第五章-柴油机供给系
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燃烧室。 型式：孔式和轴针式两种。
要求：
①雾化均匀 ②喷射干脆利落 ③无后滴现象 ④油束形状与方向，适应燃烧室
喷油器由喷油器体、调压装置以及喷油嘴等组成，其中， 喷油嘴是由针阀和针阀体组成的一对最重要的精密偶件，其配 合间隙仅有0.002~0.004mm，而且最主要的是其工作时受热， 温度高，容易发生变形而卡死。
低惯量喷油器结构如图示。目的是减小针阀往复 运动质量，但喷油嘴针阀开启压力不好任意调整，必 须拆下来调整垫片厚度大小。
2. 轴针式喷油器结构与工作原理
轴针的形状：(a)圆柱形 (b)截锥形(喷雾锥角更大)
轴针形状不同喷雾形状不同，从而满足不同形 状的燃烧室
轴针式喷油器分： 普通型、节流型 和分流型。
第四节柱塞式喷油泵
在一个工作循环内，各缸均喷油一次，其喷油次序与发动 机各缸发火次序相同。
2. 能根据柴油机负荷的变化自动调节循环供油量，以保证发 动机稳定运转，尤其是稳定怠速，限制超速。
三． 柴油机燃油供给系组成： 1. 包括喷油器、高压喷油泵和调速器等主要部件以
及输油泵、燃油箱、油水分离器、燃油滤清器、 供油提前角自动提前器和高低压供油管等辅助装 置。 2. 柱塞式喷油泵供给系工作原理示意图
➢ 柴油机混合气形成的地点在燃烧室内。
2. 与汽油机相比： • 柴油机混合气形成时间极短。 • 混合气成分极不均匀：在喷油嘴附近极浓，在燃烧室外 缘稀薄；在油束中部极浓，在相邻油束之间稀薄。 • 总体空间上平均混合气成分较汽油机稀薄。
3. 柴油机燃烧室型式分两大类： • 统一式（直接喷射式）： 型燃烧室 • 分隔式：涡流室、预燃室
分隔式燃烧室
二．对柴油机燃料供给系的要求 在适当时刻，将一定数量的高压燃油以适当的规律喷入燃烧室。
各缸的喷油定时和喷油量一致，且与发动机运行工况相适 应。喷油压力、喷束雾化质量及其在燃烧室内的分布与燃 烧室类型相适应。 基本要求：定时、定量、定压以及各缸喷油一致。 现代要求：适当的喷油规律、高压。
第五章 柴油机供油系统
第一节 柴油及其使用性能
柴油的使用性能指标主要是发火性、蒸发性、粘度和凝点。
1. 发火性：指燃油的自燃能力，用十六烷值表示。十六烷值愈 大，发火性愈好，容易自燃。国家标准规定轻柴油的十六烷 值不小于45。
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。 ➢ 柴油的闪点是指在一定的试验条件下，当柴油蒸气与周 围空气形成的可燃混合气接近火焰时，开始出现闪火的 温度。 ➢ 某一百分比的馏出温度愈低，柴油的蒸发性愈好。 ➢ 闪点低，蒸发性好。
20MPa 40~100MPa
• 柱塞式喷油泵燃油供给系工作原理： 燃烧室
曲轴正时齿 轮驱动喷油 泵凸轮轴
喷油泵凸轮轴 的偏心凸轮驱 动输油泵
燃油经喷油 泵泵油机构 增压和计量
喷油器
燃油滤清器
回油阀
油水分离器
燃油箱
第三节 喷油器
1．功用要求与型式 功用：将喷油泵供给的高压柴油，以一定的压力，呈雾状喷入
衡量油嘴雾化质量的指标： 宏观指标和微观指标
喷雾锥角 宏观指标
贯穿距离
微观指标
粒径——索特平均直径(SMD) 粒径的均匀性
喷油器是实现燃油喷射、雾化的重要部件。作 用是把燃料雾化成细小的液滴，喷入燃烧室的特定 部位。要求喷油器应能满足发动机对其喷雾特性的 要求，即应具有一定的油束贯穿距离和喷雾锥角以 及良好的雾化质量，并且在喷油结束时不发生滴漏 现象。
2．孔式喷油器 适应于直接喷射燃烧室，孔数1～8个，孔径0.2～ 0.8mm
孔式喷油器(Hole Injector)结构与工作原理 ➢ 组成：由针阀11和针阀体12组成
的喷油嘴通过拧紧螺母10与喷油 器体9紧固在一起。 ➢ 密封：拧紧调压螺钉5时通过调 压弹簧7、顶杆8将针阀下端的密 封锥面压紧在针阀体下端的密封 锥面上。
3. 粘度：决定燃油的流动性。粘度愈小，流动性愈好；但过小 会引起柴油机高压供油系中偶件副之间的漏失量增加，影响 建立高压油，也会造成偶件副磨损加剧。
4. 凝点：柴油失去流动性开始凝固时的温度。柴油的凝点应比 最低工作温度低3-5 ℃ ，否则将造成油路的堵塞。因此， 柴油的牌号根据柴油的凝点编定，如10号、0号、-35号轻柴 油的凝点分别是10 ℃、0 ℃、-35℃ 。
➢定位销14的作用是保证喷孔在燃 烧室空间的正确位置，并对准喷油 器体上和针阀体上的斜油道。
➢调压螺钉5的作用是可任意调整喷 油嘴针阀的开启压力。
➢针阀升程：针阀从开 启到其上端面被针阀体 下端面干涉所移动的最 大距离。
➢长油嘴针阀偶件导向 面远离高温头部，因而 不易卡滞，但往复运动 质量大，惯性力大；短 油嘴正好相反，为避免 卡死，针阀外圆柱面上 开设几道沟槽。
1
图5-1 形燃烧室（a）圆形；（b）四角形
51.6
47
缩口形
The 1st Contrastive Combustion Chamber（2#）
The 2nd Contrastive Combustion Chamber（3#）
直喷式燃烧室
（a）涡流室式燃烧室
（b）预燃室式燃烧室
（b）球形燃烧室
第二节 柴油机供给系的组成
由燃油供给、空气供给、混合气形成及废气排出四套装置组成， 如图所示。
一、柴油机混合气形成与燃烧室
1. 柴油机混合气形成：
➢ 压缩终了前，高压柴油由喷油嘴向燃烧室内喷射，燃油得到 雾化（高压、喷孔节流使得油束初速度高达数百米每秒，周 围空气高速卷吸进入油束，油束表面汽化、变细，且油束分 裂），在气缸内灼热空气的加热与燃烧室内较强的空气涡流 的作用下，蒸发、扩散、与空气混合，形成浓度极不均匀的 可燃混合气，达到一定的自燃温度和混合气浓度后，最终自 行发火燃烧做功。、喷油器体以及针阀体上的 斜油道进入针阀体与针阀之间的 环形油腔内，使针阀上端的承压 锥面受到向上的油压，超过调压 弹簧预紧力后，针阀上移，高压 燃油经针阀体头部上的喷孔喷入 燃烧室内。
➢ 少量经针阀偶件间隙漏失的高压 燃油经回油管接头1回流到燃油滤 清器。
要求：
①雾化均匀 ②喷射干脆利落 ③无后滴现象 ④油束形状与方向，适应燃烧室
喷油器由喷油器体、调压装置以及喷油嘴等组成，其中， 喷油嘴是由针阀和针阀体组成的一对最重要的精密偶件，其配 合间隙仅有0.002~0.004mm，而且最主要的是其工作时受热， 温度高，容易发生变形而卡死。
低惯量喷油器结构如图示。目的是减小针阀往复 运动质量，但喷油嘴针阀开启压力不好任意调整，必 须拆下来调整垫片厚度大小。
2. 轴针式喷油器结构与工作原理
轴针的形状：(a)圆柱形 (b)截锥形(喷雾锥角更大)
轴针形状不同喷雾形状不同，从而满足不同形 状的燃烧室
轴针式喷油器分： 普通型、节流型 和分流型。
第四节柱塞式喷油泵
在一个工作循环内，各缸均喷油一次，其喷油次序与发动 机各缸发火次序相同。
2. 能根据柴油机负荷的变化自动调节循环供油量，以保证发 动机稳定运转，尤其是稳定怠速，限制超速。
三． 柴油机燃油供给系组成： 1. 包括喷油器、高压喷油泵和调速器等主要部件以
及输油泵、燃油箱、油水分离器、燃油滤清器、 供油提前角自动提前器和高低压供油管等辅助装 置。 2. 柱塞式喷油泵供给系工作原理示意图
➢ 柴油机混合气形成的地点在燃烧室内。
2. 与汽油机相比： • 柴油机混合气形成时间极短。 • 混合气成分极不均匀：在喷油嘴附近极浓，在燃烧室外 缘稀薄；在油束中部极浓，在相邻油束之间稀薄。 • 总体空间上平均混合气成分较汽油机稀薄。
3. 柴油机燃烧室型式分两大类： • 统一式（直接喷射式）： 型燃烧室 • 分隔式：涡流室、预燃室
分隔式燃烧室
二．对柴油机燃料供给系的要求 在适当时刻，将一定数量的高压燃油以适当的规律喷入燃烧室。
各缸的喷油定时和喷油量一致，且与发动机运行工况相适 应。喷油压力、喷束雾化质量及其在燃烧室内的分布与燃 烧室类型相适应。 基本要求：定时、定量、定压以及各缸喷油一致。 现代要求：适当的喷油规律、高压。
第五章 柴油机供油系统
第一节 柴油及其使用性能
柴油的使用性能指标主要是发火性、蒸发性、粘度和凝点。
1. 发火性：指燃油的自燃能力，用十六烷值表示。十六烷值愈 大，发火性愈好，容易自燃。国家标准规定轻柴油的十六烷 值不小于45。
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。 ➢ 柴油的闪点是指在一定的试验条件下，当柴油蒸气与周 围空气形成的可燃混合气接近火焰时，开始出现闪火的 温度。 ➢ 某一百分比的馏出温度愈低，柴油的蒸发性愈好。 ➢ 闪点低，蒸发性好。
20MPa 40~100MPa
• 柱塞式喷油泵燃油供给系工作原理： 燃烧室
曲轴正时齿 轮驱动喷油 泵凸轮轴
喷油泵凸轮轴 的偏心凸轮驱 动输油泵
燃油经喷油 泵泵油机构 增压和计量
喷油器
燃油滤清器
回油阀
油水分离器
燃油箱
第三节 喷油器
1．功用要求与型式 功用：将喷油泵供给的高压柴油，以一定的压力，呈雾状喷入
衡量油嘴雾化质量的指标： 宏观指标和微观指标
喷雾锥角 宏观指标
贯穿距离
微观指标
粒径——索特平均直径(SMD) 粒径的均匀性
喷油器是实现燃油喷射、雾化的重要部件。作 用是把燃料雾化成细小的液滴，喷入燃烧室的特定 部位。要求喷油器应能满足发动机对其喷雾特性的 要求，即应具有一定的油束贯穿距离和喷雾锥角以 及良好的雾化质量，并且在喷油结束时不发生滴漏 现象。
2．孔式喷油器 适应于直接喷射燃烧室，孔数1～8个，孔径0.2～ 0.8mm
孔式喷油器(Hole Injector)结构与工作原理 ➢ 组成：由针阀11和针阀体12组成
的喷油嘴通过拧紧螺母10与喷油 器体9紧固在一起。 ➢ 密封：拧紧调压螺钉5时通过调 压弹簧7、顶杆8将针阀下端的密 封锥面压紧在针阀体下端的密封 锥面上。
3. 粘度：决定燃油的流动性。粘度愈小，流动性愈好；但过小 会引起柴油机高压供油系中偶件副之间的漏失量增加，影响 建立高压油，也会造成偶件副磨损加剧。
4. 凝点：柴油失去流动性开始凝固时的温度。柴油的凝点应比 最低工作温度低3-5 ℃ ，否则将造成油路的堵塞。因此， 柴油的牌号根据柴油的凝点编定，如10号、0号、-35号轻柴 油的凝点分别是10 ℃、0 ℃、-35℃ 。
➢定位销14的作用是保证喷孔在燃 烧室空间的正确位置，并对准喷油 器体上和针阀体上的斜油道。
➢调压螺钉5的作用是可任意调整喷 油嘴针阀的开启压力。
➢针阀升程：针阀从开 启到其上端面被针阀体 下端面干涉所移动的最 大距离。
➢长油嘴针阀偶件导向 面远离高温头部，因而 不易卡滞，但往复运动 质量大，惯性力大；短 油嘴正好相反，为避免 卡死，针阀外圆柱面上 开设几道沟槽。
1
图5-1 形燃烧室（a）圆形；（b）四角形
51.6
47
缩口形
The 1st Contrastive Combustion Chamber（2#）
The 2nd Contrastive Combustion Chamber（3#）
直喷式燃烧室
（a）涡流室式燃烧室
（b）预燃室式燃烧室
（b）球形燃烧室
第二节 柴油机供给系的组成
由燃油供给、空气供给、混合气形成及废气排出四套装置组成， 如图所示。
一、柴油机混合气形成与燃烧室
1. 柴油机混合气形成：
➢ 压缩终了前，高压柴油由喷油嘴向燃烧室内喷射，燃油得到 雾化（高压、喷孔节流使得油束初速度高达数百米每秒，周 围空气高速卷吸进入油束，油束表面汽化、变细，且油束分 裂），在气缸内灼热空气的加热与燃烧室内较强的空气涡流 的作用下，蒸发、扩散、与空气混合，形成浓度极不均匀的 可燃混合气，达到一定的自燃温度和混合气浓度后，最终自 行发火燃烧做功。、喷油器体以及针阀体上的 斜油道进入针阀体与针阀之间的 环形油腔内，使针阀上端的承压 锥面受到向上的油压，超过调压 弹簧预紧力后，针阀上移，高压 燃油经针阀体头部上的喷孔喷入 燃烧室内。
➢ 少量经针阀偶件间隙漏失的高压 燃油经回油管接头1回流到燃油滤 清器。