柴油机燃料供给系统

五、柴油机燃料供给系统

1．概述

1.1 柴油的基本特性

柴油的的基本特性是其理化特性，这些特性决定了燃料的供给方式，不同的柴油用于不同的柴油机，轻柴油用于高速柴油机，重柴油用于中低速柴油机，重油用于大型低速柴油机。汽车用柴油机都是高速柴油机，使用轻柴油。柴油的使用特性包括自燃性、低温流动性（凝点）、雾化和蒸发性（镏程）、粘度、闪点等。➢自燃性指柴油的自燃能力，用十六烷值评价，在没有外界火源的情况下能自行着火的最低温度称为自然点。十六烷值高对缩短着火延迟期及改善冷起动性有利，过低则蒸发性变差、粘度大、导致冒黑烟。国产车用柴油的十六烷值规定在40~55之间。

➢低温流动性低温时，柴油会析出蜡而使流动性变差，用柴油的凝点评价；

柴油失去流动性开始凝固时的温度称为凝点。当柴油接近凝点时，流动性很差，柴油机无法工作。因此柴油的选用是根据使用的环境温度来确定的。

GB252-2000规定，轻柴油的牌号按凝点不同分为10号、0号、-10号、-20号、-35号五级，其凝点分别不高于10°、0°、-10°、-20°、-35°选用柴油时，应按最低环境温度高出凝点5°的标准。

➢雾化和蒸发性用一定体积的燃油馏出某一体积百分比时的温度范围表示；

➢粘度是柴油粘稠程度和流动性指标；

➢闪点柴油与空气形成的混合气与火焰接触发生着火的最低温度为闪点。

1.2 柴油机对燃料供给系统的要求

柴油机燃料供给系统的作用是定量、定时并按一定规律向柴油机各缸供给高压燃油。具体要求是：

➢通过加压机构使燃油达到足够高的压力保证燃料良好的雾化、混合和燃烧；➢实现要求的喷油规律，

➢调节每次的喷油量按柴油机的运转工况（转速、负荷）精确控制喷油量，能岁工况自动调节。

➢调节每次的喷油时刻。

➢将燃油分配到各个气。

➢将燃油喷人燃烧室，并雾化；

1.3 燃油供给系统组成

常见的有直列柱塞式喷油泵供油系统和分配式喷油泵燃油供给系统

1.3.1 直列柱塞式喷油泵供油系统工作原理

柱塞式喷油泵组成如图示：

柱塞式喷油泵由柴油机曲轴的定时齿轮驱动，输油泵5由凸轮轴驱动，柴油机工作时，输油泵5从油箱8吸出柴油，经油水分离器7除去水分、再经燃油滤清器2，柔和送入喷油泵3、经加压计量后，经高压油管供入喷油器1，将柴油喷人燃烧室。

1.3.2 分配式喷油泵燃油供给系统工作原理

转子分配式喷油泵供油系统的组成如图示：

柴油机工作时，一级输油泵3将将柴油从油箱1吸出，经油水分离器2和燃油滤清器5将其送入二级输油泵4，加压后充入泵体9内，再经分配式喷油泵12增压计量后进入喷油器10。

1.4 可燃混合气形成的影响因素和燃烧室

1.4.1 可燃混合气形成的影响因素

柴油机是在接近压缩行程终了时，通过喷油器把柴油喷人气缸内形成混合气，混合气的形成时间极短，只占15°~35°曲轴转角。所以混合气在各处很不均匀，为了改善混合气形成与燃烧，为了保证燃烧完全，柴油机不得不采用较大的空气过量系数，即总体上的过量系数Ф＞1。但燃烧室内仍然存在局部混合气过稀过浓现象。

影响柴油机燃烧的因素有：燃油物化品质，压缩气体状态，燃油喷射规律，油气混合组织。

为改善混合气的形成和燃烧，燃油系统，燃烧室以及它们之间的匹配起着重要的作用。

1.4.2 燃烧室

柴油机燃烧室式可分为：直喷式燃烧室和分隔式燃烧室两类。

➢直喷式燃烧室

直喷式燃烧室按活塞顶部凹坑的深浅分为开式燃烧室和半开式燃烧室。开式燃烧室有浅盆形，半开式燃烧室有广泛应用的ω型，其它还有球形、四角形等。

➢非直喷燃烧室

非直喷燃烧室

非直喷燃烧室的结构特点是除位于活塞顶部的主燃烧室之外，还有位于缸盖内的副燃烧室，两者之间有通道相通，燃油不直接喷人主燃烧室内，而是喷人副燃烧室内。典型的非直喷燃烧室有涡流式燃烧室和预燃室燃烧室两种。

二喷油器

2.1 喷油器的功用与分类

➢喷油器的功用是根据柴油机混合气形成的特点，将燃油雾化成细微的容易着火和燃烧的雾滴，并将其喷射到燃烧室各部位，和空气充分混合。

喷油器应满足不同类型燃烧室对喷雾特性的要求，喷注应有一定的贯穿距离和喷雾锥角；有良好的雾化质量。

喷油器的喷油嘴是由针阀和针阀体组成的一对精密阀件(其配合间隙仅为0.002~0.004mm)。因此在精加工之后再配对研磨，使用中不能互换。

➢喷油器主要由喷油器体、调压装置、喷油嘴等部分组成。

按喷油嘴的不同，喷油器又分为孔式喷油器和轴针式喷油器两种。

➢喷油器的工作原理：由喷油泵来的压缩燃油通过喷油嘴的通油孔进入压力室，燃油压力使针阀克服喷油器中的调压弹簧的作用力而升起，燃油从喷油孔中喷出。

2..2 孔式喷油器用于直喷式燃烧室柴油机。

3.2.3 轴针式喷油器

用于非直喷式燃烧室柴油机。

三喷油泵

3.1 功用与分类

➢喷油泵的功用和要求

喷油泵的功用是按照柴油机的运行工况和气缸工作顺序，以一定的规律适时、定量地向喷油器输送高压燃油，并保证供油迅速，停油干脆。

对多缸柴油机喷油泵，要保证各缸供油量均匀，误差不大于3%~4%；各缸喷油提前

角相同，误差不大于0.5º曲轴转角；各缸供油持续转角一致。➢喷油泵有直列柱塞式喷油泵、转子分配式喷油泵和泵-喷嘴式喷油泵三类。

3.2 柱塞式喷油泵

3.2.1柱塞式喷油泵结构和工作原理

柱塞式喷油泵主要由凸轮、柱塞偶件、出油阀偶件、柱塞

弹簧和出油阀弹簧等组成。

柱塞偶件由柱塞和柱塞套构成，是出油阀偶件由出油阀和出油阀座构成。喷油泵中最精密的偶件，件，其配也是喷油泵中的一对精密偶件。两者合间隙控制在1.5μm~2.5μm范围接触的锥面经过精细研磨。

内。不能互换，以保证加压后的燃

油有足够的压力。