工作情況示意圖,第五節(jié) 噴 油 泵,一、功用：,按照發(fā)動機的工作順序，負荷大小，定時、定量、定壓地向噴油器輸送高壓柴油。,二、分類

6、：,柱塞式噴油泵 噴油泵- 噴油器 轉(zhuǎn)子分配式噴油泵（VE）,三、A型噴油泵,（一）泵體部分,形式：整體式、可分開式。,A型噴油泵的構(gòu)造,分泵：每個氣缸所對應的 一套柱塞副、出油 閥副等零件組成的 高壓泵油機構(gòu)。 分泵組成：高壓油管接頭、 減容體、出油閥彈簧、 出油閥副、柱塞副、 柱塞彈簧及座、挺桿。,（二）分泵的構(gòu)造 （以柱塞式噴油泵為例）,,精密配合偶件：配合間隙為 0.00150.0025mm 要求：成對使用，不能互換。 拆裝維修時要作好記號。,（1）結(jié)構(gòu),1. 柱塞偶件,柱塞上行,a.從下止點到柱 塞頭部封閉徑 向油孔之前。,b.從柱塞頭部封 閉徑向油孔到

7、柱 塞斜槽露出徑 向孔之前。,c.從柱塞斜槽露出 徑向油孔到柱塞 上行至上止點。,b,,（2）工作原理,a.從上止點到柱 塞斜槽封閉徑 向油孔之前。,c.從柱塞頭部露 出徑向油孔到 運行下止點。,b.從柱塞斜槽封 閉徑向孔到柱 塞頭部露出徑 向油孔之前。,a,b,,柱塞下行,,調(diào)節(jié)供油量方法： 轉(zhuǎn)動柱塞改變hg改變循環(huán)供油量g。 停油：直槽對準油孔。,（3）油量調(diào)節(jié),,,,供油有效行程：柱塞頂面封閉柱塞套徑向油孔至柱塞斜槽露出徑向油孔前柱塞上移的行程，用hg表示。 hg決定了噴油泵每循環(huán)供油量（g）。,,作用：防止燃油倒流，保證供油 迅速，停油干脆。,2. 出油閥偶件,出油閥上升：減壓環(huán)離

8、座孔前，油管內(nèi) 減容增壓，減壓環(huán)離座孔，達噴油壓 力，迅速噴油。,出油閥下落：減壓環(huán)入座孔，切斷油 路，防止燃油倒流，保證下次供油迅 速。減壓環(huán)落座，管內(nèi)增容減壓，停 油干脆，防止二次噴射和滴漏現(xiàn)象。,3.減容器：,出油閥工況：,作用：減小高壓腔的容積，限制出油閥升程。,（四）傳動機構(gòu)驅(qū)動柱塞往復運動,滾輪傳動部件：滾輪、長槽、（墊塊）,,凸輪軸(按作功順序排列凸輪),改變挺桿高度，可以改變供油提前角。,傳動機構(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21。,滾 輪,調(diào)整螺釘,滾輪架,第六節(jié) 轉(zhuǎn)子分配式噴油

9、泵,一、徑向壓縮式分配泵 （略講）,滑片式二級輸油泵； 高壓泵 油量控制閥 供油提前角自動調(diào)節(jié)機構(gòu),1、組成：,2、工作過程：,進油、泵油和配油三個過程。,3、優(yōu)缺點：,零件數(shù)目少，結(jié)構(gòu)緊湊，通用性高，防污性好等優(yōu)點；由于對分配轉(zhuǎn)子和分配套筒、柱塞和柱塞孔的配合精度要求較高，滾柱座結(jié)構(gòu)復雜及內(nèi)凸輪加工不便等缺點。所以近年來已很少應用。,二、軸向壓縮式分配泵（VE泵）,1、結(jié)構(gòu)：,驅(qū)動機構(gòu)；第二級滑片式輸油泵；高壓泵頭； 供油提前角自動調(diào)節(jié)機構(gòu)；調(diào)速器。,高壓泵頭,第二級滑片式輸油泵,供油提前角自動調(diào)節(jié)液壓缸,最大供油量調(diào)節(jié)螺釘,四缸柴油機用VE泵實物圖,六缸柴油機用VE泵實物圖,噴油器,燃油箱

10、,一級膜片式輸油泵,油水分離器,燃油濾清器,回油管,,,,,,平面凸輪盤、滾輪架及滾輪使分配柱塞既轉(zhuǎn)動又軸向移動，滾輪架固定不動；四缸發(fā)動機，分配柱塞轉(zhuǎn)一周，往復運動四次。,2、工作原理,（1）供油過程,當平面凸輪盤的凹下部分轉(zhuǎn)至與滾輪接觸時，柱塞彈簧將分配柱塞向左推移，柱塞腔容積增大。進油槽與柱塞套上的進油孔相通，柴油經(jīng)油道流入柱塞右端腔室和中心油道內(nèi)。,（2）泵油過程,平面凸輪盤凸起部分與滾輪接觸時，分配柱塞邊轉(zhuǎn)邊右移。進油孔關(guān)閉，柱塞腔內(nèi)燃油壓力升高，柱塞上分配孔與柱塞套上的出油孔之一相通，高壓柴油即經(jīng)中心油道、分配孔、出油閥流向噴油器，噴入燃燒室。,（3）停油過程,柱塞在平面凸輪的推動

11、下繼續(xù)右移，左端的泄油孔移出油量調(diào)節(jié)套筒與分配泵內(nèi)腔相通時，柱塞腔內(nèi)的高壓油立即經(jīng)泄油孔流入泵體內(nèi)腔中，柴油壓力立即下降，供油停止。,（4）泵油提前角自動調(diào)節(jié)過程,穩(wěn)定運轉(zhuǎn)時 活塞左右端力相等，處于平衡位置。 轉(zhuǎn)速升高時 二級滑片式輸油泵出口壓力增大，活塞右端壓力增大，活塞左移，帶動滾輪架轉(zhuǎn)動一定角度，供油提前。 轉(zhuǎn)速降低時與前述相反,（5）發(fā)動機停機,起動開關(guān)旋至OFF位置，電磁式斷油器電路斷開，閥門在回位彈簧的作用下關(guān)閉，切斷油路，發(fā)動機停機 。,電磁式斷油器,調(diào)速器是根據(jù)發(fā)動機負荷變化而自動調(diào)節(jié)供油量，從而保證發(fā)動機的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在很小的范圍內(nèi)變化。,二、噴油泵的速度特性： 當油量調(diào)節(jié)

12、拉桿位置一定時，供油量隨轉(zhuǎn)速升高而增加，隨轉(zhuǎn)速下降而減少。,一、功用,第七節(jié) 調(diào)速器,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)速傳感分有氣動式調(diào)速器、機械離心式調(diào)速器和 復合式調(diào)速器。,三、分類：,四、兩速調(diào)速器,1、作用： 自動穩(wěn)定和限制柴油機最低與最高轉(zhuǎn)速，而在所有中間 轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)則由駕駛員控制。,2、結(jié)構(gòu),油量調(diào)節(jié)拉桿,,外彈簧座,,飛錘,,凸輪軸,,高速彈簧內(nèi)座,,高速彈簧,,怠速彈簧,,活動杠桿,,調(diào)速杠桿,,滑動軸,,操縱臂,,冒煙限制器,,RQ型兩極調(diào)速器,怠速時，飛錘在凸輪軸后端軸和高速彈簧座之間移動，高速彈簧不起作用。 怠速轉(zhuǎn)速升高，飛錘

13、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。,,3、工作原理,（1）穩(wěn)定怠速：,,RQ型兩極調(diào)速器全負荷位置,當轉(zhuǎn)速超過最高額定轉(zhuǎn)速時，飛錘繼續(xù)外張，同時壓縮高速彈簧和怠速彈簧， 油量調(diào)節(jié)拉桿向減油的方向移動，使轉(zhuǎn) 速降低。,（2）限制超速：,RQ型兩極調(diào)速器全負荷位置,飛錘與高速彈簧內(nèi)座相抵，不能將高速彈簧壓縮，調(diào)速器不起作用。,（3）工作轉(zhuǎn)速：,1、結(jié)構(gòu),VE泵調(diào)速器結(jié)構(gòu),五、全速調(diào)速器,1.起動 起動開始，飛錘收攏，油門踏板踩到底，調(diào)速杠桿抵高速螺釘，調(diào)速彈簧拉伸，起動彈簧使起動杠桿上端和調(diào)速套筒左移到極限位置，并在張力杠桿凸起銷和起動杠桿之間出現(xiàn)

14、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)速器起動工況,2.怠速 調(diào)速杠桿抵怠速限位螺釘，調(diào)速彈簧無張力，起動彈簧被壓縮，飛錘離心力與怠速彈簧彈力相互作用。怠速轉(zhuǎn)速升高，張力杠桿上端壓縮怠速彈簧右移，油量調(diào)節(jié)套筒左移，供油量減少，反之，相應零件運動方向相反。,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，同時推動起動、張力杠桿順時針擺動，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，如果負荷突然減小，則轉(zhuǎn)速迅速升高，此時飛錘離心力迅速增大，調(diào)速

15、套筒右移，推動起動和張力杠桿以N點為軸順時針轉(zhuǎn)動，油量調(diào)節(jié)套筒左移，供油量減少。從而防止柴油機飛車。,VE泵調(diào)速器超速工況,第八節(jié) 噴油提前角調(diào)節(jié)裝置,一、噴油提前角的概念： 指噴油器開始噴油至活塞到達上止點之間的曲軸轉(zhuǎn)角。,二、噴油器提前角調(diào)節(jié)的原因：,噴油器提前角過大：噴油時氣缸內(nèi)空氣溫度較低，混合氣形 成條件差，備燃期長，工作粗暴。 噴油器提前角過?。捍蟛糠植裼驮谏现裹c以后，活塞處于下 行狀態(tài)時燃燒的，使最高工作壓力降低 ，熱效率顯著下降，發(fā)動機功率下降， 排氣冒白煙。,三、最佳噴油器提前角： 指在轉(zhuǎn)速和供油量一定的條件下，能獲得最大功率及最小燃油消耗

16、率的噴油提前角 。,四、聯(lián)軸器（連接器）,1、功用：用于連接噴油泵凸輪軸與其驅(qū)動軸 。,2、結(jié)構(gòu)：,主動凸緣盤,主動傳動盤,從動傳動圓盤,五、供油提前角自動調(diào)節(jié)器,1、功用：隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速的變化自動改變供油提前角。,2、結(jié)構(gòu)：,調(diào)節(jié)器殼體,飛 塊,從動盤,3、工作原理,靜止狀態(tài),提前狀態(tài),飛塊,滾輪,從動盤,第九節(jié) 噴 油 器,一、功用與型式 1、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。 2、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。 3、要求： 霧化均勻； 噴射干脆利落； 無后滴現(xiàn)象； 油束形狀與方向，適應燃燒室。,,二、孔式噴油器,1、應用： 直接噴射燃

17、燒室，孔數(shù)18個，孔徑0.20.8mm。 2、特點： （1）噴孔的位置和方向與燃燒室形狀相適應，以保證油霧直接噴射在球形燃燒室壁上。 （2）噴射壓力較高。 （3）噴油頭細長，噴孔小，加工精度高。,三、軸針式噴油器,特點： （1）不噴油時針閥關(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）針閥在油壓達到一定壓力時開啟，供油停止時，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）不能滿足對噴油質(zhì)量有特殊要求的燃燒室的需要。,,第十節(jié) PT燃油供給系統(tǒng),一、系統(tǒng)的組成：,柴油箱,濾清器,PT燃油泵,

18、低壓油管,回油管,二、PT燃油泵,1、作用：,在適當壓力下將燃油輸入噴油器； 當柴油機轉(zhuǎn)速、負荷變化時，能相應地改變輸油壓力以得 到所需的循環(huán)供油量； 限制柴油機超速和穩(wěn)定怠速。,2、結(jié)構(gòu)：,齒輪泵，穩(wěn)壓器，濾清器，PTG調(diào)速器，旋轉(zhuǎn)式節(jié)流閥，MVS調(diào)速器等組成。,（了解）,三、噴油器：,1、結(jié)構(gòu)：,進油口,進油量孔,柱塞,回油量孔,計量量孔,回油孔,回位彈簧,2、工作原理：,進油,回油,噴油,停油,,,,,1上進油道 2環(huán)槽 3下進油道 4環(huán)形槽 5計量量孔 6回油量孔 7回油道,第十一節(jié) 廢氣渦輪增壓器,作用：將空氣壓入氣缸，增加充氣量和進油量。,一、排氣渦輪增壓器工作原理,排氣管

19、,,,,中冷器,,壓氣機殼,,噴嘴環(huán),渦輪,轉(zhuǎn)子軸,進氣管,廢氣經(jīng)排氣管進入渦輪 殼的噴嘴環(huán)，壓力和溫度下 降，而速度提高，使渦輪高 速旋轉(zhuǎn)。渦輪帶動壓氣機葉 輪一起旋轉(zhuǎn)。,經(jīng)空氣濾清器后的空氣進入壓氣機，被壓氣機葉輪甩向外緣，使其速度和壓力增加，然后經(jīng)過進口小出口大的擴壓器和壓氣機蝸殼，使氣流的流速下降，壓力升高。,壓力升高比k：指壓氣機的出口與進口壓力之比。,增壓比升高使空氣的溫度隨之升高，空氣密度的增長率會因之下降，并加大了柴油機零件的熱負荷。,加裝中間冷卻器：以降低壓氣機出來的空氣溫度，使充氣密度增大。,二、排氣渦輪增壓器的結(jié)構(gòu),空氣入口,,,,,,,,,排氣出口,潤滑油入口,潤滑油出

20、口,轉(zhuǎn)子軸,壓氣機葉輪,擴壓管,壓氣機殼,渦輪殼,渦輪,推力軸承,轉(zhuǎn)子軸密封套,,三、優(yōu)點,1、在發(fā)動機不需要重大變化的情況下，使功率上升20%50%， 高增壓超過100%； 2、回收一部分廢氣能量，使發(fā)動機的經(jīng)濟性提高3%4%； 3、在高原地區(qū)，可恢復發(fā)動機功率； 4、排氣噪聲相對減少，對減少排氣污染有利； 5、增大轉(zhuǎn)矩，提高汽車裝載質(zhì)量。,四、使用要點：,1、增壓器的全浮動軸承對潤滑油的要求很高，應按照規(guī)定使用 “增壓柴油機機油”或“柴系列機油”； 2、為確保高速下全浮動軸承的潤滑，起動后應怠速運轉(zhuǎn)幾分鐘 ，若欲使發(fā)動機不工作時，要逐漸減少負荷，最后怠速幾分 鐘再停機； 3、定期清洗空氣濾

21、清器，以防止進氣口阻力過大，增壓器性能 惡化。,第十二節(jié)柴油機電子控制燃油噴射系統(tǒng),一、優(yōu)點：,1、具有多功能的自動調(diào)節(jié)性能； 2、減輕重量，縮小尺寸，提高了柴油的緊湊性； 3、部件安裝、連接方便，提高了維修性； 4、具有自診斷、檢測功能。,二、原理與分類,1、原理,與電控汽油噴射系統(tǒng)基本相同。,（學習兼回顧）,2、分類,（1）根據(jù)噴油量的控制,,位置控制 式,時間控制式,（2）由產(chǎn)生高壓油的機構(gòu)不同,,直列泵式 分配泵式 泵噴油器式 單缸式 共軌式,三、柴油機噴油系統(tǒng)的控制,1、直列泵電控噴射系統(tǒng),ECU,電磁閥,時間控制器,噴油泵,電子調(diào)速器,水溫傳感器,加速踏板傳感器,踏板傳感器,暖風開關(guān)和起動開關(guān),2、分配泵電控噴射系統(tǒng),,,ECU,放 大 器,分 油 環(huán),高壓油管,膜片式制動器,廢氣閥,3、泵噴油器電控噴射系統(tǒng),噴油泵,噴油器,電控單元 （電磁閥）,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,,柱塞式噴油泵,,柱塞往復運動,調(diào)節(jié)供油提前角,VE泵,,結(jié)構(gòu)緊湊,只用一個柱塞供油,低壓油腔壓力隨轉(zhuǎn)速變化,供油均勻,體積小、重量輕,調(diào)速器,,兩級,全速,(結(jié)構(gòu)、工作原理）,（了解）,