汽车发动机构造与维修6

超速。
（4）储存一定数量的燃油，保证汽车的最大持续 里程。
6.1.3 柴油机燃油供给系的组成
柴油机燃油供给系包括喷油泵、喷油器和调
速器等主要部件及燃油箱、输油泵、油水分
离器、燃油滤清器、喷油提前器和高、低压 油管等辅助装置。
• 柴油机燃油供给系的组成
6.2
喷油器
6.2.1 概述 6.2.2 喷油嘴的功用 6.2.3 喷油嘴的结构与作 用 6.2.4 喷油嘴架
双弹簧式喷油嘴的第一段作用：当喷油泵送 来的燃油压力达180kgf/cm2时，克服第一压
力弹簧弹力，此时针阀上升距离为预举行程，
在低升程范围，仅喷出少量柴油，如图所示。
• 双弹簧式喷油嘴的作用
当第一压力销与第二压力销接触，且燃油压力 上升至约230kgf/cm2的期间时，针阀行程保持
不变，在0.08mm左右，如图所示。

当发动机负荷增大时转速降低，通过文氏管节气门的 空气流速降低，真空变小，真空调速器将齿杆向增加喷射 量方向推动，使发动机转速上升至一定转速。 自发动机最低转速至最高转速间的任何转速，调速器都 能发生作用，故真空调速器属于全速调速器。

2.结构
真空调速器包括两个主要部分
• 文氏管总成 • 膜片组
1.掌握柴油机燃料供给系统各部件的相对位置； 2.掌握柴油机燃料供给系统各部件的构造及结构特点 。
建议学时：
16学时
6.1
概述
6.1.1 柴油及其使用性能 6.1.2 柴油机燃油供给系的功 用 柴油机燃油供给系的组 6.1.3 成
6.1.1 柴油及其使用性能
（1）柴油大多是由石油精炼而成，石油公司出
异，这种发动机装用等速调速器，能随负荷的
不同，自动控制喷油量，以维持发动机在一定 转速下运转。 综合调速器：有些调速器在结构上与全速调速 器相同，用D字代表。
二、真空调速器
1.概述
2.结构
3.作用 4.起动用燃料供给装置
1.概述
发动机转速是随负荷的增减反比例而变化； 如负荷不变，则转速随燃料供给量的比例而
（4）调整弹簧张力可以改变喷射开始压力，依
其调整方法分为螺栓调整式与垫片调整式两种，
垫片调整式用的垫片是由薄钢片制成，有各种
不同厚度，垫片上注明厚度尺寸，更换垫片即
可改变喷射开始压力；螺栓调整式转动螺栓即 可改变喷射开始压力。
6.3 喷油泵的基本工作原理
（1）柴油发动机的燃料是靠空气压缩后的高温来着火。 因燃料必须在极短的时间内完成燃烧，故柴油必须以 极细的微粒，喷入气缸中，并能与空气均匀混合，才 能在瞬间完成燃烧。
汽车发动机构造与维修
单元6 柴油机燃料供给系统
6.1 6.3 6.4 6.6 概述 6.2 喷油器 喷油泵的基本工作原理 调速器 6.5 辅助装 置 电子控制柴油喷射系统
知识目标：
1.了解柴油机燃料供给系统中各部件的定义和种类； 2.掌握柴油机燃料供给系统的组成及功用及工作原理 。
能力目标：
2.开式喷油嘴
当发动机进气行程时，定量柴油送入喷油嘴下端的喷 油杯。 发动机压缩行程时，喷油杯中的柴油仍保持不变。 压缩行程到达上止点前某一度数，机械动作使柱塞压 下产生高压，将柴油喷入汽缸中。 此型喷油器的结构简单，但喷射特性不良，不适合现
代高速柴油发动机使用。
3.闭式喷油嘴
闭式喷油嘴有一根针阀，受弹簧的力量，经常
杆孔式喷油嘴。
孔式喷油嘴多使用于直接喷射式发动机，其喷
射开始压力为150-300kgf/cm2
• 长杆孔型与标准孔型的比较
5.针型喷油嘴
针型喷油嘴在针阀的下端有一比喷油孔还要细小的 圆柱形状的针尖，塞在喷油孔中。由于针尖经常在 喷油孔上下运动，所以能防止喷油孔被碳粒阻塞。 针型喷油器适用于燃烧室式、涡流室式及空气室式 等复室燃烧室的柴油发动机。其喷射压力约为80-
轮轴上飞重的离心力共同控制的调速器。
液压式调速器：将发动机的机油送到调速器内的副油泵， 再由副油泵产生使调速机构发生作用所需的油压。 怠高速调速器：汽车柴油发动机在使用时，转速的变化 极大。在怠速时希望发动机不熄火，保持稳定的怠速运
转；在高速时希望转速不超过最高限制，以免发动机因
超速而缩短寿命。因此，喷油泵装设怠高速调速器。这 种调速器只控制发动机最低及最高转速，在最低以上到
• 喷油孔直径：直径越大，油粒越粗，穿透力越大。
6.2.2 喷油嘴的功用
其功用能使柴油完全雾化，并均匀分配到整个
燃烧室，与汽缸中被压缩的空气充分混合，以
获得良好的燃烧。
6.2.3 喷油嘴的结构与作用
1.喷油嘴的种类 2.开式喷油嘴
3.闭式喷油嘴
4.孔式喷油嘴
5.针型喷油嘴
6.双弹簧式喷油嘴
1.喷油嘴的种类
最高转速之间不能控制，如R、RQ型调速器即为此式。
全速调速器：此式调速器不但能控制最低转速与最高转 速，而且能控制从怠速到最高限制转速范围内，任何转 速下的喷油量。全速调速器用V字代表，如RH型、RSV型 调速器。
等速调速器：很多工业用柴油发动机，其转速 几乎是固定的，只容许和规定转速有极少的差
（2）喷油泵的基本工作原理，是利用柱塞组等使燃料
压力提升，适时喷入汽缸内，使之与高温压缩空气均 匀混合，着火燃烧以产生动力。
6.4 调速器
6.4.1 调速器的功用
6.4.2 调速器的结构与作用
6.4.1 调速器的功用
（1）柴油发动机转速的快慢，完全根据燃料喷射 量的多少而改变。 （2）调速器的功用是自动控制发动机的转速，以 保持怠速的稳定，及限制发动机的最高转速等。
增减，燃料供给量增加转速升高，供给量减
少则转速降低。
• 真空调速器的作用原理

发动机运转时，膜片及齿杆的位置由膜片左右两室的 压力差而决定，膜片左方的真空室通至进气管的文氏管喉 部，真空大小随发动机负荷而变化。

如果加速踏板保持在同一位置，当发动机负荷减轻时 转速升高，通过文氏管节气门的空气流速增加，真空变大， 真空调速器将喷油泵的齿杆向减少喷射量方向推动，使发 动机转速降低；
简单，常用于小型柴油发动机。
（3）喷射管连接于喷油嘴架的进油接头，进
油管内设置一根滤棒，用来过滤拆装喷射管
时进入柴油中的灰尘，防止喷油嘴磨损，如
图所示；喷油嘴架下端安装喷油嘴，上端则
用一只压力弹簧经推杆压住喷油嘴针阀；由 针阀与阀体间极小的间隙通过用来润滑的柴 油，从回油管接头流回油箱。
• 喷 油 嘴 架 内 部 的 结 构
6.2.1 概述
（1）喷油嘴与喷油嘴架合组为一体，如图所示。
பைடு நூலகம்
（2）影响油雾粒子大小的因素。
• 喷油压力：喷油压力越高，油雾粒子越小。
• 喷油孔直径：直径越小，喷出的油雾粒子越小。
（3）影响油粒穿透力的因素。
• 喷油压力：在规定范围内，喷油压力越高，柴油喷得
越远，但若超过一定限度后，因喷出的油雾粒子会变 成太小，以致油粒动能不足，穿透力反而减小。 • 柴油相对密度：相对密度越大，喷得越远，但相对密 度大的柴油，油粒粗，燃烧不良。
同功用的添加剂，如清洁改善剂、氧化防止剂等。
（3）柴油必须具有润滑性，用来润滑柴油喷射系统的机件,如喷油泵、喷油嘴等。
（4）轻柴油的使用性能：为了保证高速柴油机正常、高效的工作，轻柴油应具有良 好的发火性、低温流动性、蒸发性、化学安定性、防腐性和适当的黏度等诸多使 用性能。
• 发火性：指柴油的自燃能力，用十六烷值评定。柴油的十六烷值大， 发火性好，容易自燃。国家标准规定轻柴油的十六烷值不小于45。 • 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。国家标准规定此温度不得高于300°. 为了控制柴油的蒸发性不致于过强,标准中规定了闪点的最低值. • 柴油的闪点是指在一定的试验条件下,当柴油蒸汽与周围空气 形成的混合气接近火焰时,开始出现闪火的温度.闪点越低,蒸发性越 好..
• 针型喷油嘴与节流型喷油嘴的作用比较，
6.双弹簧式喷油嘴
一般喷油嘴通常使用一只弹簧，但有部分喷 油嘴使用两只弹簧，也称为两段式喷油嘴。利
用预举行程的少油量喷射，使爆震减小，提高
乘坐的舒适性；并在低负荷时，因针阀开启压
力的降低，改善喷射稳定性，使怠速稳定。
双弹簧式喷油嘴的结构，如图所示。
• 双弹簧式喷油嘴的结构
120kgf/cm2。
• 针型喷油嘴的结构
节流型喷油嘴，是针型喷油嘴针阀改良的一种
形式，又称为延迟型喷油嘴，如图所示。
• 节流型喷油嘴的作用：喷射初期时针阀先上升一点点，
柴油经过的间隙狭长，仅容许少量的柴油通过，以作为预
喷射；随后油压逐渐升高，针阀往上提升，喷油孔道间隙 变大，喷油量增加，发生主喷射，喷出大部分柴油。
• 文氏管总成的结构
文氏管总成安装在进气歧管上，上方为空气滤清器，
总成的喉部装可以旋转的节气门，节气门控制杆及连
接杆与加速踏板连接，操作加速踏板可使节气门开启 或关闭。节气门控制杆上有两个止动螺栓，用来限制
节气门最小及最大开度，一为怠速止动螺栓，另一为
全负荷止动螺栓。
膜片组的结构
膜片室被皮质膜片分隔成左右两室。膜片的右
室称为大气室，与大气压力相通，并与喷油泵
的齿杆相连接。膜片的左室称为真空室，通往
进气管中文氏管的喉部；真空室内装主弹簧，
受弹力的作用，发动机未起动时，膜片将齿杆 推在全负荷位置。
3.作用 （1）等速控制：发动机在一定负荷及一定转速运转 时，膜片两侧的压力差与调速器弹簧的弹力随时保持在平衡的位 置。 若发动机负荷减轻使转速上升时，进气管压力降低，真空室 真空度变大，膜片将齿杆拉向真空室，使喷油量减少，发动机 转速降低； 若发动机负荷增加使转速降低时，通过文氏管节气门的空气 流速降低，真空室真空度变小，膜片将齿杆推向大气室，使喷 油量增加，发动机转速恢复至原来的转速。 依此作用只要节气门或加速踏板位置不变，不论发动机负 荷如何变化，发动机转速仍然维持不变。
第二段作用：当油压超过230kgf/cm2时，克 服第一与第二压力弹簧的弹力，针阀继续上
升至与隔块接触时，在高升程范围，大量柴
油被喷出。
6.2.4 喷油嘴架
（1）喷油嘴架的功用，是将喷油嘴安装于发动机，
并将柴油引入喷油嘴，同时可用来调整喷射开始
压力。
（2）喷油嘴架的形式，凸缘固定式是用螺栓将喷 油嘴架固定在汽缸盖上，必须有较大的空间以供 安装，多用于大型柴油发动机。而螺栓锁入式是 以喷油嘴架上的螺牙直接锁入汽缸盖固定，安装
6.1.2 柴油机燃油供给系的功用
（1）在适当的时刻，将一定数量的洁净燃油增压
后以适当的规律喷入燃烧室。各缸的喷油定时和
喷油量相同且与柴油机运行工况相适应。 （2）在每一个工作循环内，各汽缸均喷油一次， 喷油次序与汽缸工作顺序一致。
（3）根据柴油机负荷的变化自动调节循环供油量， 以保证柴油机稳定运转，尤其是稳定怠速，限制
售的柴油，为多种柴油的混合液。
（2）依提炼方法柴油可分为以下几种。
• 裂解柴油：将石油经过蒸馏法炼制后的蒸馏油，在 高温及高压下，把较重的烃分解，重组为较轻的烃 而制成的柴油，或用触媒分裂法制成的柴油。
• 蒸馏柴油。 • 加氢柴油。
• 聚合柴油。
• 混合柴油：是由上述数种不同的柴油混合而成， 现今使用的柴油均属此类，且其内并加入各种不
将喷油孔关闭，而不与汽缸相通，唯有在喷油
泵送来的高泵油，克服弹簧力量时，针阀才升
高，使喷油孔打开，柴油喷入汽缸中。
此式喷油器使用普遍，形式也最多。一般分为 孔式型和针型两大类。
4.孔式喷油嘴
孔式喷油嘴的针阀为
圆锥形，不露出喷油
孔外，如图所示。
• 不同结构的孔式喷油嘴
在发动机空间过于狭小，不能装用标准孔式喷 油嘴，或为减小喷油嘴的受热面积，故使用长
6.4.2 调速器的结构与作用
一、调速器的种类 二、真空调速器
三、离心力调速器
一、调速器的种类
真空调速器：利用发动机进气管节气门附近压力的变化
进行调速作用的调速器，又称气力式调速器。此式调速 器结构简单，作用灵敏，在各种速度下，均能产生调速 作用，为全速调速器，用M字代表。 离心力调速器：利用喷油泵凸轮轴上飞重的离心力，进 行调速作用，又称机械式调速器。机构复杂，种类甚多， 用R字代表。 复合式调速器：由发动机进气管压力的变化及喷油泵凸
• 低温流动性：用柴油的凝点和冷滤点评定低温流
动性。凝点是指柴油失去流动性开始凝固时的温
度。而冷滤点是指在特定的试验条件下，在1min 内柴油开始不能流过过滤器20mL时的最高温度。
一般柴油的冷滤点比其凝点高4~6℃。
• 黏度：是评定柴油稀稠度的一项指标，与柴油的 流动性有关。黏度随温度而变化，当温度升高时， 黏度减小，流动性增强；反之，当温度降低时， 黏度增大 ，流动性减弱。