柴油机基础知识

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1．混合空间小、时间短： 可燃混合物是在燃烧室内形成的，喷油、 汽化、混合和燃烧都是在这个小空间内重叠进 行，一边喷油，一边燃烧。由于是在压缩终了 时才喷油，混合气的形成时间也极短，供油的 持续时间只有汽油机的1/20～1/10，只占曲轴 转角的150～350
• 2．混合气不均匀，α值变化范围很大：
1.按柴油机工作顺序供油，而且各缸供油量均匀。在额定供
油量时，各缸供油的不均匀度不得大于3%～4%； 2.各缸供油提前角要相同，相差不得大于0.5°曲轴转角； 3.各缸供油延续时间要相等； 4.油压的建立和供油的停止都必须迅速，以防止滴漏现象的 发生。
喷油泵的类型
1、柱塞式喷油泵； 2、转子分配式喷油泵。
熄火位置：转动柱塞使螺旋槽的直切槽对正回油孔时供 油量等于零。 怠速位置：螺旋线或斜槽上线的b点对正进回油孔
c b a d e
油量调节机构
•齿杆式油量 调节机构： 各缸供油均 匀性的调整， 是通过改变 齿扇与传动 套圆周方向 的相对位置 来实现。 •当各缸供油量不等时，可松开固定螺钉改变拨 叉在供油拉杆上的位置予以调整。
柱塞式喷油泵的 结构
泵体、分泵、油 量调节机构、传 动机构
• 分泵机构由 柱塞偶件和 出油阀偶件 构成
柱塞偶件
（0.0015—0.0025mm）
喷油泵供油量的多少取决于哪个行程？ （进油-压油-回油）
取决于有效行程 的大小因柱塞上升 过程中不是全行程 都供油，只是在柱 塞封闭柱塞套油孔 之后到斜槽和油孔 接通之前这一有效 行程中才供油。因 此，当需要改变喷 油泵的供油量时， 就必须改变柱塞的 有效行程。 改变的 方法是使柱塞转动
喷油泵速度特性带来恶果
• 1、转速升高每循环供油量增加，充气系 数下降，造成油多气少而冒黑烟，形成恶 性循环而“超速”（飞车），严重时旋转 机件损坏 • 2.转速降低每循环供油量减少，充气系数 上升，造成油少气多而“游车”（不稳 定），甚至熄火。
• 静态调节：在静态时把供油提前角调整到适当值 • 动态调节：即在柴油机运转时随转速变化而自动调节
供油提前角
联轴器的作用
• 用来连接喷油泵正时齿轮与供油提前角自动调节器，以传 递动力。同时弥补喷油泵凸轮轴和驱动轴的同轴度偏差， 并用少量的角位移调节供油提前角
静态调整
就是对喷油泵凸轮轴和柴油机曲轴相对转角位置的调整 • 1、按正时记号，使一缸处于压 缩上止点 • 2、观察供油提前角自动调节器 壳体与喷油泵泵体的记号是否对 齐。如对齐，说明供油提前角正 确，如没对齐，则需调整。 • 3、旋松图中4处的弧形孔螺栓， 调整即可改变喷油泵凸轮轴与发 动机曲轴之间的相位关系，即可 以改变各缸的喷油时刻（初始供 油提前角）
喷油器的组成
孔式适
用于直喷式 燃烧室
喷油器的分类
轴针式
适用于分隔式 燃烧室
针阀体
输油泵
输油泵的工作原理
1、准备压油过程
输油泵的工作原理
输油泵的工作原理
输油泵的工作原理
输油泵的工作原理
输油泵的工作原理
柴油
输油泵的工作原理
输油泵的工作原理
动态调整
柴油机工作时，通过离心式供油提前角自动调节器来实现动态调整
• 当转速升高时，飞块进一步向外甩出，使从动盘相对于驱 动盘沿着转动方向再前进一个角度，直至弹簧弹力与飞块 惯性力再次平衡，供油提前角也相应再次增大；反之，柴 油机转速降低，供油提前角也相应减小。
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。 • 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。 • 2、柱塞运动速度增加时，泄露时间缩短，泄露量 减少。
第五章 柴油机燃料供给系
柴油机燃料供给系的作用
完成燃料的储存、滤清和输送工作，按 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 迅速而良好地混合并燃烧，最后使废气排 入大气。
2.组成
•由燃油供给、空气供给、混合气形成及废气排出四部分组成。
•1．燃油供给系： 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。
•2．空气供给： 由空气滤清器、进气管等组成。有的有增
压器。
•3．混合气形成： 燃烧室。
•4．废气排出： 由排气管及排气消声器组成。
•3．燃油供给路线
•1）低压油路：从柴油箱到喷油泵入口，油压一般为0.15～ 0.3MPa。 •2）高压油路：从喷油泵到喷油器，油压在10MPa以上。 •3）多余的燃油回流：输油泵的供油量比喷油泵的最大喷油 量大3～4倍，大量多余的燃油经喷油泵进油室的一端限压阀 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）柴油滤清器有粗细两种，一般粗滤器设在输油泵之前， 细滤器设在输油泵之后。 •5）为保证各气缸供油的一致性，连接喷油泵和喷油器的钢 制高压油管的直径和长度是相等的。
2 ．涡流室式燃烧室
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。
喷油器的作用
• 1、使一定数量的燃油得到良好的雾化，以 促进燃油着火和燃烧； • 2. 使燃油的喷射按燃烧室类型合理分布， 以变使燃油与空气迅速而完善的混合，形 成均匀的可燃混合物。
1、改变喷油泵凸轮轴和 曲轴的相对角位置 • 2、改变滚轮传动部件 的高度，高度增大， 则供油正时提前
喷油泵的驱动与供油正时
A-正时记号1-曲轴正时齿轮2-喷油泵正时齿轮3-空气压缩机4-联轴器5-供油提前角自动调
节器6-喷油泵7-托板8-调速器9-凸轮轴正时齿轮10-飞轮
供油提前角调节装置
通过调整供油提前角来控制喷油提前角
• 3、 边喷边雾化边混合边燃，成分不断变化。
柴油的燃烧过程
C
1．滞燃期： 从燃油喷出到 出现火焰中心这 段时。 2．速燃期： 从出现火焰中心 到气缸内产生最 大压力对应的时 间。
气 缸 压 力
B
A O
曲轴转角
C
3．缓燃期： 从气缸内产生最 大压力到气缸内产 生最高温度对应的 时间。
4.补燃期：
工作过程
工作过程
工作过程
工作过程
工作过程
工作过程
工作过程
工作过程
工作过程
工作过程
工作过程
工作过程
工作过程
工作过程
工作过程
工作过程
工作过程
工作过程
工作过程
供油提前角的调整
什么是供油提前角： 从喷油泵开始泵油到活塞运行到压缩 冲程上止点对应的曲轴转角。
供油提前角的调整
气 缸 压 力
B
A O
从气缸内产生最 高温度到燃料基本 烧完为止。
曲轴转角
燃烧室
统一式燃烧室
直接喷射式燃烧室
1．ω形燃烧室
2.球形燃烧室
缸盖下平面是 平的，活塞顶 部下凹呈球形。
分隔式燃烧室
分隔式燃烧室
1、预燃室式燃烧室 缸盖上布置有预 燃室，活塞上凹形 成主燃烧室，预燃 室与主燃烧室间有 一个或几个小孔径 相通。
输油泵的工作原理
输油泵的工作原理
输油泵的工作原理
来自油箱的柴油
输油泵的工作原理
输油量的自动调节： 输油量的多少取决于活 塞行程； 输油压力的大小取决 于活塞弹簧的张力。 当活塞的行程等于偏 心轮的偏心距时，输油 量最大。当喷油泵需要 的油量减少时，泵腔II 的油压将随之增高，活 塞的有效行程被减小， 输出的油量即减少。当 耗油量增大时，有效行 程即增加。这样就实现 了输油量和输油压力的 自动调节。
课堂练习
• 填空 1、柴油机燃料供给系由 装置、 装置、 装置和 废气排出装置四部分组成。 • 2、柴油机燃料供给系中，低压油路中柴油的压力是由 建立的， 高压油路中柴油的压力是由 建立的。 • 3、根据气缸中气体压力和温度的变化，将柴油机中混合气的形成和 燃烧过程分为 、 、 和 四个阶段。 • 判断 1、柴油机可燃混合气是在进气管中形成的。（ ） • 2、与汽油机相比，柴油机的经济性好、工作可靠、排气污染小。（ ） • 选择 1、柴油机可燃混合气是在（ ）内形成的。 • A、进气管 B、燃烧室 C、化油器 D、空气滤清器 • 2、柴油机混合气燃烧过程中，在（ ）内气缸内压力达到最高值。 • A、滞燃期B、速燃期C、缓燃期D、后燃期 • 3、柴油机的ω形燃烧室属于（ ）燃烧室。 • A、统一式B、分隔式C、涡流室式D、预燃室式
答案
• 1、燃油供给装置 、空气供给装置、混合 气形成装置 • 2、输油泵、喷油泵 • 3滞燃期、速燃期、缓燃期、后燃期 • 判断1、X 2 V • 选择1、B 2、B 3、A
喷油器应满足哪些要求？
• 1、一定的喷射压力和射程 • 2、合适的喷雾锥角和雾化质量 • 3、喷停要迅速，不发生燃油滴漏
回油油路
• 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。
柴油机可燃 混合物形成有什么特点
出油阀是怎样防止 喷油后滴油，提高关闭速度的？
停止供油后， 出油阀在弹 簧作用下回位，出油阀减压环带 的下沿刚一进入导管时，高压油 管与泵室的通路便被切断，此时 的燃油就不在从高压油管中回流。 当出油阀完全座落后下降的距离 仍为h，因而高压油管的容积得 到增大，使油压迅速地下降 1MPa～2Mpa，断油迅速干脆， 防止了因油压的波动而产生喷后 滴油
输油泵的工作原理
输油泵的工作原理
输油泵的工作原理
输油泵的工作原理
输油泵的工作原理
输油泵的工作原理
2、吸油和压油行程
输油泵的工作原理
输油泵的工作原理
来自油箱 的柴油
输油泵的工作原理
来自油箱的柴油
输油泵的工作原理
来自油箱的柴油
输油泵的工作原理
来自油箱的柴油
输油泵的工作原理
来自油箱的柴油
由于混合气形成的空间和时间的限制，因而混 合气成分在燃烧室各处的分布是很不均匀的。高 速柴油机的过量空气系数（α）一般在1.15～2.2 大范围内变化。这是由于柴油机的充气量一般变 化不大，负荷的大小靠喷油量的多少来调节，从 而改变了α值是“质的调节”。具体说：a、大负 荷时喷油量多、α值小、混合气浓；b、怠速时喷 油量少、α值大、混合气稀，α值可达4～6。
出油阀是怎样防止燃油倒流，使高压油管 内保持一定的残余压力的？
• 由于出油阀在停止 供油时起止回阀的作 用，可防止燃油从高 压油管回流，保证了 柱塞副的进油过程。 同时，又控制了高压 油管中的残余压力的 建立。
高压油管中残余 压力的大小和什么有关？
• 高压油管中残 余压力的大小和出 油阀弹簧的预紧力 大小有关，预紧度 大，出油阀的关闭 速度就快，油管中 的燃油回流量减少， 残余压力保持得较 高；反之则低。
输油泵的工作原理
4.手泵油：
拉动手油泵活 塞，吸油、压 油。
喷油泵的作用
1．提高油压（定压）： 将喷油压力提高到10MPa～20Mpa。 2．控制喷油时间（定时）： 按规定的时间喷油和停止喷油。 3．控制喷油量（定量）： 根据柴油机的工作情况，改变喷油量的多少，以调节 柴油机的转速和功率。
对喷油泵有哪些要求？
柴油机燃料供给系的组成
• 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。
低压油路 •
从柴油箱到喷油泵入口的这段油路 • 油压是由输油泵建立的，输油泵的出油 压力一般为0.15MPa～0.3Mpa
高压油路
• 从喷油泵到喷油器这段油路，油压是 由喷油泵建立的，一般在10Mpa以上。
喷油泵的驱动机构由喷油泵的凸轮轴和滚轮 体等传动件组成
分泵驱动机构的作用： 1 Hale Waihona Puke Baidu推动柱塞往复运 动，完成进油、压油、 回油过程；
2、保证供油正时。
滚轮体
出油阀
出油阀偶件
出油阀
出油阀 出油阀座 弹簧 减容器
密封锥面
减压环带 导向杆部
出油阀偶件
弹簧 减容器 阀座
1、防止喷油前滴油，提高喷射速度 2、防止喷油后滴油，提高关闭速度 3、防止燃油倒流，使高压油管内保持 一定的残余压力