第五章柴油机供油系

1、4/23/20221第五章第五章 柴油机燃油供给系柴油机燃油供给系4/23/20222本章主要内容本章主要内容 5.1 5.1 概述概述 一、柴油机特点一、柴油机特点 1 1 工作特点工作特点 2 2 性能特点性能特点 二、柴油机混合气形成二、柴油机混合气形成 1 1 混合气形成特点及改善措施混合气形成特点及改善措施 2 2 混合气形成方式混合气形成方式 3 3 柴油机燃烧室柴油机燃烧室 5.2 5.2 柴油机供给系的功用及组成柴油机供给系的功用及组成 5.3 5.3 柴油机供给系的主要零部件结构与工作原理柴油机供给系的主要零部件结构与工作原理 一一 喷油器喷油器 二二 高压喷油泵高压喷油泵

2、三三 调速器调速器 四四 输油泵输油泵 4/23/20223学习目标及要求学习目标及要求1了解柴油机的工作特点与混合气形成方式了解柴油机的工作特点与混合气形成方式2熟悉柴油机燃料供给系统的功用与组成熟悉柴油机燃料供给系统的功用与组成3掌握柴油机燃料供给系统主要总成的构造与工掌握柴油机燃料供给系统主要总成的构造与工作原理作原理4/23/20224 5.1 概述概述 一、柴油机特点一、柴油机特点 1 工作特点工作特点 2 性能特点性能特点 二、柴油机混合气形成二、柴油机混合气形成 1 混合气形成特点及改善措施混合气形成特点及改善措施 2 混合气形成方式混合气形成方式 3 柴油机燃烧室柴油机燃烧室

3、4/23/20225一、柴油机特点一、柴油机特点1 1经济性好经济性好 压缩比大（压缩比大（15152222），混合气稀），混合气稀 热效率高（热效率高（35354040）；）；2 2混合气的形成、点火和燃烧方式不同于汽油机。混合气的形成、点火和燃烧方式不同于汽油机。 高压柴油喷入燃烧室，混合气在燃烧室内形成，压燃后边喷边燃。高压柴油喷入燃烧室，混合气在燃烧室内形成，压燃后边喷边燃。3 3总排放低总排放低 柴油机的柴油机的COCO和和HCHC排放低，排放低，NONOX X较多，大负荷易产生碳烟排气噪声大。较多，大负荷易产生碳烟排气噪声大。4 4制造成本较高制造成本较高 柴油机结构复杂、质量大、

4、加工精度高，。柴油机结构复杂、质量大、加工精度高，。5 5 柴油机工作可靠柴油机工作可靠 无点火系，故障少无点火系，故障少4/23/20226二、柴油机可燃混合气的形成二、柴油机可燃混合气的形成1 1混合空间小、时间短混合空间小、时间短 可燃混合气是在燃烧室内形成的，一边喷油，一边可燃混合气是在燃烧室内形成的，一边喷油，一边燃烧。混合气的形成时间极短，只占曲轴转角的燃烧。混合气的形成时间极短，只占曲轴转角的15153535。2 2混合气不均匀，燃烧室内混合气不均匀，燃烧室内值变化范围很大值变化范围很大 柴油机的充气量一般变化不大，负荷的大小靠喷油柴油机的充气量一般变化不大，负荷的大小靠喷油量的

5、多少来调节，从而改变了量的多少来调节，从而改变了值，是值，是“质的调节质的调节”。高速柴油机的过量空气系数（高速柴油机的过量空气系数（）一般在）一般在1.151.152.22.2大大范围内变化。大负荷时喷油量多、范围内变化。大负荷时喷油量多、值小、混合气浓；值小、混合气浓；怠速时喷油量少、怠速时喷油量少、值大、混合气稀，值大、混合气稀，值可达值可达3 34 4。（一）柴油机可燃混合物形成特点（一）柴油机可燃混合物形成特点4/23/20227（二）改善混合气形成措施（二）改善混合气形成措施1 采用高压缩比：采用高压缩比：提高压缩终了提高压缩终了 T、P2 采用高喷油压力：采用高喷油压力：以帮助雾

6、化（以帮助雾化（10200MPa）3 组织合理空气涡流：组织合理空气涡流：加速混合使其均匀加速混合使其均匀4 设计、优化燃烧室：设计、优化燃烧室：5 采用电控技术：采用电控技术： 准确控制定时、定量向气缸喷油准确控制定时、定量向气缸喷油4/23/20228（三）混合气形成方式（三）混合气形成方式 将柴油喷向燃烧室的空间，形成雾状混合物，将柴油喷向燃烧室的空间，形成雾状混合物，再在空间蒸发形成混合气。再在空间蒸发形成混合气。 （1 1）油雾形成：燃料以高压、高速从喷油器以圆锥）油雾形成：燃料以高压、高速从喷油器以圆锥形的油束喷出。形的油束喷出。 喷雾锥角喷雾锥角表示油束的扩散程度。表示油束的扩散

7、程度。越大扩散越好。越大扩散越好。 射程射程L L表示油束的穿透能力。表示油束的穿透能力。1 1 空间雾化混合方式空间雾化混合方式油束的形状4/23/20229进气涡流的形成a)切向进气道；b)螺旋进气道（2）涡流的形成）涡流的形成4/23/202210 2 油膜蒸发混合方式油膜蒸发混合方式 它是将柴油喷向球形油膜燃烧它是将柴油喷向球形油膜燃烧室的壁面上，在强烈的空气涡流室的壁面上，在强烈的空气涡流的作用下，燃油的大部分（的作用下，燃油的大部分（95）形成油膜。由于油束贯穿空气和形成油膜。由于油束贯穿空气和室壁的反射，有少量油粒（室壁的反射，有少量油粒（5）悬浮在空间，形成着火源。油膜悬浮在空

8、间，形成着火源。油膜在空间火源的热能作用下，逐层在空间火源的热能作用下，逐层蒸发、逐层卷走、逐层燃烧，产蒸发、逐层卷走、逐层燃烧，产生了燃气涡流，其燃烧速度是前生了燃气涡流，其燃烧速度是前期慢、后期快，使燃烧过程加速期慢、后期快，使燃烧过程加速进行到终点。进行到终点。油膜的形成和气体的分离运动优点：分层燃烧优点：分层燃烧-经济性好经济性好4/23/202211 即空间雾化燃烧和油膜蒸发混合燃烧混合使用。即空间雾化燃烧和油膜蒸发混合燃烧混合使用。低速以前者为主，高速以后者为主。低速以前者为主，高速以后者为主。3 复合式复合式4/23/202212 根据混合气的形成方式及燃烧室的结构特点，柴根据混

9、合气的形成方式及燃烧室的结构特点，柴油机燃烧室可分为两大类。油机燃烧室可分为两大类。三、柴油机燃烧室三、柴油机燃烧室1直接喷射式燃烧室直接喷射式燃烧室形、四角形、球形形、四角形、球形 及及U 形燃烧室等；形燃烧室等；2分开式燃烧室分开式燃烧室预燃室式和涡流式燃烧室。预燃室式和涡流式燃烧室。分开式特点：分开式特点： a a 可组织较强涡流可组织较强涡流 b b 工作平稳、柔和工作平稳、柔和 c c 喷油压力较低喷油压力较低 d d 起动性能差，需设加热装置起动性能差，需设加热装置4/23/2022134/23/202214形燃烧室形燃烧室（一）直接喷射式燃烧室（一）直接喷射式燃烧室1）结构特点）

10、结构特点 由平的气缸盖底面由平的气缸盖底面和活塞顶内的和活塞顶内的形凹坑形凹坑及气缸壁组成，及气缸壁组成，属于属于直接喷射燃烧室和空直接喷射燃烧室和空间混合方式。间混合方式。1 形燃烧室形燃烧室4/23/202215 A 主要是依靠多孔喷雾（多为主要是依靠多孔喷雾（多为4 4孔），利用油束和燃烧孔），利用油束和燃烧室的吻合，在空间形成混合气。室的吻合，在空间形成混合气。 B 喷孔直径小，多在喷孔直径小，多在0.250.4mm内，喷孔轴线夹角为内，喷孔轴线夹角为140160内，喷油压力较高，一般在内，喷油压力较高，一般在20Mpa左右。左右。 C 结构紧凑，热损失小，故热效率高，经济性好，容易结

11、构紧凑，热损失小，故热效率高，经济性好，容易起动。起动。 D 工作粗暴，燃烧噪音大。工作粗暴，燃烧噪音大。2）混合气形成特点）混合气形成特点4/23/2022162 2四角形燃烧室：四角形燃烧室：1 1）结构特点：）结构特点： 缸盖下平面是平的，活塞顶部呈四缸盖下平面是平的，活塞顶部呈四角形，底部呈角形，底部呈形。形。四角形燃烧室属于直接喷射式燃烧四角形燃烧室属于直接喷射式燃烧室和空间混合式。室和空间混合式。喷射时四个喷孔喷射时四个喷孔对着燃烧室的四个角喷油。对着燃烧室的四个角喷油。2 2）混合气形成特点：）混合气形成特点： 由于气流运动时出现由于气流运动时出现“摩擦碰壁摩擦碰壁”现象，使燃烧

12、速度降低，燃烧温度降现象，使燃烧速度降低，燃烧温度降低，从而降低了低，从而降低了NOXNOX的生产量，减少的生产量，减少了排气污染了排气污染1 - 螺旋进气道螺旋进气道2 - 喷油器喷油器3 - 四角形燃烧室四角形燃烧室S - 涡流涡流4/23/2022173.3.球形油膜燃烧室球形油膜燃烧室球形油膜燃烧室(1)球形油膜燃烧室位于活塞球形油膜燃烧室位于活塞顶部中央，形状大于半个球，顶部中央，形状大于半个球，与喷油器相对的位置，燃油从与喷油器相对的位置，燃油从这里顺气流方向喷在室壁上形这里顺气流方向喷在室壁上形成油膜。它属于直接喷射式燃成油膜。它属于直接喷射式燃烧室，油膜蒸发混合方式。烧室，油膜

13、蒸发混合方式。(2)采用强涡流螺旋进气道。采用强涡流螺旋进气道。(3)燃烧室底壁较薄，其背面燃烧室底壁较薄，其背面有来自飞溅和从连杆小头喷油有来自飞溅和从连杆小头喷油孔喷出的润滑油加以冷却。孔喷出的润滑油加以冷却。(4)采用单孔喷嘴或双孔喷嘴。采用单孔喷嘴或双孔喷嘴。1)结构特点结构特点4/23/2022182）混合气形成特点：1）燃油顺气流沿球面切线方向喷入时，约95%被喷涂均布在室壁上，形成一层薄的油膜，5散布在燃烧室空间形成火源，点燃混合气。2）油膜逐层蒸发、逐层卷走、逐层燃烧，形成燃气涡流。3）喷油压力较高，油耗率较低。能适应多种不同着火性能的燃料。4）其进气管上多安装加热装置4/23

14、/2022191 1 预燃室式燃烧室预燃室式燃烧室1 1）结构特点：）结构特点： 缸盖上布置有预燃室，活塞上凹缸盖上布置有预燃室，活塞上凹形成主燃烧室，预燃室与主燃烧室形成主燃烧室，预燃室与主燃烧室间有一个或几个小孔径相通。间有一个或几个小孔径相通。1）整个燃烧室分两部分，预燃室位于气缸）整个燃烧室分两部分，预燃室位于气缸盖内为总燃烧室容积的盖内为总燃烧室容积的2540，活，活塞上方为主燃室。塞上方为主燃室。2）喷油嘴安装在预燃室中心线附近，为便）喷油嘴安装在预燃室中心线附近，为便于冷起动，多装有电热塞。于冷起动，多装有电热塞。 3）预热室用耐热钢单独制成，装入气缸）预热室用耐热钢单独制成，装

15、入气缸盖不和冷却水直接接触。盖不和冷却水直接接触。 4）大部分燃料是在主燃烧室中混合）大部分燃料是在主燃烧室中混合燃烧，是属于空间混合方式燃烧，是属于空间混合方式预 燃 式燃烧室（二）分开式燃烧室（二）分开式燃烧室4/23/2022202混合气形成特点混合气形成特点1) 利用压缩紊流先预燃。利用压缩紊流先预燃。2) 利用强烈的燃烧涡流，促使完全燃烧。利用强烈的燃烧涡流，促使完全燃烧。3）对喷油的雾化质量要求不高，可采用不易堵塞的大）对喷油的雾化质量要求不高，可采用不易堵塞的大直径单孔喷嘴，喷油压力较低（直径单孔喷嘴，喷油压力较低（8MPa12MPa），），有适应大转速范围和不同着火性能燃料的能

16、力。有适应大转速范围和不同着火性能燃料的能力。4）运转平顺，燃烧噪声小，但经济性较差。热损较大，）运转平顺，燃烧噪声小，但经济性较差。热损较大，起动性能差，必须加装电热塞。起动性能差，必须加装电热塞。4/23/2022212 2） 涡流室式燃烧室涡流室式燃烧室1）整个燃烧室也是分为两部分）整个燃烧室也是分为两部分球型涡流室在气缸盖内；活塞上球型涡流室在气缸盖内；活塞上方为主燃烧室。涡流室容积占总方为主燃烧室。涡流室容积占总燃烧室容积的燃烧室容积的5080，用一，用一个和数个切向大面积通道相通。个和数个切向大面积通道相通。属于空间混合方式。属于空间混合方式。2）喷油器和电热塞安装在涡流）喷油器和

17、电热塞安装在涡流室内室内3）涡流室下半部分镶有耐热钢）涡流室下半部分镶有耐热钢制成的镶块，和其座孔有一定的制成的镶块，和其座孔有一定的隔热间隙，并用螺钉定位。隔热间隙，并用螺钉定位。4）活塞顶部多制有导流槽或分）活塞顶部多制有导流槽或分流凹坑，使涡流室中的气流喷出流凹坑，使涡流室中的气流喷出时形成二次涡流。时形成二次涡流。1) 结构特点结构特点4/23/2022222）混合气形成特点）混合气形成特点1 1）利用强烈的定向涡流混合和燃烧）利用强烈的定向涡流混合和燃烧2 2）利用二次流动，促使燃气更完全的燃烧。）利用二次流动，促使燃气更完全的燃烧。 3 3）对喷油的雾化质量要求不高，可采用不易堵塞

18、的单孔）对喷油的雾化质量要求不高，可采用不易堵塞的单孔喷嘴，喷油压力较低（喷嘴，喷油压力较低（10MPa10MPa12MPa12MPa），喷油泵寿命较长，），喷油泵寿命较长，对不同着火性能燃料的适应性好。对不同着火性能燃料的适应性好。4 4）适用于高速柴油机，转速可达）适用于高速柴油机，转速可达5000r/min5000r/min。5 5）工作较平顺。热损失较大，经济性较差，须用较高的压）工作较平顺。热损失较大，经济性较差，须用较高的压缩比（缩比（17172222），须加装电热塞。），须加装电热塞。4/23/202223一、功用及要求一、功用及要求1、功用：功用： 完成柴油的储存、滤清和输送，

19、不断完成柴油的储存、滤清和输送，不断提供清洁空气提供清洁空气，依，依据各种工况要求，定时、定量、定压据各种工况要求，定时、定量、定压将柴油喷入燃烧室将柴油喷入燃烧室特定特定位置，使其与空气迅速混合和燃烧，最后位置，使其与空气迅速混合和燃烧，最后将废气排入大气将废气排入大气。2、要求：、要求：（1）提供高压燃油；）提供高压燃油；一般大于一般大于15MPa（2）组织强烈的涡流；）组织强烈的涡流；（3）依据工况变化）依据工况变化改变供油量改变供油量和和供油提前角；供油提前角；（4）具有自动调速功能；）具有自动调速功能；5.2 5.2 柴油机供给系的功用及组成柴油机供给系的功用及组成4/23/2022

20、24二、组成二、组成 1 燃油供给装置燃油供给装置柴柴油箱、输油泵、低油箱、输油泵、低压油管、滤清器、压油管、滤清器、喷油泵、高压油管喷油泵、高压油管和喷油器及回油管和喷油器及回油管 2 空气供给装置空气供给装置空空气滤清器、进气管。气滤清器、进气管。有的还有增压器有的还有增压器。3 混合气形成装置混合气形成装置 燃烧室燃烧室 4 废气排出装置废气排出装置 排气管及排气消声器排气管及排气消声器 柴油机燃料供给系统柴油机燃料供给系统四部分组成：四部分组成：4/23/2022254/23/202226调速器4/23/2022274/23/2022281、燃油供给装置、燃油供给装置4/23/2022

21、294/23/2022304/23/2022312、空气供给装置、空气供给装置： 滤清器、进气管、进气道滤清器、进气管、进气道 等。等。3、混合气形成装置：、混合气形成装置： 燃烧室燃烧室4、废气排出装置：、废气排出装置： 排气道、排气管、排气消声器排气道、排气管、排气消声器 等等4/23/202232供给系组成简图供给系组成简图4/23/202233三三 燃油供给路线燃油供给路线1）低压油路低压油路 从柴油箱到喷油泵入口，油压一般为从柴油箱到喷油泵入口，油压一般为0.15MPa0.3MPa。2）高压油路高压油路 从喷油泵到喷油器，油压在从喷油泵到喷油器，油压在15MPa以上。以上。3）多余的

22、燃油回流多余的燃油回流 输油泵的供油量比喷油泵的最大喷油输油泵的供油量比喷油泵的最大喷油量大量大34倍，大量多余的燃油经喷油泵进油室的一端限压倍，大量多余的燃油经喷油泵进油室的一端限压阀和回油管流回输油泵的进口或直接流回柴油箱。喷油器阀和回油管流回输油泵的进口或直接流回柴油箱。喷油器工作间隙漏泄的极少数柴油也经回油管流回柴油箱。工作间隙漏泄的极少数柴油也经回油管流回柴油箱。4）柴油滤清器柴油滤清器 有粗细两种，一般粗滤器设在输油泵之前，有粗细两种，一般粗滤器设在输油泵之前，细滤器设在输油泵之后。细滤器设在输油泵之后。5）为保证各气缸供油的一致性，连接喷油泵和喷油器的钢）为保证各气缸供油的一致性

23、，连接喷油泵和喷油器的钢制高压油管的直径和长度是相等的。制高压油管的直径和长度是相等的。4/23/2022344/23/2022355.3 柴油机供给系的主要零部件结构与工作原理柴油机供给系的主要零部件结构与工作原理一一 喷油器喷油器 1 功用：功用： * 雾化燃油。雾化燃油。 * 合理分布油雾。合理分布油雾。 2 要求要求： * 应具有一定的喷射压力和射程，合适的喷雾锥角和应具有一定的喷射压力和射程，合适的喷雾锥角和雾化质雾化质 量；量； * 喷停要迅速，不发生燃油滴漏；喷停要迅速，不发生燃油滴漏； * 开始喷油少，中期喷油多，后期喷油少。开始喷油少，中期喷油多，后期喷油少。 3 分类：分类

24、： 孔孔 式式 轴针式轴针式 看视频看视频4/23/2022364/23/2022374/23/2022384/23/2022391 孔式喷孔式喷油器的构油器的构造与工作造与工作原理原理4/23/2022404/23/202241组成组成（1 1）喷油嘴偶件）喷油嘴偶件 （针阀及针阀体）（针阀及针阀体） 高压油腔高压油腔 承压锥面承压锥面 密封锥面密封锥面 喷孔等。喷孔等。4/23/202242 （2）调压装置：）调压装置：调压弹簧、调压螺钉护帽、顶杆等。调压弹簧、调压螺钉护帽、顶杆等。 （3）喷油器体：）喷油器体：进油管（带缝隙式滤清器）、回油管接头、进油管（带缝隙式滤清器）、回油管接头、定

25、位销等。定位销等。4/23/202243工作原理工作原理 （1）喷油：）喷油：喷油泵泵油喷油泵泵油 环形高压油腔进油环形高压油腔进油 （ 承压锥面承受承压锥面承受油压推力）针阀油压推力）针阀 上行上行 密封锥面离座密封锥面离座 喷孔喷油。喷孔喷油。 针阀最大升程：针阀最大升程：针阀关闭时其凸肩与针阀体下端面的距离，大小决针阀关闭时其凸肩与针阀体下端面的距离，大小决定喷油量多少。一般为定喷油量多少。一般为0.40.5mm。 看视频看视频4/23/202244 （2）停喷： 喷油泵停止泵油喷油泵停止泵油 高压油腔油压下降高压油腔油压下降 调压弹簧伸张调压弹簧伸张 挺杆推挺杆推针阀下行针阀下行 密封

26、锥面落座密封锥面落座 喷孔关闭喷孔关闭不喷油。不喷油。4/23/202245 （3）回油）回油 少量高压油经针阀偶件间间隙挤上，经回油管流回柴油箱或柴油滤少量高压油经针阀偶件间间隙挤上，经回油管流回柴油箱或柴油滤清器，润滑、冷却针阀偶件并防清器，润滑、冷却针阀偶件并防“背压背压”增加。增加。4/23/202246 （4）调压）调压 旋动调压螺钉或增减垫片，改变调压弹簧对针阀的压紧力，即可改旋动调压螺钉或增减垫片，改变调压弹簧对针阀的压紧力，即可改变喷油压力。变喷油压力。4/23/202247二、轴针式喷油器二、轴针式喷油器4/23/2022481、结构特点、结构特点 针阀下端针阀下端有轴针（倒

27、锥有轴针（倒锥形或圆柱形），形或圆柱形），插在喷孔中，插在喷孔中，喷注成空心锥喷注成空心锥状或圆柱状。状或圆柱状。4/23/2022492、节流特点、节流特点有两可变节流断面：有两可变节流断面：密封锥面和轴针处节流断面。4/23/202250三、低惯量喷油器三、低惯量喷油器顶杆短，减少运动惯量4/23/202251 功用：功用： 1 提高油压（定压）：将喷油压力提高到提高油压（定压）：将喷油压力提高到10MPa20MPa。 2 控制喷油时间（定时）：按规定的时间喷油和停止喷油。控制喷油时间（定时）：按规定的时间喷油和停止喷油。 3 控制喷油量（定量）：根据柴油机的工作情况，改变喷油量控制喷油量

28、（定量）：根据柴油机的工作情况，改变喷油量 的多少，以调节柴油机的转速和功率。的多少，以调节柴油机的转速和功率。多缸柴油机对喷油泵的要求多缸柴油机对喷油泵的要求 1 各缸供油量均匀，不均匀度在标定工况下不大于各缸供油量均匀，不均匀度在标定工况下不大于3% 2 各缸供油时刻一致，相差不大于各缸供油时刻一致，相差不大于0.5-1.5曲轴转角曲轴转角 3 依据工况变化自动依据工况变化自动调整供油量调整供油量和和供油提前角供油提前角； 分类分类 柱塞式喷油泵柱塞式喷油泵 喷油泵喷油泵喷油器喷油器 (PT泵泵) 转子分配式喷油泵（转子分配式喷油泵（VE）幻灯片幻灯片 84 二二 喷油泵（高压油泵）喷油泵

29、（高压油泵）4/23/202252输油泵输油泵调速器调速器A型喷油泵型喷油泵泵体泵体分泵分泵驱动轴驱动轴（一）柱塞式喷油泵的基本组成与工作原理（一）柱塞式喷油泵的基本组成与工作原理4/23/202253A 型喷油泵型喷油泵4/23/202254A A 型喷油泵的构造型喷油泵的构造1 泵体部分泵体部分2 泵油机构（分泵）泵油机构（分泵）3 供油量调节机构供油量调节机构4 供油提前装置供油提前装置5 驱动机构驱动机构 组成：组成：4/23/2022554/23/2022561. 1. 泵泵体体 功用：功用：是喷油泵的基体。是喷油泵的基体。 类型：类型：分体式和整体式两种。分体式和整体式两种。 润滑

30、方式：润滑方式：独立润滑和压力润滑独立润滑和压力润滑两种。两种。泵体上制有孔穴，以安装分泵；泵体上制有孔穴，以安装分泵；泵体上有纵向油道，即柱塞套外泵体上有纵向油道，即柱塞套外低压油腔；油道一端装限压阀；低压油腔；油道一端装限压阀；泵体上有放气螺钉。泵体上有放气螺钉。泵体下端的凸轮室装有传动机构泵体下端的凸轮室装有传动机构的润滑油。的润滑油。4/23/202257柱塞偶件柱塞偶件驱动机构驱动机构出油阀偶件出油阀偶件油量调节油量调节机构机构分泵：每个气缸所对应的分泵：每个气缸所对应的 一套柱塞偶件、出油一套柱塞偶件、出油 阀偶件等零件组成的阀偶件等零件组成的 高压泵油机构。高压泵油机构。2 2

31、泵油机构（分泵）泵油机构（分泵）分泵组成：分泵组成： 高压油管接头、高压油管接头、 出油阀弹簧、出油阀弹簧、 出油阀偶件出油阀偶件 柱塞偶件柱塞偶件 柱塞弹簧及座、挺杆柱塞弹簧及座、挺杆4/23/2022584/23/2022594/23/202260 组成：组成：柱塞及柱塞套柱塞及柱塞套柱塞和柱塞套柱塞和柱塞套是一对是一对精密偶件精密偶件，经配，经配对研磨后不能互换，要求有高的精度对研磨后不能互换，要求有高的精度和光洁度和好的耐磨性，其配合间隙和光洁度和好的耐磨性，其配合间隙为为0.00150.00150.003mm0.003mm。柱塞头部圆柱面上切有柱塞头部圆柱面上切有斜槽斜槽，并通过，并

32、通过径向孔、轴向孔与顶部相通，其目的径向孔、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、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，回油孔，均与泵上体内低压油腔相通，柱塞套装入泵上体后，应用定位螺钉柱塞套装入泵上体后，应用定位螺钉定位。定位。 柱塞头部柱塞头部斜槽的位置斜槽的位置不同，改变供油不同，改变供油量的方法也不同。量的方法也不同。 柱塞柱塞柱塞套柱塞套径向油孔径向油孔1 1） 柱塞偶件柱塞偶件4/23/202261螺旋槽式螺旋槽式斜槽式斜槽式4/23/2022624/23/2022634/23/202264 分以下三个阶段进油过程：进油过程：柱塞下

33、行，当柱塞把柱塞套上的进油孔打开后，柴油经油孔进入泵油室。 供油过程：供油过程：柱塞上行关闭进油孔后，泵油室内的油压迅速升高，推开出油阀，高压柴油经出油阀进入高压油管。 回油过程：回油过程：柱塞继续上行，当柱塞上的斜槽与回油孔相通时，高压油经回油孔流回低压油腔，出油阀关闭，供油结束。喷油泵的泵油过程喷油泵的泵油过程4/23/202265出油阀和出油阀座出油阀和出油阀座也是一对也是一对精密偶精密偶件件，配对研磨后不能互换，其配合，配对研磨后不能互换，其配合间隙为间隙为0.0060.0060.0160.016毫米毫米出油阀出油阀是一个单向阀，在弹簧压力是一个单向阀，在弹簧压力作用下，阀上部圆锥面与

34、阀座严密作用下，阀上部圆锥面与阀座严密配合。配合。 出油阀下部呈十字断面，既能导向，出油阀下部呈十字断面，既能导向，又能通过柴油。又能通过柴油。 出油阀的锥面下出油阀的锥面下有一个小的圆柱面，称为减压环带。有一个小的圆柱面，称为减压环带。 出油阀出油阀出油阀座出油阀座减压环带减压环带2 2）出油阀偶件）出油阀偶件组成：组成：出油阀、出油阀座、出出油阀、出油阀座、出油阀弹簧、减压环带等。油阀弹簧、减压环带等。4/23/202266出油阀紧座出油阀紧座 1-出油阀紧座 2-出油阀弹簧 3-减容体 4-出油阀 5-出油阀座 6-密封垫片 4/23/202267 作用：作用：根据柴油机的转速和负荷变化

35、，相应根据柴油机的转速和负荷变化，相应地地转动柱塞改变供油有效行程转动柱塞改变供油有效行程，并保证各缸供油，并保证各缸供油量均匀一致。量均匀一致。 3 3 供油量调节机构供油量调节机构 分类：分类：拨叉式、齿条齿圈式拨叉式、齿条齿圈式4/23/202268 拉杆移动拉杆移动拨叉移拨叉移动动调节臂转动调节臂转动柱塞柱塞转动。转动。供油拉杆供油拉杆拔叉拔叉调节臂调节臂柱塞柱塞A A 拔叉式油量调节机构拔叉式油量调节机构组成及原理：组成及原理：4/23/202269 各缸供油量调整各缸供油量调整：改变拨叉在供油拉杆上的位置改变拨叉在供油拉杆上的位置。 拨叉式拨叉式1 供油拉杆供油拉杆 2 拨叉拨叉

36、3调节臂调节臂 4 柱塞柱塞整整 体体 调调 整：整： 拉动供油拉杆拉动供油拉杆 4/23/202270 组成及原理：组成及原理： 齿条移动齿条移动齿圈转动齿圈转动传动套筒转动传动套筒转动柱塞转柱塞转动。动。B B 齿条齿圈式油量调节机构齿条齿圈式油量调节机构齿条齿条齿圈齿圈控制套筒控制套筒4/23/202271思考：思考：齿条或拉杆由谁操作控制？齿条或拉杆由谁操作控制？油门踏板油门踏板 和和 调速器调速器4/23/2022724 4 驱动机构驱动机构驱动柱塞往复运动驱动柱塞往复运动滚轮传动部件：滚轮传动部件：滚轮、滚轮架、（垫块）滚轮、滚轮架、（垫块）凸轮轴凸轮轴( (按作功顺序排列凸轮按作

37、功顺序排列凸轮) )滚轮式挺杆滚轮式挺杆凸轮轴凸轮轴改变挺杆高度，可以改变供油提前角。改变挺杆高度，可以改变供油提前角。4/23/202273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，二者速比为一次，二者速比为2 21 1。 1-密封调整垫；密封调整垫；2-锥形滚柱轴承；锥形滚柱轴承；3-连接锥面；连接锥面；4-油封；油封；5-前端盖；前端盖；6-壳体；壳体；7-调整垫；调整垫；8、9、10、11-凸轮；凸轮；12-输油泵偏心输油泵偏心轮轮凸轮轴构造凸轮轴构造4/23/202274滚滚 轮轮滚轮架滚轮架调整螺钉调整螺钉改变

38、挺杆高度，可以改变供油提前角。改变挺杆高度，可以改变供油提前角。垫片垫片4/23/202275喷油泵的驱动与供油正时喷油泵的驱动与供油正时1-1-曲轴正时齿轮；曲轴正时齿轮；2-2-喷油泵驱动齿轮；喷油泵驱动齿轮；3-3-空气压缩机曲轴；空气压缩机曲轴；4-4-联轴器；联轴器；5-5-供油提前角自动调节器；供油提前角自动调节器；6-6-喷油泵；喷油泵；7-7-托板；托板；8-8-调速器；调速器；9-9-配气机配气机构驱动齿轮；构驱动齿轮；1010飞轮上的喷油正时标记；飞轮上的喷油正时标记；A-A-各处标记位置各处标记位置5、供油正时、供油正时作用：作用： 依据发动机工依据发动机工况调整供油时刻

39、。况调整供油时刻。方法：方法：1 转动凸轮轴转动凸轮轴- 提前角自动调整装置提前角自动调整装置2 改变挺柱高度改变挺柱高度人工人工 4/23/202276 曲轴正时齿轮曲轴正时齿轮 喷油泵驱动齿轮喷油泵驱动齿轮 喷油泵驱动轴喷油泵驱动轴 联轴器联轴器 供油提前角自动调节器供油提前角自动调节器 喷油泵凸轮轴喷油泵凸轮轴 注意注意：为保证供油正时，在正时齿轮、中间齿轮及喷油为保证供油正时，在正时齿轮、中间齿轮及喷油泵驱动齿轮上都刻有正时记号，安装时注意各处标记的对正。泵驱动齿轮上都刻有正时记号，安装时注意各处标记的对正。4/23/202277（1）喷油提前角自动调整装置作用：）喷油提前角自动调整装

40、置作用： 使柴油机的供油提前角在初始角的基础上随转使柴油机的供油提前角在初始角的基础上随转速的增加自动加大，满足最佳供油提前角的要求。速的增加自动加大，满足最佳供油提前角的要求。（2）柴油机的最佳供油提前角：）柴油机的最佳供油提前角： 在转速和供油量一定的条件下，能获得最大功在转速和供油量一定的条件下，能获得最大功率及最小油耗的供油提前角。率及最小油耗的供油提前角。（3）喷油泵供油提前角的调整：）喷油泵供油提前角的调整： 改变发动机曲轴与喷油泵凸轮轴的相对角位置。改变发动机曲轴与喷油泵凸轮轴的相对角位置。A 喷油提前角自动调整装置喷油提前角自动调整装置：4/23/202278（4）喷油提前角自

41、动调节器的结构及工作原理如图：）喷油提前角自动调节器的结构及工作原理如图：P 163原理：原理：利用飞锤随发动机转速的变化，向外甩开带利用飞锤随发动机转速的变化，向外甩开带动从动盘相对驱动盘转过一定角度来改变凸轮轴的动从动盘相对驱动盘转过一定角度来改变凸轮轴的相对位置。相对位置。4/23/2022791）联轴器的结构如图：）联轴器的结构如图：B 联轴器及静态供油提前角的调整：联轴器及静态供油提前角的调整：4/23/202280 2）静态供油提前角的调整）静态供油提前角的调整 旋松相关螺钉，改变发动机曲轴与喷油泵凸轮轴相对角位置注意注意：一般联轴器与喷油泵壳体上有相应记号，记号对齐时为第一分泵供

42、油。4/23/202281（二）（二） 转子分配式喷油泵转子分配式喷油泵4/23/202282分配式喷油泵有两大类：分配式喷油泵有两大类：1 轴向压缩式轴向压缩式(柱塞式柱塞式): 德国波许公司的德国波许公司的VE分配泵分配泵 目前，轿车和轻型车上广泛使用单柱塞式的目前，轿车和轻型车上广泛使用单柱塞式的VE分配泵，占据了车用高速柴油机的绝对份额。分配泵，占据了车用高速柴油机的绝对份额。2 径向压缩式（转子式）径向压缩式（转子式） 英国英国CAV公司的公司的DPA分配泵。分配泵。 都是利用转子的转动来实现提高油压和向各缸都是利用转子的转动来实现提高油压和向各缸分配燃油的分配燃油的-故简称故简称

43、转子泵。转子泵。4/23/202283 目前，轿车和轻型车上广泛使用单柱塞式的目前，轿车和轻型车上广泛使用单柱塞式的VE分配泵，占据了车用高速柴油机的绝对份额。分配泵，占据了车用高速柴油机的绝对份额。下面介绍下面介绍VE泵的结构与工作原理泵的结构与工作原理4/23/202284分配式喷油泵与柱塞式喷油泵相比，有如下特点：分配式喷油泵与柱塞式喷油泵相比，有如下特点：1 分配泵结构紧凑，零件数目少，体积小，重量轻分配泵结构紧凑，零件数目少，体积小，重量轻，调速，调速器与供油提前角自动提前器均装在泵体内；器与供油提前角自动提前器均装在泵体内；2 分配泵凸轮升程小，有利于适应高速分配泵凸轮升程小，有利

44、于适应高速柴油机的要求；柴油机的要求；3 仅需一副柱塞偶件，仅需一副柱塞偶件，因此因此容易保证各缸供油均匀性、供容易保证各缸供油均匀性、供油定时一致性的要求；油定时一致性的要求；4 分配泵的运动件靠分配泵的运动件靠泵体内的柴油润滑和冷却泵体内的柴油润滑和冷却，因此，因此，对柴油的清洁度要求很高对柴油的清洁度要求很高5 对多缸机而言，油泵凸轮轴旋转一周，柱塞往复运动对多缸机而言，油泵凸轮轴旋转一周，柱塞往复运动几次，几次，线速度很高，柱塞容易咬死线速度很高，柱塞容易咬死。分配式喷油泵对。分配式喷油泵对柴油的品质要求很高，柴油的品质要求很高，不允许有水分不允许有水分。4/23/202285 四缸柴

45、油机用四缸柴油机用VEVE泵实物图泵实物图4/23/202286六缸柴油机用六缸柴油机用VEVE泵实物泵实物4/23/2022871 VE型分配泵组成型分配泵组成 驱动机构驱动机构 二级输油泵二级输油泵 高压分配泵头高压分配泵头 电磁式断油阀电磁式断油阀 供油提前角自动提前器供油提前角自动提前器机械式调速器也装在分配泵体内。机械式调速器也装在分配泵体内。4/23/202288喷油器喷油器燃油箱燃油箱一级膜片式输油泵一级膜片式输油泵油水分离器油水分离器燃油滤清器燃油滤清器回油管回油管4/23/2022894/23/202290A向A向 平面凸轮盘、滚轮架及滚轮使分配柱塞既转动平面凸轮盘、滚轮架及

46、滚轮使分配柱塞既转动又轴向移动，滚轮架固定不动；四缸发动机，分配又轴向移动，滚轮架固定不动；四缸发动机，分配柱塞转一周，柱塞转一周，往复运动四次往复运动四次。4/23/2022914/23/2022924/23/2022934/23/2022942 2、工作原理、工作原理 （1 1）供油过程）供油过程 当平面凸轮盘的凹下当平面凸轮盘的凹下部分转至与滚轮接触时，柱部分转至与滚轮接触时，柱塞弹簧将分配柱塞向左推移，塞弹簧将分配柱塞向左推移，柱塞腔容积增大。进油槽与柱塞腔容积增大。进油槽与柱塞套上的进油孔相通，柴柱塞套上的进油孔相通，柴油经油道流入柱塞右端腔室油经油道流入柱塞右端腔室和中心油道内。和

47、中心油道内。4/23/2022954/23/202296（2 2）泵油过程）泵油过程 平面凸轮盘凸起部分与平面凸轮盘凸起部分与滚轮接触时，分配柱塞边转滚轮接触时，分配柱塞边转边右移。进油孔关闭，柱塞边右移。进油孔关闭，柱塞腔内燃油压力升高，柱塞上腔内燃油压力升高，柱塞上分配孔与柱塞套上的出油孔分配孔与柱塞套上的出油孔之一相通，高压柴油即经中之一相通，高压柴油即经中心油道、分配孔、出油阀流心油道、分配孔、出油阀流向喷油器，喷入燃烧室。向喷油器，喷入燃烧室。4/23/2022974/23/202298（3 3）停油过程）停油过程 柱塞在平面凸轮的柱塞在平面凸轮的推动下继续右移，左端推动下继续右移，

48、左端的泄油孔移出油量调节的泄油孔移出油量调节套筒与分配泵内腔相通套筒与分配泵内腔相通时，柱塞腔内的高压油时，柱塞腔内的高压油立即经泄油孔流入泵体立即经泄油孔流入泵体内腔中，柴油压力立即内腔中，柴油压力立即下降，供油停止。下降，供油停止。 4/23/2022994/23/2022100（4）压力平衡过程）压力平衡过程 供油结束供油结束后，柱塞继续后，柱塞继续旋转，当柱塞旋转，当柱塞上的压力平衡上的压力平衡槽与泵体上分槽与泵体上分配油路相通时，配油路相通时，分配油路中油分配油路中油压与泵体内腔压与泵体内腔油压一致，使油压一致，使各缸喷油压力各缸喷油压力均匀。均匀。4/23/2022101（5 5）

49、发动机停机）发动机停机 起动开关旋至起动开关旋至OFFOFF位置，电磁式断油器电位置，电磁式断油器电路断开，阀门在回位弹路断开，阀门在回位弹簧的作用下关闭，切断簧的作用下关闭，切断油路，发动机停机油路，发动机停机 。电磁式电磁式断油器断油器4/23/2022102 工作原理工作原理 最大泵油量取决于分配最大泵油量取决于分配转子直径和最大有效行转子直径和最大有效行程程 方法：改变油量调节方法：改变油量调节滑套在分配转子上的位滑套在分配转子上的位置置 滑套右移，分配转子有滑套右移，分配转子有效行程增加，泵油量增效行程增加，泵油量增加加 滑套左移，分配转子有滑套左移，分配转子有效行程减小，泵油量减效

50、行程减小，泵油量减小小3、泵油量调节、泵油量调节4/23/2022103 结构：结构：油缸、滚轮机构油缸、滚轮机构 滚轮架上装有滚轮，通过滚轮架上装有滚轮，通过连接销与油缸活塞相连连接销与油缸活塞相连 油缸右腔通泵腔，左腔通油缸右腔通泵腔，左腔通滤清器滤清器 工作原理工作原理 转速升高，输油泵泵油压转速升高，输油泵泵油压力升高，泵腔油压升高，力升高，泵腔油压升高，活塞左移，滚轮架顺时针活塞左移，滚轮架顺时针转动（与凸轮盘转向相反）转动（与凸轮盘转向相反）泵油提前角增大泵油提前角增大 转速降低，活塞右移，泵转速降低，活塞右移，泵油提前角减小油提前角减小4、供油提前角自动调节机构、供油提前角自动调

51、节机构通滤清器通滤清器4/23/20221045、电磁式停油装置、电磁式停油装置工作原理：工作原理： 柴油机起动，电磁线圈通电，将阀门吸起，压缩弹簧并使柴油机起动，电磁线圈通电，将阀门吸起，压缩弹簧并使进油道开启。进油道开启。 柴油机停车，切断电源，电磁线圈断电，阀门在弹簧作用柴油机停车，切断电源，电磁线圈断电，阀门在弹簧作用下关闭进油道。下关闭进油道。4/23/2022105电磁式电磁式断油器断油器电阻电阻电磁电磁线圈线圈4/23/20221066、增压、增压补偿器补偿器作用：作用： 根据根据增压压力增压压力的大小，的大小，自动加大自动加大或减少各或减少各缸喷油量。缸喷油量。4/23/202

52、2107三三 调速器调速器一、调速器的概述一、调速器的概述 1、喷油泵的速度特性：、喷油泵的速度特性：在油量调节拉杆位置不变时，喷油泵每一循环供在油量调节拉杆位置不变时，喷油泵每一循环供油量随转速变化而变化的关系。油量随转速变化而变化的关系。由于柱塞套上回油孔的节流作用，当发动机转速由于柱塞套上回油孔的节流作用，当发动机转速增加时，造成喷油器增加时，造成喷油器“早喷晚停早喷晚停”，柱塞实际有，柱塞实际有效行程增加，供油量略有增加，反之，发动机转效行程增加，供油量略有增加，反之，发动机转速下降时，供油量略有减少。速下降时，供油量略有减少。 2、喷油泵速度特性对柴油机工作的影响：、喷油泵速度特性对

53、柴油机工作的影响：发动机工作不平稳，易造成高速发动机工作不平稳，易造成高速“飞车飞车”，怠速，怠速“熄火熄火”。4/23/20221083、调速器的功用：、调速器的功用： 在发动机工作时，根据负荷情况，自动调节在发动机工作时，根据负荷情况，自动调节供油量，以稳定柴油机转速，并使之不发生超速供油量，以稳定柴油机转速，并使之不发生超速和熄火。和熄火。4、调速器的分类：、调速器的分类： （1）、两速式调速器：只稳定和限制柴油机）、两速式调速器：只稳定和限制柴油机的最高与最低转速，中间转速由人工操纵。的最高与最低转速，中间转速由人工操纵。 （2）、全速式调速器：使发动机在全转速范）、全速式调速器：使发

54、动机在全转速范围内稳定工作。围内稳定工作。4/23/2022109二、机械离心式调速器的工作原理：二、机械离心式调速器的工作原理：1、基本工作、基本工作原理：原理： 离心元件离心元件产生的离心力产生的离心力随发动机转速随发动机转速的改变而改变，的改变而改变，利用离心元件利用离心元件产生的离心力产生的离心力与调速弹簧不与调速弹簧不断取得平衡的断取得平衡的过程，带动供过程，带动供油拉杆移动，油拉杆移动，改变供油量。改变供油量。4/23/20221102、基本组成：、基本组成： 离心力产生离心力产生元件：元件： 飞球或飞块，飞球或飞块，支撑盘、滑动盘支撑盘、滑动盘等。等。 调速部件：调速部件： 高、

55、低速调高、低速调速弹簧。速弹簧。 操纵部件：操纵部件： 调节杠杆、调节杠杆、操纵杆等。操纵杆等。4/23/20221113、两速式调速器：、两速式调速器：（1）结构特点：）结构特点：加速踏板直接控制供油拉杆。4/23/2022112（2）工作过程：）工作过程： 柴油机不工作时，低速弹簧将滑动盘压向柴油机不工作时，低速弹簧将滑动盘压向最左端，供油拉杆位于较大供油位置，柴油机起最左端，供油拉杆位于较大供油位置，柴油机起动后，转速上升，动后，转速上升，Fa Fp，滑动盘右移，调节，滑动盘右移，调节杠杆饶杠杆饶A点顺转，带动供油拉杆减油，直至点顺转，带动供油拉杆减油，直至Fa=Fp，此时，发动机在怠速

56、下运转。，此时，发动机在怠速下运转。 当发动机转速低于怠速时，当发动机转速低于怠速时， Fa Fp，滑，滑动盘左移，调节杠杆饶动盘左移，调节杠杆饶A点顺转，带动供油拉杆点顺转，带动供油拉杆加油，直至加油，直至Fa=Fp，发动机重新稳定在怠速运转。，发动机重新稳定在怠速运转。达到稳定怠速的目的。达到稳定怠速的目的。 4/23/2022113 当发动机转速高于怠速时，滑动盘推动球面顶块与高速弹簧滑座接触，高速弹簧刚性大，预压力大，即使转速继续增加， Fa也不足以推动高速弹簧座右移，使供油拉杆右移减油，所以，在转速大于怠速的一段范围内，滑动盘位置保持不变，供油拉杆完全由人工控制。（B点为人工调节支点

57、）。 当发动机转速达到标定转速时， Fa=Fp（包括高低速弹簧），若转速超过标定转速， Fa Fp，滑动盘右移，带动供油拉杆减油，直至Fa=Fp，两力重新相等，转速重新回到标定转速，达到限制最高转速的目的。 4/23/20221144、全速调速器：、全速调速器：（1）结构特点：）结构特点：加速踏板控制调速弹簧预紧力。4/23/2022115（2）工作过程：）工作过程： 当Fa=Fp时，推力盘位置即供油拉杆位置不变，发动机维持在某一转速稳定工作。 当发动机负荷减小转速增加时， Fa Fp，推力盘压缩调速弹簧右移，带动供油拉杆减油，直至Fa=Fp，转速恢复原来状态。 当发动机负荷增大转速减小时，

58、Fa Fp，推力盘被调速弹簧推动左移，带动供油拉杆加油，直至Fa=Fp，转速恢复原来状态。 当操纵臂位置改变时，调速弹簧预紧力随之改变，用来与Fp平衡的Fa也须改变，对应于操纵臂的各个位置，柴油机都有相应的稳定转速。 调整高低转速限位螺钉，可调整柴油机的怠速和最高转速。4/23/2022116五、调速器调速器 喷油泵的速度特性：指供油拉杆位置不变时，喷油泵每一个循环供油量（）随转速变化规律。 柱塞泵的供油特性 每一循环的供油量（）是随转速的升高而增加。 原因： 1柱塞运动速度增加时，由于柱塞套筒上的进、回油孔的节流作用，产生早喷晚停。且节流作用随着转速的升高而增加，“早喷”和“晚停”的程度也随

59、着增大。 2柱塞运动速度增加时，泄露时间缩短，泄漏量减少。 恶果 1转速升高，高速时飞车 。 2转速降低，低速时熄火 。4/23/2022117离心式调速器的基本原理离心式调速器的基本原理4/23/20221184/23/2022119四四 输油泵输油泵1 作用作用 使柴油产生一定的压使柴油产生一定的压力，用以克服滤清器及力，用以克服滤清器及管路阻力，保证连续不管路阻力，保证连续不断地向喷油泵输送足够断地向喷油泵输送足够的柴油。的柴油。2 型式型式 多采用活塞式，输多采用活塞式，输出压力为出压力为0.15MPa0.3MPa，输，输出量为柴油机全负荷油出量为柴油机全负荷油耗量的耗量的34倍。倍。

60、3 组成组成 由泵体、活由泵体、活塞、进油阀、出油阀及塞、进油阀、出油阀及手油泵等组成。装在喷手油泵等组成。装在喷油泵体上，由喷油泵凸油泵体上，由喷油泵凸轮轴上的偏心轮驱动。轮轴上的偏心轮驱动。 4/23/2022120喷油泵实物图喷油泵实物图4/23/20221212、输油泵的工作原理：、输油泵的工作原理： 进油：进油：偏心轮转至滚轮，推滚轮部件、推杆及活塞下行，油泵下腔体积减小，油压上升，关闭进油阀，推开出油阀，同时，上腔体积增大，下腔柴油进入上腔。 出油：出油：偏心轮转离滚轮，活塞弹簧伸张，推活塞上行，上腔体积减小，油压上升，柴油流向柴油滤清器，同时，下腔体积增大，产生真空，关闭出油阀，