第三章燃油喷射与燃烧(6节)分解
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制冷却式，冷却介质为 淡水或柴油
喷孔4~12个，孔径 0.15~1.0mm
长型：密封面上移远离燃烧室； 长顶杆弹性好即使变形仍保持良好密封
在柴油机长期停 车后，起动前、系统 管路重新连接之后及 喷油器拆装之后，必 须通过放气阀泄放燃 油喷射系统中的空气， 若空气排放不净会造 成喷油压力难以建立 使柴油机燃烧恶化。
5、出油阀与阀座 出油阀也叫输油阀或排油阀 1）出油阀的作用
蓄压、止回和减压（卸截）
蓄压：使喷油泵获得较高的初始供油压力。
止回：吸油行程中防止高压油管中的燃油倒流入泵腔， 并使喷油延迟阶段缩短。 减压：有效地控制喷射过程结束后高压油管中的压力 波动，防止出现二次喷射和燃油滴漏现象。
2）出油阀结构 （1）等容卸截出油阀 特点：
节流型：喷油初期流通面积小，雾化质量高， 且滞燃量少，滞燃期短，燃烧柔和
2）多孔式喷油器
孔径相对较小， 启阀压力较高，与 单孔式喷油器比， 喷射的燃油油粒细、 锥角大、雾化质量 较好。喷孔角度应 使喷出去的油束形 状与燃烧室形状有 良好的配合。多用 于开式和半开式燃 烧室的大中型中低 速柴油机上。多为强
柱塞偶件容易磨损，密封性较差（因具有斜槽与 直槽），单边斜槽的柱塞发生偏磨损（由直槽和斜槽 中的压力油对柱塞产生侧推力而引起），可在柱塞上 开设两条对称的斜槽来解决
二、回油阀式喷油泵
1．结构特点
Hale Waihona Puke Baidu
2、三种油量调节方法的特点比较
3、回油阀式喷油泵的特点
（1）密封性能好。 （2）耐磨性好。
（3）体积大。只能用于大型低速柴油机上。
第六节 喷油设备
一、回油孔式喷油泵
1、结构特点 2．工作原理
A
几何供油始点
有效行程
几何供油终点
3、 三 种 油 量 调 节 方 式 及 柱 塞 头 部 结 构
1）终点调节式 较适于按定转速运转的船舶发电柴油机，和高 增压船舶主机。
目前大多数船用柴油机及增压柴油机采取这种 终点调节方式。
2）始点调节式 在较小的工况，由于供油提前角减小，使燃烧 后移，经济性变差。目前这种始点调节式喷油泵已 很少使用。
3）柱塞头部特殊的线型
三、喷油器
作用：把喷油泵排出的要压燃油以雾状喷如气缸， 以利于形成可燃混合气。
要求：良好的雾化质量，合理的油束形状 喷油开始、结束要快，无滴漏和二次喷射等 异常现象
1、喷油器分类
开式喷油器：结构简单，其主要缺点是喷射性能差
闭式喷油器 （液压启阀式喷油器）
液 压 启 阀 式 喷 油 器
应在进油腔必设弹簧缓冲器
（2）等压卸截出油阀 不但可避免重复喷 射而且可避免穴蚀。 （3）无出油阀 缩短了喷中的滴 漏阶段同时也避免了重 复喷射现象。 进油腔油压波动剧烈，在 进油空间需装设一缓冲器。
1．卸载弹簧 2卸载阀 3出油阀
6、回油孔式喷油泵的特点 结构简单、紧凑，价格低廉，因而在大、中、 小型柴油机中普遍应用。
柱塞头部特殊的线型 L-MC系列缸径（缸径D＜ 480mm)回油孔式喷油泵
1） 定 时 齿 条 机 构
升降套筒而改变供油定时
位置传感器由调速器的输 出调节轴控制。 pz
θ
50% 78% 100% Pe/Pb
2）VIT凸轮机构
在78％Pb负荷 （调正转折点）处， 供油提前角θ最大，最 大爆发压力pmax最大， 节油率最大。
9）柴油机废热再利用
3、可变喷油正时机构(VIT)
主要目的:降低部分负荷的油耗率，提高经济性。 保证当负荷改变时，随着喷油泵喷油量的改变能自动 调整其供油提前角，使得柴油机在部分负荷运行时仍有较 高的最高爆发压力，以改善部分负荷的经济性。同时在高 负荷时又能控制最高爆发压力，使之不超过标定爆压。
定时齿条机构 MAN B＆W LMC／MCE型柴油 机回油孔式喷油泵 VIT凸轮机构 Sulzer RL型柴油机回油阀始终点 调节式喷油泵
（4）结构复杂。造价较贵，且管理麻烦。
现代船用柴油机提高经济性的主要措施
1）用定压涡轮增压系统和高效率涡轮增压器。 2）增加行程缸径比S/D。 3）提高最高爆发压力Pz和平均有效压力pe之比。 4）增大压缩比ε。 5）采用可变喷油正时（VIT）机构。 6）降低摩擦损失功提高机械效率ηm。 8）轴带发电机。
①结构简单，性能稳定；
②缩短燃油喷射过程的滴漏阶 段并可避免重复喷射； ③在柴油机工况变化时高压油 管中的残余压力相应变化； ④在低负荷时可能因过份卸载而造 成高压油管的低压，形成穴蚀。
卸载容积过大会造成： ①喷油延时阶段延长 ②下一循环循环喷油量减少；
③高压油管中发生穴蚀；
出油阀密封锥面泄漏，会造成： 喷油量下降，喷油定时延后 不设出油阀会造成： 进油腔油压波动
单孔式
多孔式
强制冷却式 非强制冷却式
弹簧上置式 针阀和弹簧的惯性力针阀关阀压力 降低造成关阀时滴漏与雾化不良 弹簧下置
1）单孔（轴针）式
喷油器
喷孔直径相 对较大，启阀压 力较低，因而雾 化质量较差，多 用于使用分隔式 燃烧室的小型高 速柴油机上。自 洁性好（能防止 喷孔内外的结炭 堵塞）
标准型
节流型
优点：无冷却、尺 寸小、重量轻
缺点：结构较冷却 式喷油器复杂，且 启阀压力不可调
五、喷油设备的主要故障
1、喷油泵
图3-28多孔式喷油器 1. 喷油器座 2. 针阀偶件 3. 升程限制器 4.锁紧螺母 5.喷油器本体 6.顶秆 7. 针 阀 弹 簧 8. 垫 圈 9. 调 节 螺 钉 10.支承套 11.定位销 12.冷却水套 13.高压 油管接头 14.放气阀 15.冷却水管接头 16.紧固螺母
现代船用超长行程 柴油机喷油器大多 采用无冷却式的轻 型结构
3）始终点调节式
在较小工况时经济性有所下降。目前采用 的也不多。 较适于变速运转和变负荷运转的柴油机。
4、典型结构介绍
图3-17 回油孔式喷油泵 a）1.销钉 2.柱塞 3.套筒 4.出油阀座 5.油泵本体 6.出油管接头 7.出油阀弹簧 8. 出油阀 9.定位钉 10.调节齿套 11.弹簧 12.导筒 13.弹簧下座 14.卡簧 15.放 气螺钉 16.进油管接头 17.调节齿条 18.指示片 b）1．套筒 2．油孔 3．直槽 4．螺旋槽 5．柱塞 6．凸块 7．小头
喷孔4~12个，孔径 0.15~1.0mm
长型：密封面上移远离燃烧室； 长顶杆弹性好即使变形仍保持良好密封
在柴油机长期停 车后，起动前、系统 管路重新连接之后及 喷油器拆装之后，必 须通过放气阀泄放燃 油喷射系统中的空气， 若空气排放不净会造 成喷油压力难以建立 使柴油机燃烧恶化。
5、出油阀与阀座 出油阀也叫输油阀或排油阀 1）出油阀的作用
蓄压、止回和减压（卸截）
蓄压：使喷油泵获得较高的初始供油压力。
止回：吸油行程中防止高压油管中的燃油倒流入泵腔， 并使喷油延迟阶段缩短。 减压：有效地控制喷射过程结束后高压油管中的压力 波动，防止出现二次喷射和燃油滴漏现象。
2）出油阀结构 （1）等容卸截出油阀 特点：
节流型：喷油初期流通面积小，雾化质量高， 且滞燃量少，滞燃期短，燃烧柔和
2）多孔式喷油器
孔径相对较小， 启阀压力较高，与 单孔式喷油器比， 喷射的燃油油粒细、 锥角大、雾化质量 较好。喷孔角度应 使喷出去的油束形 状与燃烧室形状有 良好的配合。多用 于开式和半开式燃 烧室的大中型中低 速柴油机上。多为强
柱塞偶件容易磨损，密封性较差（因具有斜槽与 直槽），单边斜槽的柱塞发生偏磨损（由直槽和斜槽 中的压力油对柱塞产生侧推力而引起），可在柱塞上 开设两条对称的斜槽来解决
二、回油阀式喷油泵
1．结构特点
Hale Waihona Puke Baidu
2、三种油量调节方法的特点比较
3、回油阀式喷油泵的特点
（1）密封性能好。 （2）耐磨性好。
（3）体积大。只能用于大型低速柴油机上。
第六节 喷油设备
一、回油孔式喷油泵
1、结构特点 2．工作原理
A
几何供油始点
有效行程
几何供油终点
3、 三 种 油 量 调 节 方 式 及 柱 塞 头 部 结 构
1）终点调节式 较适于按定转速运转的船舶发电柴油机，和高 增压船舶主机。
目前大多数船用柴油机及增压柴油机采取这种 终点调节方式。
2）始点调节式 在较小的工况，由于供油提前角减小，使燃烧 后移，经济性变差。目前这种始点调节式喷油泵已 很少使用。
3）柱塞头部特殊的线型
三、喷油器
作用：把喷油泵排出的要压燃油以雾状喷如气缸， 以利于形成可燃混合气。
要求：良好的雾化质量，合理的油束形状 喷油开始、结束要快，无滴漏和二次喷射等 异常现象
1、喷油器分类
开式喷油器：结构简单，其主要缺点是喷射性能差
闭式喷油器 （液压启阀式喷油器）
液 压 启 阀 式 喷 油 器
应在进油腔必设弹簧缓冲器
（2）等压卸截出油阀 不但可避免重复喷 射而且可避免穴蚀。 （3）无出油阀 缩短了喷中的滴 漏阶段同时也避免了重 复喷射现象。 进油腔油压波动剧烈，在 进油空间需装设一缓冲器。
1．卸载弹簧 2卸载阀 3出油阀
6、回油孔式喷油泵的特点 结构简单、紧凑，价格低廉，因而在大、中、 小型柴油机中普遍应用。
柱塞头部特殊的线型 L-MC系列缸径（缸径D＜ 480mm)回油孔式喷油泵
1） 定 时 齿 条 机 构
升降套筒而改变供油定时
位置传感器由调速器的输 出调节轴控制。 pz
θ
50% 78% 100% Pe/Pb
2）VIT凸轮机构
在78％Pb负荷 （调正转折点）处， 供油提前角θ最大，最 大爆发压力pmax最大， 节油率最大。
9）柴油机废热再利用
3、可变喷油正时机构(VIT)
主要目的:降低部分负荷的油耗率，提高经济性。 保证当负荷改变时，随着喷油泵喷油量的改变能自动 调整其供油提前角，使得柴油机在部分负荷运行时仍有较 高的最高爆发压力，以改善部分负荷的经济性。同时在高 负荷时又能控制最高爆发压力，使之不超过标定爆压。
定时齿条机构 MAN B＆W LMC／MCE型柴油 机回油孔式喷油泵 VIT凸轮机构 Sulzer RL型柴油机回油阀始终点 调节式喷油泵
（4）结构复杂。造价较贵，且管理麻烦。
现代船用柴油机提高经济性的主要措施
1）用定压涡轮增压系统和高效率涡轮增压器。 2）增加行程缸径比S/D。 3）提高最高爆发压力Pz和平均有效压力pe之比。 4）增大压缩比ε。 5）采用可变喷油正时（VIT）机构。 6）降低摩擦损失功提高机械效率ηm。 8）轴带发电机。
①结构简单，性能稳定；
②缩短燃油喷射过程的滴漏阶 段并可避免重复喷射； ③在柴油机工况变化时高压油 管中的残余压力相应变化； ④在低负荷时可能因过份卸载而造 成高压油管的低压，形成穴蚀。
卸载容积过大会造成： ①喷油延时阶段延长 ②下一循环循环喷油量减少；
③高压油管中发生穴蚀；
出油阀密封锥面泄漏，会造成： 喷油量下降，喷油定时延后 不设出油阀会造成： 进油腔油压波动
单孔式
多孔式
强制冷却式 非强制冷却式
弹簧上置式 针阀和弹簧的惯性力针阀关阀压力 降低造成关阀时滴漏与雾化不良 弹簧下置
1）单孔（轴针）式
喷油器
喷孔直径相 对较大，启阀压 力较低，因而雾 化质量较差，多 用于使用分隔式 燃烧室的小型高 速柴油机上。自 洁性好（能防止 喷孔内外的结炭 堵塞）
标准型
节流型
优点：无冷却、尺 寸小、重量轻
缺点：结构较冷却 式喷油器复杂，且 启阀压力不可调
五、喷油设备的主要故障
1、喷油泵
图3-28多孔式喷油器 1. 喷油器座 2. 针阀偶件 3. 升程限制器 4.锁紧螺母 5.喷油器本体 6.顶秆 7. 针 阀 弹 簧 8. 垫 圈 9. 调 节 螺 钉 10.支承套 11.定位销 12.冷却水套 13.高压 油管接头 14.放气阀 15.冷却水管接头 16.紧固螺母
现代船用超长行程 柴油机喷油器大多 采用无冷却式的轻 型结构
3）始终点调节式
在较小工况时经济性有所下降。目前采用 的也不多。 较适于变速运转和变负荷运转的柴油机。
4、典型结构介绍
图3-17 回油孔式喷油泵 a）1.销钉 2.柱塞 3.套筒 4.出油阀座 5.油泵本体 6.出油管接头 7.出油阀弹簧 8. 出油阀 9.定位钉 10.调节齿套 11.弹簧 12.导筒 13.弹簧下座 14.卡簧 15.放 气螺钉 16.进油管接头 17.调节齿条 18.指示片 b）1．套筒 2．油孔 3．直槽 4．螺旋槽 5．柱塞 6．凸块 7．小头