单元七柴油机燃料供给系资料

单元七柴油机燃料供给系资料第一页，共33页。柴油发火性：十六烷值，十六烷值越高，发火性越好。蒸发性：蒸发性越好，越有利于燃烧。凝点：表明柴油的低温流动性第一页第二页，共33页。1.作用与组成（1）作用：贮存、滤清柴油，并按柴油机不同的工况要求，以规定的工作顺序，定时、定量、定压地，并以一定的喷油质量将柴油喷入燃烧室，使其与空气迅速混合并燃烧，最后将燃烧后的废弃排入大气（2）组成

燃油供给装置：柴油箱、输油泵、柴油滤清器、喷油泵、喷油器等。空气供给装置：空气滤清器、进气管道。混合气形成装置：燃烧室。废气排出装置：排气管道、消音器

一、概述课题一柴油机燃料供给系的结构与燃烧室第二页第三页，共33页。第三页第四页，共33页。2.工作原理低压油路：油压是由输油泵建立的，而输油泵的出油压力一般为0．15～0．3MPa，故这段油路称为低压油路，只用以向喷油泵供给滤清的燃油。油箱粗滤器输油泵细滤器高压油路：油压是由喷油泵建立的，一般在10MPa以上，故称此段油路为高压油路。喷油泵喷油器喷油（回油）高压油管第四页第五页，共33页。第五页第六页，共33页。第六页第七页，共33页。二、柴油机混合气的形成和燃烧室1.混合气的形成和燃烧（1）形成特点：时间短、混合气不均匀、燃烧不均匀（2）形成方式：空间雾化混合油膜蒸发混合复合式过程柴油喷到燃烧室空间，混合不均匀柴油喷到室壁上，5％先形成混合气燃烧，再促使油膜形成混合气两种方式混合使用，以空间雾化为主提高方法1.喷油束与室形状相适应2.室内空气运动，促进混合燃烧室形状应有利于形成旋转气流第七页第八页，共33页。2.混合气的燃烧

高温压缩空气雾状柴油燃烧喷射物理化学变化持续喷射雾状柴油喷射（1）主要特点是：①燃料的混合和燃烧是在燃烧室(气缸内)进行的。②混合与燃烧的时间很短0.0017～0.004秒（气缸内）③柴油粘度大，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。

第八页第九页，共33页。（2）燃烧过程①备燃期（滞燃期）从喷油开始→开始着火燃烧为止

②速燃期

从燃烧开始→气缸内出现时为止③缓燃期

从出现

→出现

为止④后燃期

缓燃期以后的燃烧第九页第十页，共33页。2、燃烧室分类：统一式燃烧室（直喷式）ω型球型涡流室式燃烧室预燃室式燃烧室统一式燃烧室由凹顶活塞顶部与气缸盖底部所包围的单一内腔，几乎全部容积都在活塞顶面上。U型分隔式燃烧室两个空间，一个在缸盖中（副燃烧室），一个在活塞顶（主燃烧室），两部分间有孔道相连。第十页第十一页，共33页。第十一页第十二页，共33页。统一式燃烧室ω型燃烧室：形状简单、易于加工；结构紧凑；热效率高；工作粗暴；要求喷油压力高。球型燃烧室：靠油膜蒸发混合，工作柔和，起动困难。喷油压力高U型燃烧室：混合气形成方式属于复合式；采用单孔轴针式喷油器；起动性好。第十二页第十三页，共33页。燃烧室类型ω型球型四角型U型剖面形状纵剖面ω型纵剖面大半圆形纵剖面近似ω型纵剖面U形混合气形成空间雾化混合油膜蒸发混合空间雾化混合复合式喷油器类型孔式（压力高，多孔）孔式（少孔）孔式（多孔）孔式进气道类型切向进气道螺旋进气道螺旋进气道扭切进气道优点起动性能好、经济性好，形状简单易加工，结构紧凑工作平稳、柔和，燃烧彻底较高的经济性和动力性控制了Nox的生成起动性、动力性、经济性好适应对象中小型高速柴油机应用不广高速柴油机应用较广缺点工作粗暴，孔易堵起动性差，工况适应性差第十三页第十四页，共33页。分隔式燃烧室预热室式燃烧室涡流室式燃烧室特点：油压要求不高；故障少；工作较平稳；散热面积大；油耗高；起动性差。第十四页第十五页，共33页。两种类型涡流室式预燃室式组成副燃烧室体积大，50～80％上半部直接铸出，下半部耐热钢做成，镶入气缸副燃烧室镶入气缸盖，体积占25～45％混合气形成空间雾化混合空间雾化混合涡流运动副室中强烈的涡流运动副室中无规则的紊流运动喷油器类型轴针式喷油器轴针式喷油器燃烧特点大部分在副室中燃烧，燃烧完全大部分在主室中燃烧，燃烧完全优点工作柔和，高速适应性好，噪声小，排污少同前缺点起动性差，经济性差，热效率地同前第十五页第十六页，共33页。课题二柴油机燃料供给系的主要零部件1.功用：将喷油泵供给的高压柴油，以一定的压力，呈雾状喷入燃烧室。2.要求：①雾化均匀；②喷射干脆利落；③无后滴现象；④油束形状与方向，适应燃烧室3.型式：开式和闭式。目前采用的喷油器都是闭式喷油器，有孔式和轴针式两种。孔式多用于统一式燃烧室，轴针式主要用于分隔式燃烧室。

一、喷油器第十六页第十七页，共33页。（1）孔式喷油器应用：

直接喷射燃烧室，孔数1～8个，孔径0.2～0.8mm特点：（1）喷孔的位置和方向与燃烧室形状相适应，以保证油雾直接喷射在球形燃烧室壁上。（2）喷射压力较高。（3）喷油头细长，喷孔小，加工精度高。4.结构与工作原理第十七页第十八页，共33页。（2）轴针式喷油器特点：（1）不喷油时针阀关闭喷孔，使高压油腔与燃烧室隔开，燃烧气体不致冲入油腔内引起积炭堵塞。（2）喷孔直径较大，便于加工且不易堵塞。（3）针阀在油压达到一定压力时开启，供油停止时，又在弹簧作用下立即关闭，因此，喷油开始和停止都干脆利落，没有滴油现象。（4）不能满足对喷油质量有特殊要求的燃烧室的需要第十八页第十九页，共33页。与孔式相比，喷孔只有一个、较大，不易堵塞、易加工，喷油压力较低，轴针较复杂，具有自洁作用。第十九页第二十页，共33页。二、喷油泵1.功用：使燃油通过喷油泵的工作变成高压，并按照柴油机各种不同工作工况的要求，定时、定量地将高压燃油送至喷油器，然后喷入燃烧室中。2.对多缸柴油机的要求各缸的供油次序符合所要求的发动机发火次序；各缸供油量均匀，不均匀度在标定工况下不大于3％～4％；各缸供油提前角一致，相差不大于0.5度曲轴转角；为避免喷油器的滴漏现象，喷油泵还必须保证供油停止迅速。3.类型：柱塞式喷油泵、喷油泵-喷油器、转子分配式喷油泵第二十页第二十一页，共33页。柱塞式喷油泵的泵油原理

柱塞副的构造：

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和好的耐磨性，其径向间隙为0.002～0.003mm柱塞柱塞套第二十一页第二十二页，共33页。柱塞泵的工作原理

工作时，在喷油泵凸轮轴上的凸轮与柱塞弹簧的作用下，迫使柱塞作上、下往复运动，从而完成泵油任务，泵油过程可分为以下三个阶段。进油过程

供油过程回油过程

第二十二页第二十三页，共33页。原理进油柱塞下行，进油孔开压油柱塞上行，进油孔关回油柱塞上行，回油孔开第二十三页第二十四页，共33页。三、调速器1.功用：调速器是根据发动机负荷变化而自动调节供油量，从而保证发动机的转速稳定在很小的范围内变化。用来防止柴油机飞车（转速过高）和熄火（转速过低）

2.分类：按功能分有两极调速器、全程调速器、单速调速器和综合调速器按转速传感分有气动式调速器、机械离心式调速器和复合式调速器第二十四页第二十五页，共33页。类型单速式（定速）：发动机转速几乎不变，通常用来限制最高转速（飞车）。一般用于小型工业柴油机。两极式：限制最低（熄火）和最高转速（飞车）。中间转速不起作用。用于部分汽车。全程式：可控制从最低到最高转速间任一转速的供油量，即使发动机在任一转速下稳定工作。应用广泛，车用较多。综合式：兼具两速和全程的功能，不同发动机工况，互换使用第二十五页第二十六页，共33页。四、喷油提前角调节装置1.喷油提前角：指喷油开始时，活塞距离压缩终了上止点的曲轴转角。2.喷油提前角大小对柴油机性能的影响过大喷油提前角过大时，由于喷油时缸内空气温度较低，混合气形成条件较差，备燃期较长，将导致发动机工作粗暴。过小喷油提前角过小时，将使燃烧过程延后过多，所能达到的最高压力较低，热效率也显著下降，且排气管中常有白烟冒出。第二十六页第二十七页，共33页。3.最佳喷油提前角最佳喷油提前角是在转速和供油量一定的条件下，能获得最大功率及最小燃油消耗率的喷油提前角。应当指出，对任何一台柴油仉，最佳喷油提前角都不是常数，而是随供油量和曲轴转速变化的。供油量愈大，转速愈高，则最佳喷油提前角也愈大喷油提前角实际上是由喷油泵供油提前角保证的。而调节整个喷油泵供油提前角的方法是改变发动机曲轴与喷油泵凸轮轴的相对角位置为满足最佳喷油提前角随转速升高而增大的要求。第二十七页第二十八页，共33页。五、辅助装置1.输油泵（1）作用：保证柴油在低压油路内循环，并供应足够数量及一定的柴油给喷油泵。（2）类型：活塞式、膜片式、齿轮式和叶片式（3）活塞式由喷油泵凸轮轴上的偏心轮驱动，活塞将内腔隔为两部分，上为压油腔，下为吸油腔（两油腔间有旁通油道连接）。活塞上下运动，两油腔体积变化，压力变化，从而出油和吸油。第二十八页第二十九页，共33页。第二十九页第三十页，共33页。2.柴油