第六章 柴油机供给系

负荷 ，转速n ,△g ,转速n
负荷 ，转速n ,△g ,转速n 2、减轻驾驶员的工作负担。
，
，
“飞车”。
“熄火”。
（三）类型 1、按照结构分 机械离心式：车用（柴油机）最多。 气动式：有车用，但不多。 电子式： 大型船舶使用。 液力式： 2、按照调速范围分 单速式：具有最高转速限制器，小型车用。 双速式（两极式）： 保证怠速稳定 中、小型汽车 柴油机用 限制最高转速 全速式： 保证怠速稳定 工程机械 限制最高转速 拖拉机多用 中间任意转速均起稳定调节作用
（二）分配式喷油泵（VE泵为例）
特点： 结构上：体积小，重量轻，结构紧凑，为封闭式，平 时无需保护，元件均浸在柴油中工作，要求柴油干净。 性能、工作原理上：一组泵油元件产生高压，以旋转 分配的形式向各缸喷油器供油。 1、结构（ 5-24 ） 1）驱动部分（5-25） 2）高压泵（5-26） 3）调速器 4）供油提前角自动调节器（图5-29）
2）泵油过程 分吸油、压油、泄油过程进行。 柱塞在柱塞套内上下移动两个行程。 油泵凸轮轴及正时齿轮转动一圈。
有效压油行程hg：柱塞上行从开始压油
（指柱塞完全遮住回油孔时）到柱塞斜油槽开
始接通回油孔前这段柱塞行程。
改变hg的大小，可以改变发动机的循环供油量。
3）供油量的调节（5-20） 拨叉拉杆式： 0＃、Ⅰ ＃ 、Ⅱ ＃ 、Ⅲ ＃泵用 。 齿圈齿条式：A型、B型泵用。 钢球式：P型泵用。 4）供油提前角的调节 （1）整体调整供油提前角（发动机的各缸供油提前角 作相同数量的调整） Ⅰ、偏转泵体 Ⅱ、供油提前角自动调节器（图5-23） （2）单缸分别调整 Ⅰ、调整滚轮体总成上的垫片厚度。 Ⅱ、通过转动调整螺钉来实现。（图5-17）
（3）正常工作的供油调节：调速器不起作用，增减油 量依靠驾驶员操纵油门。 （4）限值最高转速：依靠高速限值螺钉位置限制最大 供油位置。 2、全程式调速器 1）VE泵调速器（图5-35） （1）结构： （2）调速过程： Ⅰ、启动 Ⅱ、怠速 Ⅲ、中速和最高转速 Ⅳ、最大供油量的调节
2） Ⅱ＃泵调速器 （1）结构组成 驱动部分： 感应元件： 传动部分： 调速弹簧： 操纵部分： （2）工作过程 Ⅰ、启动 Ⅱ、怠速 Ⅲ、中间转速 Ⅳ、最高转速
第六章 柴油机供给系
本章主要内容： 1、柴油机供给系的组成和燃料 2、燃烧室和喷油器 3、喷油泵及调速器
第一节 柴油机供给系的组成及燃料
一、组成
1、空气的供给：空滤器、进气管道、消声器（小轿车）
等。
2、燃油的供给：
1）柱塞式喷油泵柴油机燃油供给系的组成（5-3）
2）分配式喷油泵柴油机燃油供给系的组成（5-4）
油压力要求较高的燃烧室，如直喷式燃烧室。
2）轴针式喷油器（5-11）
孔径：1～3mm 喷油压力：12～14MPa
主要用于对喷油压力要求较低的燃烧室，如分隔式燃
烧室；由于孔径较大，并且喷油器工作时轴针在孔内作
上下移动，有利于清除喷孔内形成的积ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ和其它杂质等。
注意：
1、对于多缸柴油机，为使各缸喷油器工作一
2）供油量调节机构：根据柴油机负荷的变化，通过转 动柱塞来改变循环供油量。
组成：供油拉杆等（ 5-16 ）
3）驱动机构：油泵工作的动力传动机构。
组成：挺柱体部件（5-17）、油泵凸轮轴及正时齿 轮等。 4）泵体：高压泵各零部件的安装机体。（5-18） 2、工作原理（5-19）
1）运动过程
柱塞在柱塞套内上下移动；出油阀在出油阀座 内上下移动；挺柱体部件上下移动；油泵凸轮轴及正 时齿轮转动。
（一）柱塞式喷油泵（A型泵为例）（5-13） 泵油机构（分泵）：将低压油转换为高压油， 保证供油敏捷、停油干脆不 后滴。 油量调节机构：根据负荷的大小改变供给气
缸的泵油量。
动力传动机构：完成整个高压油泵的动力需
要过程，保证定时供油。
泵体： 整体式 上、下泵体式
1、结构 1）泵油机构（分泵） 组成： 柱塞偶件（柱塞套、柱塞）：为了保证柴油高压 的形成，柱塞与柱塞套的配合间隙为0.0015～ 0.0025mm，加工精度高，成本高。两者易磨损。 出油阀偶件（出油阀、出油阀座）：保证供油敏 捷，停油干脆；出油阀和出油阀座的配合间隙稍大于 柱塞偶件的配合间隙。 还有柱塞弹簧、上下柱塞弹簧座、出油阀弹簧、出油 阀紧座等。
第二节 燃烧室和喷油器
一、基本术语 1、过量空气系数φa
一般柴油机的φa>1，这样才能保证柴油更好的燃 烧。通常： 低速机
高速机 增压机 2、供油提前角θ 喷油泵开始向喷油器供油时，曲轴的曲拐位置与 活塞到达压缩上止点时曲轴曲拐位置之间的夹角。
n<1000r/min，φa＝1.8～2.0
n>1000r/min，φa＝1.1～1.5（车用） φa＝1.7～2.2
（四）典型调速器举例 1、两速式调速器 1）结构组成 驱动部分：喷油泵凸轮轴 感应元件：钢球或飞块 传动部分：角形杠杆、滑套、偏心轴、浮动杆 调速弹簧：怠速弹簧、限速弹簧（高速弹簧） 操纵部分：手柄、高速（怠速）限制螺钉等 2）工作过程 （1）启动加浓：手柄置于最大供油位置。 （2）怠速稳定：手柄置于怠速位置。转速的 控制依靠调速器调节。
致，各缸应采用长度相同的高压油管。
2、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。
3、喷油器用两个固定螺钉固定在气缸盖上的
喷油器孔座内，用铜制的锥体密封，以防止漏气。
第三节 喷油泵（高压油泵）
一、高压油泵的作用和要求 （一）作用： 根据柴油机负荷的大小，定时、定量地将高压柴油 依照发动机工作顺序输送给喷油器，再由喷油器喷入燃 烧室。 （二）要求： 2、各缸供油量要均匀，误差＜3％～4％。 3、各缸供油提前角要一致，误差＜3％～4％。
3、废气的排出：排气道、排气管、消声器等。
二、燃料－柴油
1、主要成分：C：87％；H：12.6％；O：0.4％
2、主要性能指标
1）发火性：衡量燃油的自燃能力，又叫自燃性。用
“十六烷值” 大小来表示。
一般车用柴油机的十六烷值常为40～50左右。
2）蒸发性：蒸发性的好坏通过燃油的蒸馏温度高低来
衡量。
3）粘度：衡量柴油的流动性能。不能太高也不能太低。
2、工作原理（5-27）
1）进油过程 2）泵油过程 3）停油过程 4）压力平衡过程（使各缸分配油道内的压力均衡 一致，保证各缸供油的均匀性） 转子运动：
往复运动：完成压油、泄压、油压平衡过程。
旋转运动：以进油为主，配油过程。
三、调速器
（一）定义 在柴油机喷油泵中安装的，在柴油机要求的转速 范围内能随着柴油机外界负荷的变化而自动调节供油 量，以保持柴油机转速基本稳定运转的装置。 （二）柴油机安装调速器的原因 1、由喷油泵的速度特性决定 若负荷发生变化时，将引起超速运转和可能熄火
粘度大：润滑条件好，零件之间磨损小，但流动
阻力大、雾化效果差。
粘度小：磨损、润滑性变差，但流动蒸发性好。
4）凝点：指柴油冷却到开始失去流动性时的温度。
我国柴油牌号是用凝点来规定的。如：柴油凝点为0
℃，则此柴油牌号为0＃。
3、选用柴油的依据
使用地区的环境温度。在选择时，所选柴油牌号应比
最低环境温度低约5℃。 车用柴油机所用柴油应选用十六烷值较高、蒸发性较 好、粘度和凝点合适、不含水分和机械杂质的柴油。
1、多缸柴油机喷油泵供油顺序应符合该机的发火顺序。
4、喷油泵应供油敏捷、停油干脆。
二、高压油泵结构及工作原理 柱塞式喷油泵：性能良好，使用可靠，多用。 国产系列：0＃、Ⅰ ＃ 、Ⅱ ＃ 、
Ⅲ ＃ 、A型、B型等。
转子分配式喷油泵：体积小、质量轻等。分为：
径向压缩式：PDA型分配泵
轴向压缩式：VE型分配泵 喷油泵－喷油器（P-T泵）：喷油泵和喷油器合 为一体，消除了高压油管带来的不 良影响，中、大型功率机用，有专 门的PT燃油系统。
3、喷油提前角θfj
喷油器开始向燃烧室喷油时，曲轴的曲拐位置与活 塞到达压缩上止点时曲轴曲拐位置之间的夹角。 4、节流 流体流经一突变截面的现象，会产生能量损失。 二、燃烧室 作用:合理组织气体运动，促进气与油更好地混合， 以保证燃烧过程更加完善。 1、直喷式燃烧室（5-1） 燃烧室位于活塞顶与缸盖的底平面之间。
燃烧室结构紧凑，散热面积小，动力性、经济性好， 热效率高，冷启动性能好；但是由于油与气的混合要求 速度快，所以对喷油系统产生的喷油压力要求高，工作 比较粗暴，排放较差。 2、分开式燃烧室（5-2） 由主、副燃烧室构成： 主燃烧室：位于活塞顶与缸盖的底平面之间。 副燃烧室：在缸盖中加工而成。有通道与主燃 烧室相通。喷油器设置在副燃烧室。 由于在压缩过程能形成较强的压缩涡流，有利于油 气的混合，所以燃烧室对喷油系统的喷压要求较低；发 动机工作柔和，燃烧噪音小，排放较好；但是启动性较 差，有节流损失存在。
三、喷油器
安装在气缸盖上，头部伸在燃烧室内。
1、作用
将来自喷油泵的高压柴油喷射雾化，并分布在燃烧
室中。
2、要求
要有一定的喷射压力，一定的射程，有合适的喷柱
锥角，停油干脆，不产生滴油、漏油现象。
3、车用喷油器类型
1）孔式喷油器（5-5）
孔径：0.2～0.8mm 喷油压力：17～22MPa
喷射压力较高，燃油的雾化质量很好，主要用于对喷