第六章：柴油机燃料供给系统

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。 (45-55为宜)
柴油及其使用性能
汽车构造
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。比如， 50％馏出温度即柴油馏出50％的温度，此温度越 低，柴油的蒸发性越好，混合气形成速度就越快， 易完全燃烧。但蒸发性过高，则会使全部柴油迅 速燃烧，缸内压力急剧升高，柴油机工作粗暴。 闪点低，蒸发性好。
空间雾化混合
油雾的形成 燃料以高压、高速从喷油器以 圆锥形的油束喷出，由于受到 高密度空气的摩擦阻力作用， 被分裂为许多油线进而成为油粒。
空气的运动促进混合 将燃油喷成雾状油束是混合气 形成的第一步，其次是使油粒
分布得更均匀。
汽车构造
空间雾化混合
汽车构造
最有效的措施：空气运动 多采用两种办法:（l）使进气产生涡流;（2）产生挤压涡流
油膜蒸发混合
它是将柴油喷向球形油膜燃 烧室的壁面上,在强烈地空气 涡流作用下,燃油的大部分 (95%)形成油膜.由于油束贯 穿空气和室壁的反射,必然有 少量油粒（5％）悬浮在空间， 形成着火源。油膜在热能作 用下，逐层蒸发、逐层卷走、 逐层燃烧，产生了燃气涡流， 其燃烧速度是前期慢、后期 快，使燃烧过程加速进行到 终点。
混合气的形成（空间雾化混合或油膜蒸发混合）、 点火和燃烧方式不同于汽油机;
柴油机的a＞1，燃烧充分，排气污染小；
柴油机的喷油泵与喷嘴制造精度要求高，所以成本 较高;
柴油机工作粗暴，振动噪声大；柴油不易蒸发，冬 季冷车时起动困难;
排气噪声大，颗粒排放严重，废气中含SO2多
柴油及其使用性能
柴油机燃料供给系统的功用与组成 组成
汽车构造
空气供给装置：空气滤清器、进气管和进气道。
燃油供给装置：柴油箱、柴油粗滤器、柴油细滤 器、输油泵、喷油泵、喷油器及油管等。
可燃混合气形成装置： 燃烧室 废气排出装置：排气道、排气管和排气消声器。
柴油机燃料供给系统的功用与组成
汽车构造
燃油箱→油水分离器→粗滤器→输油泵→细滤器→喷油泵→喷油器
汽车构造
复合式—U形燃烧室
汽车构造
空间雾化混合燃烧和油膜蒸发混合燃 烧混合使用，低速时以前者为主，高 速时以后者为主。
柴油机混合气的形成
汽车构造
2.改进混合气形成条件的措施
·选用十六烷值较高发火性较好的柴油，以使可燃混 合气迅速燃烧。
采用较高的压缩比，以提高气缸内的温度，使柴油 尽快挥发。
3)低温流动性：用柴油的凝点评定低温流动性。 柴油失去流动性开始凝固时的温度。柴油的凝点 应比最低工作温度低3-5°C，否则将造成油路的 堵塞。因此，柴油的牌号根据柴油的凝点编定， 如10号、0号、-35号轻柴油的凝点分别是10 °C、 0 °C、-35 °C。可加入裂化煤油或降凝剂降低 凝点。
汽车构造
柴油和汽油一样都是石油制品。在石油蒸馏过程中，温度在 200-350℃之间的馏分即为柴油。柴油分为轻柴油和重柴油。 轻柴油用于高速（1000rpm以上）柴油机，重柴油用于中、 低速柴油机。
汽车、拖拉机柴油机均为高速柴油机，所以使用轻柴油。
柴油机较汽油机热效率高，功率大，燃料消耗低，比较经济， 故应用日趋广泛。
第六章 柴油机燃料供给系统
柴油机燃料供给系统的功用与组成 柴油及其使用性能 柴油机混合气的形成与燃烧过程 柴油机燃烧室 喷油器的结构与工作原理 喷油泵 VE型分配泵 调速器与辅助装置
柴油机燃料供给系统的功用与组成
柴油机主要结构.flv
柴油机与汽油机不同。它烧的是 柴油，柴油粘度大，流动性差， 且不易挥发，一般不能通过化油 器在气缸外部形成均匀的混合气， 而采用高压喷射的方法，在接近 压缩行程上止点时，通过喷油器 把高压柴油雾化喷入气缸内部， 柴油油滴在炽热的空气中受热、 蒸发、扩散，并与空气混合形成 可燃混合气，最终自行发火燃烧。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ一式燃烧室
汽车构造
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。
统一式燃烧室
（1）ω 形燃烧室
以空间雾化混合为主； 采用切向或螺旋进气道，以
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柴油机燃料供给系统的功用与组成
功用
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）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）储存一定数量的燃油，保证汽车的最大续驶里程。
柴油机燃料供给系统的功用与组成
汽车构造
柴油机燃料供给系统的功用与组成
汽车构造
柴油机燃料供给系统的功用与组成
汽车构造
柴油机燃料供给系统的功用与组成
汽车构造
柴油机燃料供给系统的功用与组成
汽车构造
柴油供给路线
低压回路：从油箱到喷油泵入口这一段油路，其 油压由输油泵建立，一般为0.15-0.3Mpa，主要 完成柴油储存、滤清和输送等任务。
柴油及其使用性能
汽车构造
4)粘度：评定柴油稀稠度的一项指标，与柴油的流动性有 关。粘度是指液体流动时内摩擦力的量度，随温度而变化， 当温度升高时，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）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。柴油中的灰分、水分 和机械杂质，是评定柴油清洁性的指标。汽车柴油机应使 用各项指标均符合国家标准的柴油。
预燃室用耐热钢单独制作，再 镶入气缸盖内。（25-45%）
连通通道不与预燃室相切； 挤入的空气形成强烈的无规则
的湍流运动，空间雾化混合； 少部分柴油在预燃室燃烧； 轴针式喷油器； 其他特点与涡流室燃烧室类似。
汽车构造
汽车构造
柴油机燃油供给系统
汽车构造
柴油机燃油系统 包括喷油泵、喷 油器和调速器等 主要部件及柴油 箱、输油泵、油 水分离器、柴油 滤清器、喷油提 前器和高、低压 油管等辅助装置。
边燃烧边喷油，成分不断变化； 燃烧室各处的混合气成分很不均匀：在喷油嘴附近极 浓，在燃烧室外缘稀薄；在油束中部极浓，在相邻油 束之间稀薄。
柴油机混合气形成方法
汽车构造
燃油能否完全燃烧，主要取决于两个方面： 1.进入气缸的空气量对喷油量的比例是否合
适； 2.燃油和空气的混合是否良好。 柴油机混合气的形成方法： 空间雾化混合 油膜蒸发混合 复合式——U形燃烧室
1.
轻柴油按其质量分为优等品、一等品和合格品3个等级，每个 等级又按柴油的凝点分为5、0、-10、-20、-35和-50等6种牌 号。一般选用柴油的凝点低于环境温度3-5℃。
柴油及其使用性能
汽车构造
2. 轻柴油的使用性能
为了保证高速柴油机正常、高效地工作，轻柴油应 具有良好的发火性、低温流动性、适当的蒸发性、 良好的化学安定性、防腐性和适当的粘度等诸多的 使用性能。
孔式喷油器
汽车构造
应用：直喷式燃烧室，压力为20Mpa，孔数1-7个，孔径 0.2-0.5mm。喷孔直径不宜过小，否则既不易加工，又在使 用中容易被积炭堵塞。
孔式喷油器
汽车构造
孔式喷油器
承压锥面 密封锥面
汽车构造
p1
针阀升程h
的大小，决
p2
定了喷油量
多少。一般
h=0.5 mm
孔式喷油器
喷油器
输油泵
汽车构造
1.功用
功用：保证有足够数量的柴油自柴油箱输送到喷 油泵，并维持一定的供油压力以克服管路及柴油 滤清器阻力，使柴油在低压管路中循环。输油泵 的输油量一般为柴油机全负荷需要量的3-4倍。
2.类型
输油泵有膜片式、滑片式、活塞式及齿轮式等几 种形式。膜片式和滑片式输油泵分别作为分配式 喷油泵的一级和二级输油泵，而活塞式输油泵则 与柱塞式喷油泵配套使用。
汽车构造
轴针式喷油器
喷油器
汽车构造
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。
要求：喷注应有一定的贯穿距离和喷雾锥角，以 及良好的雾化质量（雾化均匀），喷射干脆利落， 在喷油结束时不发生滴漏现象。油束形状与方向， 适应燃烧室；
汽车柴油机广泛采用闭式喷油器。组成：主要由 喷油器体、调压装置及喷油嘴等。
前期慢，后期快； 柴油机工作平稳、柔和； 起动性能较差； 孔式喷油器； （20Mpa）
汽车构造
汽车构造
分隔式燃烧室
汽车构造
涡流室式燃烧室
预热室式燃烧室
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。
燃烧室
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（1）涡流室式燃烧室
连通通道与涡流室相切； （50-80%） 压缩行程，挤入的空气形成强烈的有
高压回路：从喷油泵到喷油器这段油路，其油压 由喷油泵建立，一般为10Mpa以上。
回油路：由于输油泵供油量是喷油泵的3-4倍，滤 清器和喷油泵上都装有溢流阀，使多余燃油经溢 流阀和回油管流回输油泵进口或直接流回油箱。
柴油机燃料供给系统的功用与组成
汽车构造
柴油机的特点
汽车构造
热效率高、经济性好（平均过量空气系数 a＞1 ）;
规则的涡流运动，空间雾化混合； 大部分柴油在涡流室燃烧； 轴针式喷油器；（10-12Mpa） 由于节流作用，主燃烧室内气体压力