柴油机供给系

1、 柴油机供给系第五章 柴油机供给系柴油机供给系的组柴油机供给系的组成、构造及工作原成、构造及工作原理与汽油机供给系理与汽油机供给系有较大区别。有较大区别。 第一节 柴油及其使用性能（855”)n书本p164-165第二节 柴油机供给系的功用和组成一、可燃混合气的形成的特点一、可燃混合气的形成的特点 1、柴油机燃料的混合和燃烧在气缸内进行；混合气形、柴油机燃料的混合和燃烧在气缸内进行；混合气形成的成的空间小、时间短空间小、时间短,只占15350 曲轴转角。 2、柴油粘度大，蒸发性差，不易雾化，不利于混合气、柴油粘度大，蒸发性差，不易雾化，不利于混合气的形成。的形成。 3、边喷边燃烧边喷边燃烧混合

2、气的成分变化形成缺氧和富氧区，混合气的成分变化形成缺氧和富氧区，形成不同的排放物。形成不同的排放物。 4、燃烧室各处、燃烧室各处混合气成分不均匀混合气成分不均匀，且随时间变化，需，且随时间变化，需采用采用较大的过量空气系数较大的过量空气系数。 燃油系统和燃烧室以及他们之间的配合十分重要；可燃混合气形成方法n 空间雾化混合方式1. 油雾的形成2. 空气运动促进混合n油膜蒸发混合方式油雾的形成空气运动促进混合油膜蒸发混合方式柴油机燃烧室的形状1、统一式燃烧室（直接喷射燃烧室）：统一式燃烧室（直接喷射燃烧室）：常见结构有常见结构有 型燃烧室和球型燃烧室。型燃烧室和球型燃烧室。2、分隔式燃烧室：由主燃

3、烧室和副燃烧室组成、分隔式燃烧室：由主燃烧室和副燃烧室组成常见型式有涡流室燃烧室和预燃室燃烧室。常见型式有涡流室燃烧室和预燃室燃烧室。1. 直喷式燃烧室燃烧室容积集中于气缸之中，且大部分集于活塞顶上凹坑内1. 直喷式燃烧室燃烧室容积集中于气缸之中，且大部分集于活塞顶上凹坑内直接喷射式燃烧室 型燃烧室型燃烧室n优点：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。 n缺点：缺点：工作粗暴，喷射压力高1722MPa，制造困难，喷孔易堵。 螺旋进气道空气涡流运动螺旋进气道空气涡流运动球形燃烧室：球形燃烧室：n采用螺旋进气道，油膜蒸发方式混合n优点：工作柔

4、和，噪音小，又叫轻声发动机。 n缺点：起动困难，螺旋形进气道，结构复杂，制造困难。2. 分开式燃烧室特点特点：燃烧室容积一分为二，气缸内是主燃烧室，气缸盖中为副燃烧室，其用通道相连。分隔式燃烧室分隔式燃烧室-预燃室燃烧室预燃室燃烧室n盖上有预燃室，预燃室与主盖上有预燃室，预燃室与主燃室有通道，活塞为平顶。燃室有通道，活塞为平顶。n优点：优点：对喷油的雾化质量要对喷油的雾化质量要求不高，运转平稳，燃烧噪求不高，运转平稳，燃烧噪音小。音小。n缺点：缺点：流动损失和散热损失流动损失和散热损失大，经济性较差，起动性也大，经济性较差，起动性也较差，为保证冷起动，多装较差，为保证冷起动，多装有电热塞。有电

5、热塞。分隔式燃烧室分隔式燃烧室-涡流室式燃烧室涡流室式燃烧室优点：优点：工作柔和，空气利用率较高，喷射压力也较低1214 MPa。 缺点：缺点：热损失大，经济性差，起动困难。二、柴油机燃油系统的功用 n在适当的时刻将一定数量的洁净柴油增压后以适当的规律喷入燃烧室。n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。n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，尤其要稳定怠速，限制超速。n储存一定数量的柴油，保证汽车的最大续驶里程。 三、柴油机燃油供给系的组成 油水分离器燃油滤清器喷油泵喷油器油箱输油泵喷油提前器第三节 喷 油 器n功用：根据柴油机混合气形成的特

6、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。 第三节 喷 油 器 n要求： 1.满足不同类型的燃烧室对喷雾特性的要求。 2.喷注应有一定的贯穿距离和喷雾锥角，良好的雾化质量 3.在喷油结束时不发生滴漏现象。分类：分类：孔式喷油器孔式喷油器和和轴针式喷油器轴针式喷油器 一、孔式喷油器单孔式单孔式双孔式双孔式多孔式多孔式孔径0.20.5mm17个孔间隙：0.002-0.004mm结构结构工作工作原理原理喷油器体定位销定位销一、孔式喷油器密封锥面密封锥面承压锥面承压锥面二、轴针式喷油器特点：特点：1、在针阀密封锥面以下有一段轴针，穿过阀体上的喷孔稍突出阀体之外，使喷孔成圆环形，喷出空心

7、油柱。2、喷孔孔径大，易加工。孔径13mm3、工作时，轴针在喷孔内往复运动，清除积碳，喷孔不易堵塞，工作可靠。 二、轴针式喷油器孔径13mm普通型、节流型喷油嘴对比喷油嘴特性喷油嘴特性 喷孔通过面积与针阀喷孔通过面积与针阀升程之间的关系升程之间的关系节流型喷油器喷油初期的喷油速率较小，可以减缓燃烧过程初期气缸压力的增长，对降低柴油机燃烧噪声有好处分流型涡流燃烧室n改善冷启动性能改善冷启动性能 低惯量轴针式喷油器n调压弹簧下置n横向孔n中心孔n改善喷注中燃油的分布孔式喷油器和轴针式喷油器对比孔式喷油器和轴针式喷油器对比第四节 柱塞式喷油泵n功用：按照柴油机的运行工况和气缸工作顺序，以一定的规律，

8、定时定量地向喷油器输送高压燃油。 柱塞式喷油泵要求：n各缸供油量相等。在标定工况下各缸供油量相差不超过3%4%。喷油泵的供油量应随柴油机工况的变化而变化，为此喷油泵必须有供油量调节机构。n各缸供油提前角相同，误差小于0.51曲轴转角。供油提前角也应随柴油机工况的变化而变化，为此应装置喷油提前器。n各缸供油持续角一致。n能迅速停止供油，以防止喷油器发生滴漏现象。一、柱塞式喷油泵系列np175一、一、A型泵结构及工作原理型泵结构及工作原理一、一、A型泵结构及工作原理型泵结构及工作原理柱塞式喷油泵结构n泵油机构n供油量调节机构n驱动机构n喷油泵体1.泵油机构泵油机构柱塞套柱塞柱塞弹簧柱塞弹簧座出油阀

9、出油阀座出油阀弹簧出油阀紧座(1)柱塞偶件（0.00150.1125mm）柱塞行程、柱塞有效行程(1)柱塞偶件（0.00150.1125mm）柱塞行程柱塞由其下止点移动到上止点所见过的距离柱塞有效行程柱塞顶面封闭柱塞套油孔到柱塞螺旋槽打开柱塞套油孔这段柱塞行程(2)出油阀偶件3. 工作过程3. 工作过程3. 工作过程3. 工作过程3. 工作过程3. 工作过程3. 工作过程3. 工作过程3. 工作过程3. 工作过程3. 工作过程3. 工作过程3. 工作过程3. 工作过程3. 工作过程3. 工作过程3. 工作过程3. 工作过程3. 工作过程3. 工作过程3. 工作过程3. 工作过程2.油量调节机构

10、（根据柴油机负荷的变化，通过转动柱塞来改变循环供油量）2.油量调节机构3.驱动机构n喷油泵凸轮轴n挺柱n凸轮轴上凸轮的数目与喷油泵的柱塞偶件数相同，各凸轮间的夹角与配套柴油机的气缸数有关，并与气缸工作顺序相适应。 4. 喷油泵体泵体在工作中承受较大的作用力。泵体应有足够的强度、刚度和良好的密封性。此外，还应该便于拆装、调整和维修。 工作时，在喷油工作时，在喷油泵驱动机构的作用下，泵驱动机构的作用下，柱塞作上、下往复运柱塞作上、下往复运动，从而完成泵油任动，从而完成泵油任务，泵油过程可分为务，泵油过程可分为以下三个阶段。以下三个阶段。 进油过程进油过程 泵油过程泵油过程 回油过程回油过程 1.喷

11、油泵供油量的调节2.供油定时的调整n供油定时：喷油泵对柴油机有正确的供油时刻，而供油时刻用供油提前角表示。n供油提前角：从柱塞顶面封闭柱塞套油孔起到活塞上止点为止，曲轴所转过的角度n过大时由于燃油是在气缸内空气温度较低的情况下喷入，混合气形成条件差，燃烧前集油过多，会引起柴油机工作粗暴，怠速不稳和起动困难； n过小时，将使燃料产生过后燃烧，燃烧的最高温度和压力下降，燃烧不完全和功率下降，甚至排气冒黑烟，柴油机过热，导致动力性和经济性降低。 各缸供油间隔角取决于喷油泵凸轮轴各凸轮的位置 调整方法：单个分泵进行调整2.供油定时的调整三、喷油提前器 n最佳供油提前角当转速和供油量一定时，能获得最大功

12、率和最小燃油消耗率的供油时刻n转速越高，负荷越大，最佳供油提前角越大n原理：利用离心力，使喷油泵凸轮轴相对于喷油泵驱动轴顺喷油泵旋转方向转过一定的角度（010o）。喷油提前器工作原理原理：利用离心力，使喷油泵凸轮轴相对于喷油泵驱动轴顺喷油泵旋转方向转过一定的角度（010）。调 速 器n功用： 调速器是一种自动调节装置，它根据柴油机负荷的变化， 自动增减喷油泵的供油量，使柴油机能够以稳定的转速运行。在柴油机上装设调速器原因n柱塞式喷油泵的速度特性柱塞式喷油泵的速度特性：指喷油泵的供油调节拉杆位置一定时，每循环的供油量随油泵凸轮轴转速而变化的关系。n1、柱塞运动速度增加时，柱塞套筒上的进回油孔的节

13、流作用，产生早喷晚停，因此，即使供油拉杆位置不变，随着转速的升高，每一循环的供油量也在逐渐增加。n2.柱塞运动速度增加时，泄露时间缩短，泄露量减少。调速器种类按调速器起作用的转速范围不同， 分为：n单程式调速器单程式调速器 适合于要求转速恒定的内燃机，如驱动发电机、空气压缩机、离心泵等的内燃机。n两极式调速器两极式调速器 主要用于汽车柴油机上以保持怠速工作稳定和防止高速时“飞车。n全程式调速器全程式调速器 用于负荷变化大而工作转速范围广的工作机械，如拖拉机，工程机械，大型载货车，船舶和机车柴油机。调速器种类汽车柴油机调速器按其工作原理的不同分为：n机械式（结构比较简单，工作可靠，性能良好）n气

14、动式n液压式n机械气动复合式n机械液压复合式n电子式等多种形式。机械式调速器的基本组成 两个基本部分：感应元件与执行机构。n感应元件：感应元件：用于感应外界负荷的变化。并及时将感受到的信号传递给执行机构。n执行机构：执行机构：用于根据感应元件传递的信号相应地调节供油量。RQ型调速器基本工作原理 调速器工作原理nRQ型调速器基本工作原理nVE型调速器工作原理RQ型调速器nRQ型调速器对柴油机转速的调节，是通过一套杠杆系统把飞锤的位移转变为供油量调节齿杆的位移，以增减喷油泵的供油量来实现的。n可变杠杆比调速器(1)两极式调速器（启动）调速杠杆调速手柄(2)两极式调速器（怠速）角形杠杆调速手柄调速杠

15、杆(3)两极式调速器（中速）(4)两极式调速器（最高转速）(5)两极式调速器（停车）怠速工况启动工况限速工况正常工况(1)全程式调速器 （起动）调速手柄调速弹簧张力杠杆起动杠杆调速套筒油量调节套筒(2)全程式调速器 （怠速）(3)全程式调速器 （中速和最高速）柴油轿车n统计显示，欧洲是轿车柴油化程度最高的区域。许多国家柴油轿车的普及率超过了50。n2006年，欧洲每两辆新车中就有一辆是柴油车。n柴油车在法国和比利时的市场份额超过67n在奥地利则接近90。n柴油车在欧洲的普及-政府的政策推动和欧洲消费者超前的环保意识柴油轿车德国大众德国大众世界上最优秀的柴油车制造商、国际汽车业研究柴油轿车的主力

16、n 1976年，大众汽车公司首次将1.5升50马力自然吸气式发动机应用于高尔夫轿车，掀开了现代轿车用柴油机的序幕。n 1999年，大众汽车公司在世界上首次批量生产百公里耗油不到3升的轿车3升路波轿车。它是世界上第一辆满足欧洲4号排放标准的柴油轿车。 n 2002年4月，大众公司又使排量0.3升的柴油概念车创下了百公里耗油0.89升的奇迹。柴油轿车优点n经济n动力强劲n环保n安全nTDI（ Turbo Direct Injection ）-涡轮增压直喷柴油机 SDI（ Suction Direct Injection ）-自然吸气式柴油机 经济n从油耗看（理论值） 柴油宝来1.9TDI的油耗为5

17、.5升/百公里 汽油宝来1.8L手排的油耗为6.5升/百公里n而在实际使用中 柴油宝来1.9TDI最多6升左右/百公里 汽油宝来1.8L手排至少要8至9升/百公里n从价格上看 0#柴油价格是4.03元/升(3.49元/升) 93#汽油是4.7元/升（4.26元/升/3.73元/升)经济n由于柴油机采用了缸内直喷、压燃、稀薄燃烧等先进技术，燃烧效率高，热转换率高达45左右。与汽油机相比，柴油机节能30。 n奥迪A62.5TDI在时速90公里的等速状态下，百公里燃油消耗仅52升，加满油后，一次续航达到1000公里，远远超越同类汽油轿车。 动力强劲n柴油机马力强劲，低速扭矩比汽油机大，所以，在功率(

18、排量)相同情况下，柴油轿车在发动和爬坡时，驾驶者能明显感觉到柴油轿车的动力更加强劲。n奥迪A6 2.5TDI其最高时速就可达到220公里。 环保n柴油机具有更高的效率和更低的二氧化碳排放，其二氧化碳排放平均比汽油机低30%至35%。n有数据显示，在中国如果2010年所有的轿车都采用柴油发动机，那么每天向大气排放的二氧化碳将减少2.28亿公斤。n先进柴油轿车与汽油车相比，对于环境有增排和减排两方面的影响。增排主要是颗粒物和氮氧化物，增排量并不大；减排的是二氧化碳、一氧化碳，减排效果却比较明显。 一个令人遗憾的现象： n被专业人士普遍看好的柴油轿车，为什么推向市场后却受到冷落呢？问题所在n传统观念

19、（怠速噪声、燃烧噪声）传统观念（怠速噪声、燃烧噪声）n初期投入较贵初期投入较贵n车型选择余地太小车型选择余地太小 n配件短缺、价格较高配件短缺、价格较高 n油品困扰油品困扰n柴油缺口柴油车省油不省钱 n捷达柴油车技术并不先进，但比汽油车贵1万多 元。n大约是要省3000升油，即使按每百公里省油3升的最佳水平，要跑10万公里才能回本，私家车要跑5年以上才能持平购车成本的增加，n其间的柴油配件更换又是惊人的数字，不值得。 油品n已经达到欧排放标准的车在使用了不合格的油后，其排放甚至连欧标准都达不到。根据国际上通行的燃油洁净度标准，柴油中的硫含量应低于柴油中的硫含量应低于350PPM(350PPM(

20、百万分之百万分之一一) )，而我国目前的标准只有，而我国目前的标准只有2000PPM2000PPM。n中国现在要生产符合欧标准的柴油，在技术上已没有问题。但由于柴油是农用车辆和机械的主要能源，国家出于保护农业的考虑，把柴油价格制定得相对偏低，把柴油价格制定得相对偏低，石油公司自然不会去生产高质量的柴油。因此，目前国内柴油质量不高，直接导致柴油轿车的排放不能符合环保标准，令其在一些大城市无法上牌照。 n北京并没有对柴油小汽车说“不”，但由于柴油车氮氧化物、颗粒物排放多，缺少配套用油等原因，目前轻型柴油车“进京”时机尚不成熟。n n以柴油机为动力的车辆的氮氧化物（NOx）(二次颗粒）和颗粒物(PM)排放较高，氮氧化物是破坏低空臭氧的主要成分、颗粒物中的微颗粒物深深嵌入肺部n从国IV标准限值来看，柴油车氮氧化物排放是汽油车的3.13倍，颗粒物排放量为汽油车的10多倍。”n如果没有低硫柴油机