第5章 柴油机燃料供给系
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第五章柴油机燃料供给系的构造与维修学习目标1了解柴油机可燃混合气的形成与燃烧过程;2了解柴油的使用性能;3掌握柴油机燃料供给系的功用、组成、各主要机件的构造和工作原理;4理解柴油机燃料供给系中的喷油泵、喷油器、输油泵和滤清器的检修方法;5理解柴油机喷油泵、调速器和喷油器的调试方法;6掌握柴油机常见油路故障的现象、原因及诊断排除方法。
柴油机使用的燃料是柴油。
与汽油相比,柴油粘度大、蒸发性差,一般来说不可能通过化油器在气缸外部与空气形成均匀的混合气,故采用高压喷射的方法。
在压缩行程接近终了时把柴油喷入气缸,直接在气缸内部形成混合气,并借助缸内空气的高温自行发火燃烧。
第一节柴油机燃料供给系的组成柴油机燃料供给系由燃油供给、空气供给、混合气形成和废气排出四套装置组成。
是常见的一种汽车柴油机供给系示意图。
l燃油供给装置柴油供给装置由柴油箱、输油泵、低压油管、柴油滤清器、喷油泵(包括调速器)、高压油管。
喷油器和回油管组成。
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、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。
从柴油箱到喷油泵人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,放这段油路称为低压油路。
低压油路是向喷油泵供给滤清的燃油。
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10MP以上,故称此段油路为高压油路。
高压柴油通过喷油器呈雾状喷入燃烧室,与空气混合形成可燃混合气。
为了在柴油机起动时将柴油充满喷油泵,排除整个油路中的空气,在输油泵上装有手动输油泵。
2、空气供给装置它由空气滤清器、进气管和气缸盖内的进气道组成。
3混合气形成装置混合气形成装置,即是燃烧室。
4废气排出装置废气排出装置是由气缸盖内的排气道、排气管和消声器组成。
柴油机燃料供给系统一、柴油机燃料供给系统的组成柴油机燃油供给系统的功用是根据柴油机工作的要求,定时、定量、定压地将良好雾化质量的柴油,以一定喷油规律喷入燃烧室与空气相混合,为柴油――空气混合气的形成与燃烧提供良好条件。
燃油供给系的统工作,将直接影响到柴油机的工作性能。
柴油机燃油供给系一般由柴油箱、油管、输油泵、柴油滤清器、喷油泵、调速器和喷油器等组成。
1.供油量供油量要与柴油机的工况相适应。
供入适量的柴油可获得足够大的功率.供油量过多或过少均会使柴油机的动力性和经济性下降.还应保证各循环供油稳定和多缸2.供油时间柴油应当在适当时刻喷入燃烧室而且喷油的延续时间也应在最有利的范围内。
多缸柴油机还应保证各缸的供油时间基本一致.柴油机燃料供给系开始供油的时间,一船有两种表示方法,即供油提前角与喷油提前角。
供油提前角:喷油泵开始向高压油管供油的时刻,用活塞在上止点前相应的曲轴转角表示。
喷油提前角;喷油器开始向燃烧室喷射柴油的时刻,也用活塞在上止点前相应的曲铀转角表示.3.喷油质量喷入的柴油油束应与燃烧室配合良好。
油束的雾化应符合燃烧室的要求,同时还应喷射干脆,避免后滴漏现象.4.喷油规律是指喷油过程中每单位时间或单位喷油泵凸轮轴转角的喷油量(又称喷油速率)随时间或喷油泵凸轮轴转角而变化的规律.二、柴油机可燃混合气的形成与燃烧室1、可燃混合气的形成与燃烧柴油机可燃混合气的形成与燃烧的条件比较恶劣.柴油机混合气形成的时间极短。
为了加速混合气的形成,在柴油机上要组织一定强度的空气涡流,如进气涡流和压缩涡流。
柴油机压缩冲程接近终点,气缸内空气温度上升到750~950K左右,超过了柴油的自燃温度。
此时喷油器将一定量高压柴油喷入气缸并形成可燃混合气。
可燃混合气中的柴油分子与空气中的氧分子在高温下发生化学反应,直至自燃着火。
随即开始迅速燃烧并膨胀作功。
根据气缸内温度和压力变化的特点,可将柴油机内混合气的形成与燃烧按曲轴转角分为四个时期。
第五章柴油机燃料供给系
教学目的与要求
1、掌握柴油机燃料供给系的组成,柴油的性能指标。
2、掌握柴油机燃烧室的分类,喷油器分类、组成与工作原理,以及柴油机燃烧室
与喷油器类型之间的匹配关系。
3、掌握柱塞式喷油泵中的A型泵和转子分配式喷油泵中的VE泵的构造与工作原理。
4、了解两速调速器和全速调速器的构造和工作原理。
5、了解喷油提前角调节器及柴油机供给系的辅助装置。
6、掌握发动机进、排气系统的组成。
7、了解电控柴油供给系。
重点与难点
1、喷油器分类、组成与工作原理。
2、柱塞式喷油泵和转子分配式喷油泵的构造与工作原理。
3、两速调速器和全速调速器的构造和工作原理。
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。
燃烧过程:
高温压缩空气
雾状柴油
燃烧
喷
射
物理化学变化
持续喷射
雾状柴油
喷
射
柴油燃烧的主要特点
(1)混合气的形成是在气缸内进行的。
(2)混合与燃烧的时间很短(0.0017~0.004秒)。
(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。
目录
♦第一节柴油机燃料供给系组成及燃料
♦第二节喷油器
♦第三节喷油泵
♦第四节调速器
♦第五节柴油机燃油供给系辅助装置
♦第六节柴油机进排气系统
♦第七节PT燃油供给系统
♦第八节电控柴油机简介
第一节柴油机燃料供给系组成及燃料
一、柴油机燃料供给系的功用及要求
1)在适当的时刻,将一定数量的洁净燃油增压后以适当的规律喷入燃
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、喷油雾化质量及其在燃烧室内的分布与燃烧室类型相适应。
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,以保证柴油机稳定运
转,尤其是稳定怠速,限制超速。
4)存储一定数量的燃油,保证汽车的最大续驶里程。
二、
组
成
(一)
柱塞式喷油泵柴油机燃油供给系示意
组成(二)
三、柴油
柴油分为轻柴油和重柴油。
汽车柴油机为高速柴油机,用的都是轻柴油。
轻柴油分为七个牌号:10、5、0、-10、-20、-35、-50号柴油。
柴油的使用性能:
1、低温流动性:凝点和冷滤点。
详见
2、发火性:指柴油的自燃能力。
用十六烷值表示。
3、蒸发性:用馏出温度(50%、90%、95%)和闪点
表示。
4、粘度:粘度随温度变化的特性称为粘温特性。
5、安定性、防腐性、清洁性等。
凝点和冷滤点解释
凝点:石油产品在规定的试验条件下冷却,将试管倾斜45度角保持
1min,试样液面不能移动的最高温度。
我国轻柴油牌号是按凝点划分的,轻柴油就是根据最低气温进行牌号的选择。
轻柴油的凝点测
定按GB/T510-1983(1991确认)《石油产品凝点测定法》的规定进
行。
冷滤点:在规定的试验条件下,试样不能以规定的流量通过一定规
格过滤器的最高温度。
冷滤点的测定条件是模拟柴油机工作情况确
定的,近似于实际使用条件,一般地说,轻柴油的冷滤点相当于最
低使用气温。
例如,-50号轻柴油的冷滤点为-44℃,则可以在最低
气温为-44℃以上的地区使用。
环境温度与柴油选择
第二节喷油器
功用:将柴油以较细的颗粒喷入燃烧室。
要求:应具有一定的压力和射程,以及合适的
喷射锥角,而且需要停止喷油时应能迅速停
止喷油,不发生滴漏现象。
类型:孔式(针栓式)、轴针式(节流式)
柴油机燃烧室分类
统一式燃烧室
分隔式燃烧室
ω型
球型
涡流室式燃烧室
预燃室式燃烧室
统一式燃烧室是由凹
顶活塞顶部与气缸盖
底部所包围的单一内
腔,几乎全部容积都
在活塞顶面上。
U型
(直喷式)
统一式燃烧室
ω型燃烧室:形状简单、易于加工;结构紧凑;热效率高;工作粗暴;要求喷油压力高。
球型燃烧室:
靠油膜蒸发混
合,工作柔和,
起动困难。
喷
油压力高。
U型燃烧室:
混合气形成方式属
于复合式;采用单
孔轴针式喷油器;
起动性好。
a)浅盆形b)浅ω形c)球形d)U 形e)四角形f)八角形g)花瓣形
统一式燃烧室形状汇总
分隔式燃烧室
涡流室式燃烧室
特点:油压要求不高;故障少;
工作较平稳;散热面积大;油耗
高;起动性差。
预
燃
室
式
燃
烧
室
1-喷油器2-副燃烧室3-通道4-主燃烧室
1-主通道2-副喷孔1-导流槽2-双涡流凹坑
副燃烧室:球形吊钟形组合形主燃烧室:
双涡流凹坑
铲击形凹坑
涡流室式燃烧室
观察训练
喷油器
一、孔式(针栓式)
喷油器
主要用于
直喷式燃
烧室,油
孔数目为
1~8个,
孔径为
0.2mm到
0.8mm 。
孔式喷油器
特点:
(1)喷孔的位置和方
向与燃烧室
形状
相适应,以
保证
油雾喷射在
相应
位置。
(2)喷射压力较高。
(3)喷油头细长,喷
孔小,加工
精度
高。
喷油器工作原
理
二、轴针式(节流式)喷油器
主要用于分隔式燃烧室,工作原理与孔式喷油器相同
轴针式喷油器
特点:
(1)不喷油时针阀关闭喷孔,
使高压油腔与燃烧室隔开,燃
烧气体不致冲入油腔内引起积
炭堵塞。
(2)喷孔直径较大,便于加工
且不易堵塞。
(3)针阀在油压达到一定压力
时开启,供油停止时,又在弹
簧作用下立即关闭,因此,喷
油开始和停止都干脆利落,没
有滴漏现象。
(4)不能满足对喷油质量有特
殊要求的燃烧室的需要。
轴针式喷油器喷油情况。