《汽車構(gòu)造》第五章柴油機燃料供給系統(tǒng).ppt

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1、第 5章 柴油機燃料供給系統(tǒng) 概 述 5.1 柴油機混合氣的形成、燃燒與燃燒室 5.2 噴油泵 5.3 主要內(nèi)容 噴油器 5.4 調(diào)速器 5.5 柴油機電控燃油噴射系統(tǒng) 5.6 5.1 概 述 5.1.1 柴油機燃料供給系的功用及要求 功用： 柴油機燃料供給系的功用是貯存、濾清和輸送柴油，并 按柴油機各種不同工況的要求定量、定壓噴入燃燒室，使其與空 氣迅速而良好地混合和燃燒，最后將廢氣排入大氣。 要 求： （ 1）各缸的供油要準確、均勻和穩(wěn)定。 （ 2）在柴油機的 4個工作循環(huán)的準確時刻開始 將燃油噴入汽缸，且在一定時間內(nèi)噴完。 （ 3）保證柴油得到良好的霧化。 （ 4）有合適的空氣渦流。 5

2、.1.2 柴油機燃料供給系的組成 柴油機燃料供給系統(tǒng)由低壓油路（柴油箱、輸油泵、柴油濾 清器及低壓油管）、高壓油路（噴油泵、高壓油管、噴油器）和 調(diào)節(jié)系統(tǒng)（離心式調(diào)速器、自動供油提前器）組成。 5.2 柴油機混合氣的形成、燃燒與燃燒室 5.2.1 柴油機混合氣的形成方式 柴油機混合氣的形成方式分為 空間霧化混合方式 油膜蒸發(fā)混合方式 復(fù)合式混合方式 5.2.2 柴油機混合氣的形成與燃燒 1.備燃期： A-B 2.速燃期： B-C 3.緩燃期： C-D D點為溫度最高點： 2000-2500K 4.后燃期： D-E 5.2.3 柴油機燃燒室 直接噴射式燃燒室： 又稱統(tǒng)一式燃燒室。常見結(jié) 構(gòu)有 型

3、燃燒室、四角形燃 燒室和球型燃燒室。 分開式燃燒室： 由主燃燒室和副燃燒室組成。常 見型式有渦流室式燃燒室和預(yù)燃 室式燃燒室。 1.直接噴射式燃燒室 1） 形燃燒室 優(yōu)點： 形狀簡單，結(jié)構(gòu)緊湊，燃 燒室與水套接觸面積小，散熱 少，可減少熱損失，熱效率高， 經(jīng)濟性較好。 缺點： 工作粗暴，制造困難，噴 孔易堵。 螺旋進氣道空氣渦流運動 型燃燒室 2）四角形燃燒室 1 螺旋進氣道； 2 噴油器； 3 四角形燃燒室； S 渦流 3）球形燃燒室 優(yōu)點： 工作柔和，噪音 小，又叫輕聲發(fā)動機。 缺點： 起動困難，螺旋 形進氣道，結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 制造困難。 2.分開式燃燒室 1）預(yù)燃室式燃燒室 優(yōu)點： 對噴油的

4、霧化質(zhì)量要 求不高，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，燃燒 噪音小。 缺點： 流動損失和散熱損失 大，經(jīng)濟性較差，起動性 也較差，為保證冷起動， 多裝有電熱塞。 2）渦流室式燃燒室 優(yōu)點： 工作柔和，空氣利 用率較高。 缺點： 熱損失大，經(jīng)濟性 差，起動困難 。 5.3 噴油泵 噴油泵的功用是定時、定量地向噴油器輸送高壓燃油 。 5.3.1 柱塞式噴油泵 1.柱塞式噴油泵的結(jié)構(gòu) 柱塞式噴油泵由分泵、油量調(diào)節(jié)機構(gòu)、驅(qū)動機構(gòu)、泵體 4部分組成，下面分別對各部分的結(jié)構(gòu)進行分析。 1）分泵 分 泵 的 結(jié) 構(gòu) 1 出油閥座； 2 切槽； 3 減壓帶； 4 出油閥； 5 出油閥彈簧； 6 出油閥壓緊螺母； 7 減容器； 8 低

5、壓密封墊圈； 9 上殼體（泵體）； 10 高壓密封墊圈 ； 11 低壓進油室 ； 12 柱塞套筒定位螺釘； 13 柱塞套筒； 14 柱塞； 15 柱塞回位彈簧； 16 彈簧座； 17 調(diào)節(jié)臂 2）油量調(diào)節(jié)機構(gòu) （ 1）撥叉式油量調(diào)節(jié)機構(gòu) 撥叉式油量調(diào)節(jié)機構(gòu) 1 供油拉桿； 2 調(diào)節(jié)叉； 3 調(diào)節(jié)臂； 4 襯套 （ 2）齒桿式油量調(diào)節(jié)機構(gòu) 齒桿式油量調(diào)節(jié)機構(gòu) 1 柱塞； 2 傳動套； 3 齒扇； 4 齒桿； 5 柱塞套筒 3）驅(qū)動機構(gòu) 驅(qū)動機構(gòu)由噴油泵的凸輪軸和滾輪體等傳動件組成 。 噴油泵的驅(qū)動機構(gòu)（四沖程） 1 曲軸的正時齒輪； 2 配氣機構(gòu)的正時齒輪； 3 噴油泵的正時齒輪； 4 噴油泵凸

6、輪軸； 5 分泵 ； 6 配氣機構(gòu)的軸； 7 配氣機構(gòu)； 8 曲軸 （ 1）凸輪軸 （ 2）滾輪體 滾輪體的功用是變凸輪的旋轉(zhuǎn)運動為自身的直線往復(fù)運 動，推動柱塞上行供油。它分為調(diào)整墊塊式和調(diào)整螺釘式兩 種形式。 調(diào)整墊塊式滾輪體的結(jié)構(gòu) 1 墊塊； 2 滾輪； 3 襯套； 4 滾輪軸； 5 滾輪架 調(diào)整螺釘式滾輪體結(jié)構(gòu) 1 滾輪軸； 2 滾輪； 3 滾輪架； 4 鎖緊螺母； 5 調(diào)整螺釘 2.柱塞式噴油泵的工作原理 柱塞式噴油泵的工作原理示意圖 1 柱塞； 2 柱塞套； 3 斜槽； 4 油孔； 5 出油閥座； 6 出油閥； 7 出油閥彈簧 5.3.2 轉(zhuǎn)子分配式噴油泵 1.徑向壓縮式分配泵 2

7、.軸向壓縮式分配泵 1）軸向壓縮式分配泵的結(jié)構(gòu) 2）軸向壓縮式分配泵的工作過程 分配柱塞向左移動，低壓柴油經(jīng)進油道、柱塞套上 的進油孔被吸入柱塞腔和中心油孔內(nèi) 。 （ 1）進油過程 （ 2）泵油過程 分配柱塞向右移動， 在進油槽轉(zhuǎn)過進油孔的同時， 分配柱塞將進油孔封住，這 時分配柱塞腔內(nèi)的柴油開始 增壓。當分配柱塞右腔的柴 油壓力足夠高時，分配柱塞 正好右移到將燃油分配孔與 某缸進油道相通。于是，高 壓柴油從分配柱塞腔經(jīng)中心 油孔、燃油分配孔、出油孔 進入分配油道，頂開該缸的 出油閥噴入該缸燃燒室。 （ 3）停油過程 分配柱塞右移至最右 端時，分配塞柱塞上的泄 油孔移出油量調(diào)節(jié)套筒并 與噴油泵

8、體內(nèi)腔相通，分 配柱塞右腔、中心油孔和 分配油道的油壓下降，于 是高壓柴油從分配柱塞腔 經(jīng)中心油孔和泄油孔流進 噴油泵體內(nèi)腔，停止供油。 5.4 噴油器 功用： 將噴油泵供給的高壓柴油霧化成較細的顆粒，噴射到燃 燒室特定的部位，與空氣混合形成良好的可燃混合氣。 要求： 1）有一定的噴射壓力和射程。 2）合適的噴注錐角，良好的霧化質(zhì)量。 3）噴油終了迅速停油，無滴漏現(xiàn)象。 分類： 開式噴油器 和 閉式噴油器 閉式噴油器分為： 孔式噴油器 和 軸針式噴油器 5.4.1 孔式噴油器 結(jié)構(gòu)： 針閥 針閥體 針閥偶件 頂桿 調(diào)壓彈簧 回油管接頭 5.4.2 軸針式噴油器 軸針式噴油器的結(jié)構(gòu) 1 針閥體；

9、 2 噴油器體； 3 頂桿； 4 調(diào)壓彈簧； 5 回油管螺栓； 6 調(diào)壓螺釘護帽； 7 調(diào)壓螺釘； 8 墊圈； 9 濾芯； 10 進油管接頭； 11 緊固螺套； 12 針閥 5.5 調(diào)速器 柴油機中常用的調(diào)速 器按其功用可分為 兩速式調(diào)速器 （又稱為兩極式調(diào)速器） 全速式調(diào)速器 （又稱為全制式、全程式調(diào)速器） 5.5.1 兩速式調(diào)速器 1.組成 2.工作原理 1）起動工況及怠速的控制 起動工況及怠速的控制 1 起動彈簧； 2 浮動杠桿； 3 調(diào)速彈簧； 4 飛塊； 5 滑套； 6 怠速彈簧； 7 支承杠桿； 8 張力杠桿； 9 導(dǎo)動杠桿； 10 控制杠桿； 11 油量調(diào)節(jié)齒條 2）正常工作工況

10、 正常工作工況 1 張力杠桿； 2 控制杠桿； 3 偏心軸； 4 支承杠桿； 5 怠速彈簧； 6 滑套； 7 飛塊； 8 調(diào)速彈簧； 3）最高轉(zhuǎn)速的控制 最高轉(zhuǎn)速的控制 1 張力杠桿； 2 滑套； 3 飛塊； 4 調(diào)速彈簧； 5 油量調(diào)節(jié)齒條 1.組成 5.5.2 全速式調(diào)速器 2.工作原理 1）起動工況 l 飛塊； 2 滑套； 3 起動杠桿； 4 油量控制滑套； 5 柱塞； 6 起動簧片； 7 張力杠桿； 8 起動怠速彈簧； 9 部分負荷彈簧； 10 調(diào)速彈簧； 11 怠速彈簧； h 起動時柱塞的有效行程 2）怠速工況 l 飛塊； 2 滑套； 3 起動杠桿； 6 起動簧片； 7 張力杠桿；

11、8 起動怠速彈簧 3）全負荷最高轉(zhuǎn)速工況 l 飛塊； 3 起動杠桿； 4 柱塞； 7 張力杠桿； 9 部分負荷彈簧； 10 調(diào)速彈簧； 5.6 柴油機電控燃油噴射系統(tǒng) 5.6.1 柴油機電控燃油噴射系統(tǒng)的組成及控制原理 柴油機電控燃油噴射系統(tǒng)主要由傳感器、 ECU和執(zhí)行器 3部 分組成。 柴油機電控燃油噴射系統(tǒng)控制原理圖 5.6.2 柴油機電控燃油噴射系統(tǒng)的類型 柴油機電控燃油噴 射系統(tǒng)主要分為 電控直列泵式 電控分配泵式 共軌式 1.電控分配泵式噴射系統(tǒng) 日本電裝公司 ECD-V1電控分配泵噴射系統(tǒng)原理圖 2.電控直列泵式噴射系統(tǒng) PPVI系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 1 增量式凸輪軸角度編碼器； 2 凸輪； 3 簡化式噴油泵； 4 低壓系統(tǒng)； 5 油管； 6 旁通溢流閥； 7 高速電磁鐵； 8 噴油器； 9 電子控制單元； 10 功率開關(guān)電路 3.共軌式電控噴射系統(tǒng) 所謂共軌式（公共軌道式）電控噴射系統(tǒng)，是指該 系統(tǒng)中有一條公共油管，用高壓（或中壓）輸油泵向共軌 （公共油道）中泵油，用電磁閥進行壓力調(diào)節(jié)并由壓力傳感 器反饋控制。 卡特公司 HEUI系統(tǒng)原理圖 共軌式電控噴射系統(tǒng)