第6章 柴油机燃油系统与燃烧
柴油机燃油系统综述
柴油机燃料供给与调节综述摘要：柴油机因其独有的优越性，在我国国民经济各领域应用广泛。
燃油喷射系统作为柴油机的核心部件，直接影响和决定了柴油机技术水平和换代升级，被誉为柴油机的心脏。
本文重点介绍柴油机燃料供给与调节系统的主要结构及工作原理，还介绍了柴油机燃料供给与调节系统的电子控制。
关键词：柴油机、燃料供给与调节、电控1 柴油机燃料供给与调节系统概述柴油机相比于蒸汽机热效率高，经济性好，机动性好，因而对传播有很大的适应性，自问世以后就很快被作为船舶的推进动力。
起初，柴油机用空气喷射燃料，燃料的雾化质量无法的得到保证，并且附属装置庞大笨重，只能用于固定作业。
上世纪初，开始用于船舶。
1905年，制成第一台二冲程船用柴油机。
1922年，德国工程师Robert Bosh 发明了许波泵，使柴油机的用途扩大到汽车、拖拉机等移动机械，许波泵的成功对提高和改善柴油机的性能及各项指标起到了决定性的作用。
20世纪中期增压及增压中冷技术的研发成功，使柴油机性能获得新的飞跃。
20世纪70年代开始，电子技术引入柴油机控制系统，又是柴油机的一次重大技术革命，把柴油机的性能指标提高到一个新的水平。
柴油机是在气缸内部形成混合气，即在活塞接近上止点时，燃料供给与调节系统将燃料以高压、在极短的时间内喷入气缸，实现燃油与空气的混合和燃烧。
因此，对燃料供给与调节系统，无论是在制造与调整精度，还是在与整机的参数匹配方面均有十分严格的要求，为了保证压燃式内燃机在动力性、经济性、排放与噪声等方面达到优良的性能，对其燃料供给与调节系统提出的要求有：（1）能产生足够高的喷油压力，确保雾化、混合气形成和燃烧；（2）对每一个内燃机运转工况，精确控制每循环喷入气缸的燃油量，且喷油量能随工况变化而自动变化。
在工况不变时，各循环之间的喷油且应当一致。
对多缸内燃机而言，各缸的喷油量应当相等；（3）在内燃机所运转的工况范围内，尽可能保持最佳的喷油时刻、喷油持续时间与喷油规律，以保证良好的燃烧并取得优良的综合性能；（4）保证柴油机安全可靠的工作，防止飞车现象发生。
《汽车发动机构造与维修》复习指导书
《汽车发动机构造与维修》复习指导书注：各部分检修内容不作考试重点。
一、各章重点第1章发动机基本工作原理与总体构造重点：1.发动机排量、压缩比2.四冲程发动机工作原理3.柴油机与汽油机的区别、四冲程与二冲程的区别第2章发动机循环与性能重点：1.发动机性能指标（动力性指标、经济性指标）2.发动机性能特性(1)发动机工况(2)速度特性(3)负荷特性3.高速柴油机的理论循环和汽油机的理论循环第3章机体组与曲柄连杆机构重点：1.机体组、活塞组、连杆组、曲轴飞轮组的组成，主要零部件的作用、结构、原理、装配关系2.曲柄连杆机构的拆装、调整，连杆组的检修3.活塞环安装、活塞组拉缸及其控制4.如何检验和校正连杆的弯曲，扭转变形第4章配气机构与换气过程重点：1.配气机构的组成、主要零部件的构造、工作原理、传动关系和调整方法2.配气相位、充气效率的概念3.配气机构的调整（气门间隙、配气相位、气门密封性检验等）第5章化油器式发动机燃油系统与燃烧重点：1.过量空气系数和空燃比2.汽油机各工况对混合气成分的要求3.汽油机的燃烧过程（正常燃烧、不正常燃烧），使用因素对燃烧过程的影响（汽油品质、混合气浓度、点火提前角、转速、负荷等）第6章电控汽油喷射系统重点：1.汽油喷射系统的构成和工作原理，汽油喷射控制方式，燃油压力调节器，喷油器等2.汽油喷射所需传感器的原理与结构，如发动机曲轴位置和转速传感器、节气门位置传感器、空气流量计、爆震传感器、氧传感器等。
第7章柴油机燃油系统与燃烧重点：1.柴油机燃烧过程，使用因素对燃烧过程的影响2.喷油器、喷油泵的功用、基本结构、工作原理与检修，分配式喷油泵的优点3.柴油机的燃烧室，与采用的喷油器第8章进排气系统及排气净化装置重点：1.废气涡轮增压的基本结构与原理2.可变进气歧管技术3.排气净化装置的构造与原理（EGR、二次空气喷射、三元催化转化器）第9章冷却、润滑系统重点：1.冷却系的功用、冷却水循环路线2.冷却系主要元件的结构、工作原理（如节温器、冷却风扇）3.润滑系的功用、油路，润滑方式4.润滑系主要元件的结构、工作原理（机油泵、机油滤清器）第10章发动机的装配、磨合及验收重点：1.发动机装配工艺与技术要求二、复习题及参考答案一、名词解释1、湿式缸套外表面直接与冷却液接触的气缸套。
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
发动机题库
一．填空题。
1. 发动机冒蓝烟是造成的。
2. 正常发动机在常用转速范围内，汽油机机油压力的大致范围是，柴油机机油压力的大致范围是。
二．判断题。
1. 机油变黑说明机油已经变质。 ( )
2. 气缸磨损过大会造成机油消耗过多。 ( )
3. 粗滤器旁通阀只有在滤芯堵塞时才打开。 ( )
4. 离心式细滤器是由齿轮来驱动的。 ( )
第一遍
气缸号
1
3
4
2
可调气门
双
排
不
进
转动曲轴360°，使第四缸处于压缩冲程上止点，按表二松开相应的调整螺钉锁紧螺母，将气门间隙调整到标准值后锁紧螺母。表2：[小黑板展示]
第二遍
气缸号
1
3
4
2
可调气门
不
进
双
排
3.汽油喷射式燃油供给系维修
一．填空题。
1.燃油供给系油压故障有油压过高和油压过低，油压过高的原因是，油压过低的原因是。
4.氧化锆式氧传感器工作时需加热至300度以上，而氧化钛式不需要。 ( )
三．简答题。
1. 氧传感器的常见故障有哪些？将会对发动机性能产生何种影响？
1.氧传感器中毒。2.积碳。3.氧传感器陶瓷碎裂。4.加热器电阻丝烧断。5.氧传感器内部线路断脱。
氧传感器一旦出现故障，将使电子燃油喷射系统的电脑不能得到排气管中氧浓度的信息，因而不能对空燃比进行反馈控制，会使发动机油耗和排气污染增加，发动机出现怠速不稳、缺火、喘振等故障现象。
2.柴油机起动时，排气管冒白烟的故障原因是：、、。
3.柴油机供油提前器的常见故障有、。
二．判断题。
1.柴油机动力不足，排气管冒白色烟雾，一般是柴油中有水。 （ ）
发动机习题
关于习题库的说明汽车构造（上）习题库，仅供同学们复习时作为期末考题的题型进行参考，切勿理解为考试题或者认为是考试范围，希望同学们复习时以教材为主，对照实际汽车的构造实物或结合实习时的实际汽车构造情况，参照习题集，全面、系统地复习，掌握好汽车的基本构造情况，正确掌握概念，理解各部分的工作原理及工作过程，建立汽车构造的正确概念，为后续课程的学习和将来的工作，打下良好的基础。
总论一、填空题1. 现代汽车的类型虽然很多，各类汽车的总体构造有所不同，但它们的基本组成大体都可分为__________、__________、__________和____________四大部分。
二、判断题1、汽车正常行驶过程中所受到的滚动阻力，主要是由于车轮滚动时轮胎与路面的变形产生的，其数值的大小与汽车总重力、轮胎结构和气压以及路面的性质有关。
( )2、只要汽车的驱动力足够大，汽车就能正常行驶。
( )3、如果路面的附着力不够大，汽车可能导致转向失灵。
( )三、简答题1、汽车行驶的条件2、汽车行驶的附着条件四、问答题1.汽车有哪些类型？2.EQ1091、BJ2020、JL6120、CA722代表的是什么类型的汽车？3.汽车行驶过程中的阻力主要有哪些？4.汽车行驶的驱动力与什么有关，什么是附着系数？第一章汽车发动机的工作原理及总体构造一、填空题1、对于六缸四冲程作功顺序为1.5.3.6.2.4的发动机，当一缸位于压缩冲程上止点是，三缸位于 ________行程。
2、四冲程发动机曲轴转二周，活塞在气缸里往复行程________次，进、排气门各开闭_________次，气缸里热能转化为机械能一次。
3、一台汽油发动机通常有_____ _、_____ 两大机构，_________、_________、_________、_________、_________五大系统组成。
4、活塞在下止点时，活塞顶上方的容积叫，用表示，其公式= 。
柴油机燃油系统工作原理
柴油机燃油系统工作原理
柴油机燃油系统是柴油机的重要组成部分，它的正常运行将直接决定柴油机的性能和使用寿命。
因此，掌握柴油机燃油系统的工作原理是必要的。
柴油机燃油系统一般由柴油燃料供应系统及柴油燃烧系统组成。
柴油燃料供应系统主要由燃料泵，滤清器，喷注器，燃料油箱，润滑油箱，油管等部件组成，可把柴油供应到燃烧室中。
柴油燃烧系统主要由燃烧室，压缩机，排气阀及涡轮等部件组成，它的作用是将柴油进行燃烧，产生高温的燃烧气体，并由压缩机得到高压高温的混合气体。
该混合气体经过气门出现遗迹燃烧时，由排气阀排出，工作过程在活塞背面产生做功，驱动做动机转。
柴油机燃油系统的正常星火必须满足几个基本要求，如正确的供油压力，燃料的正确喷射，燃烧的正确温度等等。
正常情况下，正确的供油压力可以确保柴油机有足够的燃料供应，从而保证正常的运行；而且，通过燃料的喷射可以使柴油燃烧更加完善，燃烧温度可以更高一些，从而使柴油机发挥更高的效率。
此外，还可以通过涡轮喷油，在柴油机输出功率时，使柴油机燃烧更均匀，从而提高燃烧温度和柴油机的效率。
由此可见，柴油机燃油系统是柴油机运行中非常重要的组成部分，它的工作原理包括柴油燃料供应系统和柴油燃烧系统，可以确保柴油机的正常运行，并提高柴油机的性能和使用寿命。
柴油机燃油系统的维护也是非常重要的，需要定期检查燃油油量
和燃料系统的各个部件的工作状态，一旦出现问题，应及时采取正确的措施进行修复，以确保柴油机的正常运行。
总之，柴油机燃油系统是柴油机运行中非常重要的部分，深入理解柴油机燃油系统的工作原理，并且能给予适当的维护，可以提高柴油机的使用效率和使用寿命，发挥柴油机的最大性能。
第6章--柴油机燃料供给系统概论
6.2柴油机燃料供给系统的功用及组成 6.燃料的混合和燃烧是在气缸内进行的。 2)混合与燃烧时间很短0.0017～0.004秒。 3)柴油粘度大，不易挥发，必须以雾状喷入。 4)可燃混合气的形成和燃烧过程是同时、连续重叠进行的，
第6章 柴油机燃料供给系统
学习目标
● 掌握柴油机燃油供给系组成及工作原理 ● 理解喷油泵的工作过程 ● 学会柴油机燃油供给系的修理方法 ● 掌握噴油泵和调速器的调试方法 ● 理解电控柴油机的基本工作原理
6.2柴油机燃料供给系统的功用及组成 6.2.1柴油机可燃混合气的形成
1、可燃混合气的形成
柴油机以柴油为燃料，由于柴油的蒸发性和流动性比汽油差，因 此柴油机不像汽油机那样在汽缸外部形成可燃混合气。柴油机的混合 气在汽缸内部形成，即在接近压缩行程终了时，通过喷油器把柴油喷 入汽缸内，与高温、高压空气混合形成可燃混合气，随着温度不断提 高最终自行发火燃烧。因此，混合气的形成时间极短，空间小，而且 存在喷油、蒸发、混合和燃烧重叠进行的过程。
6.2柴油机燃料供给系统的功用及组成 6.2.4柴油机燃油供给系统的组成
1. 燃油供给装置：柴油箱、输油泵、柴油滤清器、喷油泵、 喷油器等。
2. 空气供给装置：空气滤清器、进气管道。 3. 混合气形成装置：燃烧室。 4. 废气排出装置：排气管道、消音器。
6.2柴油机燃料供给系统的功用及组成 6.2.4柴油机燃油供给系统的组成
第6章 柴油机燃料供给系统
6.4柴油机燃料供给系的构造与维修 6.4.1喷油器
1、喷油器的检查与调试 喷油器的检查有以下项目：
汽车电控发动机原理与维修图解教程 第六章 柴油机电控燃油供给系统
执行元件
四、柴油机电控燃油喷射系统的功能
１.燃油喷射控制
喷油量控制
喷油正时控制 喷油速率和供(喷)油规律的
控制 喷油压力的控制
最高转速控制 柴油机低油压保护 增压器工作保护
２.怠速控制 ３.进气控制 ４.增压控制
柴油机的增压控制
５.排放控制 ６.启动控制 ７.巡航控制 ８.故障自诊断和失效保护
废气再循环(ＥＧＲ)控制
第二节 电控直列泵喷射系统
一 第一代电控直列泵
直列式喷油泵的电子控制系统中，在喷油泵方面带有如下电子部件： （1）对喷油量进行电子控制的电子调速器。 （2）对喷油时间进行电子控制的电子提前器。
第一代电子控制直 列式喷油泵的基本 特征，如右图所示。
第一代电控直列式喷油泵
二 第二代电控直列泵（TICS系统）
ECD—V5型分配泵的传感器
（1）电磁溢流阀 电磁溢流阀（如下图）：直接控制 喷油量的，是一种耐高压、具有高 度响应特性的直动式电磁阀。 电磁溢流阀的结构、工作原理，如 右图所示。
电磁溢流阀（SPV）
电磁溢流阀的结构 电磁溢流阀工作原理
（2）定时控制阀 定时控制阀（TCV）安装在喷油泵内，根据计算机送来的信号，适时开启或关闭喷 油泵压力腔和定时活塞低压腔之间的燃油通道。
柴油机高压共轨系统
二、典型电控燃油喷射系统介绍
典型的电控燃油喷射系统: 电控直列泵：如TICS系统，最高喷射压力可达135MPa。 电控分配泵：如VP37、VP44，最高喷射压力可达140MPa。 电控泵喷油器：如博世、德尔福的EUI，最高喷射压力可达220MPa。 电控单体泵：如EUP系统，最高喷射压力可达200MPa以上。 共轨系统：如Caterpillar HEUI系统,博世的CR系统，电装的ECD-U2系统等，最高喷射压力可达180MPa。
6柴油机的混合气形成与燃烧
① 提高过量空气系数 ② 组织气缸内气体运动
二、燃烧过程存在的问题
2．燃烧噪声
产生原因
柴油机的压缩比高，混合气几乎同时燃烧，急 剧升高的压力，直接使燃烧室壁面及活塞、曲 轴等机件受冲击，产生强烈振动，并通过气缸 壁传到外部，从而形成燃烧噪声。
解决措施
缩短滞燃期，减少滞燃期的喷油量，抑 制滞燃期中混合气的形成，是减轻噪声的主 要途径。
柴油机均在α>1的条件下工作，使柴油机容积利用 率这是其比质量，升功率不如汽油机的原因之一。
4、补燃期
定义：是从气缸内出现最高燃烧温度起，到燃烧
基本结束为止的一段时间，以曲轴转角表示。
特点：
时间短促，混合气不太均，对经济性不利。 后燃还增加了有关零部件的热负荷。 补燃期的终点很难准确地确定。
造成二者区别的原因： I. ①燃油的可压缩性，使系统内产生压
力波的传播；高压油管的弹性变形引 起容积的变化； II. ②压力波的往复反射和叠加的作用。
三、不正常喷射现象和穴蚀
（l）二次喷射现象：既在喷射终了喷油器
针阀落座以后，在压力波动的影响下再次升起 喷油的现象。
危害：
①压力低雾化不良，燃烧不完全，碳 烟增多，易引起喷孔堵塞；
图4-1 空气运动对混合气形成的影响
(1)空间雾化混合
说明：
喷注着火后，旋转的气流将燃烧产物吹 走，并及时向未燃烧完的油滴提供新鲜 空气，提高空气利用率，加速混合气的 形成和燃烧。
气缸内的涡流运动并非越强越好。涡流 过强，过强会使燃烧产物与相邻的喷注 重叠，从而影响燃烧，同时使进气阻力 加大，充量系数下降。
4．有害的废气成分
NOx是柴油机废气中主要有害成分。其生成 量 应取进决行于时反的应温物度N，2以、及02反、应O进、行N的的浓时度间，长反短。 因此，为降低NOx 生成量，必须降低火焰 高峰温度、缩短空气在高温下停留的时间， 减少过量空气系数等。
柴油机燃料系统
燃料添加剂
使用合适的燃料添加剂，清洁和保护燃料系统。
维修和更换
在发现故障或磨损时进行及时的维修和更换。
4 喷油压力传感器
监测喷油系统的压力，确保正常运行。
柴油机空气进气系统
进气管道
将空气引导到引擎中。
进气门
控制空气进入气缸的量和时间。
空气滤清器
过滤进入引擎的空气，防止灰 尘和颗粒物损坏引擎。
涡轮增压器控制系统
组件 涡轮增压器
增压风扇 增压阀门 增压传感器
功能 通过废气的能量提供额外的进气压力，提高燃料 燃烧效率。 控制涡轮增压器的转速，以调整进气压力。 调节进气压力，确保引擎正常工作。 监测增压系统的压力和温度。
柴油机燃料系统
柴油机燃料系统是引擎无法正常工作所不可或缺的一部分。它由多个组成部 分组成，每个部分都扮演着关键的角色来保证引擎顺利运行。
燃料储存系统
燃料箱
储存柴油以供引擎燃烧。
燃油液位传感器
测量燃料箱中的柴油数量。
燃油泵
从燃料箱中抽取柴油，并将其送 往其他部分泵输送到其他部件。
油管接头
2
连接燃油管道以确保燃油流动。
3
燃油滤清器
过滤燃油中的杂质，确保燃料清洁。
燃油泄压阀
4
在系统压力过大时将多余的燃油回流到 燃油箱中。
燃油喷射系统
1 喷油器
将高压燃油喷射到气缸内部。
2 喷油嘴
通过细小喷孔将燃油雾化，使其更容易燃烧。
3 喷油控制器
控制喷油器的喷油时间和量，确保燃料的适 量供应。
柴油机废气再循环系统
废气再循环阀
将一部分废气重新引入燃烧室， 减少氮氧化物的排放。
废气再循环冷却器
6-第六章 柴油机燃烧
第六章柴油机燃烧由于能源短缺和人类对环境保护的日益关切，使得内燃机技术工作者对柴油机燃烧、经济性以及排放产生极大的兴趣。
然而，柴油机的燃烧过程是相当复杂的，它的详细机理还不十分清楚。
柴油与空气的可燃混合气在燃烧室内若干部位产生自燃，而与此同时，一些其他地方燃油可能仍处于液态。
许多发动机在运行条件下，着火开始而燃油仍在继续向燃烧室内喷射。
此时燃烧室内的燃油同全部喷射油量之比对燃烧过程有相当大的影响。
而燃油在燃烧室内的分布规律对燃烧的组织及其形态、对排放的形成都有重要影响。
本章就柴油机燃烧的基本内容及其目前发展做一分析论述。
§ 1 燃料的喷射与蒸发1.1 喷射油束的形态燃料在高压下经喷油器孔口射入燃烧室内，随着时间进展，燃料油束向前伸展和扩张。
为了解喷雾发展过程，人们通过等容模型燃烧室对单个油束的观察，得到有关喷射特性的认识。
1．高压、室温条件下喷射的油束日本学者藤本等人用高压等容模型燃烧室在室温条件下做试验。
燃烧室内压力为p0=0.098~9.91MPa，喷孔直径为0.27mm，喷油量取0.09g，喷油器开启压力p j=33.7MPa。
试验表明，从喷射开始后约0.5ms 至喷射结束时，油束形态有类似模式，如图6-1所示。
一个充分发展的油束，可将其分成各具特征的若干部分。
主流区：位于油束核心部分，单位体积内油滴量多，粒度大，流速大，动量大，为高密度的主流部分。
混流区：燃料油滴数量少，粒度也小，流速低，在油滴间卷吸入大量空气形成浓度减小的混合流域，它处于主流区的周围。
初始部分l s：油束刚离喷口具有较明显的圆锥形部分的长度。
混合部分l c：从初始部分末端至油束边界成湍流状态部分的长度。
穿透部分l p：为l s+l c，即基本保持圆锥形部分的长度。
稀释部分l d：油束的顶端，燃油稀疏部分。
通过观察和测量得知，喷射油束卷吸周围空气进入穿透部分。
而油束顶端在向前伸展中一方面排开周围空气，同时也卷吸进一些空气形成不断增长的逐渐稀薄的可燃混合气。
柴油机燃油系统原理
柴油机燃油系统原理柴油机燃油系统是一个关键的部件，它负责将燃油从油箱传送到发动机，并保持发动机正常运行所需的燃油供应。
下面将对柴油机燃油系统的工作原理进行详细介绍。
柴油机燃油系统主要由油箱、燃油泵、喷油器和燃油滤清器等组成。
其工作原理如下：1. 油箱：油箱是存放燃油的容器，通常位于车辆或机器的底部以方便油箱空间的利用。
油箱上设置有进油口和出油口，进油口通过密封方式连接燃油泵，将燃油输送到燃油泵。
2. 燃油泵：燃油泵是燃油系统的关键组成部分，负责将燃油从油箱抽取并传送到发动机。
燃油泵是由马达、柱塞和配流器三个主要部分构成。
燃油泵的工作原理是利用柱塞和配流器的往复运动来抽取和推送燃油。
当马达带动柱塞和配流器运动时，柱塞在紧缩副作用下产生向前推动的力，将燃油推送到喷油器。
3. 喷油器：喷油器是将燃油喷入燃烧室的装置，它们布置在发动机上，每个气缸通常有一个喷油器。
喷油器主要由喷油嘴和喷油嘴盘组成，喷油嘴通过固定在喷油嘴盘上的螺栓与发动机连接。
燃油流经高压燃油管进入喷油嘴，然后通过喷油嘴的细小孔径喷入燃烧室。
喷油器的工作原理是通过燃油泵提供的高压将燃油喷入燃烧室。
4. 燃油滤清器：燃油滤清器是燃油系统中的重要组件，它主要用于过滤燃油中的杂质和颗粒物，以保护燃油泵和喷油器等关键部件。
燃油进入滤清器后，通过滤芯进行过滤，将杂质和颗粒物截留在滤芯中，而将干净的燃油继续向燃油泵输送。
以上是柴油机燃油系统的基本工作原理，它能够确保燃油能够从油箱传送到发动机，并通过喷油器喷入燃烧室进行燃烧。
燃油系统的正常运行对柴油机的稳定运行至关重要，因此对燃油系统的维护和保养也是非常重要的。
为了确保柴油机的性能和寿命，需要定期检查和更换燃油滤清器，及时添加干净的燃油，并确保燃油系统的密封性和安全性。
《柴油机燃油系统》课件
02
技术创新和进步将推动柴油机燃油系统市场的发展，提高燃油
效率和降低排放。
市场竞争加剧
03
随着新能源技术的不断发展，柴油机燃油系以防出现裂纹或泄漏。
03
柴油机燃油系统的维护与 保养
日常检查与保养
每日启动前检查油箱油位
确保油箱中有足够的燃油，以支持柴油机的 正常运行。
检查燃油滤清器
定期检查并更换燃油滤清器，以防止杂质和 颗粒物进入燃油系统。
检查管路连接
检查燃油管路连接是否紧固，有无泄漏现象 ，确保管路密封良好。
输油泵的作用是向喷油器输送 燃油。
输油泵通常安装在油箱底部， 由电机驱动，通过吸油管从油
箱中吸取燃油。
输油泵的出口压力需稳定，以 保证燃油能够顺利地输送到喷
油器。
输油泵的流量需与柴油机的耗 油量相匹配，以保证燃油供应
的连续性。
喷油器
喷油器是柴油机燃油系统中的关键部 件，用于将燃油雾化并喷入燃烧室。
喷油器的喷射压力和喷射角度需精确 控制，以保证燃油能够均匀地分布在 燃烧室中。
喷油器由针阀、弹簧、阀体等组成， 其工作原理是通过调节针阀的开度来 控制燃油的喷射量。
喷油器的使用寿命取决于其制造质量 和使用条件。
喷油泵
喷油泵的作用是向各缸的喷油 器定时、定量地输送高压燃油
。
喷油泵由凸轮轴驱动，凸轮轴 的转速决定了喷油泵的供油频
检查喷油器
定期检查喷油器的工作状况， 确保其喷射均匀、无滴漏现象
。
常见故障及排除方法
燃油供应不足
检查油箱油位、油管及滤清器 是否正常，清理或更换滤清器
，确保燃油供应充足。
喷油器故障
检查喷油器的喷射状况，如有 问题及时更换或维修。
柴油发动机机燃油供给系统课件
课程目标
学员能够了解柴油发动机燃油供 给系统的基本概念、组成和工作
原理。
学员能够掌握燃油供给系统的关 键部件及其功能，包括油箱、输
油泵、喷油泵和喷油器等。
学员能够了解柴油发动机燃油供 给系统的维护和故障排除方法， 提高实际操作和解决问题的能力。
采用先进的燃油喷射技术
采用先进的燃油喷射技术，如多次喷射、智能喷射等，根据发动机 工况和负荷的变化，实现燃油喷射的精确控制。
降低发动机摩擦损失
通过降低发动机内部的摩擦损失，提高发动机的工作效率和燃油利 用率。
THANKS
感
通过听诊器听诊燃油供给系统的运转声音， 判断是否存在异常声音。
触摸法
通过触摸相关部件，如油管、油泵等，感 受其温度、振动等，判断是否存在异常。
仪器检测法
使用专业检测仪器对燃油供给系统进行检 测，获取相关数据，判断是否存在故障。
燃油供给系统故障排除步骤
01
检查燃油滤清器
定期更换或清洗燃油滤清器，确保 燃油清洁度。
燃油压力调节器是柴油发动机燃油供给系统中的重要部件之一，它的主要作用是调节供油管 路中的燃油压力。
燃油压力调节器通常由弹簧和膜片组成，膜片将供油管路分为高压区和低压区。当燃油压力 超过设定值时，膜片向上弯曲，阀门关闭，多余的燃油通过回油管流回油箱；当燃油压力低 于设定值时，膜片向下弯曲，阀门打开，补充燃油进入供油管路。
输油泵
将燃油从油箱输送到发动机的 泵。
滤清器
过滤燃油中的杂质和颗粒物。
喷油器
将燃油喷入发动机燃烧室，控 制燃油喷射量。
燃油供给系统的分类
6第六章 柴油机燃油供给系统
多缸车用柴油机的喷油泵应满足下列要求：
①各缸供油量相等。标定工况下各缸相差不超过3 ％—4％。供油量应随柴油机工况的变化而变化。 ②各缸供油提前角相同，误差小于0.5-1°曲轴转 角。供油提前角也应随柴油机工况的变化而变化。 ③各缸供油持续角一致。
④能迅速停止供油，以防止喷油器发生滴漏现象。
6.5 辅助装置
出油阀和出油阀座—配对研磨，不能互换，配合间隙为0.01mm，
是一个单向阀 减压环带—出油阀锥面下的小圆柱面，作用是在供油终了时，使高压 油管内油压迅速下降，避免喷孔处产生滴油现象。
出油阀的作用
① 使柱塞套内腔与高压油管在不供油时相互隔断，以防止 当柱塞下行时，将高压油管中的燃油吸回． ② 使高压油管中保持一定的残余压力以便在下次喷油时， 管内的燃油压力可以很快升高。 ③ 在喷油泵供油结束时，能使高压油管中的油压迅速下降， 以保证断油干脆，消除喷油器的滴油现象。
种类：
(1)高压共轨系统
高压输油泵直接产生120MPa以上高压燃油 高压燃油被输送至共轨中, 压力的脉动被消除 电子控制装置按需要发出指令,打开或关闭高速电磁阀， 按设定的要求分送高压燃油到各喷油器.
（2)中压共轨系统
中压输油泵将10-13MPa的中压燃油输送到共轨中消除压 力的脉动 分送至带有增压柱塞的喷油器中； 电子控制装置发送的指令信号，高速电磁阀迅速开启或 关闭，从而控制喷油器工作. 通过高压柱塞的增压作用，将从共轨中来的中压燃油加 压至高压(120-150MPa)后喷出或停喷。
适应于直接喷射式燃烧室
针阀、针阀体为精密偶件 间隙0.002——0.004mm
6.3.3 轴针式喷油器
轴针式喷油器与孔式喷油器的区别——只是喷油嘴头部的结构不同而 已，喷注是空心的。 适应于分隔式燃烧室 孔数1个，孔径1～3 mm；喷油压力12～14 MPa
柴油机燃油系统
柴油机燃油系统简介柴油机燃油系统是柴油机中的一个重要组成部分，它负责将燃油从燃油箱输送到燃烧室中，以进行燃烧。
燃油系统一般包括燃油箱、燃油过滤器、燃油泵、喷油器等组件。
本文将详细介绍柴油机燃油系统的工作原理、组成部分及其重要性。
工作原理柴油机燃油系统的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：1.燃油供应：燃油从燃油箱中通过燃油管道输送到燃油过滤器。
燃油过滤器的作用是过滤掉燃油中的杂质，以保证燃油的纯净度。
2.燃油加压：经过燃油过滤器净化后的燃油，被燃油泵抽取并加压，将燃油压力提高到足够的水平。
燃油泵一般采用机械泵或电子控制泵。
3.喷油器喷油：燃油泵将加压后的燃油送至喷油器。
喷油器根据柴油机运行状态和负荷要求，控制喷油时间和喷油量，将燃油喷射到气缸中，以满足燃烧所需。
4.燃烧：喷油器将燃油雾化成微小的燃油颗粒，混合空气进入气缸，通过压缩和点火，使燃油燃烧，产生高温高压气体，驱动柴油机正常工作。
组成部分柴油机燃油系统主要包括以下几个组成部分：1.燃油箱：用于存放燃油的容器，为燃油系统提供燃料。
燃油箱一般位于柴油机附近，并通过燃油管道与燃油过滤器相连。
2.燃油过滤器：对燃油进行过滤，去除其中的杂质和微粒。
保持燃油的纯净度，减少对喷油器和燃油泵的损坏。
3.燃油泵：将燃油从燃油箱中抽取，并加压向喷油器供给燃油。
燃油泵一般由驱动齿轮、柱塞、柱塞泵等部件组成。
4.喷油器：将燃油雾化成微小的颗粒，并将燃油喷射到气缸中。
喷油器一般由喷油嘴、喷油器针阀和喷孔等部件组成。
重要性柴油机燃油系统的正常运行对柴油机的性能和寿命具有重要影响，其重要性体现在以下几个方面：1.提供燃料供给：燃油系统为柴油机提供燃料，直接影响柴油机的燃烧效率和功率输出。
燃油系统的故障或不良工作会导致柴油机无法正常工作。
2.维护燃油清洁度：燃油过滤器的存在可以过滤掉燃油中的杂质和微粒，保持燃油的纯净度。
这对喷油器和燃油泵的正常运行非常重要，可以减少损坏和故障。
柴油机燃油原理
柴油机燃油原理
柴油机燃油原理基本上可以分为四个阶段：进气、压缩、燃烧和排气。
首先，在进气阶段，活塞下行，汽缸内的空气经过进气阀进入到汽缸中。
与此同时，进气阀关闭。
然后，进入压缩阶段，活塞上行，将进入汽缸的空气压缩。
此时，气缸内的温度和压力逐渐升高，一直到达一定的压力。
接着，燃烧阶段开始。
在活塞到达顶点时，柴油喷射器会喷射高压燃油到气缸中。
受高温高压空气的影响，燃油被快速蒸发并燃烧，产生高温高压气体。
这个过程称为自燃，也是柴油机与汽油机不同的一点。
最后，排气阶段开始。
活塞再次下行，将燃烧后产生的排气通过排气阀排出。
与此同时，进气阀关闭，以准备下一个工作循环的进气。
整个循环反复进行，让柴油机持续地提供动力。
这就是柴油机燃油的基本原理。
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5.2.1 孔式喷油器
孔数1~8,孔径0.2~0.8mm,喷油压力17~22MPa 特点：雾化质量好，易阻塞 适用：直喷式燃烧室
孔式喷油器结构图
孔式喷油器
1-回油管螺栓 2-回油管衬垫 3-调压螺钉护帽 4-调压螺钉垫圈 5-顶杆 6-喷油器体 7-拧紧螺母 8-定位销 10-喷油孔 11-针阀 12-压力室 13-针阀体 14-油道 15-进油管接头 16-调压弹簧 17-调压螺钉
工作原理
(2)怠速工况 • 操纵杆抵靠怠速限止螺钉调速弹簧张力几乎 为零转速很低飞块离心力推动滑套起动 杠杆压缩起动弹簧紧靠在张力杠杆上+绕N 摆动，压缩怠速弹簧。 • 当起动弹簧力+怠速弹弹力=飞块离心力，发动 机稳定在某一怠速下。 • 当转速飞块离心力平衡状态被破坏怠 速弹簧推动张力杠杆、起动杠杆摆动滑套 左移供油量调节套筒右移供油量转速
(2)怠速 • 操纵杆置于怠速位置供油调节齿杆至怠速供 油量的位置怠速工作状态：飞块离心力=怠 速弹簧弹力+起动弹簧弹力稳定怠速。 • 转速飞块离心力滑套右移压缩怠速弹簧 导动杆、浮动杠杆带动供油调节齿杆右移 供油量转速新的平衡。 • 转速调速机构的响应与上述过程相反。 改变怠速弹簧的预紧力调整怠速转速
喷油器调节
喷油压力：针阀开启压力,取决于调压弹簧预紧力 喷油压力调节：旋动调压螺钉，并以保护螺母锁 紧，防止松动
注意：
• 多缸柴油机，各缸应采用长度相同的高压油管 各缸喷油器工作一致。
• 在拆掉喷油器后，为防止污物进入喷油器，应 在油管接头处和针阀体端部用防污套罩上。
5.3柱塞式喷油泵/高压油泵
齿杆齿条式油量调节机构
4. 喷油提前调节
改变柱塞在套筒内的轴向相对位臵柱塞 顶部封闭进油孔的时刻
(1)单缸分别调整
• 调整滚轮体总成上垫片厚度
• 转动挺柱体上调整螺钉
(2)供油提前角自动调节器
喷油提前器
5.4 分配式喷油泵
VE型分配泵
1-滑片式输油泵 2-传动齿轮 3-液压供油提前器 4-平面凸轮 5-油量调节套筒 6-柱塞弹簧 7-分配柱塞 8-出油阀 9-柱塞套 10-断油阀 11-张力杠杆 12-回油管接头 13-停车手柄 14-调速弹簧 15-调速手柄 16-调速滑套 17-飞块 18-调压阀 19-驱动轴
汽车构造(发动机部分)
第5章 柴油机燃油系统
内容与要求
理解柴油机混合气形成特点、燃烧过程及影响因 素 了解柴油机燃烧室类别及其特点 掌握喷油器、喷油泵基本结构和工作原理 理解调速器的作用，了解其基本结构与工作原理
难点：柴油机燃烧过程及影响因素分析；喷油
器、喷油泵基本结构和工作原理
5.1 概述
功用：定时、定量地向喷油器输送高压燃油 要求 ① 各缸供油量要均匀，误差＜3％~4％ ② 各缸供油提前角要一致，误差＜3％~4％ ③ 供油敏捷、停油干脆 分类 ① 直列柱塞式喷油泵 ② 机构 2-进油螺钉 3-放气螺钉 4-出油阀紧座 5-泵体 6-回油螺钉 7-断油手柄 8-调速器 9-泵油机构 10-输油泵手泵杆 11-输油泵 12-传动机构 13-提前器
2.工作原理
(3)中速工况 • 操纵杆处于高速、怠速中间位置，调速器不 起作用，靠驾驶员控制。 • 转速＞怠速怠速弹簧被压入拉力杆孔内，滑 套直接与拉力杆接触+刚度较大的调速弹簧拉 住拉力杆转速＜最高转速时，飞块离心力产 生的推力不足以推动拉力杆调速器不起作用
2.工作原理
(4)限值最高转速 • 操纵杆抵靠高速限止螺钉 • 负荷转速飞块离心力产生的推力＞ 调速弹簧的预紧力推动滑套使导动杆、拉 力杆绕顶端支撑点逆时针转动供油调节齿 杆向减小供油量方向移动限制转速继续升 高，防止飞车。
2.高压分配泵头
组成：柱塞/柱塞套偶件、油量调节套筒、柱塞 弹簧、出油阀偶件 柱塞运动：平面凸轮盘移动+转动
工作原理
柱塞有效行程： 燃油分配孔与柱 塞套上出油孔开 始相通至泄油孔 移出油量调节套 筒的距离 供油量调整： 改变控制套筒的 位臵有效行程
3.喷油提前器
• 转速输油泵运转输油量泵体内腔 油压活塞向左移动滚轮支架逆凸轮盘 旋转方向转动一个角度供油提前 • 转速，供油推迟
5.5调速器
功用：随负荷的变化，自动调节供油量，使运 转稳定(稳定转速)。
• 负荷n循环供油量n；
大负荷时突然卸载n飞车(超速)
• 负荷n循环供油量n熄火；
• 怠速下，转速波动，怠速不稳，易熄火。
减轻驾驶员的工作负担
5.5 调速器
分类 机械离心式：车用（柴油机）最多 气动式：车用不多 按工作原理 液压式 复合式 大型船舶使用 电子式 单极式：限最高转速，小型车用 两极式：只限最高转速、稳定怠速。 按调速范围 中、小型汽车柴油机用 全程式：限制最高转速、稳定怠速， 稳定调节中间任何转速。 工程机械、拖拉机用
5.3.1 喷油泵结构及工作原理
组成: 泵油机构 驱动机构 油量调节机构 供油提前器 泵体
1.泵油机构
(1)柱塞偶件：柱塞+柱塞套筒，配合间隙 0.0015~0.0025mm
柱塞相对于柱塞套可上下移动或转动一角度；
(2)出油阀偶件：出油阀+出油阀座，保证供油 敏捷，停油干脆，配合间隙稍大于柱塞偶件 配合间隙。
工作原理
(4)最大供油量调节 • 旋进最大供油量调整螺钉导杆绕M摆动 起动杠杆、张力杆摆动油量调节套筒右移 最大供油量
• 旋出油量调节螺钉最大供油量
1.任务：定时、定量、定压的将清洁柴油按一定规律
、油雾形态喷入气缸
2.组成
• 低压油路：油箱、输油泵、油水分离器、滤清器、 低压油管等 • 高压油路：喷油泵、喷油器、高压油管等 • 运转稳定控制装臵：调速器
3.油路：油箱油水分离器输油泵(0.15~0.30)
Mpa喷油泵(>7~10)Mpa高压油管喷油器燃 烧室
RAD型调速器
2.工作原理
(1)起动工况 操纵杆靠在高速限位螺钉上支持杠杆绕D点、 浮动杠杆绕B点逆时针转动供油调节齿杆向增 加供油方向移动+起动弹簧拉动浮动杠杆绕C点 逆时针方向摆动B点和A点(或滑套)进一步移 至极限位置飞块被压至合拢供油调节齿杆达 到最大供油量位置起动加浓
2.工作原理
出油阀在出油阀座内上下移动
(3)柱塞弹簧与弹簧座、出油阀弹簧
柱塞偶件、出油阀间偶件
2.驱动机构
组成：挺柱体部件、油泵凸轮轴及正时齿轮等 。
工作原理
柱塞有效行程 柱塞完全遮住 回油孔到柱 塞斜油槽开 始接通回油 孔这段行程 有效行程 供油量
3.供油量的调节机构
转动柱塞有效行 程供油量
柱塞泵柴油机燃油系示意图
1-喷油器 2-柴油滤清器 3-柱塞式喷油泵 4-供油提前器 5-输油泵 7-油水分离器 8-柴油箱 9-高压油管 10-回油管 11-低压油管
6-调速器
分配泵柴油机燃油系示意图
1-燃油箱 2-油水分离器 3-一级输油泵 4-滑片式输油泵 5-燃油滤清器 6-调压阀 7-驱动轴 8-调速手柄 9-泵体 10 喷油器 11-回油管 12-油量调节套筒 13-供油提前器 14-传动齿轮
6.6 分配式喷油泵
特点：结构简单，零件数少，体积小，重量轻 ，故障少，易维修；供油均匀性好，不需逐 缸进行供油量及供油定时的调节，且高速性 能好。对柴油清洁度较敏感。 组成：驱动机构、滑片式输油泵、高压分配泵 头-泵油机构、断油电磁阀、供油提前调节机 构、调速器
1.驱动机构
组成：驱动轴、调速器驱动齿轮、滚轮滚轮架、 联轴器、凸轮盘
5. 5.1 两极式调速器
1.基本结构
1-拉力杠杆 2-速度调整螺钉 3-导动缸杆 4-浮动杠杆 5-高速限定螺钉 6-操纵杆 7-怠速螺钉 8-支持杠杆 9-怠速弹簧 10-齿杆行程调整螺栓 11-滑套 12-飞块 13-滚轮 14-凸轮轴 15-调速弹簧 16-供油调节齿杆 17-连接杆 18-起动弹簧 19-速度调定杆 20-稳速弹簧
工作原理
(3)中速及高速限制 • 操纵杆置于怠速与高速限止螺钉间某一位置， 当调速弹簧力=飞块离心力稳定在中间某一转 速。操纵杆位置变化调速弹簧力调速器 调节转速。 • 操纵杆抵靠高速限止螺钉调速弹簧力最大， 供油量调节套筒在最大供油量位置在标定转 速下工作。当突然卸载转速飞块离心力 起动杠杆、张力杆绕N 摆动供油量调节 套筒左移供油量转速防止飞车
工作原理
(1)起动工况 • 操纵杆靠在高速限止螺钉上，调速弹簧拉着张 力杆绕N摆动调节套筒右移+板形起动弹簧 使起动杠杆沿摆动+滑套左移飞块进一步 合拢至极限位置供油量达最大起动加浓 • 起动后，飞块离心力＞起动弹簧力起动杠杆 绕M摆动，至抵靠在张力杆的挡销+起动杠 杆下端的球头销拨动供油量调节套筒左移供 油量
孔式喷油器
1-护帽 2-调压螺钉 3-垫片 4-上弹簧座 5-调压螺母 6-垫片 7-调压弹簧 8-下弹簧座 9-进油管接头 10-垫片 11-顶杆 12-喷油器体 13-定位销 14-小销 15-拧紧螺母 16-针阀体 17-针阀
5.5.2 轴针式喷油器
孔径1~3mm， 喷油压力12~14MPa 特点：自动清除喷孔中积炭，不易堵塞，工作 可靠。适于分隔式燃烧室
• 调整速度调节螺栓调速弹簧预紧力最 高限速
5.2.2 全程式调速器
1-调速器齿轮 2-飞块支架 3-飞块 4-调速滑套 5-调速操纵杆 6-怠速调节螺钉 7-高速限止螺钉 8-调速弹簧 9-停车手柄 10怠速弹簧 11-最大供油量调节螺钉 12-张力杠杆 13-起动弹簧 14-张力杠杆挡销 15-起动杠杆 16-导杆 17-回位弹簧 18-柱塞套 19-分配柱塞 20-泄油孔 21-供油量调节套筒
5.2 喷油器
安装在缸盖上,头部伸进燃烧室 作用：雾化柴油,形成与燃烧室 形状相配合的理想油雾 要求： • 油雾形态(喷雾细度和锥角、 射 程)及喷油规律要适合燃 烧室混合气形成与燃烧的要 求供油迅速，停油干脆，无 滴、漏油现象