汽车发动机的构造与维修(第二版)_电子演示文稿_柴油机燃料供给系统

1、课题课题5 5 柴油机燃料供给系柴油机燃料供给系汽车结构汽车结构5.1 5.1 柴油机燃料供给系统的组成柴油机燃料供给系统的组成组成：组成：1.1.燃油供给装置燃油供给装置n 柴油箱、输油泵、柴油滤清器、喷油泵、喷油器、低压输油管、柴油箱、输油泵、柴油滤清器、喷油泵、喷油器、低压输油管、高压输油管、回油管。高压输油管、回油管。2.2.空气供给装置：空气滤清器、进气管道空气供给装置：空气滤清器、进气管道3.3.混合气形成装置：燃烧室混合气形成装置：燃烧室4.4.废气排出装置：排气管道、消声器废气排出装置：排气管道、消声器柴油机供油系统图柴油机供油系统图燃油滤清器燃油滤清器低压油管低压油管高压油管

2、高压油管喷油泵喷油泵喷油器喷油器回油管回油管燃油箱燃油箱输油泵输油泵油水分离器油水分离器调速器调速器限压阀限压阀喷油提前器喷油提前器5.2 5.2 燃烧室燃烧室一、燃料：一、燃料： 柴油，粘度较高，蒸发性差，自燃温度低，采用高压喷射方法，柴油，粘度较高，蒸发性差，自燃温度低，采用高压喷射方法，在压缩行程接近终了时由喷油器以在压缩行程接近终了时由喷油器以1212100MPa100MPa高压喷入气缸。高压喷入气缸。分类分类:按其所含重馏分的多少分为按其所含重馏分的多少分为重柴油和轻柴油重柴油和轻柴油.牌号牌号:根据凝点编定。如根据凝点编定。如10号、号、0号、号、-10号、号、-20号等号等二、供

3、油方式：二、供油方式：n 柱塞泵供油柱塞泵供油n 分配泵供油分配泵供油n 泵喷嘴供油泵喷嘴供油5.2 5.2 燃烧室燃烧室三、柴油机的燃烧室分类：三、柴油机的燃烧室分类：1.1.直接喷射式燃烧室直接喷射式燃烧室常见的直喷式燃烧室有：球形和常见的直喷式燃烧室有：球形和 形形2.2.分隔式燃烧室分隔式燃烧室主燃烧室：活塞顶部与气缸盖之间。主燃烧室：活塞顶部与气缸盖之间。副燃烧室：气缸盖中。副燃烧室：气缸盖中。主燃烧室和副燃烧室由一个或几个孔道相连。主燃烧室和副燃烧室由一个或几个孔道相连。常见的分隔式燃烧室有：涡流室式燃烧室和预燃室式燃烧室常见的分隔式燃烧室有：涡流室式燃烧室和预燃室式燃烧室3 3、

4、可燃混合气的形成与燃烧、可燃混合气的形成与燃烧 高温压缩空气高温压缩空气 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。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。 雾状柴油雾状柴油燃燃 烧烧喷射喷射物理化学变化物理化学变化持续喷射持续喷射雾状柴油雾状柴油喷射喷射可燃混合气形成方法有：可燃混合气形成方法有：空间雾化和油膜蒸发。空间雾化和油膜蒸发。球形燃烧室图球形燃烧室图 形燃烧室形燃烧室图图涡流式室燃烧室图涡流式室燃烧室图预燃式室燃烧室图预燃式室燃烧室图5.3 5.3 喷油器喷油器一、概述一、概述1.1.作用：将高压柴油以一定的射程和雾状喷入燃烧室作用：将高压柴油以一定的射程

5、和雾状喷入燃烧室2.2.要求：喷射压力、射程、夹角。在规定的时刻停止喷油要迅速、要求：喷射压力、射程、夹角。在规定的时刻停止喷油要迅速、彻底、无滴漏现象。彻底、无滴漏现象。3.3.形式：多孔孔式喷油器（直喷式燃烧室）和单孔轴针式（分隔式形式：多孔孔式喷油器（直喷式燃烧室）和单孔轴针式（分隔式燃烧室）燃烧室）5.3 5.3 喷油器喷油器二、多孔孔式喷油器二、多孔孔式喷油器1.1.组成：喷油器体、针阀和针阀体偶件、调压弹簧、进油管接头、组成：喷油器体、针阀和针阀体偶件、调压弹簧、进油管接头、回油管回油管 、螺栓等。、螺栓等。2.2.工作：油压给针阀锥面一个向上的推力，当该力大于调压弹簧预工作：油压

6、给针阀锥面一个向上的推力，当该力大于调压弹簧预紧力时，针阀被推上移，喷孔打开，高压柴油进入燃烧室。紧力时，针阀被推上移，喷孔打开，高压柴油进入燃烧室。n 喷油开始的压力决定于调压弹簧的预紧力，可用调压垫片调整。喷油开始的压力决定于调压弹簧的预紧力，可用调压垫片调整。n 喷孔数目一般为喷孔数目一般为2 25 5个，孔径为个，孔径为0.150.150.35mm0.35mm。n 多孔孔式喷油器的喷油压力为：多孔孔式喷油器的喷油压力为：20MPa20MPa左右。左右。孔式喷油器图孔式喷油器图5.3 5.3 喷油器喷油器三、单孔轴针式喷油器三、单孔轴针式喷油器原理和孔式相同，结构相似。原理和孔式相同，结

7、构相似。差异是：差异是：n 针阀密封锥面下有一段延伸到喷孔外的轴针，直径比喷孔小，轴针阀密封锥面下有一段延伸到喷孔外的轴针，直径比喷孔小，轴针与喷孔之间形成一个环状狭缝。针与喷孔之间形成一个环状狭缝。n 喷孔的通流断面喷注锥角的大小决定于轴针的升程和形状。喷孔的通流断面喷注锥角的大小决定于轴针的升程和形状。n 喷孔的直径：喷孔的直径：1 13mm3mm，喷孔的压力：，喷孔的压力：121214MPa 14MPa 。轴针式喷油器图轴针式喷油器图四、喷油器的拆装四、喷油器的拆装点击观看视频：柴油机喷油器的拆卸点击观看视频：柴油机喷油器的拆卸.wmv.wmv点击观看视频：柴油机喷油器的装配点击观看视频

8、：柴油机喷油器的装配.wmv.wmv 6.3 6.3 喷油器喷油器喷油泵的分类图喷油泵的分类图柱塞式喷油泵图柱塞式喷油泵图装有轴向压缩式分配泵的柴油机燃料供给系统图装有轴向压缩式分配泵的柴油机燃料供给系统图5.4 5.4 喷油泵结构和工作原理喷油泵结构和工作原理5.4.2 5.4.2 柱塞式喷油泵结构和工作原理柱塞式喷油泵结构和工作原理一、组成一、组成分泵分泵油量调节机构油量调节机构传动机构传动机构泵体泵体5.4 5.4 喷油泵结构和工作原理喷油泵结构和工作原理二、分泵的结构和供油原理二、分泵的结构和供油原理1.1.结构结构（1 1）柱塞泵的每一个分泵各自独立向其对应的气缸供油，分泵的）柱塞泵

9、的每一个分泵各自独立向其对应的气缸供油，分泵的数目等于气缸的数目。数目等于气缸的数目。（2 2）分泵组成：）分泵组成：n 柱塞偶件（柱塞和柱塞套）柱塞偶件（柱塞和柱塞套）n 出油阀偶件（出油阀和出油阀座）出油阀偶件（出油阀和出油阀座）n 柱塞弹簧柱塞弹簧n 弹簧下支座弹簧下支座n 出油阀弹簧出油阀弹簧n 出油阀压紧座等出油阀压紧座等柱塞偶件和出油阀偶件图柱塞偶件和出油阀偶件图5.4 5.4 喷油泵结构和工作原理喷油泵结构和工作原理2.2.供油原理供油原理（1 1）在规定的喷油时刻，凸轮将柱塞往上推，当柱塞盖住柱塞套上）在规定的喷油时刻，凸轮将柱塞往上推，当柱塞盖住柱塞套上的油孔时，柱塞上部低压

10、柴油被压缩，推开出油阀，柴油经高压的油孔时，柱塞上部低压柴油被压缩，推开出油阀，柴油经高压油管进入喷油器。油管进入喷油器。（2 2）当油压升高足以克服喷油器弹簧压力打开针阀时，以喷油器弹）当油压升高足以克服喷油器弹簧压力打开针阀时，以喷油器弹簧设定的压力喷油。簧设定的压力喷油。 （3 3）当柱塞上升到其柱面上的螺旋槽与回油孔连通时，柱塞上的高）当柱塞上升到其柱面上的螺旋槽与回油孔连通时，柱塞上的高压油泄回低压腔，压力下降，喷油器针阀关闭，喷油停止压油泄回低压腔，压力下降，喷油器针阀关闭，喷油停止。供油原理图供油原理图5.4 5.4 喷油泵结构和工作原理喷油泵结构和工作原理分析柱塞向上运动全过程

11、：分析柱塞向上运动全过程：n 预备行程：预备行程：柱塞由下止点上升到柱塞完全遮盖住进油孔时所上移柱塞由下止点上升到柱塞完全遮盖住进油孔时所上移的距离。的距离。n 减压带行程：减压带行程：柱塞从预备行程结束（出油阀的锥面离开阀座）到柱塞从预备行程结束（出油阀的锥面离开阀座）到减压环带完全走出阀座导向孔时所上移的距离。减压环带完全走出阀座导向孔时所上移的距离。n 有效行程：有效行程：柱塞从出油阀开启到表面的螺旋沟槽与柱塞套的进油柱塞从出油阀开启到表面的螺旋沟槽与柱塞套的进油孔相通时所上移的距离。孔相通时所上移的距离。n 剩余行程：剩余行程：柱塞从有效行程结束（开始向泵体低压油腔回油）到柱塞从有效行

12、程结束（开始向泵体低压油腔回油）到柱塞上止点所上移的距离柱塞上止点所上移的距离。柱塞式喷油泵泵油原理示意图柱塞式喷油泵泵油原理示意图提问：提问：柱塞向上运动泵油过程分几步？柱塞向上运动泵油过程分几步？进油过程进油过程压油过程压油过程回油过程回油过程三步三步进油、压油和回油图进油、压油和回油图课堂讨论：课堂讨论：1.1.柱塞式喷油泵的柱塞就像注射器的针筒一样，柱塞式喷油泵的柱塞就像注射器的针筒一样，只要柱塞一向上运行，分泵就开始供油吗？只要柱塞一向上运行，分泵就开始供油吗？2.2.柱塞式喷油泵的每一循环供油量取决于（柱塞式喷油泵的每一循环供油量取决于（ ）。）。 A.A.喷油压力的高低喷油压力的

13、高低 B B喷油泵凸轮的转速喷油泵凸轮的转速C C柱塞上移速度的大小柱塞上移速度的大小 D D柱塞有效行程的大小柱塞有效行程的大小当柱塞直径为定值时，每循环喷油量由柱塞顶面到螺旋槽的距离（柱当柱塞直径为定值时，每循环喷油量由柱塞顶面到螺旋槽的距离（柱塞有效行程）来决定。塞有效行程）来决定。3.3.柱塞有效行程如何调整？柱塞有效行程如何调整？改变柱塞与开有进（回）油孔的柱塞套筒的相对位置，增加柱塞的有改变柱塞与开有进（回）油孔的柱塞套筒的相对位置，增加柱塞的有效行程。效行程。三、油量调节机构三、油量调节机构1.1.作用：作用：n 根据柴油机负荷和转速的变化相应地改变喷油泵的供油量根据柴油机负荷和

14、转速的变化相应地改变喷油泵的供油量n 保证各缸供油量的一致保证各缸供油量的一致2.2.分类：分类：n 齿条式油量控制机构齿条式油量控制机构n 拨叉式油量控制机构拨叉式油量控制机构3.3.调节原理调节原理：n 通过转动柱塞来改变柱塞的有效行程，来改变喷油泵的供油量。通过转动柱塞来改变柱塞的有效行程，来改变喷油泵的供油量。n 调整各缸供油的均匀性，松开分泵柱塞可调齿圈上螺钉，使调整齿调整各缸供油的均匀性，松开分泵柱塞可调齿圈上螺钉，使调整齿圈相对于控制套筒转过一定角度，再旋紧螺钉。圈相对于控制套筒转过一定角度，再旋紧螺钉。5.4 5.4 喷油泵结构和工作原理喷油泵结构和工作原理齿条式油量调节机构图

15、齿条式油量调节机构图拨叉式油量控制机构图拨叉式油量控制机构图请点击图片观看该图片对应的教学动画请点击图片观看该图片对应的教学动画柱塞供油改变图柱塞供油改变图提问：提问：如图所示，供油量如何变化？如图所示，供油量如何变化？5.4 5.4 喷油泵结构和工作原理喷油泵结构和工作原理四、传动机构四、传动机构n 组成：凸轮轴和滚轮传动部件。组成：凸轮轴和滚轮传动部件。n 柴油机凸轮轴与柴油机曲轴转速比为柴油机凸轮轴与柴油机曲轴转速比为1 1：2 2。n 凸轮轴上各凸轮的相对角度与柴油机各缸发火次序相同。凸轮轴上各凸轮的相对角度与柴油机各缸发火次序相同。传动机构图传动机构图总结：总结：1.1.柱塞运动柱塞

16、运动往复直线运动往复直线运动旋转运动旋转运动泵油泵油调整供油量调整供油量2.2.柱塞和柱塞套是产生高压的压油元件。柱塞和柱塞套是产生高压的压油元件。n 配合间隙是配合间隙是0.00150.00150.0025mm0.0025mm。n 配合间隙过大，油压下降，易漏油。配合间隙过大，油压下降，易漏油。n 间隙过小，润滑困难，易磨损。间隙过小，润滑困难，易磨损。3.3.改变喷油泵的供油量是通过转动分泵柱塞，从而改变柱塞的有效行程改变喷油泵的供油量是通过转动分泵柱塞，从而改变柱塞的有效行程来实现的。来实现的。4.4.出油阀弹簧的预紧力保证供油压力不低于规定值。（出油阀弹簧的预紧力保证供油压力不低于规定

17、值。（101025MPa25MPa）。）。5.4 5.4 喷油泵结构和工作原理喷油泵结构和工作原理五、喷油泵调试五、喷油泵调试1.1.供油量调整供油量调整2.2.供油时刻和间隔角调整供油时刻和间隔角调整3.3.供油预行程调整供油预行程调整5.5 5.5 调速器构造和工作原理调速器构造和工作原理一、一、 喷油泵的速度特性喷油泵的速度特性1.1.喷油泵的速度特性：喷油泵循环供油量随发动机转速而变化的关系喷油泵的速度特性：喷油泵循环供油量随发动机转速而变化的关系曲线。转速增加，供油量增加。曲线。转速增加，供油量增加。n 由于供油时刻提前和停油时刻推迟，造成供油量的增加促使转速再由于供油时刻提前和停油

18、时刻推迟，造成供油量的增加促使转速再升高，因此出现所谓的升高，因此出现所谓的“飞车飞车”或或“超车超车”现象。现象。n 怠速工况时，即使油门保持在怠速供油量位置不变，发动机阻力有怠速工况时，即使油门保持在怠速供油量位置不变，发动机阻力有增加，转速即下降，转速下降导致供油量减少，如此反复，直到发动增加，转速即下降，转速下降导致供油量减少，如此反复，直到发动机熄火。机熄火。2.2.两极调速：限制发动机的最高转速和稳定怠速。两极调速：限制发动机的最高转速和稳定怠速。3.3.全程调速：发动机在工作转速范围内的任一选定的转速下稳定地工全程调速：发动机在工作转速范围内的任一选定的转速下稳定地工作。作。5.

19、5 5.5 调速器构造和工作原理调速器构造和工作原理二、二、 两极式调速器两极式调速器1.1.作用：限制发动机的最高转速和稳定发动机怠速。作用：限制发动机的最高转速和稳定发动机怠速。2.2.基本原理：利用两根高、低速弹簧的预紧力与发动机怠速和最高基本原理：利用两根高、低速弹簧的预紧力与发动机怠速和最高额定转速时离心飞块所产生的离心力的相互作用，自动控制供油拉额定转速时离心飞块所产生的离心力的相互作用，自动控制供油拉杆向加油或减油方向移动，来限制发动机两极的速度。杆向加油或减油方向移动，来限制发动机两极的速度。两速调速器结构示意图两速调速器结构示意图两速调速器怠速工作示意图两速调速器怠速工作示意

20、图两速调速器正常工作转速范围内工作示意图两速调速器正常工作转速范围内工作示意图两速调速器限制超速的工作示意图两速调速器限制超速的工作示意图5.5 5.5 调速器构造和工作原理调速器构造和工作原理三、三、 全程式调速器全程式调速器1.1.作用：能稳定怠速和限制超速，又能控制柴油机在正常工作状态作用：能稳定怠速和限制超速，又能控制柴油机在正常工作状态时的转速稳定。时的转速稳定。2.2.组成：预调杠杆、张力杠杆、起动杠杆，调速弹簧、起动弹簧片、组成：预调杠杆、张力杠杆、起动杠杆，调速弹簧、起动弹簧片、离心飞块和油量控制滑套等离心飞块和油量控制滑套等全程式调速器图全程式调速器图5.5 5.5 调速器构造和工作原理调速器构造和工作原理3.3.工作特点：工作特点：n 预调杠杆可绕泵体上支承销转动。预调杠杆可绕泵体上支承销转动。n 起动杠杆支承销安装在预调杠杆上，起动杠杆和张力杠杆均可绕其起动杠杆支承销安装在预调杠杆上，起动杠杆和张力杠杆均可绕其转动。转动。n 起动杠杆下端的球形销嵌入油量控制滑套起动杠杆下端的球形销嵌入油量控制滑套4 4凹槽