6 汽车构造-第五章 柴油机燃料供给系统

第一节 概述
二、柴油 柴油是在473～625K的温度范围内由石油中提炼出来的碳氢化合物，其中碳 为87％、氢为12.6％、氧为0.40%。 柴油的使用性能指标主要是燃烧性、蒸发性和凝点。 蒸发性是指柴油汽化的能力，用馏程表示。柴油的馏程采用50％、90％及95 ％蒸发温度。50％蒸发温度越低，说明柴油中的轻质馏分越多，使发动机容 易起动；但同时也会使柴油机工作粗暴。90％和95％蒸发温度表示柴油中的 重质馏分的多少，对发动机的功率、油耗及排放都有很大影响。 凝点是表示柴油冷却到液面不能移动的最高温度。柴油的凝点应比柴油机最 低工作温度低3～5℃以上。凝点过高将造成油路堵塞。
• 尾部开槽形成十字形横截面；
• 中部的圆柱部分为减压环带。
• 减压环带功用：防止喷前滴油、保持残
余2020压/11/力17 、使停油干脆。
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出油阀偶件结构及工作原理
b、工作原理：
喷油泵停止供油，泵腔油压小于出油阀弹簧力与高压油管残余油压之和时，出 油阀被紧压在阀座上，防止柴油回流。并保持高压油管一定的残余油压。
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第三节 柱塞式喷油泵
3．传动机构
（1）作用：驱动柱塞运动，并保证供油准时。 （2）组成：滚轮式挺杆和喷油泵内凸轮轴。 （3）类型：调整垫块式、调整螺钉式、不可调整式。 （4）分泵供油提前角和供油间隔角的调整：改变滚轮体的工作高度，即改变柱塞封闭
柱塞套上进油孔的时刻，改变喷油泵供油时刻。
喷油泵每次泵出的油量取决于有效行程的长短。 (出油阀开启时对应的曲拐位置至上止点间的曲轴转角为供油提 前角。 ) • 剩余行程:从有效行程结束到到达上止点为止柱塞移动的距离。
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柱塞偶件的结构及工作原理
d、喷油泵供油量的调节原理：
改变柱塞斜槽棱边 与柱塞套上回油孔 的相对角位置，即 改变了柱塞的有效 行程，使喷油泵供 油量改变。
油量调 节机构
驱动机
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构
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第三节 柱塞式喷油泵
4．泵体 A型喷油泵采用整体式泵体，由铝合金铸成。分泵、油量调节机构及传动机 构都装在泵体内。
(4)后燃期Ⅳ 从最高温度点D到柴油已基本上完全燃烧的E点之间的曲轴转
角。
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柴油燃烧的主要特点是：
柴油机的工作特点是工作粗暴、排气冒烟、噪声大。从喷油开始到燃烧结束，
仅占50°～60°的曲轴转角，可燃混合气形成的时间极短、空间极小。因此，
在这段时间里，提高燃料的雾化程度、加强气流的运动强度、改善燃烧后期
为降低柴油的疑点，改善其低温流动性，使用时可在其中掺入裂化煤或添加降疑剂。
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第二节 可燃混合气的形成与燃烧室
一、可燃混合气的形成与燃烧
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。
可燃混合气形成方法有：空间雾化和 油膜蒸发
可燃混合气的形成与燃烧 大体分四个时期
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实线：高压 虚线：低压
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
图 燃油供给装置（装有直列柱塞泵）主要组成
1--低压油管 2-喷油泵 3- 供油提前调节器 4-输油泵 5-油水分离器器 6-柴油箱
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7-调速器 8-限压阀9-喷油器 10-回油管 11-高压油管 12-柴油滤清器 5
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出油阀偶件结构及工作原理
a、组成：出油阀及座、出油阀弹簧、减压环带等。
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出油阀偶件结构及工作原理
作用：防止燃油倒流，保证供油迅速，停油干脆。
出油阀体—密封锥面、十字截面、减压环带 出油阀座—内密封锥面、内圆 柱面
出油阀弹簧
• 圆锥面为密封面 ；
• 尾部与阀座间隙配合；
201240/—11/滚17轮传动部件 15—堵塞 16、18—弹簧座 17—柱塞弹簧 19—控制套筒 20—调18整齿圈
第三节 柱塞式喷油泵
1.分泵
组成：包括柱塞偶件、柱塞弹簧及座、出油阀偶件、出油阀弹簧、出油阀
压紧座、 减容体等。
出油阀偶件
柱塞偶 件
油量调 节机构
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驱动机 构 19
柱塞上行压油时，泵腔油压大于出油阀弹簧力与高压油管残余油压之和后，阀 密封锥面先离座，随后减压环带离开座孔，打开高压油路，这样，供油通路一开 启，油压和喷射即可达理想值。
柱塞开始回油，泵腔油压迅速下降，出油阀下行落座，减压环带先进入座孔， 隔断高压油路，随后阀密封锥面落座，这样，阀让开的容积，使高压油管油压迅 速降低，喷油器立即停止喷油。
（1）柱塞式喷油泵 这种喷油泵应用的历史较长，性能良好，工作可靠。
（2）泵喷嘴（喷油器） 将喷油泵和喷油器合为一体，直接安装在发动机气
缸盖上，可以消除高压油管带来的不利影响。
（3）电控柱塞式分配泵 这种喷油泵只有一对柱塞副，依靠转子的转动实现
燃油的增压与分配。
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第三节 柱塞式喷油泵
图 气缸压力与曲轴转角的关系 Ⅰ—备燃期 Ⅱ—速燃期 Ⅲ—缓燃期 Ⅳ—后燃期 7
一、可燃混合气的形成与燃烧
(1)备燃期Ⅰ 指喷油器喷油始点A到燃烧始点B之间的曲轴转角。
(2)速燃期Ⅱ 指从燃烧始点B到气缸内压力达最高的C点之间的曲轴转角。 (3)缓燃期Ⅲ 是指从最高压力点C到最高温度点D之间的曲轴转角。
2．油量调节机构 油量调节机构的功用是根据柴油机负荷和转速的变化相应改变喷油泵的供油 量并保证各缸的供油量一致。油量调节机构有齿杆式和拨叉式两种。
齿杆式
组成及力传递： 齿条移动—齿圈转动—传动套筒转动— 柱塞转动。
各缸供油量的调整 ： 松开齿圈的紧固螺
钉，转动传动套筒，带动柱塞相对齿圈
转动一个角度，再将齿圈固定。
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第三节 柱塞式喷油泵
2．油量调节机构 油量调节机构的功用是根据柴油机负荷和转速的变化相应改变喷油泵的供油 量并保证各缸的供油量一致。油量调节机构有齿杆式和拨叉式两种。
拨叉式
组成及力传递： 拉杆移动—拨叉移动
—调节臂转动—柱塞转动。
各缸供油量调整：
改变拨叉在供油拉杆 上的位置。
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柱塞偶件的结构及工作原理
b、泵油原理: 进油
柱塞下行，上方泵腔容积增大，产生真空度，露出 进油孔后，将油吸入。
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柱塞偶件的结构及工作原理 • 压油：
柱塞上行，关闭进油孔后，泵腔油压骤然升高，冲开
出油阀后，流向高压油管。
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柱塞偶件的结构及工作原理 • 回油
原理； • 3．能正确叙述喷油泵、喷油器的调整部位与调整方法。
• 能力目标
• 1．能进行柴油机燃油供给系主要总成、零件的检修； • 2．会进行柴油机燃油供给系的正确维护； • 3．能分析柴油机燃油供给系常见故障的原因，并能合理
排除。
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第一节 概述
一、柴油机燃料供给系统的功用
功用：柴油机供给系同样要完成柴油供给和空气供给以及可燃混合气的形成、燃
分隔式燃烧室的结构型式有 涡流室式和预燃室式两种。
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二、燃烧室
涡流室式燃烧室
• 1）结构特点：
• 缸盖上布置有涡流室，涡流 室占燃烧室总容积的5080%，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。
• 2）混合气形成特点：
• 有压缩涡流和燃烧涡流，使 混合气混合更加均匀，特别 适应高速柴油机。其他基本 同于预燃室式。
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第三节 柱塞式喷油泵
二、柱塞式喷油泵 柱塞式喷油泵（A型喷油泵）立体图如图所示，主要由分泵、油量调节机构、 传动机构和泵体四部分组成 。
1—轴承座 2—凸轮轴 3—齿条拉杆 4—喷油泵泵体 5—柱塞偶件 6—出油阀偶件 7—出油阀 弹簧 8—减容器 9—出油阀压紧座 10—放气螺塞 11—泵体侧板盖 12—轴承盖 13—轴承
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二、燃烧室
预燃室式燃烧室
• 1）结构特点：
• 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。
• 2）混合气形成特点：
• （1）喷油器将柴油喷入预燃室 中，着火燃烧产生强烈的燃烧涡 流，从预燃室到主燃烧室，大部 分燃料在主燃烧室中燃烧。
车用多缸柴油机对喷油泵的要求
• 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.各缸供油时刻(提前角)要相同，相差不得大于0.5º 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(供油迅速，断油干脆) 。
的燃烧条件，是提高柴油机动力性和经济性的有效途径。
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二、燃烧室
1.统一式燃烧室
燃烧室由凹顶活塞顶与气缸盖底面组成，几乎全部燃烧室容积都 集中在活塞顶的凹下部分。
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a)ω形 b)球形 1—气门 2—喷油器 3—燃烧室
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二、燃烧室
ω形燃烧室
• 1）结构特点：缸盖下平面是平 的，活塞上下凹ω形。
烧和废气的排出任务。
1、完成燃料的储存、滤清和输送工作； 2、按柴油机各种不同工况的要求，定时、定量、定压并以一定的喷油质量喷入燃烧 室； 3、使柴油与空气迅速而良好地混合和燃烧； 4、使废气排入大气。
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第一节 概述
一、柴油机燃料供给系统的组成
燃油供给装置：柴油箱、 输油泵、柴油滤清器、喷油 泵、喷油器等。
• 2）混合气形成特点
• （1）喷油器将雾状的柴油喷入 燃烧室中，完成物理化学准备后 迅速着火燃烧。
• （2）结构紧凑，经济性、动力 性好，起动性能好。
• （3）对喷油质量要求高，工作 粗暴。
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二、燃烧室
球形燃烧室
• 1）结构特点：
• 缸盖下平面是平的，活塞顶 部下凹呈球形，形状大于半 个球。
• 2）混合气形成特点：
• （1）组织进气涡流；
• （2）喷油器沿着涡流的方 向将燃油喷入燃烧室，大部 分燃油被涂在燃烧室壁上， 在燃烧室的加热作用下，油 膜逐层蒸发燃烧。
• （3）混合气形成和燃烧速
度是前快后慢，工作柔和、
2020/燃11/1烧7 完全。
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二、燃烧室
2.分隔式燃烧室 分隔式燃烧室由两部分组成、即主燃烧室和副燃烧室。主燃烧室位于活塞顶与 气缸盖底面之间，副燃烧室位于气缸盖中，主、副燃烧室之间由一个或几个孔 道相连 。
柱塞偶件的结构及工作原理
a、 组成：柱塞及柱塞套。
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柱塞偶件的结构及工作原理
结构
柱塞—直槽、45°斜槽（两槽相通） 柱塞套—径向油孔（与低压油腔相通）定位槽
精密配合偶件：配合间隙为 0.0015~0.0025mm 要求：成对使用，不能互换。
拆装维修时要作好记号。
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c、减压环带作用： 使喷油器喷油迅速，停油干脆，
防止喷油器喷前喷后滴漏。
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第三节 柱塞式喷油泵
2．油量调节机构 油量调节机构的功用是根据柴油机负荷和转速的变化相应改变喷油泵的供油 量并保证各缸的供油量一致。油量调节机构有齿杆式和拨叉式两种。
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第三节 柱塞式喷油泵
• （2）对喷油质量要求高，工作 粗暴。
• （3）结构不紧凑，由于有流动 损失和散热损失，所以经济性差， 且起动性能差。
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第三节 柱塞式喷油泵
一、功用与分类
1.功用
喷油泵的功用是根据发动机的不同工况，定压、定时、定量地向喷油器输送
高压柴油。
2.分类
喷油泵的结构型式较多，车用柴油机的喷油泵按作用原理不同，可分为三类：
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第五章 柴油机燃料供给系统
第一节 概述 第二节 可燃混合气的形成与燃烧室 第三节 柱塞式喷油泵 第四节 机械控制轴向柱塞式分配泵 第五节 电控柴油喷射系统 第六节 调速器 第七节 喷油泵 第八节 柴油滤清器
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第五章 柴油机燃料供给系统
• 知识目标
• 1．能正确叙述柴油机燃油供给系主要总成和作用； • 2．能简单叙述柴油机燃油供给系主要零件的结构与工作
•柱塞继续上行，回油孔开启后，泵腔高压油经回油
2孔020/1流1/17 回低压油腔，出油阀关闭，供油结束。
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柱塞偶件的结构及工作原理
C、柱塞上行行程:
• 预备行程：柱塞从下止点开始上行至其上端面将进油孔关闭所移 动的距离。
• 减压行程：从预备行程开始到出油阀开启柱塞所移动的距离。 • 有效行程：从出油阀开启到柱塞打开回油孔时柱塞移动的距离。