柴油机燃料喷射与燃烧影响因素
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1-喷油泵柱塞 2-进回油孔 3-出油阀 4-出油阀弹簧 5-压力传感器 6-高压油管 7-压力传感器 8-针阀弹簧 9-喷油器针阀
1．喷油延迟阶段 从喷油泵压出燃油（供油始点）到喷油 器针阀开始抬起（喷油始点）为止，这 一阶段称为喷油延迟阶段。 从供油始点到喷油始点的时间间隔称为喷 油延迟时间，其相应的曲轴转角称喷油延 迟角，即喷油延迟角等于供油提前角减去 喷油提前角。 一般转速升高，喷油延迟角加大；高压 油管加长，压力波由泵端到喷油器端的 传播时间增加，喷油延迟角亦加大。
3
第 章
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柴油机燃油供给系统
2/84
喷油器
回油管
高压油管
燃油滤清器
燃油箱
限压阀 调速器
油水分离器
输油泵
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低压油管 喷油泵
喷油提前器
3.1 燃料的喷射与雾化
柴油机燃油喷射系统包括喷油泵、喷油器 和高压油管，其作用是按柴油机各种工况 的需要，将定量燃料在适当的时刻，以合 理的空间形态喷入燃烧室，即对燃油的数 量或喷油的持续时间、喷油时刻和油束的 空间形态三方面实行有效的控制，这对混 合气形成以及燃烧过程的有效组织有着重 要的作用。
柱塞式喷油泵，其供油量 的多少大体上是与柱塞有 效排量和减压容积之差成 正比例的，如果减压容积 能随转速的提高而增加， 则供油速度特性将变得平 坦。右图中，在出油阀的 尾部上开四条锥形槽，油 槽尺寸向阀顶逐渐减小。
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校正出油阀
2）可变的减压作用
利用出油阀减压带凸缘与出油阀座内孔 的不同间隙可以得到各种不同的减压作 用 。根据不同喷油泵的试验得出喷油特 性，在结构上改变间隙大小，这种减压 方法在所有转速范围内出油阀的升程是 一样的。
油束形状 油束本身的特征可用喷雾锥角、射程及雾 化质量来说明。
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1）喷雾锥角 喷雾锥角与喷油器结构有很大的关系。对 相同的喷油器结构，一般用 来标志油束 的紧密程度。 大说明油束松散， 小说 明油束紧密。
2）油束射程 即油束的贯穿距离， 大小对燃料在燃烧室中
的分布有很大影响。如果燃烧室尺寸小而射程 大，就有较多的燃油喷到燃烧室壁上；反之， 如果过小，则燃料不能很好地分布到燃烧室空 间，燃烧室中的空气得不到充分利用。
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在高速时，由于间隙的节流作用较大（亦即 流体的动力阻力大，出油阀的上、下压差 大），出油阀落座迅速，燃油回流高压油管 的现象不明显，因此基本上完全减压。 在低速时，正好相反，由于节流作用相对较 小，出油阀落座时间相对增长，燃油回流高 压油管的现象比较明显，减压效果削弱，残 余压力升高，因此使每循环的供油量增加。
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转速增高，供油速度加大，使供油开始得更 早而结束得更迟。因此，供油时间随转速上 升而增加，供油量亦随转速上升而增加。这 种油泵特性并不符合发动机转矩曲线的要求。 柴油机的负荷变化是靠改变供油量来实现的， 要求油泵速度特性满足：对一定转速范围 （一般由标定功率时转速起，图中BA段）， 供油量应随转速的降低而较快增加，以提高 柴油机适应阻力变化的能力。
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3.1.3供油规律和喷油规律 供油规律是单位时间内（或1°喷油泵凸轮 轴转角内）喷油泵的供油量随时间（或喷 油泵凸轮转角）的变化关系。 喷油规律是单位时间内（或1°喷油泵凸轮 轴转角内）喷油器喷入燃烧室内的燃油量随 时间（或喷油泵凸轮转角）的变化关系。
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供油规律与喷油规律的区别 ： 1.供油始点与喷油始点不同； 2.喷油持续时间较供油持续时间长； 3.最大喷油速率较最大供油速率低； 4.曲线形状有一定的变化。
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柱塞泵的泵油原理
进油 柱塞下行，进油孔开
压油 柱塞上行，进油孔关
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回油 柱塞上行，回油孔开
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3.1.1喷油泵速度特性及其校正
当喷油泵油量控 制机构（拉杆） 位置固定时，每 循环的供油量随 转速变化的关系 称为喷油泵的速 度特性。
柱塞式喷油泵速度特性
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为使现用柱塞式喷油 泵的速度特性符合上 述要求，必须将其做 适当改进，加装校正 装置。其作用是当发 动机在标定工况下工 作时，如果转速因外 界阻力矩不断增加而 下降，喷油泵能自动 增加循环供油量，以 增大低速时转矩，提 高转矩储备系数。
最佳喷油泵速度特性
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1．出油阀校正 1）可变减压容积
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可变减压作用在不同间隙时的供油速度特性 随序号加大间隙逐渐变大
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2．弹簧校正
弹簧校正器工作原理
1-油量调节拉杆;2-推力盘;3-托板;4-油量调整螺钉; 5-固定螺母;6-挡头;7-校正弹簧座;8-校正弹簧。
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3.1.2燃料喷射过程
喷油过程 a)喷油系统结构 b)喷油过程
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理论上，当柱塞上端面关闭进油孔时才开 始压油。而实际上当柱塞上端面还未完全 关闭进油孔时，由于流通截面很小而时间 极短，被柱塞挤压的燃油来不及通过油孔 流出，压油已经开始使出油阀提早开启。 供油终了时，在回油孔开启若干开度内， 由于这种节流作用，泵油室中燃油不能立 即流出，仍维持较高压力，油泵继续供油， 出油口自发延迟关闭。
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3.1.4喷油的雾化及油束wenku.baidu.com性
将燃油分散成细粒的过程为燃油的喷雾或雾化， 可以大大增加燃料蒸发的表面积，增加燃料与 氧接触的机会，以达到迅速混合的目的。
1．油束的形成及特性
燃料以很高的压力（10~20MPa）和很高的速 度（100~300m／s）从喷油器的喷孔喷出， 在高速流动时所产生的内部扰动及气缸中空 气阻力的作用下，被粉碎成细小的油粒，这 种大小不同的油粒所组成的圆锥体叫做油束 （或称为喷注）。 25/84
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2．主喷射阶段 从喷油始点到喷油器端压力开始急剧下降 时为止，这一阶段称为主喷射阶段。 绝大部分燃油是在这一阶段喷入气缸的， 其时间长短主要与柱塞有效行程（即柴油 机负荷）有关，其次，也受高压系统容积、 出油阀减压作用等因素的影响。
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3．滴漏阶段 从喷油器端压力开始急剧下降到针阀完全 落座（喷油终点）为止，这一阶段称为滴 漏阶段。 这期间还有少量燃油从喷孔喷出，由于 喷油压力降低，燃油雾化不良，这一阶 段喷射的燃油容易导致燃烧不完全，易 生成积炭并堵塞喷孔，甚至排气冒烟。
1-喷油泵柱塞 2-进回油孔 3-出油阀 4-出油阀弹簧 5-压力传感器 6-高压油管 7-压力传感器 8-针阀弹簧 9-喷油器针阀
1．喷油延迟阶段 从喷油泵压出燃油（供油始点）到喷油 器针阀开始抬起（喷油始点）为止，这 一阶段称为喷油延迟阶段。 从供油始点到喷油始点的时间间隔称为喷 油延迟时间，其相应的曲轴转角称喷油延 迟角，即喷油延迟角等于供油提前角减去 喷油提前角。 一般转速升高，喷油延迟角加大；高压 油管加长，压力波由泵端到喷油器端的 传播时间增加，喷油延迟角亦加大。
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第 章
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柴油机燃油供给系统
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喷油器
回油管
高压油管
燃油滤清器
燃油箱
限压阀 调速器
油水分离器
输油泵
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低压油管 喷油泵
喷油提前器
3.1 燃料的喷射与雾化
柴油机燃油喷射系统包括喷油泵、喷油器 和高压油管，其作用是按柴油机各种工况 的需要，将定量燃料在适当的时刻，以合 理的空间形态喷入燃烧室，即对燃油的数 量或喷油的持续时间、喷油时刻和油束的 空间形态三方面实行有效的控制，这对混 合气形成以及燃烧过程的有效组织有着重 要的作用。
柱塞式喷油泵，其供油量 的多少大体上是与柱塞有 效排量和减压容积之差成 正比例的，如果减压容积 能随转速的提高而增加， 则供油速度特性将变得平 坦。右图中，在出油阀的 尾部上开四条锥形槽，油 槽尺寸向阀顶逐渐减小。
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校正出油阀
2）可变的减压作用
利用出油阀减压带凸缘与出油阀座内孔 的不同间隙可以得到各种不同的减压作 用 。根据不同喷油泵的试验得出喷油特 性，在结构上改变间隙大小，这种减压 方法在所有转速范围内出油阀的升程是 一样的。
油束形状 油束本身的特征可用喷雾锥角、射程及雾 化质量来说明。
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1）喷雾锥角 喷雾锥角与喷油器结构有很大的关系。对 相同的喷油器结构，一般用 来标志油束 的紧密程度。 大说明油束松散， 小说 明油束紧密。
2）油束射程 即油束的贯穿距离， 大小对燃料在燃烧室中
的分布有很大影响。如果燃烧室尺寸小而射程 大，就有较多的燃油喷到燃烧室壁上；反之， 如果过小，则燃料不能很好地分布到燃烧室空 间，燃烧室中的空气得不到充分利用。
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在高速时，由于间隙的节流作用较大（亦即 流体的动力阻力大，出油阀的上、下压差 大），出油阀落座迅速，燃油回流高压油管 的现象不明显，因此基本上完全减压。 在低速时，正好相反，由于节流作用相对较 小，出油阀落座时间相对增长，燃油回流高 压油管的现象比较明显，减压效果削弱，残 余压力升高，因此使每循环的供油量增加。
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转速增高，供油速度加大，使供油开始得更 早而结束得更迟。因此，供油时间随转速上 升而增加，供油量亦随转速上升而增加。这 种油泵特性并不符合发动机转矩曲线的要求。 柴油机的负荷变化是靠改变供油量来实现的， 要求油泵速度特性满足：对一定转速范围 （一般由标定功率时转速起，图中BA段）， 供油量应随转速的降低而较快增加，以提高 柴油机适应阻力变化的能力。
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3.1.3供油规律和喷油规律 供油规律是单位时间内（或1°喷油泵凸轮 轴转角内）喷油泵的供油量随时间（或喷 油泵凸轮转角）的变化关系。 喷油规律是单位时间内（或1°喷油泵凸轮 轴转角内）喷油器喷入燃烧室内的燃油量随 时间（或喷油泵凸轮转角）的变化关系。
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供油规律与喷油规律的区别 ： 1.供油始点与喷油始点不同； 2.喷油持续时间较供油持续时间长； 3.最大喷油速率较最大供油速率低； 4.曲线形状有一定的变化。
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柱塞泵的泵油原理
进油 柱塞下行，进油孔开
压油 柱塞上行，进油孔关
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回油 柱塞上行，回油孔开
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3.1.1喷油泵速度特性及其校正
当喷油泵油量控 制机构（拉杆） 位置固定时，每 循环的供油量随 转速变化的关系 称为喷油泵的速 度特性。
柱塞式喷油泵速度特性
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为使现用柱塞式喷油 泵的速度特性符合上 述要求，必须将其做 适当改进，加装校正 装置。其作用是当发 动机在标定工况下工 作时，如果转速因外 界阻力矩不断增加而 下降，喷油泵能自动 增加循环供油量，以 增大低速时转矩，提 高转矩储备系数。
最佳喷油泵速度特性
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1．出油阀校正 1）可变减压容积
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可变减压作用在不同间隙时的供油速度特性 随序号加大间隙逐渐变大
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2．弹簧校正
弹簧校正器工作原理
1-油量调节拉杆;2-推力盘;3-托板;4-油量调整螺钉; 5-固定螺母;6-挡头;7-校正弹簧座;8-校正弹簧。
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3.1.2燃料喷射过程
喷油过程 a)喷油系统结构 b)喷油过程
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理论上，当柱塞上端面关闭进油孔时才开 始压油。而实际上当柱塞上端面还未完全 关闭进油孔时，由于流通截面很小而时间 极短，被柱塞挤压的燃油来不及通过油孔 流出，压油已经开始使出油阀提早开启。 供油终了时，在回油孔开启若干开度内， 由于这种节流作用，泵油室中燃油不能立 即流出，仍维持较高压力，油泵继续供油， 出油口自发延迟关闭。
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3.1.4喷油的雾化及油束wenku.baidu.com性
将燃油分散成细粒的过程为燃油的喷雾或雾化， 可以大大增加燃料蒸发的表面积，增加燃料与 氧接触的机会，以达到迅速混合的目的。
1．油束的形成及特性
燃料以很高的压力（10~20MPa）和很高的速 度（100~300m／s）从喷油器的喷孔喷出， 在高速流动时所产生的内部扰动及气缸中空 气阻力的作用下，被粉碎成细小的油粒，这 种大小不同的油粒所组成的圆锥体叫做油束 （或称为喷注）。 25/84
20/84
2．主喷射阶段 从喷油始点到喷油器端压力开始急剧下降 时为止，这一阶段称为主喷射阶段。 绝大部分燃油是在这一阶段喷入气缸的， 其时间长短主要与柱塞有效行程（即柴油 机负荷）有关，其次，也受高压系统容积、 出油阀减压作用等因素的影响。
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3．滴漏阶段 从喷油器端压力开始急剧下降到针阀完全 落座（喷油终点）为止，这一阶段称为滴 漏阶段。 这期间还有少量燃油从喷孔喷出，由于 喷油压力降低，燃油雾化不良，这一阶 段喷射的燃油容易导致燃烧不完全，易 生成积炭并堵塞喷孔，甚至排气冒烟。