陈家瑞汽车构造第五章--柴油机供给
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蒸发性——指柴油的汽化能力；其指标由柴油的蒸 馏实验来确定。
粘度——决定柴油的流动性；粘度越小，流动性越 好。
低温流动性——凝点,指柴油冷却到开始失去流动性 的温度。
四、轻柴油的牌号
根据凝点编定。如10号、0号、-10号、 -20号等
2021/2/6
3
第二节 柴油机供给系统的组成
一、柴油机混合气形成特点
Hale Waihona Puke Baidu
分类:
{ω型
直喷式燃烧室
（统一式）
球型
涡流室式燃烧室
{ 分隔式燃烧室 预燃式燃烧室
2021/2/6
8
直接喷射式燃烧室
ω型燃烧室
优点:形状简单,结构紧凑， 燃烧室与冷却水套接触 面积小，散热少，可减 少热损失，热效率高， 经济性较好。
缺点：工作粗暴，喷射 压力高17～22MPa，制 造困难，喷孔易堵。
转速愈高，涡流也愈强，气流对油束的吹散作用也愈大。 此外，空气涡流运动还可以加速火焰的传播，促使燃烧及早结 束。
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5
油膜蒸发混合方式 它是将柴油喷向燃烧室的壁面上,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，有少量油粒（5 ％）悬浮在空间，形成着火源。油膜在 空间火源的热能作用下，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。
适应。 2、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。 3、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。
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五、 柴油机供给系统的组成
燃油供给装置:柴油箱,输油泵，柴油滤清器， 喷油泵，喷油器，油水分离器，高、低压 油管等。
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总结柴油燃烧的主要特点是:
（1）燃料的混合和燃烧是在气缸内进行的。
（2）混合与燃烧的时间很短0.0017～0.004秒 （气缸内）。
（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,即边喷射，边混合，边燃烧。
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二、燃烧室
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二、柴油的分类
按其所含重馏分的多少分为重柴油和 轻柴油。重柴油多用于1000r／min以 下的中、低速柴油机,轻柴油多用于 1000r／min以上的高速柴油机。汽车 用柴油机都是高速的，必须用轻柴油。
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三、轻柴油的使用性能指标
发火性——指柴油的自燃能力;16烷值越高,发火性越 好。
优点:对喷油的雾化质量要 求不高，运转平稳，燃烧 噪音小。
缺点：流动损失和散热损 失大，经济性较差，起动 性也较差，为保证冷起动， 多装有电热塞。
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涡流室式燃烧室
优点:工作柔和,空 气利用率较高，喷射 压力也较低12～14
MPa。 缺点：热损失大，经 济性差，起动困难。
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第一节 柴油及其使用性能
一、柴油机的特点
1．压缩比大（16～22）,热效率高（30％～40％）， 经济性好;无点火系，油路系统机件精密、耐用，故 障少。 2．混合气的形成、点火和燃烧方式不同于汽油机。 高压柴油喷入燃烧室，混合气在燃烧室内形成，压燃 后边喷边燃。 3．柴油机的CO和HC排放低，NOX较多，大负荷易 产生碳烟。 4．柴油机结构复杂、质量大、材料好、加工精度高， 制造成本较高。 5．柴油机的排气噪声大，废气中含SO2多。
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型燃烧室
螺旋进气道空气涡流运动
10
球形燃烧室:
采用螺旋进气道,以油膜蒸发方式混合。
优点:工作柔和, 噪音小。 缺点：起动困难， 螺旋形进气道结 构复杂，制造困难。
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分隔式燃烧室
预燃式燃烧室
气缸盖上有预燃室,预燃 室与主燃室有通道，活塞 为平顶。
13
三、柴油机燃油系统的功用
1、在适当的时刻将一定数量的洁净柴油增压后 以适当的规律喷入燃烧室。喷油定时和喷油量各 缸相同且与柴油机运行工况相适应。喷油压力、 喷注雾化质量及其在燃烧室内的分布与燃烧室类
2、在每一个工作循环内,各气缸均喷油一次，喷
油次序与气缸工作顺序一致。
3、根据柴油机负荷的变化自动调节循环供油量，
空气供给装置：空气滤清器、进气管道。
混合气形成装置：燃烧室。
废气排出装置：排气管道、消音器。
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喷油器
回油管
高压油管
燃油滤清器
燃油箱
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限压阀 调速器
油水分离器
输油泵
低压油管 喷油泵
喷油提前器
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工作过程
柴油箱贮有经过沉淀和滤清的柴油。柴油从柴油箱被吸入输油泵并泵出, 经柴油滤清器滤去杂质后，进入喷油泵。自喷油泵输出的高压柴油经高压 油管和喷油器喷入燃烧室。由于输油泵的供油量比喷油泵供油量大得多， 过量的柴油便经回油管回到输油泵
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低压油路:从柴油箱到喷油泵入口的这段油路中的油压是 由输油泵建立的而输油泵的出油压力一般为 0.15MPa～0.3Mpa,这段油路称为低压油路。
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高压油路:从喷油泵到喷油器这段油路中的油压是由喷油泵建 立的,一般在10Mpa以上，故这段油路称为高压油路。
柴油机可燃混合气的形成和燃烧都是直接在燃
烧室内进行的。
雾状柴油
持续喷射 雾状柴油
高温压缩空气
喷 射 物理化学变化
喷 射 燃烧
可燃混合气形成方法有:空间雾化和油膜蒸发。
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空间雾化混合方式
将柴油喷向燃烧室的空间,形成雾状混合物，再在空间蒸发 形成混合气。 1．油雾形成:燃料以高压、高速从喷油器以圆锥形的油束喷出。 2．空气运动促进混合 ： 使油粒分布得更均匀，最有效的措 施是使空气运动，多采用两种方法。 1）使进气产生涡流：利用弱涡流切向进气道或强涡流螺旋进 气道，可以在进气行程中使空气绕气缸轴线旋转运动。 2）产生挤压涡流：利用活塞顶部的特殊形状，在压缩过程中 和膨胀行程开始时，使空气在燃烧室中产生强烈的旋转运动， 它存在于上止点附近，持续时间较短
以保证柴油机稳定运转，尤其要稳定怠速，限制
超速。
4、储存一定数量的柴油，保证汽车的最大续驶
里程。
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四、对柴油机供给系统的要求
1、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
注雾化质量及其在燃烧室内分布与燃烧室类型相
粘度——决定柴油的流动性；粘度越小，流动性越 好。
低温流动性——凝点,指柴油冷却到开始失去流动性 的温度。
四、轻柴油的牌号
根据凝点编定。如10号、0号、-10号、 -20号等
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第二节 柴油机供给系统的组成
一、柴油机混合气形成特点
Hale Waihona Puke Baidu
分类:
{ω型
直喷式燃烧室
（统一式）
球型
涡流室式燃烧室
{ 分隔式燃烧室 预燃式燃烧室
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直接喷射式燃烧室
ω型燃烧室
优点:形状简单,结构紧凑， 燃烧室与冷却水套接触 面积小，散热少，可减 少热损失，热效率高， 经济性较好。
缺点：工作粗暴，喷射 压力高17～22MPa，制 造困难，喷孔易堵。
转速愈高，涡流也愈强，气流对油束的吹散作用也愈大。 此外，空气涡流运动还可以加速火焰的传播，促使燃烧及早结 束。
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油膜蒸发混合方式 它是将柴油喷向燃烧室的壁面上,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，有少量油粒（5 ％）悬浮在空间，形成着火源。油膜在 空间火源的热能作用下，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。
适应。 2、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。 3、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。
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五、 柴油机供给系统的组成
燃油供给装置:柴油箱,输油泵，柴油滤清器， 喷油泵，喷油器，油水分离器，高、低压 油管等。
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总结柴油燃烧的主要特点是:
（1）燃料的混合和燃烧是在气缸内进行的。
（2）混合与燃烧的时间很短0.0017～0.004秒 （气缸内）。
（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,即边喷射，边混合，边燃烧。
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二、燃烧室
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二、柴油的分类
按其所含重馏分的多少分为重柴油和 轻柴油。重柴油多用于1000r／min以 下的中、低速柴油机,轻柴油多用于 1000r／min以上的高速柴油机。汽车 用柴油机都是高速的，必须用轻柴油。
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三、轻柴油的使用性能指标
发火性——指柴油的自燃能力;16烷值越高,发火性越 好。
优点:对喷油的雾化质量要 求不高，运转平稳，燃烧 噪音小。
缺点：流动损失和散热损 失大，经济性较差，起动 性也较差，为保证冷起动， 多装有电热塞。
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涡流室式燃烧室
优点:工作柔和,空 气利用率较高，喷射 压力也较低12～14
MPa。 缺点：热损失大，经 济性差，起动困难。
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第一节 柴油及其使用性能
一、柴油机的特点
1．压缩比大（16～22）,热效率高（30％～40％）， 经济性好;无点火系，油路系统机件精密、耐用，故 障少。 2．混合气的形成、点火和燃烧方式不同于汽油机。 高压柴油喷入燃烧室，混合气在燃烧室内形成，压燃 后边喷边燃。 3．柴油机的CO和HC排放低，NOX较多，大负荷易 产生碳烟。 4．柴油机结构复杂、质量大、材料好、加工精度高， 制造成本较高。 5．柴油机的排气噪声大，废气中含SO2多。
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型燃烧室
螺旋进气道空气涡流运动
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球形燃烧室:
采用螺旋进气道,以油膜蒸发方式混合。
优点:工作柔和, 噪音小。 缺点：起动困难， 螺旋形进气道结 构复杂，制造困难。
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分隔式燃烧室
预燃式燃烧室
气缸盖上有预燃室,预燃 室与主燃室有通道，活塞 为平顶。
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三、柴油机燃油系统的功用
1、在适当的时刻将一定数量的洁净柴油增压后 以适当的规律喷入燃烧室。喷油定时和喷油量各 缸相同且与柴油机运行工况相适应。喷油压力、 喷注雾化质量及其在燃烧室内的分布与燃烧室类
2、在每一个工作循环内,各气缸均喷油一次，喷
油次序与气缸工作顺序一致。
3、根据柴油机负荷的变化自动调节循环供油量，
空气供给装置：空气滤清器、进气管道。
混合气形成装置：燃烧室。
废气排出装置：排气管道、消音器。
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喷油器
回油管
高压油管
燃油滤清器
燃油箱
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限压阀 调速器
油水分离器
输油泵
低压油管 喷油泵
喷油提前器
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工作过程
柴油箱贮有经过沉淀和滤清的柴油。柴油从柴油箱被吸入输油泵并泵出, 经柴油滤清器滤去杂质后，进入喷油泵。自喷油泵输出的高压柴油经高压 油管和喷油器喷入燃烧室。由于输油泵的供油量比喷油泵供油量大得多， 过量的柴油便经回油管回到输油泵
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低压油路:从柴油箱到喷油泵入口的这段油路中的油压是 由输油泵建立的而输油泵的出油压力一般为 0.15MPa～0.3Mpa,这段油路称为低压油路。
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高压油路:从喷油泵到喷油器这段油路中的油压是由喷油泵建 立的,一般在10Mpa以上，故这段油路称为高压油路。
柴油机可燃混合气的形成和燃烧都是直接在燃
烧室内进行的。
雾状柴油
持续喷射 雾状柴油
高温压缩空气
喷 射 物理化学变化
喷 射 燃烧
可燃混合气形成方法有:空间雾化和油膜蒸发。
2021/2/6
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空间雾化混合方式
将柴油喷向燃烧室的空间,形成雾状混合物，再在空间蒸发 形成混合气。 1．油雾形成:燃料以高压、高速从喷油器以圆锥形的油束喷出。 2．空气运动促进混合 ： 使油粒分布得更均匀，最有效的措 施是使空气运动，多采用两种方法。 1）使进气产生涡流：利用弱涡流切向进气道或强涡流螺旋进 气道，可以在进气行程中使空气绕气缸轴线旋转运动。 2）产生挤压涡流：利用活塞顶部的特殊形状，在压缩过程中 和膨胀行程开始时，使空气在燃烧室中产生强烈的旋转运动， 它存在于上止点附近，持续时间较短
以保证柴油机稳定运转，尤其要稳定怠速，限制
超速。
4、储存一定数量的柴油，保证汽车的最大续驶
里程。
2021/2/6
14
四、对柴油机供给系统的要求
1、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
注雾化质量及其在燃烧室内分布与燃烧室类型相