模块五柴油机燃料供给系

1、柴油机燃料供给系柴油机燃料供给系 u单元单元1 1 燃料供给系概述燃料供给系概述 u单元单元2 2 燃料供给系主要零部件的检修燃料供给系主要零部件的检修 u单元单元3 3 燃料供给系辅助装置燃料供给系辅助装置 u单元单元4 4 柴油机电子控制燃油喷射系统柴油机电子控制燃油喷射系统 单元单元1 1 燃料供给系概述燃料供给系概述 一、柴油机燃料供给系的作用一、柴油机燃料供给系的作用 （1）储存、滤清、输送柴油。 （2）按柴油机各种不同工况的要求和发动机点火顺 序，定时、定量并以一定的喷油压力将柴油喷入燃烧室。 （3）喷射入气缸的柴油与空气迅速而良好地混合、 燃烧。 （4）将燃烧后的废气排入大气。

2、二、柴油机燃料供给系的组成二、柴油机燃料供给系的组成 柴油机燃料供给系由燃油供给装置、空气供给装置、 混合气形成装置及废气排出装置组成。 （1）燃油供给装置：由柴油箱、低压油管、输油泵、 柴油滤清器、喷油泵、高压油管、喷油器、回油管等组成。 （2）空气供给装置：由空气滤清器、进气管道和气缸 盖内的进气道等组成。 （3）混合气形成装置：燃烧室。 （4）废气排出装置：排气管道、消声器。 柴油机燃料供给系组成柴油机燃料供给系组成 三、柴油机燃料供给系的油路三、柴油机燃料供给系的油路 柴油机燃料供给系油路示意图柴油机燃料供给系油路示意图 1. 低压油路低压油路 从油箱到喷油泵入口这一段油路，其油压由输

3、油泵建立, 一般为150 300 kPa，故称低压油路。 2. 高压油路高压油路 从喷油泵到喷油器这一段油路，其油压由喷油泵建立, 一般在10 MPa 以上，故称高压油路。 3. 回油油路回油油路 由于输油泵供油量是喷油泵出油量的3 4 倍，因此滤清 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。 四、可燃混合气的形成与燃烧四、可燃混合气的形成与燃烧 （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，通常为0.0017 0.004 s （气缸内）。 （3）柴油黏度大，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

4、续重 叠进行的，即边喷射，边混合，边燃烧。 五、燃烧室五、燃烧室 1. 形燃烧室形燃烧室2. 球形燃烧室球形燃烧室 形燃烧室形燃烧室 球形燃烧室球形燃烧室 3. 涡流室式燃烧室涡流室式燃烧室4. 预燃室式燃烧室预燃室式燃烧室 涡流室式燃烧室涡流室式燃烧室 预燃室式燃烧室预燃室式燃烧室 单元单元2 2 燃料供给系主要零部件的检修燃料供给系主要零部件的检修 一、燃料供给系主要零部件一、燃料供给系主要零部件 1. 喷油器喷油器 作用：将喷油泵供给的高压柴油，以一定的压力、 速度、方向和形状喷入燃烧室，使柴油雾化并适当分布 在燃烧室中，以利于混合气的形成和燃烧。 车用柴油机大多数采用孔式喷油器和轴针式

5、喷油器 两种。 孔式喷油器孔式喷油器 a) 外形外形 b) 结构结构 （1）孔式喷油器）孔式喷油器 组成：针阀、针阀体、顶杆、调压弹簧、进油管接头等。 （2）轴针式喷油器）轴针式喷油器 轴针式喷油器结构：在针阀下 端的密封锥面以下延伸出一个伸 出孔外的轴针，其形状是倒锥形 或圆柱形，从而使喷孔成为圆环 状的狭缝，喷油时喷柱将呈空心 的锥状或柱状。 轴针式喷油器轴针式喷油器 2. 喷油泵喷油泵 喷油泵又称高压油泵，其作用是接受输油泵送来的 已经具备了初级压力的柴油，进一步提高其压力，按照 发动机的工作顺序和各缸的工作循环、发动机的负荷大 小要求，定时、定量地向喷油器输送高压柴油，且各缸 供油压力

6、均等。 喷油泵的结构形式很多，车用柴油机的喷油泵一般 分为柱塞式喷油泵、喷油泵喷油器和转子分配式喷油 泵三类。 A 型柱塞式喷油泵型柱塞式喷油泵 A 型柱塞式喷油泵的结构是由对应气缸个数相互独立 的分泵组合在一起的组合泵。每个分泵均由泵油机构、 供油量调节机构、驱动机构和喷油泵体等部分构成。 （1）泵油机构）泵油机构 分泵泵油机构包括柱塞偶 件（柱塞套、柱塞），柱塞弹 簧，弹簧上、下支座, 出油阀 偶件（出油阀、出油阀座）， 出油阀弹簧等零件组成。 分泵机构分泵机构 柱塞偶件和出油阀偶件柱塞偶件和出油阀偶件 a) 柱塞偶件柱塞偶件 b) 出油阀偶件出油阀偶件 在泵油机构中，柱塞偶件和出油阀偶件

7、是两个极其重 要的偶件。 泵油过程泵油过程 a) 进油进油 b) 供油供油 c) 停油停油 1）柱塞偶件 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以及好的耐磨性。 柱塞头部斜槽的位置不同，改变供油量的方法也不同。 2）出油阀偶件 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。 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，其作用是在停止供油时，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。 （2）供油量调节机构）供油量调节机构 喷油泵供油量调节机构的功用是，

8、根据柴油机负荷的 变化，通过转动柱塞来改变循环供油量。 供油量调节机构供油量调节机构 a) 齿杆式油量调节机构齿杆式油量调节机构 b) 拨叉拉杆式油量调节机构拨叉拉杆式油量调节机构 （3）驱动机构）驱动机构 喷油泵的驱动机构包括凸轮轴和滚轮传动组件。 凸轮轴的前、后端通过滚动轴承支承在喷油泵体上。 滚轮传动组件滚轮传动组件 a) 调整螺母调整滚轮体高度调整螺母调整滚轮体高度b) 调整垫片调整滚轮体高度调整垫片调整滚轮体高度 （4）喷油泵体）喷油泵体 泵体是喷油泵的基础零件，泵油机构、供油量调节 机构和驱动机构等都安装在喷油泵体上，它在工作中 承受较大的作用力。因此，泵体应有足够的强度、刚 度和

9、良好的密封性。此外，还应该便于拆装、调整和 维修。 3. 调速器调速器 调速器是一种自动调节装置，它根据柴油机负荷的变 化，通过自动调节喷油泵的供油量，使供油量维持在一 个相对稳定范围内，柴油机因此能够得以在稳定的转速 状况下运行。 汽车柴油机调速器按其工作原理的不同，可分为机械 离心式调速器、气动调速器、液压调速器、复合式调速 器；按功能的不同可分为单速调速器、两速调速器和全 速调速器。 机械离心式两速调速器结构图机械离心式两速调速器结构图 （1）稳定怠速）稳定怠速（2）限制超速）限制超速 稳定怠速稳定怠速 限制超速限制超速 4. 联轴器及供油提前角调节装置联轴器及供油提前角调节装置 （1）

10、联轴器）联轴器 喷油泵的驱动和供油正时喷油泵的驱动和供油正时 A飞轮与飞轮壳标记飞轮与飞轮壳标记B供油提前自动调节器与喷油泵体标记供油提前自动调节器与喷油泵体标记 C联轴节主、从动轴标记联轴节主、从动轴标记D曲轴风扇带轮与正时齿轮盖标记曲轴风扇带轮与正时齿轮盖标记 （2）供油提前角调节装置）供油提前角调节装置 供油提前角调节装置供油提前角调节装置 供油提前角调节装置工作原理图供油提前角调节装置工作原理图 二、燃料供给系主要零部件检修二、燃料供给系主要零部件检修 1. 喷油器的检修喷油器的检修 （1）喷油器修理前的试验）喷油器修理前的试验 柴油机喷油器试验器柴油机喷油器试验器 1）密封性检查与试

11、验。 2）喷油压力试验。 3）喷油质量试验。 喷油质量试验喷油质量试验 a) 孔式喷油器孔式喷油器b) 轴针式喷油器轴针式喷油器 （2）喷油器的拆检）喷油器的拆检 喷油器零件分解图喷油器零件分解图 1）喷油器的分解与清洁 喷油器的检修喷油器的检修 2）喷油器的检验 针阀偶件的配合检验针阀偶件的配合检验 （3）喷油器装复后的调试）喷油器装复后的调试 喷油器装复后，应在喷油器试验器上进行密封性、 喷油压力和喷油质量的试验（方法参见前文所述）。 喷油压力不符合要求时可拧动调压螺钉进行调整，调 整后应再次检查密封性和喷油质量。有时要经过多次 反复调整才能达到理想要求。 2. 供油提前角的调整供油提前角

12、的调整 （1）静态供油提前角的调整）静态供油提前角的调整 1）供油提前角的检查性调整。 2）拆装后的调整。 （2）供油提前角的自动调节）供油提前角的自动调节 三、故障诊断排除三、故障诊断排除 1. 柴油发动机不能起动柴油发动机不能起动 （1）现象）现象 发动机无起动迹象，排气管无烟排出。 （2）原因）原因 1）低压油路的原因 2）高压油路原因 3）其他方面的原因 （3）诊断）诊断 1）将喷油泵放气螺钉松开，扳动手油泵，观察放 气螺钉处是否流油，若不流油或流出泡沫状柴油，而 且长时间扳动手油泵也排不尽，表明低压油路有故障。 如果流油正常，则说明故障出在高压油路。 2）检查低压油路时，若松开喷油泵

13、的放气螺钉，扳 动手油泵时放气螺钉处无油流出，说明油箱内无油或油 路堵塞。 3）诊断高压油路时，先确定故障出自喷油泵还是喷 油器。可在发动机转动时，用手触试各缸高压油管，若 感到有喷油“脉动”，说明故障不在喷油泵而在喷油器； 若无“脉动”或“脉动” 很弱，说明故障在喷油泵。 2. 柴油发动机不能起动，但有起动迹象柴油发动机不能起动，但有起动迹象 （1）现象）现象 发动机有起动迹象，排气管冒白烟，但不能发动。 （2）原因）原因 1）气缸内进水。 2）燃油燃烧不良。 技能训练技能训练 一、训练器材一、训练器材 1. 喷油器试验器喷油器试验器1 台台, A 型喷油泵配用的喷油器型喷油泵配用的喷油器2

14、 个。个。 2. 常用工具、专用工具、常用量具各常用工具、专用工具、常用量具各1 套。套。 3. 清洁柴油若干清洁柴油若干, 盛油器皿盛油器皿2 个。个。 4. 棉纱、汽油、煤油、清洗剂等辅助材料若干。棉纱、汽油、煤油、清洗剂等辅助材料若干。 二、实训内容与要求二、实训内容与要求 1. 掌握喷油器的密封性试验。掌握喷油器的密封性试验。 2. 掌握喷油器的喷雾质量试验。掌握喷油器的喷雾质量试验。 3. 掌握喷油器的压力试验。掌握喷油器的压力试验。 单元单元3 3 燃料供给系辅助装置燃料供给系辅助装置 一、输油泵一、输油泵 1. 输油泵的作用输油泵的作用 输油泵的作用是使柴油产生一定的压力以克服滤

15、清 及低压油管的阻力，保证连续不断地向喷油泵输送足够 的柴油。其输出的柴油量通常为发动机全负荷时需要的 最大喷油量的34倍。 2. 输油泵结构输油泵结构 输油泵输油泵 3. 输油泵的工作原理输油泵的工作原理 活塞式输油泵的工作原理图活塞式输油泵的工作原理图 二、柴油滤清器二、柴油滤清器 1. 作用作用 柴油滤清器的作用是除去柴油中的杂质和水分。 2. 结构结构 柴油滤清器通常由滤清器盖、壳体和滤芯等构 件组成。 柴油滤清器结构示意图柴油滤清器结构示意图 纸质滤芯纸质滤芯 3. 工作原理工作原理 从进油口进入柴油滤清器的柴油，经过滤芯过 滤后，经出油管接头输出给喷油泵。 两级柴油滤清器两级柴油滤

16、清器 三、废气涡轮增压器三、废气涡轮增压器 1. 作用作用 提高柴油机功率的最有效的措施是增加充气量和供 油量。废气涡轮增压技术就是利用柴油机排气压力驱 动涡轮机来带动压气机，从而提高进气压力, 增加充气 量。废气涡轮增压技术目前已成为柴油机重要发展趋 势之一，并得到了广泛的应用。 2. 结构结构 废气涡轮增压器通常由压气机、涡轮机和中间壳三部 分组成。 废气涡轮增压器的结构废气涡轮增压器的结构 3. 工作原理工作原理 废气涡轮增压器的工作原理废气涡轮增压器的工作原理 单元单元4 4 柴油机电子控制燃油喷射系统柴油机电子控制燃油喷射系统 一、柴油机电控系统的组成及工作原理一、柴油机电控系统的组

17、成及工作原理 柴油机电控系统结构组成柴油机电控系统结构组成 1. 传感器传感器 （1）位置类传感器 主要有曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、油门踏板 位置传感器等。 （2）温度类传感器 主要有冷却水温度传感器、进气温度传感器、燃油温度 传感器、大气温度传感器等。 （3）压力类传感器 主要有共轨压力传感器、增压压力传感器、大气压力传 感器、机油压力传感器等。 2. 电控电控单元（单元（ECU） 电控单元根据各传感器输入信号和内存程序，计算出 供（喷）油量和供（喷）油开始时刻，并向执行器元件 发出执行命令信号，使执行器动作。 3. 执行器执行器 执行器包含电动调速器、溢流控制电磁铁、电子控制 正时

18、控制阀、电子控制正时器、电磁溢流阀、高速电磁 阀和电子液力控制喷油器等元件。 二、柴油机电控系统的特点二、柴油机电控系统的特点 1. 电控执行器复杂电控执行器复杂 2. 喷射系统形式多样喷射系统形式多样 三、柴油机电控系统的控制内容三、柴油机电控系统的控制内容 1. 燃油喷射控制燃油喷射控制 燃油喷射控制主要包括：喷油量控制、喷油正时控 制、喷油速率控制和喷油压力控制等。 2. 怠速控制怠速控制 柴油机的怠速控制主要包括怠速转速控制和怠速时 各缸均匀性的控制。 3. 进气控制进气控制 柴油机的进气控制主要包括进气节流控制、可变进 气涡流控制和可变配气正时控制。 4. 增压控制增压控制 增压控制

19、主要包括废气旁通控制和涡流通流面积的 控制。 5. 排放控制排放控制 柴油机的排放控制主要是废气再循环(EGR) 控制。 6. 起动控制起动控制 柴油机起动控制主要包括供（喷）油量控制、供 （喷）油正时控制和预热装置控制，其中供（喷）油量 控制和供（喷）油正时控制与其他工况相同。 7. 巡航控制巡航控制 带有巡航控制功能的柴油机电控系统，当通过巡航控 制开关选定巡航控制模式后，ECU即可根据车速信号等 自动维持汽车以一定车速行驶。 8. 故障自诊断和失效保护故障自诊断和失效保护 柴油机电控系统出现故障时，自诊断系统将点亮仪表 盘上的“故障指示灯”，提醒驾驶员注意，并储存故障 码，检修时可通过一

20、定的操作程序调取故障码等信息； 同时失效保护系统启动相应保护程序，使柴油机能够继 续保持运转或强制熄火。 9. 柴油机与自动变速器的综合控制柴油机与自动变速器的综合控制 在装用电控自动变速器的柴油车上，将柴油机控 制ECU和自动变速器控制ECU合为一体，实现柴油机 与自动变速器的综合控制，以改善汽车的变速性能。 四、电控柴油喷射系统的分类四、电控柴油喷射系统的分类 1. 第一代柴油机电控燃油喷射系统第一代柴油机电控燃油喷射系统 位置控制系统位置控制系统 2. 第二代柴油机电控燃油喷射系统第二代柴油机电控燃油喷射系统 时间控制系统时间控制系统 3. 第三代柴油机电控燃油喷射系统第三代柴油机电控燃

21、油喷射系统 直接数控系统直接数控系统 五、高压共轨电控喷射系统五、高压共轨电控喷射系统 1. 共轨共轨(Common - rail) 式电控燃油喷射技术的原理式电控燃油喷射技术的原理 共轨技术是指在由高压油泵、压力传感器和ECU 组成 的闭环系统中，将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分 开的一种供油方式，由高压油泵把高压燃油输送到公共供 油管，通过对公共供油管内的油压实现精确控制，使高压 油管压力大小与发动机的转速无关，可以大幅度减小柴油 机供油压力随发动机转速的变化，因此也就减少了传统柴 油机的缺陷。 2. 共轨式电控燃油喷射技术的特点共轨式电控燃油喷射技术的特点 （1）采用先进的电子控制装置并配有高速电磁阀， 使得喷油过程的控制十分方便，并且可控参数多