第五章 柴油机供给系

第五章柴油机供给系

§5.1 柴油及其使用性能

一、柴油的产生：石油蒸馏时温度在200～350℃之间的馏分即为柴油。柴油和汽油一样都是石油制品。

二、柴油的分类：分为轻柴油和重柴油。

三、汽车所用柴油：轻柴油——高速柴油机，重柴油——中、低速柴油机，汽车柴油机为高速柴油机，使用轻柴油。

五、轻柴油的使用性能

轻柴油应具有良好的发火性、低温流动性、蒸发性、化学安定性、防腐性和适当的粘度等诸多的使用性能，以确保高速柴油机正常、高效地工作。

1.发火性指柴油的自燃能力，用十六烷值评定。柴油的十六烷值大，发火性好，容易自燃。国家标准规定轻柴油的十六烷值不小于45。

2.蒸发性指柴油蒸发汽化的能力，用柴油馏出某一百分比的温度范围即馏程和闪点表示。

50%馏出温度即柴油馏出50%的温度。此温度越低，蒸发性越好。国家标准规定此温度不得高于300℃，但没有规定最低温度限。防止蒸发性过强标准中规定了闪点的最低数值。

柴油的闪点：在一定的试验条件下，当柴油蒸气与周围空气形成的混合气接近火焰时，开始出现闪火的温度。闪点低，蒸发性好。

3.低温流动性用柴油的疑点和冷滤点评定低温流动性。

凝点是指柴油失去流动性开始凝固时的温度。冷滤点指在特定的试验条件下，在lmin内柴油开始不能流过过滤器20mL时的最高温度。

一般柴油的冷滤点比其凝点高4～6度。

4.粘度是评定柴油稀稠度的一项指标，与柴油的流动性有关。温度升高时，粘度减小，流动性增强；反之，当温度降低时，粘度增大，流动性减弱。

5.化学安定性GB／T252—1994中规定的实际胶质、10％蒸余物残炭和氧化安定性，总不溶物等是柴油安定性的评定指标。

6.柴油的防腐性用硫含量、硫醇硫含量、酸度、，铜片腐蚀及水溶性酸或碱等指标来评定。

7.柴油的清洁性油中的灰分、水分和机械杂质。

六、轻柴油的选择

当地当月风险率为10%的最低气温选择。

§5.2 柴油机供给系的组成

一、柴油机混合气形成特点

1.混合气只能在气缸内部形成

柴油的蒸发性和流动性都比汽油差，不能像汽油机那样在气缸外部形成可燃混合气。在接近压缩行程终点时，喷油器把柴油喷入气缸内。柴油油滴和炽热的空气相遇，受热、蒸发、扩散，形成可燃混合气，最终发火燃烧。

2.柴油机混合气形成的时间极短

只占15°～35°曲轴转角。燃烧室各处的混合气成分很不均匀，且随时间而变化。平均过量空气系数>1，但在燃烧室内仍然有的地方混合气过浓，燃烧不完全；有的地方过稀，空气得不到充分利用。

燃油系统、燃烧室以及它们之间的相互匹配对改善柴油机的混合气形成与燃烧起着重要的作用。不同形式的燃烧室对喷油始点、喷油持续角、喷油压力、喷油规律、喷注雾化质量及其在燃烧室内的分布等有不同的要求。进而影响到柴油机的经济性、动力性、排放性和噪声水平。

柴油机燃烧室的形状，一般均按其结构形式分为：

1）直喷式燃烧室其容积集中于气缸之中，且其大部分集于活塞顶上的燃烧室凹坑内。燃烧室凹坑的形状多种多样，分为回转体和非回转体。

2）分开式燃烧室其容积为二，一部分位于气缸盖中称主燃烧室，另一部分则在气缸内称副燃烧室。主、副燃烧室之间用通道连通。分开式燃烧室又有涡流燃烧室和预燃燃烧室之分。涡流燃烧室的副燃烧室又称涡流室，预燃燃烧室的副燃烧室则称预燃室。

二、柴油机供给系的功用

1)适时适量的洁净燃油增压后以适当规律喷入燃烧室。各缸的喷油定时和喷油量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型相适应。

2) 每个工作循环各气缸均喷油一次，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，以保证柴油机稳定运转，尤其是稳定怠速，限制超速。

4)储存一定数量的燃油，保证汽车的最大续驶里程。

三、柴油机燃油供给系的组成

柴油机燃油供给系包括喷油泵、喷油器和调速器等主要部件及燃油箱、输油泵、油水分离器、燃油滤清器、喷油提前器和高、低压油管等辅助装置。

§5.3 喷油器

功用：根据柴油机混合气形成的特点，将燃油雾化成细微的油滴，并将其喷射到燃烧室特定的部位，是实现燃油喷射的重要部件。

对喷油器的要求：喷注有一定的贯穿距离和喷雾锥角，良好的雾化质量，喷油结束时不发生滴漏现象，可满足不同类型的燃烧室对喷雾特性的要求。

闭式喷油器结构：主要由喷油器体、调压装置及喷油嘴等组成。喷油嘴分为孔式和轴针式两种（用于不同类型的燃烧室）。喷油嘴的针阀和针阀体属精密偶件，配合间隙为0.002～0.004mm。在精加工后需配对研磨，使用中不能互换。一般针阀由热稳定性好的高速钢、针阀体用耐冲击的优质合金钢制造。

一、孔式喷油器

1．孔式喷油器结构

用于直喷式燃烧室柴油机上

针阀和针阀体拧紧螺母喷油器体

调压螺钉－调压弹簧顶杆针阀

分类：（1）喷油嘴有长、短型两种结构

长型将喷油嘴加长，针阀导向部分远离燃烧室，以减少针阀受热及变形避免卡死在针阀体内，多用于热负荷较高的柴油机上。

（2）孔式喷油器按喷油嘴头部喷孔数目（1～7个）分：

单孔喷油器（1个）、双孔喷油器（2个）、多孔喷油器（3个以上）。

低惯量孔式喷油器：调压弹簧下置，靠近喷油嘴，使顶杆大为缩短，减小了运动件的质量和惯性力，消减针阀的跳动。喷油嘴接合座喷油器体，简化喷油器体的加工。

2．孔式喷油器工作原理

（1）喷油泵高压油进油管接头－喷油器滤芯－喷油器体－针阀体－压力室－针阀（上升）－喷孔（喷油）

（2）调压弹簧－针阀（落座）

二、轴针式喷油器

1.与孔式喷油器的喷油嘴头部的结构差异：轴针式喷油器的针阀密封锥面以下有一段轴针，