模块五柴油机燃料供给系

模块五柴油机燃料供给系第1页，共75页，2023年，2月20日，星期五单元1燃料供给系概述单元2燃料供给系主要零部件的检修单元3燃料供给系辅助装置单元4柴油机电子控制燃油喷射系统模块五柴油机燃料供给系第2页，共75页，2023年，2月20日，星期五1.了解柴油机燃烧室的结构形式。2.掌握柴油机燃料供给系的作用、组成。§单元1燃料供给系概述第3页，共75页，2023年，2月20日，星期五一、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。第4页，共75页，2023年，2月20日，星期五二、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。第5页，共75页，2023年，2月20日，星期五柴油机燃料供给系组成第6页，共75页，2023年，2月20日，星期五三、柴油机燃料供给系的油路柴油机燃料供给系油路示意图第7页，共75页，2023年，2月20日，星期五1.低压油路从油箱到喷油泵入口这一段油路，其油压由输油泵建立,一般为150~300kPa，故称低压油路。2.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10MPa以上，故称高压油路。3.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。第8页，共75页，2023年，2月20日，星期五四、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0.0017~0.004s（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、连续重叠进行的，即边喷射，边混合，边燃烧。第9页，共75页，2023年，2月20日，星期五五、燃烧室1.ω形燃烧室2.球形燃烧室ω形燃烧室球形燃烧室第10页，共75页，2023年，2月20日，星期五3.涡流室式燃烧室4.预燃室式燃烧室涡流室式燃烧室预燃室式燃烧室第11页，共75页，2023年，2月20日，星期五§单元2燃料供给系主要零部件的检修1.了解燃料供给系各主要零部件的结构及工作原理。2.掌握柴油发动机各主要零部件的检修方法。第12页，共75页，2023年，2月20日，星期五一、燃料供给系主要零部件1.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喷油器两种。第13页，共75页，2023年，2月20日，星期五孔式喷油器a)外形b)结构（1）孔式喷油器组成：针阀、针阀体、顶杆、调压弹簧、进油管接头等。第14页，共75页，2023年，2月20日，星期五（2）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。轴针式喷油器第15页，共75页，2023年，2月20日，星期五2.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。第16页，共75页，2023年，2月20日，星期五A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。第17页，共75页，2023年，2月20日，星期五（1）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。分泵机构第18页，共75页，2023年，2月20日，星期五第19页，共75页，2023年，2月20日，星期五柱塞偶件和出油阀偶件a)柱塞偶件b)出油阀偶件在泵油机构中，柱塞偶件和出油阀偶件是两个极其重要的偶件。第20页，共75页，2023年，2月20日，星期五泵油过程a)进油b)供油c)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。第21页，共75页，2023年，2月20日，星期五2）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。第22页，共75页，2023年，2月20日，星期五第23页，共75页，2023年，2月20日，星期五第24页，共75页，2023年，2月20日，星期五（2）供油量调节机构喷油泵供油量调节机构的功用是，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a)齿杆式油量调节机构b)拨叉拉杆式油量调节机构第25页，共75页，2023年，2月20日，星期五第26页，共75页，2023年，2月20日，星期五（3）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a)调整螺母调整滚轮体高度b)调整垫片调整滚轮体高度第27页，共75页，2023年，2月20日，星期五（4）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、刚度和良好的密封性。此外，还应该便于拆装、调整和维修。第28页，共75页，2023年，2月20日，星期五3.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。第29页，共75页，2023年，2月20日，星期五机械离心式两速调速器结构图第30页，共75页，2023年，2月20日，星期五（1）稳定怠速（2）限制超速稳定怠速限制超速第31页，共75页，2023年，2月20日，星期五4.联轴器及供油提前角调节装置（1）联轴器喷油泵的驱动和供油正时A—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C—联轴节主、从动轴标记D—曲轴风扇带轮与正时齿轮盖标记第32页，共75页，2023年，2月20日，星期五（2）供油提前角调节装置供油提前角调节装置第33页，共75页，2023年，2月20日，星期五供油提前角调节装置工作原理图第34页，共75页，2023年，2月20日，星期五二、燃料供给系主要零部件检修1.喷油器的检修（1）喷油器修理前的试验柴油机喷油器试验器第35页，共75页，2023年，2月20日，星期五1）密封性检查与试验。2）喷油压力试验。3）喷油质量试验。喷油质量试验a)孔式喷油器b)轴针式喷油器第36页，共75页，2023年，2月20日，星期五（2）喷油器的拆检喷油器零件分解图第37页，共75页，2023年，2月20日，星期五1）喷油器的分解与清洁喷油器的检修第38页，共75页，2023年，2月20日，星期五2）喷油器的检验针阀偶件的配合检验第39页，共75页，2023年，2月20日，星期五（3）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。第40页，共75页，2023年，2月20日，星期五2.供油提前角的调整（1）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第41页，共75页，2023年，2月20日，星期五三、故障诊断排除1.柴油发动机不能起动（1）现象发动机无起动迹象，排气管无烟排出。（2）原因1）低压油路的原因2）高压油路原因3）其他方面的原因第42页，共75页，2023年，2月20日，星期五（3）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。第43页，共75页，2023年，2月20日，星期五2）检查低压油路时，若松开喷油泵的放气螺钉，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。第44页，共75页，2023年，2月20日，星期五2.柴油发动机不能起动，但有起动迹象（1）现象发动机有起动迹象，排气管冒白烟，但不能发动。（2）原因1）气缸内进水。2）燃油燃烧不良。第45页，共75页，2023年，2月20日，星期五训练任务：喷油器试验技能训练一、训练器材1.喷油器试验器1台,A型喷油泵配用的喷油器2个。2.常用工具、专用工具、常用量具各1套。3.清洁柴油若干,盛油器皿2个。4.棉纱、汽油、煤油、清洗剂等辅助材料若干。二、实训内容与要求1.掌握喷油器的密封性试验。2.掌握喷油器的喷雾质量试验。3.掌握喷油器的压力试验。第46页，共75页，2023年，2月20日，星期五§单元3燃料供给系辅助装置1.掌握燃料供给系辅助装置的结构及工作原理。2.了解废气涡轮增压的工作原理。第47页，共75页，2023年，2月20日，星期五一、输油泵1.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3~4倍。第48页，共75页，2023年，2月20日，星期五2.输油泵结构输油泵第49页，共75页，2023年，2月20日，星期五3.输油泵的工作原理活塞式输油泵的工作原理图第50页，共75页，2023年，2月20日，星期五二、柴油滤清器1.

作用柴油滤清器的作用是除去柴油中的杂质和水分。2.结构柴油滤清器通常由滤清器盖、壳体和滤芯等构件组成。第51页，共75页，2023年，2月20日，星期五柴油滤清器结构示意图纸质滤芯第52页，共75页，2023年，2月20日，星期五3.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。两级柴油滤清器第53页，共75页，2023年，2月20日，星期五三、废气涡轮增压器1.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。第54页，共75页，2023年，2月20日，星期五2.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第55页，共75页，2023年，2月20日，星期五3.工作原理废气涡轮增压器的工作原理第56页，共75页，2023年，2月20日，星期五§单元4柴油机电子控制燃油喷射系统1.叙述柴油机电控系统的作用和组成。2.解释柴油机电控系统的工作原理。第57页，共75页，2023年，2月20日，星期五一、柴油机电控系统的组成及工作原理柴油机电控系统结构组成第58页，共75页，2023年，2月20日，星期五1.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。第59页，共75页，2023年，2月20日，星期五2.电控单元（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.执行器执行器包含电动调速器、溢流控制电磁铁、电子控制正时控制阀、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。第60页，共75页，2023年，2月20日，星期五二、柴油机电控系统的特点1.电控执行器复杂2.喷射系统形式多样第61页，共75页，2023年，2月20日，星期五三、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。第62页，共75页，2023年，2月20日，星期五4.增压控制增压控制主要包括废气旁通控制和涡流通流面积的控制。5.排放控制柴油机的排放控制主要是废气再循环(EGR)控制。6.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。第63页，共75页，2023年，2月20日，星期五7.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。第64页，共75页，2023年，2月20日，星期五9.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。第65页，共75页，2023年，2月20日，星期五四、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位置控制系统第66页，共75页，2023年，2月20日，星期五2.第二代柴油机电控燃油喷射系统时间控制系统第67页，共75页，2023年，2月20日，星期五3.第三代柴油机电控燃油喷射系统直接数控系统第68页，共75页，2023年，2月20日，星期五五、高压共轨电控喷射系统1.共轨