柴油机燃料供给系统
柴油机燃料供给系统的组成
柴油机燃料供给系统的组成
一、引言
柴油机是一种内燃机，它的燃料供给系统是保证其正常运转的重要组成部分。
本文将详细介绍柴油机燃料供给系统的组成，包括燃油箱、进油管路、燃油泵、喷油器等各个方面。
二、燃油箱
燃油箱是储存柴油的地方，通常位于车辆后部或侧面。
其主要构成部分有箱体、进气口、排气管和浮子式液位计等。
在使用过程中，应定期检查液位计，保证柴油充足，并清洁过滤网。
三、进油管路
进油管路是将储存于燃油箱中的柴油输送到发动机内部的重要通道。
它主要由进气口、输送管道和滤清器等组成。
其中滤清器可以过滤掉杂质和水分，以保证柴油质量纯净。
四、高压泵
高压泵是将柴油加压并输送至喷嘴的关键设备。
它主要由凸轮轴驱动装置和泵体两部分组成。
在工作时，凸轮轴带动柱塞运动，使泵体内的柴油加压并输送至喷嘴。
五、喷嘴
喷嘴是将高压柴油雾化并喷入气缸内的装置。
它主要由针阀、喷孔和
电磁铁等组成。
在工作时，电磁铁控制针阀的开启和关闭，使高压柴
油经过喷孔雾化成细小颗粒，并进入气缸内进行燃烧。
六、调速器
调速器是控制发动机转速和功率输出的装置。
它主要由手柄、连杆和
调节机构等组成。
在工作时，通过手柄控制连杆运动，从而改变高压
泵中柱塞的行程长度，进而控制发动机转速和功率输出。
七、结论
综上所述，柴油机燃料供给系统是保证其正常运转的重要组成部分。
它包括燃油箱、进油管路、高压泵、喷嘴和调速器等各个方面。
只有
各部分协同工作，才能保证发动机正常运转，并提高其效率和可靠性。
柴油机燃油供给系统
第四章 柴油机燃油供给系统 第二节柴油机可燃混合气的形成与燃烧室
（1）“ω”型燃烧室 特点：结构简单、紧凑，散热面积小，热效率高，经济性较好， 启动性能好。喷射压力要求高，常采用喷孔小的多孔喷油器，对柴 油的清洁度要求高，工作比较粗暴。 喷油压力18－25KPa，喷孔0.25－0.4mm，4－8个喷孔。 （2）球形燃烧室 特点：与“ω”型燃烧室相比，发动机工作比较柔和，但启动比较 困难。 喷油压力17－22KPa，单孔直径0.5－0.7mm，双孔直径0.3－ 0.5mm。
第四章 柴油机燃油供给系统 第四节 喷油泵
②出油阀偶件 出油阀偶件包括出油阀和出油阀座，它的功用 是出油、断油和断油后迅速降低高压油管的剩余压力，使喷油 器迅速停止供油而不出现滴漏现象。
第四章 柴油机燃油供给系统 第四节 喷油泵
（2）油量调节机构 油量调节机构的功用是根据柴油机工 况的变化来改变喷油泵的拨叉式油量调节机构 ③球销式油量调节机构
第四章 柴油机燃油供给系统 第三节 喷油器
第四章 柴油机燃油供给系统 第三节 喷油器
二、轴针式喷油器
轴针式喷油器通常用于分开式燃 烧室，一般轴针式喷油其只有一个喷 孔，喷孔的直径为1至3 mm。
第四章 柴油机燃油供给系统 第三节 喷油器
第四章 柴油机燃油供给系统 第三节 喷油器
三、燃油的喷雾
第四章 柴油机燃油供给系统 第二节柴油机可燃混合气的形成与燃烧室
柴油机燃油供给系的要求： （1） 可燃混合气浓度适中 （2）喷射压力必须足够高 （3）柴油喷射系统的喷油规律应与燃烧过程相对应 （4）在燃烧室内组织较强的空气涡流运动
二、柴油机燃烧室
按结构型式，柴油机燃烧室可分为两大类：统一式燃烧 室和分隔式燃烧室。 1. 统一式燃烧室
第七章 柴油机燃料供给系
第七章柴油机燃料供给系1、教学目的：了解柴油机混合器形成、燃烧室结构特点；掌握喷油器的作用机理，喷油泵柱塞副、出油阀副的结构；掌握调速器的作用原理及分类。
2、教学内容：（1）概述（2）燃烧室（3）喷油器（4）喷油泵（5）调速器3、教学方法：课堂教学、作业练习、课后答疑4、教学过程：一、柴油机燃油系统组成及燃料1、作用柴油机供给系根据柴油机不同工作情况的要求，将一定量的燃油（柴油）压力适当提高，并按规定时间以一定的规律喷入气缸，使之与空气混合形成良好的可燃混合气，在高温下自行燃烧、作功，而后将废气排出。
2、组成与工作原理柴油机燃料系由供油装置、进排气装置和燃烧室等部分组成。
供油装置由柴油箱、输油泵、低压油管、柴油滤清器、喷油泵、高压油管、喷油器和回油管等组成，如图7-1所示。
柴油箱贮有经过沉淀和滤清的柴油。
输油泵通过进油管将柴油从油箱中吸出，并提高到一定的压力送往柴油滤清器，柴油滤清器滤去杂质后流进喷油泵的低压油腔。
喷油泵工作时，燃油从低压油腔进入高压泵腔内并提高压力，打开出油阀经高压油管和喷油器，以一定的压力喷入燃烧室与空气混合形成可燃混合气而燃烧作功。
整个供油系统可分为两条油路。
一条是从柴油箱到喷油泵入口，这段油路中的油压一般为 0.15 ～0.3MPa，称为低压油路。
低压油路用以向喷油泵提供清洁的柴油。
为保证喷油泵有充分的燃料供应，要求输油泵的供油量大于喷油泵供油量，所以始终有多余的燃油从喷油泵回油管流回油箱。
另一条是从喷油泵到喷油器，其油压一般在 10MPa以上（现在有的柴油机喷油压力高到 20MPa以上），这段油路称为高压油路。
其作用是增大柴油压力，使柴油通过喷油器呈雾状喷入燃烧室，与空气混合形成可燃混合气。
由喷油器针阀偶件的缝隙渗漏的燃油经回油管流回油箱。
为了在发动机起动时排除整个油路中的空气，将柴油充满喷油泵的低压油腔，在输油泵上装有手动输油泵（有的柴油机还装有电动燃油泵）。
发动机的活塞位于上止点时，其顶部与气缸盖底面的空间构成燃烧室。
第六章：柴油机燃料供给系统
柴油及其使用性能
汽车构造
2)蒸发性：指柴油蒸发汽化的能力，用柴油馏出 某一百分比的温度范围即馏程和闪点表示。比如， 50％馏出温度即柴油馏出50％的温度，此温度越 低，柴油的蒸发性越好，混合气形成速度就越快， 易完全燃烧。但蒸发性过高，则会使全部柴油迅 速燃烧，缸内压力急剧升高，柴油机工作粗暴。 闪点低，蒸发性好。
空间雾化混合
油雾的形成 燃料以高压、高速从喷油器以 圆锥形的油束喷出，由于受到 高密度空气的摩擦阻力作用， 被分裂为许多油线进而成为油粒。
空气的运动促进混合 将燃油喷成雾状油束是混合气 形成的第一步，其次是使油粒
分布得更均匀。
汽车构造
空间雾化混合
汽车构造
最有效的措施：空气运动 多采用两种办法:（l）使进气产生涡流;（2）产生挤压涡流
油膜蒸发混合
它是将柴油喷向球形油膜燃 烧室的壁面上,在强烈地空气 涡流作用下,燃油的大部分 (95%)形成油膜.由于油束贯 穿空气和室壁的反射,必然有 少量油粒（5％）悬浮在空间， 形成着火源。油膜在热能作 用下，逐层蒸发、逐层卷走、 逐层燃烧，产生了燃气涡流， 其燃烧速度是前期慢、后期 快，使燃烧过程加速进行到 终点。
混合气的形成（空间雾化混合或油膜蒸发混合）、 点火和燃烧方式不同于汽油机;
柴油机的a＞1，燃烧充分，排气污染小；
柴油机的喷油泵与喷嘴制造精度要求高，所以成本 较高;
柴油机工作粗暴，振动噪声大；柴油不易蒸发，冬 季冷车时起动困难;
排气噪声大，颗粒排放严重，废气中含SO2多
柴油及其使用性能
柴油机燃油供给系
4、凝点：当温度下降使柴油失去流动性能时的温度。经柴油的牌号 以凝点来标记。
凝点－10℃ 牌号为10号柴油； 凝点－20℃ 牌号为20号柴油
凝点－35℃ 牌号为35号柴油； 凝点＋10℃ 牌号为＋10号，
注意：柴油的选用应按最低环境温度高出凝点5℃以上来。
拖拉机汽车学
柴油机燃油与供给系的组成
二、柴油机燃油供给系的功用与要求 1、功用 是根据柴油机的工作顺序，定时、定量、定压地将雾化良 好的清洁柴油喷入汽缸，与经过压缩的空气形成良好的可燃混合气而 自行着火燃烧。
拖拉机汽车学
拖拉机汽车学
喷油器
四、工作过程： 五、喷油器的检查调整 1、喷油压力的检调：喷油压力值一般为10～22MPa 。可通过调整弹簧预紧力
柴油所含烃分子的碳原子数由16到23，含碳量为87%，含氢量12%，氧 0.4%。热值10150大卡。
其中自燃性较好的为正十六烷。所谓十六烷值 十六烷值高则起动性好，工作柔和。
指柴油的自燃性，
2、蒸发性：以50%、90%、95%所示温度来衡量。最好在250~350℃范 围，蒸发性好，易燃烧完全。
3、粘度：粘度大，自润性好，但雾化差。
拖拉机汽车学
柴油机混合气的形成与燃烧
五、柴油机燃烧室 （一）分隔式燃烧室主要由主燃 烧室（活塞顶部）和副燃烧室（ 气缸盖上）组成。常见的如图： 1、涡流室燃烧室 2、预燃室燃烧室
（二）直喷式燃烧室 是由活塞顶部凹坑组 成。常见的如图： 1、W型燃烧室 2、球型燃烧室
拖拉机汽车学
柴油机混合气的形成与燃烧
2、要求 ：
1）供油量应与柴油机工况相适应，各循环供油量和各缸供油量应 均匀，且能在一定范围内随负荷的变化而自动调节供油量。
第5章-柴油机燃油供给系
工作原理： （油压） 承压锥面 密封锥面
注意两点：
针阀与针阀体之间的配合间隙应恰 当（0.002~0.003mm）（过大，则漏油 使油压下降；过小则不能自由滑动）
喷油器进油管接头处 防止细小杂物阻塞喷孔
（2） 轴针式喷油器
用于对喷雾要求不
高的分隔式燃烧室
工作原理与孔式的 高
相同，只是结构不同。 压
轴针伸出喷孔外，
油 腔
使喷孔称为圆环状的
狭缝，喷柱呈空心的
柱形或锥形。
★喷油的多少由轴
针的升程和形状决定。
承压锥面
轴针
密封锥面
特点：
1.在针阀密封锥面以下有一段轴针，穿过阀 体上的喷孔稍突出阀体之外，使喷孔成圆 环形，喷出空心油柱；
2.只有一个喷孔，喷孔孔径大（1~3mm）， 易加工；
3.喷油特性好，喷油量前后期少，中期多
出油阀体—密封锥面、十字截 面、减压环带
出油阀座—内密封锥面、内圆 柱面
出油阀弹簧
出油阀锥面 （轴向密封锥面）
减压环带 （径向密封锥面）
出油阀座
尾端铣有四个直槽， 作为出油通道
出油阀工况：
出油阀上升：减压环离座孔前，油管内 减容增压，减压环离座孔，达喷油压 力，迅速喷油。
出油阀下落：减压环入座孔，切断油 路，防止燃油倒流，保证下次供油迅 速。减压环落座，管内增容减压，停 油干脆，防止二次喷射和滴漏现象。
3. 喷油泵（高压油泵）
一、功用： （柴油机的心脏）
根据发动机的运行工况和气缸工作顺序， 以一定规律定压、定时、定量的向喷油器输 送高压燃油。
二、要求：
1）各缸供油量相等
2）各缸供油提前角相等，持续角一致 3）供油次序与发火顺序一致 4）能迅速停止供油，防止发生滴漏现象。
柴油机燃料供给系
由于混合气先在辅助燃烧室燃烧后主燃
烧室再燃烧，发动机工作柔和，排气污染小。
但分隔式燃烧室散热损失和节流损失较大，启
动性和经济性较差，必须用更高的压缩比而且 要在辅助燃烧室中安装启动电热塞。涡流室和 预燃室多用于小型高速柴油机上，缸径一般在 l00mm以下。
5.3 喷油器
5.3.1 喷油器的结构与工作原理
5-13 轴针式喷油器
1-针阀 2-针阀体 3-密封锥面 4-轴针
图5-14 轴针式喷油器的喷油
轴针式喷油器喷孔直径一般在1～3mm 范围内，喷油压力为10～14Mpa。喷孔直 径大，加工方便。工作时由于轴针在喷孔 内往复运动，能清除喷孔中的积炭和杂物， 工作可靠。它适用于涡流室式燃烧室和预 燃室式燃烧室。
图5-37 柴油机喷油泵连接器
1-连接盘 2、5、8、11、13-螺钉 3、6、9、12、14-垫圈 4、10-钢片组 7-十字架
安装时要求驱动端与喷油泵凸 轮轴端中心线同心度不大于0.3mm， 摆角不大于0.5°，伸长或压缩误差 不大于±0.5mm。
5.7.1 输油泵
输油泵的作用是将燃油从油箱内把 燃油吸出，经燃油滤清器滤清后输送至喷 油泵足够数量及一定压力的燃油。输油泵 有活塞式、膜片式、齿轮式和叶片式等几 种。活塞式输油泵由于工作可靠，目前广 泛应用，CA6110型柴油机均采用该输油 泵，如图5-41所示。
4.第四阶段为后燃期在此期间，压力和温 度均降低。 由于柴油的蒸发性和流动性较差，且柴油 机混合气形成时间极短，使得柴油难以在燃烧 前彻底雾化蒸发并同空气均匀混合，即柴油机 可燃混合气的品质较差。因此，柴油机采用较 大的过量空气系数，使喷入气缸的柴油能够燃 烧得比较完全。
为改善混合气形成条件，不致出现太长的 备燃期，保证柴油机工作柔和，除了选用十六 烷值较高的柴油，采用较高的压缩比（15～ 22），以提高气缸内空气温度，促进柴油蒸发 等，还要求喷油器必须有足够的压力，一般在 10MPa以上，以利于柴油的雾化。此外，在燃 烧室内形成强烈的空气运动，促进柴油与空气 的均匀混合。
发动机组成部分-柴油机燃料供给系统组成介绍
• 柴油机燃料供给系的功用是完成燃料的储 存、滤清和输送工作，按柴油机各种不同工 况的要求，定时、定量、定压并以一定的喷 油质量喷入燃烧室，使其与空气迅速而良好 地混合和燃烧，最后使废气排入大气。
二、柴油机燃料供给 系的组成与工作过程
1. 组成
• 由柴油箱、输油泵、低压油管、滤清器、喷油泵、高 压油管和喷油器及回油管等组成。 回油
第7-6 调速器
一、喷油泵的速度特性
• 喷油泵的速度特性是指供油拉杆位置 不变时，喷油泵每一个循环供油量（Δｇ） 随转速变化的规律。
产生喷油泵速度特性的原因：
• 1、柱塞运动速度增加时，柱塞套筒上的 进回油孔的节流作用，产生早喷晚停， 因此，即使供油拉杆位置不变，随着转 速的升高，每一循环的供油量Δｇ也在逐 渐增加。
柴油箱
输油泵 滤清器滤清器 喷油泵
喷油器
2. 工作过程
• 3.回油回路：
• 由于输油泵的供油量比 喷油泵的最大喷油量大 3～4倍，为了保持进入喷 油泵进油室内的油压稳定， 喷油泵进油室的一端装有 限压阀（又称溢流阀）， 大量多余的燃油经限压阀 和回油管流回输油泵的进 口或直接流回柴油箱。喷 油器工作间隙漏泄的极少 数柴油也经回油管流回柴 油箱。
4 ．涡流室式燃烧室
• 1）结构特点： • 缸盖上布置有涡流室，
涡流室占燃烧室总容积的 50-80%，活塞上凹形成主 燃烧室，涡流室与主燃烧 室间有一个或几个小孔径 相通。此小孔与涡流室相 切。
5.球形油膜燃烧室
• 1）结构特点： • 缸盖下平面是平
的，活塞顶部下凹 呈球形。
第５－３ 喷油器
一、作用：
四）分泵驱动机构
1 ．分泵驱动机构的作用
柴油发动机燃油供给系统5.1
1.孔式喷油器
用于直喷式燃烧室。
调压螺钉
调压弹簧
回油管
锁紧螺帽
● 结构：如图示。
针阀偶件（针阀及针阀体）： 缝隙滤芯 高压油腔、承压锥面、密封锥面、 喷孔等。 调压装置：调压弹簧、调压 进油管 螺钉、锁紧螺帽、顶杆等。 接头 喷油器体： 油道 进油管（带缝 隙式滤清器）、 螺套
喷油器体 顶杆
回油管。
项目6 柴油发动机燃油供给系统
【能力目标】
1.学会对喷油器、喷油泵、调速器、输油 泵等的拆装和检修。 2.熟悉柴油机供油正时的检查与调整。
任务1
认识柴油机燃供系统
一、柴油机燃供系的功用与组成
1. 功用：储存、滤清柴油；提高油压，高压喷油、 雾化，可燃混合气形成，燃烧做功后将废气排出。
2.组成：主要由燃油供给、空气供给、混合气形 成、废气排放等四套装臵组成。如后图示。 ●燃油供给装置：柴油箱、输油泵、柴油滤清器、 （低、高压）油管、喷油泵、喷油器、回油管等。 ●空气供给装置：空滤器、进气歧管、进气道 （增压器及中冷器）。 ●混合气形成装置：燃烧室。 ●废气排放装置：排气歧管、排气道、消声器。
● 孔式喷油器工作原理 其喷油过程包括：喷油、停喷、回油等。 喷油：发动机工作时，喷油泵输出高压油→环 形高压油腔进油→（承压锥面受推力并克服弹簧压 力）针阀上行→密封锥面离座→喷孔喷油至燃烧室。 停喷：当喷油泵停止泵油→高压油腔油压下降 →调压弹簧伸张→挺杆推动针阀下行→密封锥面落 座→喷孔关闭→停止喷油。 回油：少量高压油经针阀偶件间的间隙挤出→ 经回油管流回柴油箱或柴油滤清器；同时润滑、冷 却针阀偶件并防止“背压”增加。
预燃室式燃烧室
任务1 认识柴油机燃供系统
预燃室式燃烧室工作特点: ■ 利用压缩紊流先预燃。
柴油机燃油供给系统
1.转子式分配泵的结构和工作过程
VE型分配泵主要由驱动机构，二级滑片式输油泵、高压 泵头和电磁式断油阀等部分组成，机械式调速器和液 压式喷油提前器也安装在分配泵体内，如图7. 14、图7. 15所示，驱动轴由柴油机曲轴定时齿轮驱动。驱动轴 带动二级滑片式输油泵转动，并通过调速器驱动齿轮 带动调速器轴旋转。在驱动轴的右端通过联轴器与平 面凸轮盘连接，利用平面凸轮盘上的传动销带动分配 柱塞。柱塞弹簧将分配柱塞压紧在平面凸轮盘上，并 使平面凸轮盘压紧滚轮，滚轮嵌入静止不动的滚轮架 上。当驱动轴旋转时，分配柱塞与平面凸轮盘同步旋 转，同时也按凸轮盘上的凸轮型线沿轴向作往复运动 。
教学要求：掌握柴油机燃料供给系的组成和功用；了解柴 油的性能指标、柴油机可燃混合气的形成及燃烧过程、 柴油机燃烧室的结构类型及特点；掌握低压油路部件的 工作原理及功能；掌握直列式喷油泵及VE分配泵的结 构、泵油原理、供油量及供油时间的调节机理；掌握两 级式调速器和全程式调速器的结构及调速原理；掌握孔 式喷油器和轴针式喷油器的结构及工作原理；了解电控 柴油喷射系统基本类型、结构组成及控制原理。
第7章 柴油机燃油供给系统7.1Biblioteka 柴油机燃料供给系统的组成及 柴油混合气
7.2 低压油路部件 7.3 喷油泵 7.4 调速器 7.5 喷油器 7.6 电控柴油喷射系统
第7章 柴油机燃油供给系统
教学提示：燃料供给系统被称为柴油机的心脏，它的设计 和生产是柴油机产业的关键之一。本章讲解了燃料供给 系统的组成、各组成部分的结构及工作原理，最后就电 控柴油喷射系统进行了探讨，同学们要从宏观上有一个 清晰的认识和掌握。
（3）柴油滤清器
柴油在储存、运输过程中，往 往会混入一些尘土、水分或 其他机械杂质。
柴油机燃料供给系统(PT)
三、柱塞式喷油泵的维修
3．柱塞偶件的检查 （1）检查柱塞有无弯曲、变形、工作面损伤或腐蚀。 （2）滑动试验 （ 3）密封性试验
三、柱塞式喷油泵的维修
4．出油阀偶件的检查 （1）目测检查。 （2）滑动试验。 （3）检查密封锥面密封性。 （4）检查减压环带密封性。如图所示
检查减压环 带密封性
四、喷油泵的调试
柱塞喷油泵短片
柱塞式 喷油泵
§5-5 调速器的构造与维修
一、调速器的功用 根据负荷大小，自动调节供油量，以稳定和限制转速。 二、调速器的构造与工作原理 类型： 机械离心式（应用广泛） 按结构分 气动膜片式 （不讲） 复合式（不讲） 两速式（只在怠速和高速时起作用） 按工作转速范围 全速式（在各种转速下均起作用）
§5-1
概述
•一、柴油机的特点 •1．柴油机的工作特点 •（1）内部形成混合气。 •（2）压缩自燃着火方式。 •2．柴油机的性能特点 •（1）热效率高。柴油机为30~40%，汽油机为20~30%。 •（2）经济性好。燃油消耗率比汽油机约低30%。 •（3）故障少。 •（4）排放污染小。。 •（5）机械负荷和热负荷大。 •（6）燃料供给系结构复杂、精度要求高。 •（7）柴油机的噪声和振动大。
§5-3 活塞式输油泵和柴油滤清器
•二、柴油滤清器的构造与维修 •功用：滤除柴油中的杂质、水分和石蜡。 •安装位置：串联在输油泵和喷油泵之间。 •类型：单级和双级两种。
1．单级柴油滤清器 如图8—8所示
§5-3 活塞式输油泵和柴油滤清器
•2．双级柴油滤清器 •如图8—9所示
柴油滤清器短片
柴油 滤清器
分隔式燃烧室 a）涡流室式 b）预燃室式
§5-3 活塞式输油泵和柴油滤清器
•一、活塞式输油泵的构造 与维修 •1．输油泵功用： •将柴油从油箱内吸出并将 足够量和一定压力的柴油 输送给喷油泵。 •2．输油泵构造 •主要由泵体、活塞、进油 阀、出油阀、和手油泵等 组成，如图8—4所示。
柴油机燃料供给系统
工作原理
柴油机进排气系统 柴油机燃料供给系统的维护与调试 柴油机燃料供给系统常见故障的诊断
一、概述 二、可燃混合气的形成与燃烧室 三、喷油器 四、喷油泵 五、调速器
6.1 概述
1． 功用 柴油机供给系同样要完成柴油供给和空气供给以及可燃混合 气的形成、燃烧和废气的排出任务。
2． 组成 燃油供给装置：柴油箱、输油泵、柴油滤清器、喷油泵、喷 油器等。 空气供给装置：空气滤清器、进气管道。 混合气形成装置：燃烧室。 废气排出装置：排气管道、消音器
3．柴油机的使用性能指标 发火性——指燃油的自燃能力，16烷值越高，发火性越好。 蒸发性——由燃油的蒸馏实验。 粘度——决定燃油的流动性，粘度越小，流动性越好。 凝点——指柴油冷却到开始失去流动性的温度
预燃式燃烧室
统一式燃烧室
ω型燃烧室：形状简 单、易于加工；结构 紧凑；热效率高；工 作粗暴；要求喷油压
力高。
球型燃烧室： 靠油膜蒸发混 合，工作柔和， 起动困难。喷
油压力高
U型燃烧室： 混合气形成方式 属于复合式；采 用单孔轴针式喷 油器；起动性好。
分隔式燃烧室
涡流室式燃烧室
预热室式燃烧室
特点：油压要求不高；故障少； 工作较平稳；散热面积大；油耗 高；起动性差。
进油过程
供油过程
回油过程
6.5调速器
功用：
调速器是根据发动机负荷变化而自动调节供油 量，从而保证发动机的转速稳定在很小的范围 内变化。
分类：
按功能分有两速调速器、全速调速器、定速调 速器和综合调速器 按转速传感分有气动式调速器、机械离心式调 速器和复合式调速器
（3）针阀在油压达到一定压力 时开启，供油停止时，又在弹 簧作用下立即关闭，因此，喷 油开始和停止都干脆利落，没 有滴油现象。
第四章_柴油机燃料供给系统组成
二 柴油机燃油供给系的组成
柴油箱、油管、输油泵、柴油滤清器、喷油泵、调速器和喷油器等组 成。
三、柴油机的特点
1、热效率高、经济性好、故障少。 2、混合气形成、点火和燃烧方式不同于汽
油机。 3、排气污染小。 4、结构复杂，质量大，制造成本高。 5、排气噪声大。
四、柴油
1、发火性：指柴油的自燃能力。（十六烷值） 2、蒸发性：指柴油蒸发汽化的能力。 3、粘 度：表示柴油稀稠程度和流动难
柴油发动机的燃烧室与喷油器
型燃烧室 球形燃烧室
统一式燃烧室
孔式喷油器
涡流室式燃烧室 预燃室式燃烧室
分隔式燃烧室
轴针式喷油器
一、孔式喷油器
应用： 直接喷射燃烧室， 孔数1～8个，孔径 0.25～0.80mm
结构：进油管接头、 喷油器体、针阀偶 件、顶杆、调压弹 簧、回油管接头
调压螺栓 进油管
调压弹簧
前角。 供油提前角：喷油泵开始向高压油管供油的时刻，用活塞在上止点前相应的曲轴转
角表示。 喷油提前角；喷油器开始向燃烧室喷射柴油的时刻，也用活塞在上止点前相应的曲
铀转角表示。 3．喷油质量 喷入的柴油油束应与燃烧室配合良好。油束的雾化应符合燃烧室的要求，
同时还应喷射干脆，避免后滴漏现象。 4．喷油规律 是指喷油过程中每单位时间或单位喷油泵凸轮轴转角的喷油量(又称喷油速
（4）补燃期(或后燃期)
从燃气最高温度点（D）开始直到燃 烧过程结束点（E），称为补燃期。
这一时期，虽然不喷油，但仍有一少 部分柴油没有燃烧完，随着活塞下行 继续燃烧。后燃期没有明显的界限， 有时甚至延长到排气冲程还在燃烧。 后燃期放出的热量不能充分利用来作 功，很大一部分热量将通过缸壁散至 冷却水中，或随废气排出，使发动机 过热，排气温度升高，造成发动机动 力性下降，经济性下降。 因此，要 尽可能地缩短后燃期。
汽车构造与拆装(上册)25单元5 柴油机燃料供给系统
图2-5-7 预燃室式燃烧室
项目一 柴油机燃料供给系统的结构和工作原理
电热塞结构如图2-5-8所示。在起动前先通电预热分隔式燃烧室的副 燃烧室，使起动着火容易，起动后断电。在电阻丝表面镀上一层具有一 定绝缘性、传热性好、耐高温的氧化镁或氧化铝。电热塞温度为600～ 900℃，因此能很快地将副燃烧室预热。
项目一 柴油机燃料供给系统的结构和工作原理
图2-5-1 装有柱塞式喷油泵的燃油供给装置示意图
项目一 柴油机燃料供给系统的结构和工作原理
图2-5-2所示为装有转子分配式喷油泵的柴油机燃油供给装置示意图， 它是由凸轮驱动的一级输油泵将燃油从燃油箱内吸出后产生一定的压力， 通过燃油滤清器滤清后输送到二级输油泵，再由二级输油泵将压力提高 到40～50kPa后输送到分配泵，由分配泵将压力进一步提高到50MPa以 上，并按发动机工作顺序将高压燃油送到各个汽缸的喷油器喷入燃烧室， 多余的燃油流回燃油箱。
项目一 柴油机燃料供给系统的结构和工作原理
2．柴油的选用 汽车柴油机应选用十六烷值较高、蒸发性较好、凝点和黏度合适、 不含水分和机械杂质的柴油。 柴油按其所含重馏分的多少分为重柴油和轻柴油。汽车用柴油机都 是高转速的，因此，应采用轻柴油。我国汽车用轻柴油的牌号是根据凝 点编订的，常见的柴油牌号和选用原则见表2-5-1。
项目一 柴油机燃料供给系统的结构和工作原理
图2-5-3 电子控制泵喷嘴燃油系统
项目一 柴油机燃料供给系统的结构和工作原理
二、柴油
1．柴油的使用性能指标 柴油是由石油中提炼出来的碳氢化合物，其中各成分质量分别是碳 87%、氢12.6%、氧0.4%。柴油的使用性能指标主要是发火性、蒸发性、 黏度和凝点。 （1）发火性。发火性是指柴油的自燃能力。柴油机工作时，柴油被 喷入燃烧室后，并非立即着火燃烧，而要经过一段时间的物理和化学准 备，这个准备时间称为备燃期。备燃期过长，在燃烧开始前燃烧室内积 存的柴油过多，致使燃烧开始后汽缸内压力升高过快，使柴油机工作粗 暴；反之，备燃期短，会使发动机工作柔和，而且可在较低温度下发火， 有利于起动。柴油的发火性用十六烷值表示，十六烷值越高，发火性越 好。但十六烷值过高的柴油喷入燃烧室后，还来不及与空气充分混合就 着火，使柴油在高温下裂解分离出大量的游离碳，造成油耗、烟度上升。 因此，一般汽车用柴油的十六烷值应在40～50范围内。
柴油机燃料供给系统
柴油机燃料供给系统柴油发动机是以柴油为燃料的发动机.本章重点研究的是柴油发动机的燃料供给系统，将对系统的组成、工作原理、主要零部件构造,常见故障诊断与排除、电控系统简介等几方面加以介绍。
第一节柴油机燃料供给系统的组成和工作原理学习目标1。
了解柴油机的功用和组成2。
掌握燃烧室的结构和特点一、柴油机燃料供给系统的组成1。
功用⑴完成燃料的储存、滤清和输送工作；⑵根据不同工况的要求以一定压力及喷油质量，将燃油定时定量的喷入燃烧室,与空气迅速形成良好的混合气并燃烧；⑶根据柴油机的负荷变化自动调节循环供油量,以保证柴油机的稳定运转,尤其是稳定怠速，限制超速；⑷将燃烧后的废气从气缸中导出并排入大气中。
2.组成如图7-1所示，柴油机燃料供给系由空气供给装置、燃油供给装置、混合气形成装置、废弃排出装置四部分组成.⑴空气供给装置：由空气滤清器、进气管道等组成，有的还有增压器；⑵燃油供给装置:由喷油泵、喷油器、调速器、柴油箱、输油泵、油水分离器、柴油滤清器、喷油提前器高、低压油管等辅助装置；⑶混合气形成装置：燃烧室；⑷废气排出装置：由排气管道及排气消声器组成。
图7-1柴油机燃料供给系统1一低压油管；2一柴油滤清器;3一喷油泵；4一输油泵;5一柴油箱；6一回油管;7一喷油器；8一高压油管当柴油机工作时，输油泵从燃油箱吸出柴油，经油水分离器除去柴油中的水分，再经柴油滤清器滤除柴油中的杂质，然后输入喷油泵。
在喷油泵内，柴油经过增压和计量之后，经高压油管供入喷油器，最后通过喷油器将柴油喷入燃烧室。
喷油泵前端装有喷油提前器，后端与调速器组成一体。
输油泵供给的多余柴油及喷油器顶部的回油均经回油管返回燃油箱。
3.燃烧室（1)定义:当活塞到达上止点时，气缸盖和活塞顶组成的密闭空间称为燃烧室。
（2)分类:分统一式燃烧室和分隔式燃烧室两大类。
统一式燃烧室由凹顶活塞顶部与气缸盖底部所包围的单一内腔，几乎全部容积都在活塞顶面上。
燃油自喷油器直接喷射到燃烧室中，借喷出油注的形状和燃烧室形状的匹配,以及燃烧室内空气涡流运动，迅速形成混合气。
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柴油机燃料供给系统
一、柴油机燃油系的功用
（1）向柴油机提供工作过程所需的燃料。
（2）滤除燃油内的机械杂质、尘土和水分，以保持所有机件正常工作。
（3）按照柴油机的工作顺序和规定的喷油提前角，
将一定数量的柴油，以一定的压力喷入各个气缸内。
（4）按一定的喷油规律和喷雾质量喷入燃烧室，以保证可燃混合气的形成。
燃料供给系最主要的作用是输送燃油
二、柴油机燃油系的组成部分
燃油供给装置有柴油箱、输油泵、柴油滤清器、喷油泵、喷油器等。
空气供给装置：空气滤清器、进气管道。
混合气形成装置：燃烧室。
废气排出装置：排气管道、消音器。
这个是柴油机燃料供给系的组成图
这是一个简单的燃油供给系统中的油路构造
下面看下各组成部分详图
这是一个排气管
这是直接喷射式的燃烧室
这是分割式的燃烧室
这是一个油箱
这是输油泵
这是喷油泵
这是柴油滤清器
这是喷油器
这是高压油管
三、柴油机的工作过程
油油箱在这个部位用来储存燃油
燃油从油箱出来后到达油水分离器
把燃油中的一些水分过滤掉
然后再到输油泵输油泵是保证柴油在低压油路内循环
并供应足够数量及一定压力的燃油给喷油泵
然后再到喷油泵部分将油从低压转换成高压
高压的燃油出来后到燃油滤清器
经燃油滤清器到喷油器
喷油器喷油后
多余的燃油再通过回油管流回油箱
低压油路：从柴油箱到喷油泵入口的这段油路中的油压是由输油泵建立的，而输油泵的出油压力一般为0.15MPa(兆帕)～0.3Mpa，这段油路称为低压油路。
高压油路：从喷油泵到喷油器这段油路中的油压是由喷油泵建立的，一般在10Mpa(兆帕)以上，故这段油路称为高压油路。
回油回路：由于输油泵的供油量比喷油泵的最大喷油量大3～4倍，为了保持进入喷油泵进油室内的油压稳定，喷油泵进油室的一端装有限压阀（又称溢流阀），大量多余的燃油经限压阀和回油管流回输油泵的进口或直接流回柴油箱。
喷油器工作间隙泄漏的极少数柴油也经回油管流回柴油箱。
四、可燃混合气的形成与燃烧
柴油机可燃混合气的形成和燃烧都是直接在燃烧室内进行的。
柴油机在工作时吸入柴油机气缸内的空气
因活塞的运动而受到较高程度的压缩达到500～700℃的高温
然后将燃油以雾状喷入高温空气中
与高温空气混合形成可燃混合气
自动着火燃烧
燃烧中释放的能量作用在活塞顶面上
推动活塞并通过连杆和曲轴转换为旋转的机械功
这就是柴油机的工作过程
可燃混合气形成方法有：空间雾化和油膜蒸发
(一)空间雾化混合方式
将柴油喷向燃烧室的空间，形成雾状混合物，再在空间蒸发形成混合气。
1．油雾形成
燃料以高压、高速从喷油器以圆锥形的油束喷出。
2．空气运动促进混合
使油粒分布得更均匀，最有效的措施是使空气运动，多采用两种方法。
1）使进气产生涡流：
利用弱涡流切向进气道或强涡流螺旋进气道，
可以在进气行程中使空气绕气缸轴线旋转运动。
2）产生挤压涡流：利用活塞顶部的特殊形状，
在压缩过程中和膨胀行程开始时，使空气在燃烧室中产生强烈的旋转运动，
它存在于上止点附近，持续时间较短转速愈高，
涡流也愈强，气流对油束的吹散作用也愈大。
此外，空气涡流运动还可以加速火焰的传播，促使燃烧及早地结束。
(二)油膜蒸发混合方式
它是将柴油喷向燃烧室的壁面上，燃油的大部分（95％）形成油膜。
由于油束贯穿空气和室壁的反射，有少量油粒（5％）悬浮在空间，形成着火源。
油膜在空间火源的热能作用下，逐层蒸发、逐层卷走、逐层燃烧，
产生了燃气涡流，其燃烧速度是前期慢、后期快，使燃烧过程加速进行到终点。
我们对比一下这两种可燃混合气形成方法
空间雾化混合的混合过程
靠柴油喷到燃烧室空间内，与空气直接混合，其混合不均匀，燃烧粗暴。
它的提高方法有1.喷油束与燃烧室形状相适应。
2.室内空气运动涡流好，以促进混合。
而油膜蒸发混合的混合过程是
柴油喷到室壁上，5％先形成混合气燃烧，
其燃烧温度再促使油膜挥发，从而促进形成混合气。
它的提高方法是
燃烧室形状应有利于油膜的形成，面积大，以促进其挥发，同时燃烧室形状应有利于形成旋转气流，以使气体混合均匀。
还有这两种方式混合使用，成为复合式
以空间雾化为主，效果较好！
五、燃混合气的形成与燃烧大
大体分四个时期
（1）备燃期Ⅰ
从喷油开始→开始着火燃烧为止
（2）速燃期Ⅱ
从燃烧开始→气缸内出现最大压力时为止
（3）缓燃期Ⅲ
从最大压力出现→最高温度出现为止
（4）后燃期Ⅳ
缓燃期以后的燃烧
（1）备燃期Ⅰ（滞燃期）
从喷油开始到开始着火燃烧为止
喷入气缸中的雾状柴油并不能马上着火燃烧，气缸中的气体温度，虽然已高于柴油的自燃点，但柴油的温度不能马上升高到自燃点，要经过一段物理和化学的准备过程。
柴油在高温空气的影响下，吸收热量，温度升高，逐层蒸发而形成油气，向四周扩散并与空气均匀混合（物理变化）。
随着柴油温度升高，少量的柴油分子首先分解，并与空气中的氧分子进行化学反应，具备着火条件而着火，形成了火源中心，为燃烧作好了准备。
这一时期很短，一般仅为0.0007～0.003 秒。
（2）速燃期Ⅱ
从燃烧开始到气缸内出现最高燃烧压力时为止，火源中心已经形成，已准备好了的混合气迅速燃烧，在这一阶段由于喷入的柴油几乎同时着火燃烧，而且是在活塞接近上止点，气缸工作容积很小的情况下进行燃烧的，因此，气缸内的压力P 迅速增加,温度升高很快。
（3）缓燃期Ⅲ
从气缸内出现最高压力的C点，到出现最高温度的D点，这一阶段喷油器继续喷油，由于燃烧室内的温度和压力都高，柴油的物理和化学准备时间很短，几乎是边喷射边燃烧。
但因为气缸中氧气减少，废气增多，燃烧速度逐渐减慢，气缸容积增大。
所以气缸内压力略有下降，温度达到最高值，通常喷油器已结束喷油。
（4）后燃期Ⅳ
缓燃期以后的燃烧，这一时期，虽然不喷油，但仍有一少部分柴油没有燃烧完，随着活塞下行继续燃烧。
后燃期没有明显的界限，有时甚至延长到排气冲程还在燃烧。
后燃期放出的热量不能充分利用来作功，很大一部分热量将通过缸壁散至冷却水中，或随废气排出，使发动机过热，排气温度升高，造成发动机动力性下降，经济性下降。
因此，要尽可能地缩短后燃期。
综上所述，要使燃烧过程进行得好，混合气形成的好环是关键，所以对混合气形成的要求如下：
①必须要有足够的空气量和适当的柴油量
因为柴油燃烧放出热量是由于柴油和空气中的氧气在一定温度和压力条件下产生化学作用的结果，所以空气与柴油是放热的两个重要因素。
空气量与柴油量比例不同，所形成的可燃混合气的成分也就不同，一般要求：α=1.3～1.5
α过大，混合气过稀，燃烧速度慢，散发热量多
α过小，混合气过浓，燃烧不完全，油耗增加，冒黑烟，经济性变坏。
可见α是影响发动机功率和油耗的重要因素。
②喷油时刻要准确，混合气形成的规律应合适
气缸中燃烧过程的主要放热阶段应该是上止点稍后，容积小可得到较高的压力，热效率高，热损失小，所以要求喷油时刻要准确。
喷油过早，过晚对发动机工作都是不利的。
过早：混合气提前形成，并在活塞到达上止点前像爆炸似的同时着火燃烧，结果给正在上行的活塞造成一个短时间阻力，并严重“敲缸”工作粗暴。
过迟：混合气在活塞下行时才开始形成和燃烧，结果燃烧空间增大，从气缸壁面传走的热量增加，造成发动机过热，燃烧压力降低（P↓）气体压力推动活塞的效果减小，甚至有可能使部分混合气来不及燃烧而随废气排出去。
最好的喷油时刻与燃烧室的型式和发动机转速有关，对于一定结构的发动机在规定转速下，可通过试验找到一个功率大，油耗低的最好喷油时刻，通常用曲轴距活塞到达上止点的转角表示，称为喷油提前角。
③喷油质量应与燃烧室形状相适应，形成均匀的混合气。
雾化良好：喷油泵和喷油器的喷射质量应与燃烧室相适应。
燃烧室的形状：空气产生相应流动来促进混合。
④气流的搅动，燃料的性能
燃烧室的形状，切向进气，形成涡流，有利于混合，柴油的16烷值高，则自燃
点低，备燃期短。
六、燃烧室
燃烧室的分类有统一式燃烧室和分隔式燃烧室
其中统一式燃烧室也称直接喷射燃室
统一式燃烧室分为ω型和球型
分隔式燃烧室
分为涡流室燃烧室和预燃式燃烧室
燃烧室是由主燃烧室和副燃烧室组成
直接喷射燃室ω型
它的优点是形状简单，结构紧凑
螺旋进气道空气涡流运动，燃烧室与水套接触面积小，
散热少，可减少热损失，热效率高，经济性较好。
它的缺点是工作粗暴，喷射压力高17～22MPa，制造困难，喷孔易堵。
球形燃烧室采用螺旋进气道，油膜蒸发方式混合.
它的优点是工作柔和，噪音小，又叫轻声发动机。
它的缺点是起动困难，螺旋形进气道，结构复杂，制造困难。
分隔式燃烧室中预燃室燃烧室盖上有预燃室，
预燃室与主燃室有通道，活塞为平顶。
它的优点是对喷油的雾化质量要求不高，运转平稳，燃烧噪音小。
它的缺点：流动损失和散热损失
大，经济性较差，起动性也
较差，为保证冷起动，多装有电热塞。
涡流室式燃烧室它的优点是工作柔和，
空气利用率较高，喷射压力也较低12～14 MPa。
它的缺点是热损失大，经济性差，起动困难。
本节课讲解完毕。