第六章柴油机供给系
第一节柴油机供给系的组成及燃料
柴油机工作原理与汽油机不同,采用高压喷射方法。在压缩行程接近结束时，将柴油喷入气缸，直接在气缸内部形成混合气，借缸内空气的高温自行发火燃烧。因此，柴油机供给系组成、构造与汽油机有很大区别。
柴油机供给系(supplyment system)担负柴油供给和空气供给以及可燃混合气的形成、燃烧和废气的排出的任务。
1.组成(图5-1)
燃油供给装置：柴油箱(diesel tank)、输油泵(fuel supply pump)、柴油滤清器(diesel filter)、喷油泵(fuel injection pump)、喷油器(injector)等。
空气供给装置：空气滤清器(air cleaner)、进气管(intake pipe)。
混合气形成装置：燃烧室(combustion chamber)。
废气排出装置：排气管(exhaust pipe)、排气消声器(muffler)
2．柴油
柴油是在533-623k的温度范围内从石油中提炼出的碳氢化合物，含碳87%，氢12.6%和氧0.4%。柴油机的使用性能指标 :
发火性——指燃油的自燃能力，16烷值越高，发火性越好。
蒸发性——由燃油的蒸馏实验。
粘度——决定燃油的流动性，粘度越小，流动性越好。
凝点——指柴油冷却到开始失去流动性的温度。
柴油按凝点分为10，0，-10，-20，-35五个牌号，其凝点分别不高于10℃，0℃，-10℃,-20℃,-35℃，牌号越高凝点越低。其代号分别为RCZ-10，RC-0，RC-10，RC-20，RC-35，"R"和"C"是"燃"和"柴"字的汉语拼音字头，凝点在0℃以上的则在"-"前加上"Z"字，选用时，号数应比实际气温低5～10℃。
第二节可燃混合气的形成、燃烧及燃烧室
1．可燃混合气的形成与燃烧
柴油机可燃混合气的形成和燃烧都是直接在燃烧室内进行的。当活塞接近压缩上止点时，柴油喷入气缸，与高压高温的空气接触，混合，经过一系列的物理，化学变化才开始燃烧。之后便是边喷射，边燃烧。其混合气的形成和燃烧是一个非常复杂的物理化学变化过程，其主要特点是：
（1）燃料的混合和燃烧是在气缸内进行的。
（2）混合与燃烧的时间很短0.0017～0.004秒（气缸内）
（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。
可燃混合气的形成与燃烧大体分四个时期。
（1）备燃期 (ignition delay period)
从喷油开始→开始着火燃烧为止
喷入气缸中的雾状柴油并不能马上着火燃烧，气缸中的气体温度，虽然已高于柴油的自燃点，但柴油的温度不能马上升高到自燃点，要经过一段物理和化学的准备过程。也就是说，柴油在高温空气的影响下，吸收热量，温度升高，逐层蒸发而形成油气，向四周扩散并与空气均匀混合（物理变化）。
随着柴油温度升高，少量的柴油分子首先分解，并与空气中的氧分子进行化学反映，具备着火条件而着火，形成火源中心，为燃烧作好了准备。这一时期很短，一般为0.0007～0.003 秒。
（2）速燃期 (rapid combustion period)
从燃烧开始→气缸内出现时为止
火源中心已经形成，已准备好了的混合气迅速燃烧，在这一阶段由于喷入的柴油几乎同时着火燃烧，而且是在活塞接近上点，气缸工作容积很小的情况下进行燃烧的，因此，气缸内的压力P迅速增加,温度升高很快。
（3）缓燃期 (normal combustion period)
从出现→出现为止
这一阶段喷油器继续喷油，由于燃烧室内的温度和压力都高，柴油的物理和化学准备时间很短，几乎是边喷射边燃烧。但因为气缸中氧气减少，废气增多，燃烧速度逐渐减慢，气缸容积增大。所以气缸内压力略有下降，温度达到最高值，通常喷油器已结束喷油。
（4）后燃期 (after combustion period)
缓燃期以后的燃烧
这一时期，虽然不喷油，但仍有一少部分柴油没有燃烧完，随着活塞下行继续燃烧。后燃期没有明显的界限，有时甚至延长到排气冲程还在燃烧。后燃期放出的热量不能充分利用来作功，很大一部分热量将通过缸壁散至冷却水中，或随废气排出，使发动机过热，排气温度升高，造成发动机动力性下降，经济性下降。因此，要尽可能地缩短后燃期。
综上所述，要使燃烧过程进行得好，混合气形成的好环是关键，所以对混合气形成要求如下：①必须要有足够的空气量和适当的柴油量
因为柴油燃烧放出热量是由于柴油和空气中的氧气在一定温度和压力条件下产生化学作用的结果，所以空气与柴油是放热的两个重要因素。空气量与柴油量比例不同，所形成的可燃混合气的成分也就不同，一般要求：α=1.3～1.5。
α过大，混合气过稀，燃烧速度慢，散发热量多，Ne↓
α过小，混合气过浓，燃烧不完全，油耗增加，冒黑烟，经济性变坏。
②喷油时刻要准确，混合气形成的规律应合适
气缸中燃烧过程的主要放热阶段应该是上止点稍后，容积小可得到较高的压力，热效率高，热损失小，所以要求喷油时刻要准确。喷油过早，过晚对发动机工作都是不利的。
过早：混合气提前形成，并在活塞到达上止点前像爆炸似的同时着火燃烧，结果给正在上行的活塞造成一个短时间阻力，并严重"敲缸"工作粗暴。
过迟：混合气在活塞下行时才开始形成和燃烧，结果燃烧空间增大，从气缸壁面传走的热量增加，造成发动机过热，燃烧压力降低（P↓）气体压力推动活塞的效果减小，甚至有可能使部分混合气来不及燃烧而随废气排出去，使Ne↓。
最好的喷油时刻与燃烧室的型式和发动机转速有关，对于一定结构的发动机在规定转速下，可通过试验找到一个功率大，油耗低的最好喷油时刻，通常用曲轴距活塞到达上止点的转角表示，称为喷油提前角。
③喷油质量应与燃烧室形状相适应，形成均匀的混合气
雾化良好：喷油泵和喷油器的喷射质量应与燃烧室相适应。
燃烧室的形状：空气产生相应流动来促进混合。
④气流的搅动，燃料的性能
燃烧室的形状，切向进气，形成涡流，有利于混合，柴油的16烷值高，则自燃点低，备燃期短。
2．改善燃烧性能的途径
进气系统、燃油系统、燃烧室、燃料
根据可燃混合气的形成与燃烧过程得知柴油机要求：备燃期要短，速燃期压力升高要快才能使动力性、经济性好、工作柔和、不冒烟。
因为柴油挥发性差，混合时间短，要求混合均匀，燃烧完全就必须要求喷射压力高，雾化好，喷射质量要满足燃烧室形状的要求。
3．燃烧室
（1）定义：当活塞到达上止点时，气缸盖和活塞顶组成的密闭空间称为燃烧室。
（2）分类：分统一式燃烧室和分隔式燃烧室两大类。
统一式燃烧室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。燃油自喷油器直接喷射到燃烧室中，借喷出油注的形状和燃烧室形状的匹配，以及燃烧室内空气涡流运动，迅速形成混合气。所以又叫做直接喷射式燃烧室。
（3）构造：缸盖底面是平的，活塞顶部下凹（ω型、浅盆型、球型、U型）
ω型燃烧室（图5-3）：柴油直接喷射在活塞顶的浅凹坑内，喷射的柴油雾化要好，而且要均匀地分布在空气中。要求喷射压力高，一般17～22MPa，要求雾化质量高，因此，采用多孔喷咀，孔数一般为6～12个。
优点：形状简单，结构紧凑，燃烧室与水套接触面积小，散热少，可减少热损失，热效率高，经济性较好。
缺点：工作粗暴，喷射压力高，制造困难，喷孔易堵
球形燃烧室：空气由缸盖螺旋形进气道以切线方向进入气缸，绕气缸轴线作高速螺旋转动，并一直延续到压缩行程。喷油器沿气流运动的切线方向喷入柴油，使绝大部分柴油直接喷射在燃烧室壁面上形成油膜。小部分柴油雾珠散布在压缩空气中，并迅速蒸发燃烧，形成火源。油膜一方面受灼热的燃烧室壁面加温，同时又受已燃柴油的高温辐射，使柴油机逐层蒸发，与涡流空气边混合边燃烧。
优点：工作柔和，噪音小，又叫轻声发动机。
缺点：起动困难，螺旋形进气道，结构复杂，制造困难。分隔式燃烧室由两部分组成，一部分位于活塞顶与气缸底面之间，称为主燃烧室，另一部分在气缸盖中，称为副燃烧室。这两部分由一个或几个孔道相连。
分隔式燃烧室的常见型式有涡流室燃烧室和预燃室燃烧室两种。
涡流室式燃烧室:它的副燃烧室是球形或圆柱形的涡流室，其容积约占燃烧室总容积的50%～80%，涡流室有切向通道与主燃烧室相通。在压缩行程中，气缸内的空气被活塞推挤，经过通道进入涡流室，形成强烈地有组织的高速旋转运动（几百转/分）柴油喷入涡流室中，在空气涡流的作用下，形成较浓的混合气。部分混合气在涡流室中着火燃烧，已然与未然的混合气高速（经通道）喷入主燃烧室，借活塞顶部的双涡流凹坑，产生第二次涡流。促使进一步混合和燃烧。
要求：顺气流方向喷射，由于涡流运动促进了混合气的形成与燃烧，可采用较大孔径的喷油器，喷射压力也较低（12～14 MPa）
优点：所以工作柔和，空气利用率较高，喷射压力也较低。
缺点：热损失大，经济性差，起动困难。
预燃室燃烧室: 缸盖上有预燃室，占燃烧室总容积的1/3，预燃室与主燃室有通道，活塞为平顶。因为通道不是切向的，所以压缩时不产生涡流。连通预燃室与主燃室的孔道直径较小，由于节流作用产生压力差，使预燃室内形成紊流运动，油束大部分射在预燃室的出口处，只有少
部分与空气混合（出口处较浓，而上部较稀），上部着火后，产生高压，已燃的和出口处较浓的混合气一同高速喷入主燃烧室，在主燃烧室内产生强烈的燃烧拢流运动，使大部分燃料在主燃烧室内混合和燃烧。
优缺点与涡流室燃烧室基本相同。
第三节喷油泵
喷油泵(injection pump)是柴油供给系中最重要的零件，它的性能和质量对柴油机影响极大。1．功用、要求、型式
功用：提高柴油压力，按照发动机的工作顺序，负荷大小，定时定量地向喷油器输送高压柴油。要求：
（1）泵油压力要保证喷射压力和雾化质量的要求。
（2）供油量应符合柴油机工作所需的精确数量。
（3）保证按柴油机的工作顺序，在规定的时间内准确供油。
（4）供油量和供油时间可调正，并保证各缸供油均匀。
（5）供油规律应保证柴油燃烧完全。
（6）供油开始和结束，动作敏捷，断油干脆，避免滴油。
类型：车用柴油机的喷油泵按其工作原理不同可分为柱塞式喷油泵(jerk fuel injection pump)、喷油泵- 喷油器(unit injector)和转子分配式喷油泵(rotor distributor fuel injection pump)三类。
2．柱塞泵的泵油原理
柱塞泵的泵油机构包括两套精密偶件：柱塞（plunger）+柱塞套(barrel)构成柱塞偶件(plunger and barrel assembly)（图5-11）、出油阀（delivery valve）和出油阀座(delivery valve seat)构成出油阀偶件(delivery valve assembly)（图5-12）
柱塞和柱塞套是一对精密偶件，经配对研磨后不能互换，要求有高的精度和光洁度和好的耐磨性，其径向间隙为0.002～0.003mm
柱塞头部圆柱面上切有斜槽，并通过径向孔、轴向孔与顶部相通，其目的是改变循环供油量；柱塞套上制有进、回油孔，均与泵上体内低压油腔相通，柱塞套装入泵上体后，应用定位螺钉定位。
柱塞头部斜槽的位置不同，改变供油量的方法也不同。
出油阀和出油阀座也是一对精密偶件，配对研磨后不能互换，其配合间隙为0.01mm 。
出油阀是一个单向阀，在弹簧压力作用下，阀上部圆锥面与阀座严密配合，其作用是在停供时，将高压油管与柱塞上端空腔隔绝，防止高压油管内的油倒流入喷油泵内。
出油阀的下部呈十字断面，既能导向，又能通过柴油。出油阀的锥面下有一个小的圆柱面，称为减压环带，其作用是在供油终了时，使高压油管内的油压迅速下降，避免喷孔处产生滴油现象。当环带落入阀座内时则使上方容积很快增大，压力迅速减小，停喷迅速。
泵油原理 (图5-13)
工作时，在喷油泵凸轮轴上的凸轮与柱塞弹簧的作用下，迫使柱塞作上、下往复运动，从而完成泵油任务，泵油过程可分为以下三个阶段。
进油过程
当凸轮的凸起部分转过去后，在弹簧力的作用下，柱塞向下运动，柱塞上部空间（称为泵油室）产生真空度，当柱塞上端面把柱塞套上的进油孔打开后，充满在油泵上体油道内的柴油经油孔进入泵油室，柱塞运动到下止点，进油结束。
供油过程
当凸轮轴转到凸轮的凸起部分顶起滚轮体时，柱塞弹簧被压缩，柱塞向上运动，燃油受压，一部分燃油经油孔流回喷油泵上体油腔。当柱塞顶面遮住套筒上进油孔的上缘时，由于柱
塞和套筒的配合间隙很小（0.0015-0.0025mm）使柱塞顶部的泵油室成为一个密封油腔，柱塞继续上升，泵油室内的油压迅速升高，泵油压力>出油阀弹簧力+高压油管剩余压力时，推开出油阀，高压柴油经出油阀进入高压油管，通过喷油器喷入燃烧室。
回油过程
柱塞向上供油，当上行到柱塞上的斜槽（停供边）与套筒上的回油孔相通时，泵油室低
压油路便与柱塞头部的中孔和径向孔及斜槽沟通，油压骤然下降，出油阀在弹簧力的作用下迅速关闭，停止供油。此后柱塞还要上行，当凸轮的凸起部分转过去后，在弹簧的作用下，柱塞又下行。此时便开始了下一个循环。
结论：通过上述讨论，得出下列结论
①柱塞往复运动总行程L是不变的，由凸轮的升程决定。
②柱塞每循环的供油量大小取决于供油行程,供油行程不受凸轮轴控制是可变的。
③供油开始时刻不随供油行程的变化而变化。
④转动柱塞可改变供油终了时刻，从而改变供油量。
3. 国产系列柱塞式喷油泵
国产系列柱塞泵主要有A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号等系列。系列化是根据柴油机单缸功率范围对供油量的要求不同，以柱塞行程，泵缸中心距和结构型式为基础，再分别配以不同尺寸的柱塞直径，组成若干种在一个工作循环内供油量不等的喷油泵，以满足各种柴油机的需要。国产系列喷油泵的工作原理和结构型式基本相同，以A型泵为例介绍柱塞式喷油泵的构造和工作原理。柱塞泵由四大部分组成：分泵、油量调节机构、传动机构和泵体。
分泵（图5-14）是带有一幅柱塞偶件的泵油机构，分泵的数目与发动机的缸数相等。每个气缸都有一个分泵，各缸的分泵结构尺寸完全一样。
分泵的主要另件有柱塞偶件，柱塞弹簧，弹簧下座出油阀偶件，出油阀弹簧，减容器，出油阀压紧座等。
油量调节机构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。改变供油量的办法是转动柱塞，通过改变供油行程来完成的。多缸机还要注意各缸供油均匀性的调整。A型泵采用齿杆式油量调节机构（），另外，还有一种油量调节机构-拨叉拉杆式（图5-16）。
传动机构由凸轮轴和滚轮体总成组成。喷油泵凸轮轴是曲轴通过齿轮驱动的，曲轴转两圈，各缸喷油一次，凸轮轴只需转一圈就喷油一次，二者速比为2﹕1。
喷油泵供油的迟早决定喷油器喷油的迟早，喷油提前角的调整是通过对喷油泵的供油提前角的调整而实现的。
喷油泵的结构相当复杂，但只要抓住供油压力的建立，供油量的调整和供油时刻的调节三个问题，使能掌握基本构造原理。
国产型泵构造，基本工作原理与A型泵相同，只是结构参数有所改变，以适用于不同缸径的柴
油机
第四节喷油提前角调节装置
1.喷油提前角
影响：喷油提前角的大小对柴油机影响极大，若其过大，将导致发动机工作粗暴；过小，最高压力和热效率下降，排气管冒白烟。
最佳喷油提前角：即在转速和供油量一定的条件下，能获得最大功率及最小燃油消耗率的喷油提前角。供油量越大，转速越高，则最佳喷油提前角越大；最佳喷油提前角还与发动机的结构有关。
2．供油提前角自动调节器（图5-20）
喷油提前角由喷油泵的供油提前角保证。为使最佳喷油提前角随转速升高而增大，近年来国内外车用柴油机常用机械离心式供油提前角自动调节器，可根据转速变化自动改变喷油提前角。
结构：（图5-20）调节器位于联轴节和喷油泵之间。驱动盘与联轴节相连。驱动盘前端面压装两个销钉，两个飞块即套在此销钉上。飞块另一端各压装一个销钉，每个销钉上松套着一个滚轮和内座圈。筒状从动盘的毂部用半月键与喷油泵凸轮轴相连。从动盘两臂的弧形侧面与滚轮接触，平侧面压在两个弹簧上。弹簧另一端支于松套在驱动盘销钉上的弹簧座上。
工作原理：发动机工作时，驱动盘旋转，飞块活动端向外甩开，滚轮则迫使从动盘相对驱动盘超前一个转过一个角度α，直到弹簧力与飞块离心力相平衡为止，驱动盘与主动盘同步旋转。转速越高，α越大，从而使喷油提前角越大。
3．喷油泵联轴节
连接喷油泵凸轮轴和驱动它的齿轮轴的联轴节兼起调整喷油提前角的作用。结构如图5-22。旋松螺钉4和7分别转动主动凸缘盘或供油提前角自动调节器，来改变初始供油提前角。
第五节调速器
1．喷油泵的速度特性
喷油泵每个工作循环的供油量主要取决于调节拉杆的位置。此外，还受到发动机转速的影响。在调节拉杆位置不变时，随着发动机曲轴转速的增大，柱塞有效行程略有所增加，而供油量也略有增大；反之，供油量略有减少。这种供油量随转速变化的关系称为喷油泵的速度特性。2．调速器的功用、形式
功用：喷油泵的速度特性对工况多变的柴油机是非常不利的。当发动机负荷稍有变化时，导致发动机转速变化很大。当负荷减小时，转速升高，转速升高导致柱塞泵循环供油量增加，循环供油量增加又导致转速进一步升高，这样不断地恶性循环，造成发动机转速越来越高，最后飞车；反之，当负荷增大时，转速降低，转速降低导致柱塞泵循环供油量减少，循环供油量减少又导致转速进一步降低，这样不断地恶性循环，造成发动机转速越来越低，最后熄火。
要改变这种恶性循环，就要求有一种能根据负荷的变化，自动调节供油量。使发动机在规定的转速范围内稳定运转的自动控制机构。移动供油拉杆，可以改变循环供油量，使发动机的转速基本不变。因此，柴油机要满足使用要求，就必须安装调速器
调速器是根据发动机负荷变化而自动调节供油量，从而保证发动机的转速稳定在很小的范围内变化。
型式：按功能分有两速调速器、全速调速器、定速调速器和综合调速器；按转速传感分有气动式调速器、机械离心式调速器和复合式调速器。
3．机械离心式调速器的工作原理
机械离心式调速器是根据弹簧力和离心力相平衡进行调速的，工作中，弹簧力总是将供油拉杆向循环供油量增加的方向移动；而离心力总是将供油拉杆向循环供油量减少的方向移动。当负荷减小时，转速升高，离心力大于弹簧力，供油拉杆向循环供油量减少的方向移动，循环供油量减小，转速降低，离心力又小于弹簧力，供油拉杆又向循环供油量增加的方向移动，循环供油量增加，转速又升高，直到离心力和弹簧力平衡，供油拉杆才保持不变。这样转速基本稳定在很小的范围内变化。
反之当负荷增加时，转速降低，弹簧力大于离心力，供油拉杆向循环供油量增加的方向移动，循环供油量增加，转速升高，弹簧力又小于离心力，供油拉杆又向循环供油量减小的方向移动，循环供油量减小，转速又降低，直到离心力和弹簧力平衡。
两速调速器
作用：两速调速器适用于一般条件下使用的汽车柴油机，它只能自动稳定和限制柴油机最低与最高转速，而在所有中间转速范围内则由驾驶员控制。
工作原理：机械离心式调速器是根据弹簧力和离心力相平衡进行调速的，工作中，弹簧力总是将供油拉杆向循环供油量增加的方向移动；而离心力总是将供油拉杆向循环供油量减少的方向移动。当负荷减小时，转速升高，离心力大于弹簧力，供油拉杆向循环供油量减少的方向移动，循环供油量减小，转速降低，离心力又小于弹簧力，供油拉杆又向循环供油量增加的方向移动，循环供油量增加，转速又升高，直到离心力和弹簧力平衡，供油拉杆才保持不变。这样转速基本稳定在很小的范围内变化。
第六节喷油器
1．功用、要求与型式
功用：喷油器（injector）将喷油泵供给的高压柴油，以一定的压力，呈雾状喷入燃烧室。
要求：①雾化均匀
②具有一定的喷射压力和射程，及合适的喷注锥角
③断油迅速、无滴漏现象
型式：目前采用的喷油器都是闭式喷油器，有孔式喷油器（hole type injector）和轴针式喷
油器(pintle injector)两种。
1.喷油器体
2.调压螺钉
3.调压弹簧
4.回油管螺栓
5.进油管接头
6.滤芯
7.顶杆
8.针阀
9.针阀体
3．轴针式喷油器
工作原理与孔式相同
构造：针阀下端的密封锥面以下还向下延伸出一个轴针，其形状有倒锥形和圆柱形，轴针伸出喷孔外，使喷孔成为圆环状的狭缝。一般只有一个喷孔,直径1～3mm，喷油压力较低12～14MPa 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，没有滴油现象。
（1）不能满足对喷油质量有特殊要求的燃烧室的需要。
图5-1 柴油机燃料供给装置 3）燃油供给系统的油路 2.柴油机供给系统的工作原理 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和喷油器喷入燃烧室。燃烧以后的废气经排气道、增压器排气通道、排气管、排气消声器排入大气。 输油泵的供油能力远远超过喷油泵的泵油量,过量的柴油从喷油泵的回油口经回油管路流回燃油箱(有的柴油机回油流入输油泵入口处),同时将渗入油路的空气随柴油带出,防止气阻现象的发生。 3.柴油机可燃混合气的形成与燃烧过程 1）柴油机可燃混合气的形成方式 按可燃混合气形成的原理,柴油机可燃混合气的形成有空间雾化混合和油膜蒸发混合两种方式。 2）柴油机的燃烧过程 如图 5-2 所示为柴油机在压缩和做功行程中,气缸内气体压力随曲轴转角的变化关系曲线。当曲轴转到上止点前 O 点位置时,喷油泵开始供油；当曲轴转到 A 点位置时,喷油器开始喷 油。O 点到上止点之间所对应的曲轴转角为供油提前角,A 点到上止点之间所对应的曲轴转角为喷油提前角。掌握柴油机可燃混合气的形成与燃烧过程 图5-2 气体压力与曲轴转角的变化关系曲线 二、柴油机供给系统的主要零部件 1.燃烧室 1）统一式燃烧室 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。燃油自喷油器直接喷射到燃烧室中,借喷出油束的形状和燃烧室形状的匹配以及燃烧室内空气涡流运动迅速形成混合气。所以统一式燃烧室又称直接喷射式燃烧室。 2）分隔式燃烧室 分隔式燃烧室是由两部分组成,一部分位于活塞顶与气缸底面之间,称为主燃烧室,另一部分在气缸盖中,称为副燃烧室。这两部分由一个或几个孔道相连。分隔式燃烧室的常见形式有涡流室式燃烧室和预燃室式燃烧室两种。 2.喷油泵 1）喷油泵的要求掌握柴油机供给系统主要部件的结构。
柴油机燃料供给系统试题 一、填空题 1.柴油机混合气的形成和燃烧过程可按曲轴转角划分为（备燃期）、（速燃期）、（缓燃期）和（后燃期）四个阶段。 2．柴油机燃料供给系统有四部分组成：（燃油供给）、（空气供给）、（混合气形成装置）和（废气排出装置） 3．柴油机的混合气的着火方式是（压燃式）。4．国产A型泵由（泵油机构）、（供油量调节机构）、（驱动机构）和（泵体）等四个部分构成。 5．喷油泵的传动机构由（凸轮轴）和（挺住组件）组成。 6．喷油泵的凸轮轴是由（曲轴）通过（定时齿轮）驱动的。 7．喷油泵的供油量主要决定于（柱塞）的位置，另外还受齿条的影响。 8．柴油机的最佳喷油提前角随供油量和曲轴转速的变化而变化，供油量越大，转速越高，则最佳供油提前角（越大）。
9．供油提前调节器的作用是按发动机（工况）的变化自动调节供油提前角，以改变发动机的性能。 10.针阀偶件包括（针阀）和（真阀体），柱塞偶件包括（柱塞）和（柱塞套），出油阀偶件包括（出油阀）和（出油阀座），它们都是相互配对，（不能）互换。 二、选择题 1．喷油器开始喷油时的喷油压力取决于（B ）。 A．高压油腔中的燃油压力B．调压弹簧的预紧力 C．喷油器的喷孔数D．喷油器的喷孔大小 2．四冲程柴油机的喷油泵凸轮轴的转速与曲轴转速的关系为（C ）。 A．1:l B．2:l C.1:2 D.4:1 3．孔式喷油器的喷油压力比轴针式喷油器的喷油压力（ A ）。 A．大B．小C．不一定D．相同
4．在柴油机中，改变喷油泵柱塞与柱塞套的相对位置，则可改变喷油泵的（C ）。 A．供油时刻B．供油压力C．供油量D．喷油锥角5．喷油泵柱塞行程的大小取决于（B ）。 A．柱塞的长短B．喷油泵凸轮的升程C．喷油时间的长短D．柱塞运行的时间 6．喷油泵柱塞的有效行程（D）柱塞行程。 A．大于B．小于C．大于等于D．小于等于 7．喷油泵是在（B ）内喷油的。 A．柱塞行程B．柱塞有效行程C．A、B均可D．A、B不确定8．柴油机喷油泵中的分泵数（B ）发动机的气缸数。 A．大于B．等于C．小于D．不一定 三、判断改错题 1．柴油机在气缸内形成可燃混合气，而汽油机则是在气缸外形成可燃混合气。（√）
授课班级授课课时授课形式授课章节名称第二章第五节柴油机燃料供给系 教学目标了解柴油机供给系统的功用与组成；掌握柴油机可燃混合气的形成与燃烧过程；掌握电控高压共轨柴油机燃油供给系统主要部件的构造和工作原理； 教学重点喷油器的检测方法 教学难点电控高压共轨柴油机燃油供给系统的工作原理 教学手段讲授法、图例讲解、小组讨论 课后作业 教学后记 教学内容与教学过程设计注释 柴油机供给系统 〖理论知识〗 一、柴油机供给系统概述 1.柴油机供给系统的功用与组成 1）柴油机供给系统的功用 2）柴油机供给系统的组成 （1）燃油供给装置。燃油供给装置包括柴油箱、输油泵、低压油管、柴油滤清器、喷油 泵、调速器、高压油管、喷油器、回油管等,如图5-1所示。 （2）空气供给装置。空气供给装置包括空气滤清器、进气歧管、增压器、中冷器和气缸盖内的进气道等。 （3）混合气形成装置即燃烧室。 （4）废气排出装置。废气排出装置包括气缸盖内的排气道、排气歧管、排气管、消声器和烟度限制器等。了解柴油机供给系统的功用与组成。
图5-1 柴油机燃料供给装置 3）燃油供给系统的油路 2.柴油机供给系统的工作原理 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和喷油器喷入燃烧室。燃烧以后的废气经排气道、增压器排气通道、排气管、排气消声器排入大气。 输油泵的供油能力远远超过喷油泵的泵油量,过量的柴油从喷油泵的回油口经回油管路流回燃油箱(有的柴油机回油流入输油泵入口处),同时将渗入油路的空气随柴油带出,防止气阻现象的发生。 3.柴油机可燃混合气的形成与燃烧过程 1）柴油机可燃混合气的形成方式 按可燃混合气形成的原理,柴油机可燃混合气的形成有空间雾化混合和油膜蒸发混合两种方式。 2）柴油机的燃烧过程 如图5-2所示为柴油机在压缩和做功行程中,气缸内气体压力随曲轴转角的变化关系曲线。当曲轴转到上止点前O点位置时,喷油泵开始供油；当曲轴转到A点位置时,喷油器开始 喷油。O点到上止点之间所对应的曲轴转角为供油提前角,A点到上止点之间所对应的曲轴转角为喷油提前角。 图5-2 气体压力与曲轴转角的变化关系曲线 二、柴油机供给系统的主要零部件 1.燃烧室 1）统一式燃烧室 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。燃油自喷油器直接喷射到燃烧室中,借喷出油束的形状和燃烧室形状的匹配以及燃烧室内空气涡流运动迅速形成混合气。所以统一式燃烧室又称直接喷射式燃烧室。 2）分隔式燃烧室 分隔式燃烧室是由两部分组成,一部分位于活塞顶与气缸底面之间,称为主燃烧室,另一部分在气缸盖中,称为副燃烧室。这两部分由一个或几个孔道相连。分隔式燃烧室的常见形式有涡流室式燃烧室和预燃室式燃烧室两种。 2.喷油泵 1）喷油泵的要求掌握柴油机可燃混合气的形成与燃烧过程 掌握柴油机供给系统主要部件的结构。
柴油机的燃油系统 1．商用车发动机增压式共轨喷射系统及关键技术的研究 随着未来排放法规（美国2010年及欧6排放标准）在重型商用车柴油机上的实施，以共轨喷射系统替代目前尚在许多场合使用的单体泵或泵喷嘴系统的趋势将进一步加快，而废气再循环（EGR）在所有重要的燃烧过程中的应用推动了共轨喷射系统方案的实施。由此产生的发动机对部分负荷时最高喷油压力的需求只能由带蓄压器的喷射系统采用液力方式才能有效地实现。 Bosch公司的产品系列以共轨系统（CRS）的2种变型来支持高负荷运转工况的燃烧过程设计。CRSN3.3系统提供了可挑选的柔性多次喷射自由度，它可用于采用高增压压力和高EGR率的燃烧过程。目前，喷油压力为220～250 MPa的产品分级可满足匹配特殊发动机的需求。 CRSN4.2增压式共轨喷射系统能提供可选择喷油开始时喷油速率的柔性功能，故能降低对氮氧化物（NOx）敏感的特性曲线场范围内的NOx形成。在与传统共轨喷射系统相同的喷油压力下，增压式共轨喷射系统生成NOx较少有利于降低高负荷运转工况下的燃油耗。此外，还能减少发动机在进气增压和废气流冷却方面的费用。 在发动机采用增压式共轨喷射系统进行全面优化时，实际行驶循环的燃油耗最多能降低3.5％。预测表明，在4年使用期内，欧洲长途运输由此而削减的二氧化碳（CO2）排放高达200 t，并能节省10 000欧元的燃油成本。 （1）系统设计 增压式共轨系统的基本结构具有以下众所周知的共轨系统部件及功能：（1）高压泵供应燃油；（2）共轨储存压力，并将燃油分配到各个气缸；（3）喷油器喷射燃油。 与传统共轨系统的最大区别是系统中产生压力的功能被分成两级：高压泵作为产生压力的第1级，将燃油压缩到25～90 MPa范围；第2级由集成在喷油器中的增压装置，即1个阶梯型柱塞，将燃油增压到额定喷油压力210 MPa，而增压装置由其自身的电磁阀来控制。 这种带增压装置的系统配置对于开发先进的发动机方案具有以下优点：（1）柔性和高液力效率的喷油特性曲线可优化高负荷运转工况的燃油耗；（2）共轨压力≤90 MPa的预喷射和后喷射降低了油束的动量，减小了燃油对气缸工作表面的浸湿及对发动机机油的稀释；（3）将喷油器中少数几个零件上承受最高压力的份额降至最少程度，而高压泵、共轨和高压油管最多只需按90 MPa压力来设计。 避免发动机机油掺入燃油是尽可能延长排气后处理装置使用寿命的重要环节，因此，增压式共轨系统将通常商用车上采用发动机机油润滑的高压泵传动机构改成燃油润滑的传动机构。 共轨选用与重型柴油机一样长度的结构型式，与紧凑型结构相比，它具有许多优点：（1）高压油管的变型数目减少了30%；（2）高压油管结构紧凑；（3）减小了共轨 高压油管 喷油器中的压力波动；（4）因共轨和高压油管的连接刚度好，降低了振动加速度。 （2）增压式共轨系统中的喷油器 由于对其提出的任务和要求不同，商用车发动机用的第4代喷油器与老产品有所不同。这主要体现在功能及设计方面，故在形式上考虑采用增压式喷油器，并缩小了最初采用电执行器行使原来喷射及控制功能的喷油器（包括喷油器中的构件）尺寸，使其只占普通商用车发动机共轨系统喷油器的一小部分，为扩展功能范围提供了空间。
五、柴油机燃料供给系统 1．概述 1.1 柴油的基本特性 柴油的的基本特性是其理化特性，这些特性决定了燃料的供给方式，不同的柴油用于不同的柴油机，轻柴油用于高速柴油机，重柴油用于中低速柴油机，重油用于大型低速柴油机。汽车用柴油机都是高速柴油机，使用轻柴油。柴油的使用特性包括自燃性、低温流动性（凝点）、雾化和蒸发性（镏程）、粘度、闪点等。?自燃性指柴油的自燃能力，用十六烷值评价，在没有外界火源的情况下能自行着火的最低温度称为自然点。十六烷值高对缩短着火延迟期及改善冷起动性有利，过低则蒸发性变差、粘度大、导致冒黑烟。国产车用柴油的十六烷值规定在40~55之间。 ?低温流动性低温时，柴油会析出蜡而使流动性变差，用柴油的凝点评价； 柴油失去流动性开始凝固时的温度称为凝点。当柴油接近凝点时，流动性很差，柴油机无法工作。因此柴油的选用是根据使用的环境温度来确定的。 GB252-2000规定，轻柴油的牌号按凝点不同分为10号、0号、-10号、-20号、-35号五级，其凝点分别不高于10°、0°、-10°、-20°、-35°选用柴油时，应按最低环境温度高出凝点5°的标准。 ?雾化和蒸发性用一定体积的燃油馏出某一体积百分比时的温度范围表示； ?粘度是柴油粘稠程度和流动性指标； ?闪点柴油与空气形成的混合气与火焰接触发生着火的最低温度为闪点。 1.2 柴油机对燃料供给系统的要求 柴油机燃料供给系统的作用是定量、定时并按一定规律向柴油机各缸供给高压燃油。具体要求是： ?通过加压机构使燃油达到足够高的压力保证燃料良好的雾化、混合和燃烧；?实现要求的喷油规律， ?调节每次的喷油量按柴油机的运转工况（转速、负荷）精确控制喷油量，能岁工况自动调节。 ?调节每次的喷油时刻。 ?将燃油分配到各个气。 ?将燃油喷人燃烧室，并雾化； 1.3 燃油供给系统组成 常见的有直列柱塞式喷油泵供油系统和分配式喷油泵燃油供给系统 1.3.1 直列柱塞式喷油泵供油系统工作原理 柱塞式喷油泵组成如图示：
第7章柴油机的燃油系统 7.1第七章说明 燃油系统在柴油机中有很重要的地位，所以课件第7章很重要，该章各系统比较复杂，用媒体表现比较复杂，需要多种软件综合运用。3dmax、A uthorware、CorelDRAW、AutoCAD、Photoshop、Flash等。这样给课件带来了更多的新意。通过前六章的制作到第七章，各种零件表达得更完美，更具体。 7.2燃油系统的功用及组成 7.2.1功用 根据柴油机运转工况的需要，将适量的清洁燃油，在一定的时间内，以适当的雾化状态喷入燃烧室，造成混合气体形成与燃烧的有利条件。 7.2.2组成 输油泵、滤清器、喷油泵、出油阀、喷油器、燃烧室。 7.3可燃混合气的形成与燃烧室形式 7.3.1可燃混合气的形成 1．形成方式 柴油机中由于燃烧室型式不同，混合气形成的方法也不同，大致可分为：空间混合气形成，油膜混合气形成，复合式混合气形成。 2．要求 可燃混合气的质量对燃烧过程起决定性作用。 1)喷入汽缸的应雾化良好，并具有一定的射程。即油粒微小并充满整个燃烧室空间。 2)燃料的喷射形状应与燃烧室形状相适应，以形成良好的混合气。
3)在燃烧室造成强烈的空气涡流促使在燃烧室间形成良好混合。 7.3.2燃烧室的形式 1．概述 1)根据混合气形成的方法不同，大致可分为：空气混合气形成、油膜混合气形成和复合式混合气形成。 2)燃烧室分类 (1)直接喷射式燃烧室:直接喷射式燃烧室设在活塞顶上，是一个统一的空间。主要靠喷射油束与燃烧室形状相互配合，使燃油与空气均匀地混合。 a.统一式：形状简单、结构紧凑、容易启动；对燃油喷射系统要求高；最高燃烧压力和压力升高率较高，曲柄连杆受力较大；对转速和燃料质量特别敏感。 b.复合式：兼有球型油膜与半分开式燃烧室的特点。把空间雾化与油膜蒸发结合到一起，改善了冷机启动性能，可适应多种燃料，对燃油系统要求低。 c.半分开式：活塞上的凹坑与活塞顶部的余隙构成靠喷雾质量与挤压涡流形成可燃混合气，对燃油系统要求较低。油耗低，启动方便，工作比较柔和。 d.球型油膜式：工作柔和燃烧噪音小，排烟好，性能指标好，可使用多种燃料，冷车启动困难，适用于小型高速机。 (2)分开式燃烧室：分开式燃烧室被明显隔成两部分，其一部分由活塞顶面及气缸盖底面组成；另一部分在气缸盖或气缸体中，两者以一条或数条通道相联接。 a.涡流室式：对燃油系统要求不高，工作稳定，燃油消耗率高，冷车启动困难，对转速敏感，散热损失大。 b.预燃室式：预燃室容积占总燃烧室容积的20-40%，运转平稳，对燃油系统要求不高，对转速，燃油品质敏感性较小，燃油消耗率高，启动困难。喷嘴受高温作用，易损坏。 2.直喷式燃烧室 1)统一式燃烧室如图7-1
柴油机燃料供给系统常见故障及排除方法 摘要阐述了柴油机燃料供给系统的常见故障现象，分析了其产生的原因，并提出其排除方法，以期保障柴油机正常运转。 关键词柴油机燃料供给系统；常见故障；现象；原因；排除方法 柴油机燃料供给系统是保障柴油机正常运转的能量保证，相对于汽油机而言，由于其燃料供给系统具有复杂性，其出现故障的几率较大，现将柴油机燃料供给系统的常见故障及排除方法阐述如下。 1 供油不畅或不供油 故障现象：发动机工作时有断火现象；运行中，发动机功率不足。 原因分析：管路中有堵塞或渗漏；柴油泵供油效率下降；柴油滤清器过脏或冬天使用柴油牌号不当。 排除方法：一是清洗柴油滤清器。二是打开柴油箱底部的放油螺塞，放出油箱底部的水。三是启动发动机，若发动机工作正常，则是前述故障。若故障现象仍存在，接着往下检查。四是冬季使用柴油，看管路是否有石蜡析出，有则为柴油在该地区使用牌号不正确，应换用低凝点柴油。五是若柴油牌号正确，则检查各管路接头有无渗漏现象。六是无上述情况，检查输油泵效率。主要检查输油泵出油阀关闭是否严密、出油阀弹簧是否力弱或折断、输油泵活塞磨损是否过度、输油泵进油管是否松动、手压泵是否拧紧、挺柱是否磨损严重、输油泵出油管与喷油泵接口处垫片是否过厚等。 2 喷油泵不供油或供油不足 故障现象：发动机工作时断时续；行车中车辆无力或逐渐熄火。 原因分析：柱塞弹簧力弱或折断；凸轮和挺柱磨损过度；柱塞与柱计塞套筒磨损过度；出油阀偶件磨损过度。 排除方法：一是拆下喷油泵，连接好高压油管，看喷油器喷油情况，若不喷油或喷油量小，应检查喷油泵。二是先查喷油泵柱塞与柱塞弹簧，若损坏或力弱应更换。查出油阀偶件是否磨损过度或夹有杂质。磨损过度应更换；有杂质应清洗油路。检查柱塞与柱塞套筒之间的磨损情况，磨损过度应更换。查凸轮与挺杆之间的磨损情况，磨损过度也要更换。最后检查高压管路是否漏油。 3 喷油泵供油过早 故障现象：排气管冒黑烟或排火；发动机容易过热，耗油量增加；严重时，
柴油机燃油系统的技术路线 国Ⅳ排放，国内主流厂家比较认可SCR技术路线。预计国Ⅳ时代，高速物流用牵引车会采用SCR技术路线，而对于中短途载货车及自卸车将会采用EGR+DPF技术路线。 汽车排放是指从废气中排出的CO、HC＋NOx、PM等有害气体。为了抑制这些有害气体的产生，促使汽车生产厂家改进产品以降低这些有害气体的产生源头。目前世界上排放法规主要有三个体系，即欧洲、美国和日本的排放法规体系，其中欧洲标准是我国借鉴的汽车排放标准，所以下面重点介绍欧洲排放法规的要求。 A、欧洲排放标准
欧洲标准是由欧洲经济委员会（ECE）的排放法规和欧共体（EEC，即现在的欧盟EU）的排放指令共同加以实现的。排放法规由ECE 参与国自愿认可，排放指令是EEC或EU参与国强制实施的。汽车排放的欧洲法规（指令）标准1992年前已实施若干阶段，1992年之前为欧0阶段，具体实施时间及排放标准见表1。 欧0阶段：采用纯机械式的供油系统（燃油泵或柴油泵）和自然吸气技术。 欧Ⅰ阶段：在欧0发动机的机械供油系统（燃油泵）基础上，主要辅以废气涡轮增压技术。 欧Ⅱ阶段：在欧Ⅰ发动机平台上适当改进，主要辅以废气涡轮增压（水空）中冷技术或废气涡轮增压（空空）中冷技术，供油系统没有本质变化。 欧Ⅲ阶段：对欧II发动机平台进行重大升级，主要是供油系统发生了本质变化，实现了供油系统由机械式控制向电子控制的转化，主要技术路线包括电控泵喷嘴、电控高压共轨、电控单体泵和电控H泵+EGR。EGR（废气再循环）技术主要是针对有害气体（NOx）设置的排气净化装置，它将一部分排气循入进气管与新鲜空气混合后进入气缸燃烧，以增加混合气的热容量，降低燃烧时的最高温度，抑制NOx的生成。 欧Ⅳ阶段：在该阶段，PM与NOx的排放都做了进一步限制，其技术路线是在欧Ⅲ发动机基础上，供油系统没有本质变化，主要是采取一系列机内净化技术如提高供油系统的控制灵敏性和压力，燃烧室和进气等进一步优化，并综合使用机外净化（后处理）技术。机外净化（后处理）技术目前主要有两条技术路线：一种是SCR（选择性催化还原）技术，通过机内净化PM，机外催化还原；另一种是EGR （废气再循环）+DPF（微粒捕集器）+DOC（氧化催化转换器）技术，通过机内净化降低NOx，机外通过微粒捕捉器过滤PM。 欧Ⅴ阶段：在该阶段，对PM的要求与欧Ⅳ相同，仅对NOx的排放做了进一步限制。其技术路线在欧Ⅳ发动机基础上，根据欧Ⅳ阶段采取的技术路线的不同，进行相应的调整。采用SCR技术的发动机相对容易，只需要进行部分配件和电控参数上的局部调整，而采用EGR 技术的发动机则需要在管路上进行重新设计，改动较大。总之，在每一级的排放技术提升中，整个发动机都需要对进气系统、供油系统和排气后处理系统进行改进和优化。 国内排放实施时间 为了早日与世界接轨，我国正积极地实施更为严格的排放法规，特别是制定了中重型柴油车的排放标准，其实施步骤是： 2007年初引进欧Ⅲ标准，2010年引进欧Ⅳ标准 B、中国国Ⅲ排放技术之争 1. 国Ⅲ排放实施路线 从欧洲的发展看，欧Ⅱ到欧Ⅲ和欧Ⅲ到欧Ⅳ，不是一个量的进步方式，而是质的飞跃。发动机内从机械式喷油变为更加经济和高效率的电子喷油。在尾气处理上增加一些微粒捕集器、催化剂之类，进一步提高排放和燃烧效率。 目前，国内车用柴油机针对国Ⅲ排放标准实施的燃油系统技术路线主要有四种：电控泵喷嘴（EUI）、高压共轨（Common Rail）、电控单体泵（EUP）和电控直列泵（EIL）+EGR。在这四种技术路线中，德尔福在中国市场针对中轻型车推广共轨技术，针对重型车提供泵喷嘴和单体泵技术；博世在中国市场主推高压共轨系统；电装目前正在研发第3代、第4代共轨系统和为中国市场的共轨系统作适应性二次开发；而中国重汽则推出电控直列泵（EIL）+EGR，由于价格便宜（比共轨便宜1.5万元左右），一经推出就受到市场的追捧。但刚开始实行国Ⅲ的时候，市场上几乎一边倒都主推共轨技术，而重汽的电控直列泵（EIL）+EGR则被竞争对手戏称为“假国Ⅲ”。国内外柴油机燃油系统的技术路线之争都已经到了白日化阶段，现对各种路线做一个剖析。 （1）电控泵喷嘴技术（EUI） 在泵喷嘴系统中，电控油泵和喷油嘴之间没有管路连接，做成一体直接安装在气缸盖上，这样不占用更多的空间。每一个油泵都由顶置凸轮轴同时驱动气门和泵喷嘴，顶置凸轮轴必须具有极高的硬度和刚度以承受喷油器产生的高压。同时，凸轮轴的驱动系统也需要专门设计。电控泵喷嘴系统的优势在于系统结构紧凑，喷油嘴孔径非常小，所以燃油喷射压力非常高，形成优良的混合气，确保燃油雾化良好，燃烧效率很高，同时还可以精确控制喷油始点和喷油量，从而提高柴油机的动力性、燃油经济性，降低排放和改善NVH特性。目前，采用该项技术的车用柴油机可满足欧Ⅳ排放标准，峰值压力可达到2000bar。 该技术被沃尔沃、曼、依维柯、东风、陕汽等企业采用，另外，美国康明斯的全电控发动机应用的也是电控泵喷嘴技术，目前采用该技术的发动机全球保有量已经超过40万台，行驶里程达3000亿km，是久经考验的成熟产品。 （2）高压共轨技术（Common Rail） “CRDI”是英文Common Rail Direct Injection的缩写，意为高压共轨柴油直喷系统。该系统主要由高压油泵、喷油管、高压蓄压器（共轨）、喷油器、电控单元、传感器及执行器组成。在高压油泵、压力传感器和ECU组成的闭环系统中，喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开，由高压油泵把高压燃油输送到公共供油管，通过控制高压油泵电磁阀开启持续时间从而对公共供油管内的燃油压力实
第五章柴油机系统 第一节燃油系统 一、作用和组成 燃油系统是柴油机重要的动力系统之一，其作用是把符合使用要求的燃油畅通无阻地输送到喷油泵入口端。该系统通常由五个基本环节组成：加装和测量、贮存、驳运、净化处理、供给。 燃油的加装是通过船上甲板两舷装设的燃油注入法兰接头进行的。这样，从两舷均可将轻、重燃油直接注入油舱。注入管应有防止超压设施。如安全阀作为防止超压设备，则该阀的溢油应排至溢油舱或其他安全处所。注入接头必须高出甲板平面，并加盖板密封，以防风浪天甲板上浪时海水灌入油舱。燃油的测量可以通过各燃油舱柜的测量孔进行，若燃油舱柜装有测深仪表的话，也可以通过测深仪表,然后对照舱容表进行。 加装的燃油贮存在燃油舱柜中。对于重油舱，一般还装设加热盘管，以加热重油，保持其流动性，便于驳油。 燃油系统中还装设有调驳阀箱和驳运泵，用于各油舱柜间驳油。 从油舱柜中驳出的燃油在进机使用前必须经过净化系统净化。燃油净化系统包括燃油的加热、沉淀、过滤和离心分离。图5-1示出了目前大多数船舶使用的重质燃油净化系统。 图5-1 重质燃油净化系统 1-调驳阀箱；2-沉淀油柜燃油进口；3-高位报警；3-低位报警；4-温度传感器；5-沉淀油柜；6、16-水位传感器；7-供油泵； 8-滤器；9-气动恒压阀；9’-流量调节器；10-温度控制器；11、12-分油机；13-连接管；14-日用柜溢油管；15-日用油柜从图可以看出，通过调驳阀箱1，燃油被驳运泵从油舱送入沉淀油柜5，每次补油量限制在液位传感器3与3之间，自动调节蒸汽流量的加温系统加速油的沉淀分离并且可使沉淀油柜提供给供油泵7的油温变化幅度很小。供油泵后设气动恒压阀9和流量控制阀9’，以确保平稳地向分油机输送燃油，有利于提高净化质量。燃油进入分油机前，通过分油机加热器加温，加热温度由温度控制器10控制，使进入分油机的燃油温度几乎保持恒定。系统设有既能与主分油机串联也能并联的备用分油机，还设有备用供油泵，提高了系统的可靠性。分油机所分的净油进入日用油柜15，日用油柜设溢流管。在船舶正常航行的情况下，分油机的分油量将比柴油机的消耗量大一些，故在吸入口接近日用油柜低部设有溢流管，可使日用油柜低部温度较低、杂质和水含量较多的燃油引回沉淀柜，既实现循环分离提高分离效果，又使分油机起停次数减少，延长分油机使用寿命。沉淀柜和日用柜都设有水位传感器6、16，以提醒及时放残。 燃油经净化后，便可通过燃油供给系统送给船舶柴油机。近年来由于高粘度劣质燃油的
柴油机燃料供给系试题 、填空题 1.柴油的发火性用（十六烷值）表示，（十六烷值）越高，发火性（越好）。 2.通常汽车用柴油的十六烷值应在（不小于 45）范围内。 3.柴油的冷滤点越低，其低温流动性（越好）。 4.柴油机可燃混合气的形成装置是柴油机的（气缸）。 5.柴油机在进气行程进入气缸的是（空气）。 6.柴油机的混合气的着火方式是（压燃）。 7.国产 A 型泵由（泵油机构）、（供油量调节机构）、（驱动机构）和（泵体）等四个部分构成。 8.喷油泵的传动机构由（凸轮轴）和（挺柱组件）组成。 9.喷油泵的凸轮轴是由（曲轴）通过（定时齿轮）驱动的。 10.喷油泵的供油量主要决定于（柱塞）的位置，另外还受(齿条）的影响。 11.柴油机的最佳喷油提前角随供油量和曲轴转速的变化而变化，供油量越大，转速越高，则最佳供油提前角（越大）。 12.供油提前调节器的作用是按发动机（工况）的变化自动调节供油提前角，以改变发动机的性能。 13.针阀偶件包括（针阀）和（针阀体），柱塞偶件包括（柱塞）和（柱塞套），出油阀偶件包括（出油阀）和（出油阀座），它们都是（相互配对），（不能）互换。 二、选择题 1.喷油器开始喷油时的喷油压力取决于（ B ）。 A．高压油腔中的燃油压力B．调压弹簧的预紧力 C．喷油器的喷孔数D．喷油器的喷孔大小 2.对多缸柴油机来说，各缸的高压油管的长度应（C ）。 A．不同B．相同C．根据具体情况而定D．无所谓 3．孔式喷油器的喷油压力比轴针式喷油器的喷油压力（A ）。 A．大B．小C．不一定D．相同 4．废气涡轮增压器中喷嘴环的通道面积应做成（B ）。 A．由小到大B．由大到小C．不变的D．A、B 均可 5．喷油泵柱塞行程的大小取决于（ B）。 A．柱塞的长短B．喷油泵凸轮的升程 C．喷油时间的长短D．柱塞运行的时间 6.喷油泵柱塞的有效行程（ D）柱塞行程。 A．大于B．小于C．大于等于D．小于等于 7．喷油泵是在（ B ）内喷油的。 A．柱塞行程B．柱塞有效行程C．A、B 均可D．A、B 不确定 8．柴油机喷油泵中的分泵数（B ）发动机的气缸数。
第六章柴油机供给系 第一节柴油机供给系的组成及燃料 柴油机工作原理与汽油机不同,采用高压喷射方法。在压缩行程接近结束时，将柴油喷入气缸，直接在气缸内部形成混合气，借缸内空气的高温自行发火燃烧。因此，柴油机供给系组成、构造与汽油机有很大区别。 柴油机供给系(supplyment system)担负柴油供给和空气供给以及可燃混合气的形成、燃烧和废气的排出的任务。 1.组成(图5-1) 燃油供给装置：柴油箱(diesel tank)、输油泵(fuel supply pump)、柴油滤清器(diesel filter)、喷油泵(fuel injection pump)、喷油器(injector)等。 空气供给装置：空气滤清器(air cleaner)、进气管(intake pipe)。 混合气形成装置：燃烧室(combustion chamber)。 废气排出装置：排气管(exhaust pipe)、排气消声器(muffler) 2．柴油 柴油是在533-623k的温度范围内从石油中提炼出的碳氢化合物，含碳87%，氢12.6%和氧0.4%。柴油机的使用性能指标 : 发火性——指燃油的自燃能力，16烷值越高，发火性越好。 蒸发性——由燃油的蒸馏实验。 粘度——决定燃油的流动性，粘度越小，流动性越好。 凝点——指柴油冷却到开始失去流动性的温度。 柴油按凝点分为10，0，-10，-20，-35五个牌号，其凝点分别不高于10℃，0℃，-10℃,-20℃,-35℃，牌号越高凝点越低。其代号分别为RCZ-10，RC-0，RC-10，RC-20，RC-35，"R"和"C"是"燃"和"柴"字的汉语拼音字头，凝点在0℃以上的则在"-"前加上"Z"字，选用时，号数应比实际气温低5～10℃。
第八章柴油机燃料供给系 一 . 选择题： 1 ．改变喷油泵柱塞斜槽与柱塞油孔的相对位置，其目的是（）。 A 改变柱塞有效行程，以调节供油量 B 改变柱塞总行程，以调节供油量 C 改变柱塞总行程以调节供油时刻 D 改变柱塞有效行程以调整供油时刻 2 ．喷油泵每循环供油量取决于（）。 A 柱塞行程 B 柱塞有效行程 C 针阀升程 D 供油提前角 3 ．喷油泵和调速器的润滑方式有两种，（）。 A 压力润滑和飞溅润滑 B 定期润滑和压力润滑 C 独立润滑和飞溅润滑 D 压力润滑和独立润滑 4 ．若喷油器的调压弹簧过软，会使得（）。 A 喷油量过多 B 喷油时刻滞后 C 喷油初始压力过低 D 喷油初始压力过高 5 ． 4125 Ａ型柴油机，空转时，当转速由怠速提高到最高转速时，其每循环供油量（）。 A 变大
C 不变 D 略有增加 6 ． 6102 型柴油机，当脚踏板位置不变时，汽车上坡，此时其运行速度（）。 A 变大 B 变小 C 不变 D 略有减小 7 ．喷油泵高压油管内的残余压力的大小与出油阀弹簧力的大小有关，（）。 A 弹力大，残压高 B 弹力大，残压低 C 弹力小，残压高 8 ．柴油机输油泵每循环泵油量的多少取决于（）。 A 活塞弹力 B 活塞行程 C 凸轮偏心距 D 发动机转速 9 ．柴油机工作时由进气管进入气缸的是： ( ) A 汽油 B 空气 C 混合气 D 柴油 10 ．柴油机的混合气形成装置是： ( ) A 喷油器
C 喷油泵 D 燃烧室 11 ．柴油机工作时，柴油直接喷入气缸是通过： ( ) A 进气管 B 输油泵 C 喷油泵 D 喷油器 12 ．柴油机工作时，将柴油变为高压油的是： ( ) A 柴油滤清器 B 输油泵 C 喷油泵 D 喷油器 二. 判断题： 1 ．柴油机混合气形成主要是在气缸外部进行的。（） 2 ．柴油机的混合气形成是在燃烧室内进行的。（） 3 ．空间雾化式混合气形成方式是将大多数柴油喷到燃烧室壁面上。（） 4 ．油膜蒸发式混合气形成方式是将大多数柴油喷到燃烧室壁面上。（） 5 ．喷油器的功用主要是将柴油以高压喷入气缸，使柴油雾化，以便于混合气的形成。（） 6 ．喷油器针阀与针阀体配合精度虽高，同一发动机上的零件也可以相互更换。（） 7 ．喷油器中调压弹簧的功用主要是使针阀与针阀体压紧，防止喷油器滴油。（） 8 ．轴针式喷油器与孔式喷油器仅针阀和针阀体结构略有不同。（） 9 ．通过喷油器调压螺钉可调整调压弹簧预紧力，以改变喷油器的喷油压力。（） 10 ．调压弹簧是喷油器的精密偶件，在使用中不允许调整。（）
果柴油机的燃油供给系统，平时不注意技术保养，不管哪个环节出点故障，就会导致供油不畅或发动机不能正常启动，出现功率下降、耗油增大、冒黑烟等症状。柴油机燃油供给系统分为低压和高压两部分。低压部分包括柴油箱、柴油粗滤器、细滤器、输油泵和低压油管；高压部分包括喷油泵及调速器、高压油管、喷油器。在实际使用过程中，应对柴油机燃油供给系统以下三大总成定期进行技术保养，才能有效地保证柴油机的油路正常畅通。1、柴油机油箱的技术保养(1)班次技术保养。每天工作前，先打开油箱下部的放油开关，放出少量沉淀油。加油前先将加油口周围的灰尘、油泥清理干净，打开油箱盖，抽出过滤网，用清洁柴油清洗干净后装回加油口，然后才能开始加油。(2)在三号技术保养时，清洗油箱。打开放油开关放出油箱牛全部存余油；拆下供油开关处的输油管，并将管口包好，以防脏物进入管路中。打开供油开关和油箱盖，从加油口加入清洁柴油反复冲洗油箱，直到从两个开关流出的油中不带脏物为止。清洗过滤网和油箱盖，关闭开关，加满柴油，上好油箱盖，再装上输油管。2、粗滤器和细滤器的技术保养(1)一号保养时，先打开细滤器的放气开关，同时拧开粗、细滤器的两个放油螺塞，放出粗滤器和细滤器中的沉淀物。拧紧放油螺塞，打开油箱开关，使新油充满粗、细滤器。用手压泵从放气开关排除供油系中的空气。 (2)三号技术保养时，清洗粗滤器和细滤器。关闭油箱开关，放出粗、细滤器中的全部存油。清洗粗滤器：拆下滤芯，放在清洁的柴油或煤油中，用毛刷将其清洗干净。用清洁柴油或煤油将粗滤器弹簧及壳体内腔清洗干净，然后将零件装复。清洗细滤器：拆下细滤器滤芯，如果脏污严重，则要更换。用干净柴油将壳体和盖的内腔及固定板、弹簧座等零件清洗干净，然后装复。 目前市场上有好多种类的电喷嘴清洁剂，但是种类多了，车主们就不知道应该选用哪种了？什么样的才是合格的呢？对此笔者咨询了驰耐普汽车美容养护专家。 驰耐普汽车专家说电喷嘴在汽车供油系统中起到很重要的作用。如果电喷嘴被堵住了。就会使发动机动力下降，还会造成排放污染。 所以应该保养好汽车的电喷嘴。应该对燃料系中的电动汽油泵、计量控制阀、喷油器及油管等各部件有良好的清洁保护作用。定期清洁将避免不必要的分解养护和昂贵的修理，免除了维修难、买配件难的后顾之忧，是汽油喷射式发动机的必用品。一个合格的电喷嘴清洗剂应该具有以下品质： 1、在驱动中清除油器中的胶质和沉积物，使喷油器保持最佳的喷雾质量，从而消除由于喷雾不好所发生的怠速不稳，加速不灵等故障。 2、清洁燃油泵、计量阀入燃油管路等部位，保持燃油供给系的供油状态。定期使用可延长喷油器等精密部件的使用寿命。 3、含有积碳吹除剂，可在发动机运转过程中去除燃烧室中的积碳，从而可避免爆震等故障的发生。 4、有助于各种废气的净化装置、氧传感器等相关部件发挥效能 5、可防止燃油及管路冻结，使燃油系中各部件防锈防腐。 笔者又咨询了驰耐普汽车专家，知道了合格的电喷嘴清洁剂是什么样子的了，可是应该到哪里去购买才会有保障呢呢？驰耐普汽车专家给大家介绍驰耐普“喷油嘴清洁剂”（S-298），它对燃油供给系统特别是对喷油嘴有显著的清洁和保护作用，能有效清除油道、进气歧管、进气门结交、结垢和气门等等，增强发动机动力，降低排放污染，是汽油喷射式发动机的常用必需品。建议驰耐普汽车专家建议大家去大型的汽车美容养护连锁机构，像驰耐普汽车美容养护连锁店！
柴油机燃料供给系统 柴油发动机是以柴油为燃料的发动机。本章重点研究的是柴油发动机的燃料供给系统，将对系统的组成、工作原理、主要零部件构造，常见故障诊断与排除、电控系统简介等几方面加以介绍。 第一节柴油机燃料供给系统的组成和工作原理 学习目标 1.了解柴油机的功用和组成 2.掌握燃烧室的结构和特点 一、柴油机燃料供给系统的组成 1.功用 ⑴完成燃料的储存、滤清和输送工作； ⑵根据不同工况的要求以一定压力及喷油质量，将燃油定时定量的喷入燃烧室，与空气迅速形成良好的混合气并燃烧； ⑶根据柴油机的负荷变化自动调节循环供油量，以保证柴油机的稳定运转，尤其是稳定怠速，限制超速； ⑷将燃烧后的废气从气缸中导出并排入大气中。 2.组成 如图7-1所示，柴油机燃料供给系由空气供给装置、燃油供给装置、混合气形成装置、废弃排出装置四部分组成。 ⑴空气供给装置：由空气滤清器、进气管道等组成，有的还有增压器； ⑵燃油供给装置：由喷油泵、喷油器、调速器、柴油箱、输油泵、油水分离器、柴油滤清器、喷油提前器高、低压油管等辅助装置； ⑶混合气形成装置：燃烧室； ⑷废气排出装置：由排气管道及排气消声器组成。
图7-1柴油机燃料供给系统 1一低压油管；2一柴油滤清器；3一喷油泵；4一输油泵；5一柴油箱；6一回油管；7一喷油器；8一高压油管 当柴油机工作时，输油泵从燃油箱吸出柴油，经油水分离器除去柴油中的水分，再经柴油滤清器滤除柴油中的杂质，然后输入喷油泵。在喷油泵内，柴油经过增压和计量之后，经高压油管供入喷油器，最后通过喷油器将柴油喷入燃烧室。喷油泵前端装有喷油提前器，后端与调速器组成一体。输油泵供给的多余柴油及喷油器顶部的回油均经回油管返回燃油箱。 3.燃烧室 （1）定义：当活塞到达上止点时，气缸盖和活塞顶组成的密闭空间称为燃烧室。（2）分类：分统一式燃烧室和分隔式燃烧室两大类。 统一式燃烧室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。燃油自喷油器直接喷射到燃烧室中，借喷出油注的形状和燃烧室形状的匹配，以及燃烧室内空气涡流运动，迅速形成混合气。所以又叫做直接喷射式燃烧室。 （3）构造：缸盖底面是平的，活塞顶部下凹（ω型、浅盆型、球型、U型） ω型燃烧室（图7-2）：柴油直接喷射在活塞顶的浅凹坑内，喷射的柴油雾化要好，而且要均匀地分布在空气中。要求喷射压力高，一般17～22MPa，要求雾化质量高，因此，采用多孔喷咀，孔数一般为6～12个。 优点：形状简单，结构紧凑，燃烧室与水套接触面积小，散热少，可减少热损失，热效率高，经济性较好。 缺点：工作粗暴，喷射压力高，制造困难，喷孔易堵。
第一节概述 一、电控柴油机喷射系统的优点 二、电控柴油机喷射系统的类型 三、电控柴油喷射的基本原理 第二节分配泵式电控柴油喷射系统 一、喷射量控制 二、喷油正时控制 三、怠速控制 四、进气节流控制 五、故障自诊断和安全保护功能 第三节泵喷嘴式电控柴油喷射系统 一、供油系统 二、喷射系统 三、控制系统 第四节共轨式电控柴油喷射系统 一、低压油路 二、高压油路 三、传感与控制部分 第五节柴油机电控燃油喷射系统常见故障 一、诊断测试基本原则和注意事项 二、故障自诊断系统 三、读取故障码 四、电控柴油机喷射系统常见故障
学习目标 ●能够正确叙述柴油机电控燃油系统的组成与工作原理 ●清楚柴油机电控燃油系统主要部件的结构原理 ●能够正确叙述柴油机电控燃油系统的控制原理。 考核标准 ●柴油机电控燃油系统的结构与工作原理 ●柴油机电控燃油系统的控制内容与控制原理。 ●各部件的安装位置 ●常见故障的诊断与排除 第一节概述 柴油机电控燃油喷射系统的研究开始于20世纪70年代，80年代进入应用阶段，90年代得到迅速发展。它对提高柴油机的动力性能、经济性能、运转性能和排放性能都产生了极大的影响。 一、电控柴油机喷射系统的优点 传统的柴油喷射系统是采用机械方式进行喷油量和喷油时间调节和控制的。由于机械运动的滞后性，调节时间长，精度差，喷油速率、喷油压力和喷油时间难于准确控制，导致柴油机动力性能、经济性能不能充分发挥，排气超标。研究表明，一般机械式喷油系统对喷油定时的控制精度为2°(曲轴转角)左右。而喷油始点每改变1°，燃油消耗率会增加2％，排放量增加16％，排放量增加6％。 与传统的机械方式比较，电控柴油喷射系统具有如下优点： （1)对喷油定时的控制精度高(高于0.5°)，反应速度快； （2)对喷油量的控制精确、灵活、快速，喷油量可随意调节，可实现预喷射和主喷射，改变喷油规律； （3)喷油压力高(高达200)，不受发动机转速影响，优化了燃烧过程； （4)无零部件磨损，长期工作稳定性好； （5）减轻重量、缩小尺寸、提高柴油机的紧凑性； （6）部件安装、连接方便，提高了维修性； （7)结构简单，可靠性好，适用性强，可以在新老发动机上应用。
柴油机燃料供给系统 一、柴油机燃油系的功用 （1）向柴油机提供工作过程所需的燃料。 （2）滤除燃油内的机械杂质、尘土和水分，以保持所有机件正常工作。 （3）按照柴油机的工作顺序和规定的喷油提前角， 将一定数量的柴油，以一定的压力喷入各个气缸内。 （4）按一定的喷油规律和喷雾质量喷入燃烧室，以保证可燃混合气的形成。 燃料供给系最主要的作用是输送燃油 二、柴油机燃油系的组成部分 燃油供给装置有柴油箱、输油泵、柴油滤清器、喷油泵、喷油器等。 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。 这个是柴油机燃料供给系的组成图 这是一个简单的燃油供给系统中的油路构造 下面看下各组成部分详图 这是一个排气管 这是直接喷射式的燃烧室 这是分割式的燃烧室 这是一个油箱
这是输油泵 这是喷油泵 这是柴油滤清器 这是喷油器 这是高压油管 三、柴油机的工作过程 油油箱在这个部位用来储存燃油 燃油从油箱出来后到达油水分离器 把燃油中的一些水分过滤掉 然后再到输油泵输油泵是保证柴油在低压油路内循环 并供应足够数量及一定压力的燃油给喷油泵 然后再到喷油泵部分将油从低压转换成高压 高压的燃油出来后到燃油滤清器 经燃油滤清器到喷油器 喷油器喷油后 多余的燃油再通过回油管流回油箱 低压油路：从柴油箱到喷油泵入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(兆帕)～0.3Mpa，这段油路称为低压油路。 高压油路：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10Mpa(兆帕)以上，故这段油路称为高压油路。
柴油机电控燃油喷射系统的组成 一、柴油机电控技术的发展柴油机电控技术是在解决能源危机和排放污染两大难题的背景下，在飞速发展的电子控制技术平台上发展起来的。汽油机电控技术的发展为柴油机电控技术的发展提供了宝贵经验。 柴油机电控技术发展的三个阶段：位置控制、时间控制、时间－压力控制（压力控制） 第一代柴油机电控燃油喷射系统（常规压力电控喷油系统） 优点：结构不需改动，生产继承性好，便于对现有柴油机进行升级换代。 缺点：系统响应慢、控制频率低、控制自由度小、控制精度不够高，喷油压力无法独立控制 第二代柴油机电控燃油喷射系统（高压电控喷油系统） 改变了传统燃油供给系统的组成和结构，主要以电控共轨（各缸喷油器共用一个高压油管）式喷油系统为特征，直接对喷油器的喷油量、喷油正时、喷油速率和喷油规律、喷油压力等进行“时间－压力控制”或“压力控制”。 特点：通过设置传感器、电控单元、高速电磁阀和相关电/液控制执行元件等，组成数字式高频调节系统，有电磁阀的通、断电时刻和通、断电时间控制喷油泵的供油量和供油正时。但供油压力还无法独立控制。 二、柴油机电控燃油喷射系统的优点 1、改善低温起动性 电子控制系统能够以最佳的程序替代驾驶员进行这种麻烦的起动操作，使柴油机低温起动更容易。 2、降低氮氧化物和烟度的排放 采用柴油机电控技术，可精确地将喷油量控制在不超过冒烟界限的适当范围内，同时根据发动机工况调节喷油时刻，从而有效地抑制排烟。 3、提高发动机运转稳定性 采用柴油机电控系统，无论负荷怎样增减，都能保证发动机怠速工况下以最低的转速稳定运转，有利于提高其经济性。 4、提高发动机的动力性和经济性柴油机电控系统中，ECU根据传感器信号 精确计算喷油量和喷油正时。从而提高发动机动力性和经济性。 5、控制涡轮增压 采用电子控制技术可以对增压装置进行精确的控制。 6、适应性广 只要改变ECU的控制程序和数据，一种喷油泵就能广泛用在各种柴油机上，而且柴油机燃油喷射控制可与变速器控制、怠速控制等各种控制系统进行组合实现集中控制，有利于缩短柴油机电控系统开发周期，并降低成本，从而扩大柴油机电控系统的应用范围。 柴油机电控燃油喷射系统的功能和组成 一、柴油机电控系统的功能 1.燃油喷射控制 燃油喷射控制主要包括：供（喷）油量控制、供（喷）油正时控制、供（喷）油速率控制和喷油压力控制等。 2.怠速控制