第六章柴油机燃料供给系统构造与维修

第六章柴油机燃料供给系统构造与维修1第1页，课件共84页，创作于2023年2月

第六章柴油机燃料供给系统构造第2页，课件共84页，创作于2023年2月说明：柴油机的着火方式与混合气形成方式柴油机在气缸内形成混合气，在压缩终了时将燃油喷入气缸，与空气压缩混合后，在一定条件下（3.5mpa～4.5mpa、750～1000K）形成火焰中心开始自燃。一、混合气形成的特点1.柴油粘度大，不易蒸发与雾化（必须高压雾状喷入气缸）；2.混合气形成的时间短（15°～35°曲轴转角）；3.在浓度上分布不均，柴油机不能很好地利用空气（空燃比α=20）；第六章柴油机燃料供给系统构造第一节概述第3页，课件共84页，创作于2023年2月二、优点1.热效率高；柴油机为30%~40%，汽油机为20%~30%。2.经济性好；3.工作可靠性高，故障少（无点火系、油路系统比较精密）；4.污染程度较轻。三、柴油1.使用性能发火性—柴油的自燃能力，由十六烷值评定。2.按凝点规定柴油的标号，如10、0、-10、-20、-35、-50。第六章柴油机燃料供给系统构造第一节概述第4页，课件共84页，创作于2023年2月四、系统的组成（一）直列柱塞式喷油泵供油系统1-喷油器、2-调速器、3-油箱、4-油水分离器、5-输油泵、6-喷油提前器、7-滤清器、8-高压油管9-低压油管、10-回油管）第六章柴油机燃料供给系统构造第一节概述第5页，课件共84页，创作于2023年2月

由四大部分组成：1.燃料供给装置2.空气供给装置3.混合气形成系统4.废气排出系统图柱塞式喷油泵燃油供给系统第六章柴油机燃料供给系统构造第一节概述第6页，课件共84页，创作于2023年2月（二）分配式喷油泵供油系统柴油机燃油系统包括分配式喷油泵、喷油器和调速器等主要部件及柴油箱、输油泵、油水分离器、柴油滤清器、喷油提前器和高、低压油管等辅助装置。第六章柴油机燃料供给系统构造第一节概述第7页，课件共84页，创作于2023年2月五、系统的功用按工况要求定时、定序、定量及定压喷油。定序—按发火顺序喷油。定时—每缸压缩上止点前喷油。定量---按发动机的工况供油。定压---以一定的压力供油。第六章柴油机燃料供给系统构造第一节概述第8页，课件共84页，创作于2023年2月六、燃烧室燃烧室的好坏直接影响混合气的品质及燃烧质量。类型：统一式（直喷式）与分隔式燃烧室两类。（一）统一式（直接喷射式）结构：由凹形活塞顶、气缸盖、气缸垫构成的单一腔体。第六章柴油机燃料供给系统构造第一节概述第9页，课件共84页，创作于2023年2月（一）统一式（直接喷射式）1.ω型燃烧室（可形成较强的进气涡流、高压多孔喷油）2.球形4.浅盆形5.挤流口形

第六章柴油机燃料供给系统构造第一节概述第10页，课件共84页，创作于2023年2月（二）分隔式燃烧室结构特点：孔道主燃烧室（活塞顶）+副燃烧室（缸盖）类型（根据通道结构的不同及形成涡流的差别分）：有涡流室式和预燃室式两种。

第六章柴油机燃料供给系统构造第一节概述第11页，课件共84页，创作于2023年2月类型（根据通道结构不同及形成涡流的差别分）1.涡流室式在涡流室内形成非常强烈的涡流，这样可以在较低的喷油压力下快速形成混合气。第六章柴油机燃料供给系统构造第一节概述第12页，课件共84页，创作于2023年2月2.预燃室式在预燃室内形成混合气，小部分在预燃室内燃烧，升压升温后从预燃室内喷出。特点：工作平稳、噪声小，缸内温度低，喷油压力低。第六章柴油机燃料供给系统构造第一节概述第13页，课件共84页，创作于2023年2月作用：以一定的压力、雾状形式将燃油喷入燃烧室。要求：足够的喷油压力与射程；合适的喷油锥角和雾化质量；理想的喷油特性,以及关闭迅速不漏油。一、孔式喷油器多用于统一式燃烧室。1.结构形式短型：针阀部分较短。长型：喷油嘴较长，用于热负荷较大的柴油机。第二节喷油器第14页，课件共84页，创作于2023年2月一、孔式喷油器多用于统一式燃烧室。1.结构形式短型：针阀部分较短。长型：喷油嘴较长，用于热负荷较大的柴油机。第二节喷油器

第15页，课件共84页，创作于2023年2月一、孔式2.结构孔数：1～8个。孔径：喷油器0.2～0.5mm。喷油压力：17.0～20.0Mpa组成：针阀、针阀体、顶杆、调压组件等。特点：针阀与喷油嘴为精密配合偶件，不可互换。3.工作过程第二节喷油器第16页，课件共84页，创作于2023年2月3.工作过程第二节喷油器第17页，课件共84页，创作于2023年2月二、轴针式1.结构形式（按喷嘴分）A.圆拄形B.截锥形2.结构参数喷嘴直径1.0~3.0mm，喷雾锥角4°~6°。3.特点尺寸精度低、易加工；不易积碳、堵塞；工作可靠。用于分隔式燃烧室。第二节喷油器第18页，课件共84页，创作于2023年2月

喷油器第二节喷油器第19页，课件共84页，创作于2023年2月喷油泵的组成喷油泵主要由泵油机构、油量调节机构、驱动机构和泵体等几大部分组成。

第三节喷油泵图喷油泵总体结构类型：A.柱塞泵；B.转子分配式（体积小、质量轻、使用方便）；C.喷油泵—喷油器。第20页，课件共84页，创作于2023年2月一、柱塞式油泵1.作用定压、定量、定时、定序向喷油器供油。2.要求

A.按作功顺序供油；B.各缸供油量均匀；C.各缸供油提前角一致，停油迅速彻底。喷油泵总体结构第三节喷油泵第21页，课件共84页，创作于2023年2月一、柱塞泵1.柱塞泵的结构柱塞式喷油泵由分泵、油量调节机构、驱动机构、泵体四部分组成。第三节喷油泵第22页，课件共84页，创作于2023年2月一、柱塞泵①分泵主要由柱塞副、出油阀组成。②油量调节机构作用为执行驾驶员的指令，转动柱塞改变分泵的供油量。类型：拨叉式和齿杆式两种。第三节喷油泵第23页，课件共84页，创作于2023年2月A.齿杆式油量调节机构B.拨叉式油量调节机构第三节喷油泵第24页，课件共84页，创作于2023年2月A.齿杆式油量调节机构油量调节机构的装配标记、弹性齿杆限位器（防冒烟限位）B.拨叉式油量调节机构第三节喷油泵第25页，课件共84页，创作于2023年2月A.齿杆式油量调节机构第三节喷油泵第26页，课件共84页，创作于2023年2月③分泵驱动机构由凸轮轴和滚轮体组成。曲轴与凸轮轴之间的传动比为:ί=2/1A.凸轮轴B.滚轮体传动件第三节喷油泵第27页，课件共84页，创作于2023年2月2.喷油泵的工作原理①进油、压油与回油过程②柱塞副偶件③柱塞的行程A.全行程h(对应凸轮升程)。上止点下止点h第三节喷油泵第28页，课件共84页，创作于2023年2月柱塞泵进油、压油和回油工作过程分析第三节喷油泵第29页，课件共84页，创作于2023年2月柱塞泵进油、压油和回油工作过程分析③回油过程①进油过程②压油过程第三节喷油泵第30页，课件共84页，创作于2023年2月2.喷油泵的工作原理B.有效行程hg

柱塞泵开始压油至压油结束所对应的柱塞行程。C.改变有效行程的大小可以改变供油量的多少。第三节喷油泵第31页，课件共84页，创作于2023年2月3.供油定时的调整供油定时：喷油泵的开始供油的时刻，以供油提前角表示。供油提前角：喷油泵开始供油时，曲柄与上止点之间的夹角称为供油提前角。Φ上止点下止点第三节喷油泵图：喷油泵的开始供油时图：供油提前角第32页，课件共84页，创作于2023年2月3.供油定时的调整喷油泵供油定时的调整用喷油提前器来调整。第三节喷油泵第33页，课件共84页，创作于2023年2月4.分泵的出油阀结构：由出油阀座、出油阀减压带、切槽等构成。作用：①防止燃油倒流；②防止喷油后滴油（“管胀油缩”现象、“管缩油胀”现象）；③防止喷油前滴油。第三节喷油泵第34页，课件共84页，创作于2023年2月分配式喷油泵简称分配泵，有转子式和单柱塞式两大类。分配泵与柱塞式喷油泵相比，有许多特点：1)分配泵结构简单，零件少，体积小，质量轻，使用中故障少，容易维修。2)分配泵精密偶件加工精度高，供油均匀性好，因此不需要进行各缸供油量和供油定时的调节。3)分配泵的运动件靠喷油泵体内的柴油进行润滑和冷却，因此，对柴油的清洁度要求很高。第三节喷油泵VE型柱塞式分配泵第35页，课件共84页，创作于2023年2月二、VE型（柱塞泵）分配泵

VE泵的组成１.输油泵２.高压泵３.调速器４.操纵机构５.传动与驱动装置６.供油提前角自动调节装置第三节喷油泵图VE型（柱塞式）分配泵第36页，课件共84页，创作于2023年2月二、VE型喷油泵VE泵的组成1.输油泵2.高压泵3.调速器4.操纵机构5.传动与驱动装置6.供油提前角自动调节装置第三节喷油泵VE型柱塞式分配泵第37页，课件共84页，创作于2023年2月二、VE型喷油泵1.驱动机构当驱动轴旋转时，用平面凸轮盘上的传动销带动分配柱塞。平面凸轮盘与分配柱塞同步旋转，凸轮盘还带动分配柱塞在柱塞套内作往复运动。往复运动使柴油增压，旋转运动进行柴油分配。

第三节喷油泵VE型柱塞式分配泵第38页，课件共84页，创作于2023年2月二、VE型喷油泵1.驱动机构当驱动轴旋转时，用平面凸轮盘上的传动销带动分配柱塞。平面凸轮盘与分配柱塞同步旋转，凸轮盘还带动分配柱塞在柱塞套内作往复运动。往复运动使柴油增压，旋转运动进行柴油分配。

第三节喷油泵VE型柱塞式分配泵第39页，课件共84页，创作于2023年2月二、VE型喷油泵2.二级滑片式输油泵作用：将柴油输往VE型喷油泵内。第三节喷油泵VE型柱塞式分配泵图叶片式输油泵第40页，课件共84页，创作于2023年2月二、VE型喷油泵3.高压分配泵分配柱塞上还加工有燃油分配孔、数目与气缸数相同的进油槽。柱塞套上有一个进油孔和数目与气缸数相同的分配油道，每个分配油道都连接一个出油阀和一个喷油器。

第三节喷油泵VE型柱塞式分配泵第41页，课件共84页，创作于2023年2月二、VE型喷油泵3.高压分配泵分配柱塞上还加工有燃油分配孔、数目与气缸数相同的进油槽。柱塞套上有一个进油孔和数目与气缸数相同的分配油道，每个分配油道都连接一个出油阀和一个喷油器。

第三节喷油泵VE型柱塞式分配泵第42页，课件共84页，创作于2023年2月二、VE型喷油泵4.VE型泵的工作过程（1）进油过程；（2）喷油过程；（3）停油过程；（4）压力平衡过程。第三节喷油泵第43页，课件共84页，创作于2023年2月二、VE型喷油泵5.电磁式断油阀

（1）ST位置

；（2）ON位置

；（3）OFF位置，断油。第三节喷油泵电磁式断油阀的结构原理第44页，课件共84页，创作于2023年2月柱塞式喷油泵（直列泵）第三节喷油泵VE型柱塞式分配泵第45页，课件共84页，创作于2023年2月

分配式喷油泵（VE泵）第三节喷油泵VE型柱塞式分配泵第46页，课件共84页，创作于2023年2月二、VE型喷油泵6.供油提前角自动调节器

说明：与汽油发动机相同，柴油机必须随工况的变化，调节供油提前角。（1）结构

第三节喷油泵图液压式喷油提前器第47页，课件共84页，创作于2023年2月二、VE型喷油泵6.供油提前角自动调节器

（2）自动调节过程

第三节喷油泵a.当柴油机转速降低时，输油泵的油压降低，活塞右移，传力销逆时针摆动，供油提前角减小。

b.当转速升高时，输油泵的油压增加，活塞左移，传力销逆时针摆动，供油提前角增大。

第48页，课件共84页，创作于2023年2月

分配式喷油泵（VE泵）第三节喷油泵VE型柱塞式分配泵第49页，课件共84页，创作于2023年2月说明：1.柴油机是一种不稳定型发动机，必须装调速器以稳定和调整发动机的转速。分析：高速运行时，转速提高，使供油量自动增加，从而发动机的转速进一步提高，如此循环往复出现“飞车”现象。在低速运行时，转速降低，使供油量自动减少，从而发动机的转速进一步降低，如此循环往复出现“熄火”现象。第四节调速器第50页，课件共84页，创作于2023年2月2.调速器的作用在负荷变化时，自动增减供油量，以稳定发动机转速。第四节调速器离心式调速器示意图第51页，课件共84页，创作于2023年2月一、分类1.按调速功能分有两速式和全程式两种类型。2.按工作原理分有机械离心式、气动式、液压式和复合式（机械气动复合、机械液压复合）四类。

第四节调速器第52页，课件共84页，创作于2023年2月二、RQ型两速式调速器作用：限制高速，稳定怠速。1.结构由调速手柄、调速杠杆、导向销、调速套筒、角形杠杆及离心机构组成。2.工作过程①起动工况操纵手柄，供给极浓的混合气。

第四节调速器第53页，课件共84页，创作于2023年2月②怠速工况操纵手柄，使供油齿杆处于怠速位。调速过程分析：A.转速下降时增油加速；B.转速过高时减油减速。

停车起动第四节调速器第54页，课件共84页，创作于2023年2月②怠速工况调速过程分析：A.转速下降时增油加速B.转速过高时减油减速第四节调速器第55页，课件共84页，创作于2023年2月③正常工作状态（nD﹤n﹤nmaX）A.怠速弹簧被压死B.n﹤nmaX故离心飞快无法克服弹簧张力向外移动，调速器不起作用。

第四节调速器第56页，课件共84页，创作于2023年2月④限制最高转速nmaXA.操作手柄被置于全负荷位。B.限速过程当n﹥[nmaX]时，飞锤外移，减少供油，使发动机的转速下降，防止飞车发生。第四节调速器第57页，课件共84页，创作于2023年2月3.调速杠杆比由滑快所分调速杠杆为n与m两段，两段长度之比n/m为调速杠杆比。n/m之比值，随操纵手柄的位置变化，故称为可变杠杆比调速器。比值n/m在怠速时较小，约为n/m=1.35/1。第四节调速器第58页，课件共84页，创作于2023年2月4.附加装置A.怠速稳定弹簧对调节齿杆起缓冲和限位的作用，使怠速运转更加稳定。第四节调速器第59页，课件共84页，创作于2023年2月4.附加装置B.转矩稳定装置结构：如图示。作用：缓冲高速时供油齿杆的振动，减少转矩的波动幅度，使发动机运转平稳。工作过程：特点：减少供油齿杆的频凡移动或振动，从而减少转矩的波动。第四节调速器第60页，课件共84页，创作于2023年2月四.全速式调速器1.作用稳定转速。2.结构由调速手柄、调速杠杆、导向销、调速套筒、角形杠杆及离心机构组成。

（a）（b）图全速调速器的工作原理

第四节调速器第61页，课件共84页，创作于2023年2月一、输油泵1.结构介绍机械活塞式输油泵由机械活塞油泵总成、进出油阀、手油泵总成等构成。第五节燃料供给系辅助装置第62页，课件共84页，创作于2023年2月机

械

活

塞

输

油

泵

总

成第五节燃料供给系辅助装置第63页，课件共84页，创作于2023年2月一、输油泵2.工作原理①进油过程②输油过程③输油量的自动调节最大泵油量是3～4倍的柴油发动机的需用量。活塞的上移范围为0～2e。故泵油量可根据需用量自动调节。④手泵油

第五节燃料供给系辅助装置第64页，课件共84页，创作于2023年2月二、喷油提前调节装置

供油提前角Φ的大小对柴油机的工作性能影响很大，必须根据发动机的工况加以调整，用喷油提前器来调整。第五节燃料供给系辅助装置图供油提前角自动调节器第65页，课件共84页，创作于2023年2月二、喷油提前调节装置

1.供油正时（喷油正时）按发动机作功顺序，在每缸压缩上止点前正确供油。2.喷油泵的供油时刻以供油提前角Φ表示。供油提前角Φ的大小对柴油机的工作性能影响很大，必须根据发动机的工况加以调整。第五节燃料供给系辅助装置第66页，课件共84页，创作于2023年2月3.驱动机构曲轴正时轮—喷油泵凸轮轴正时轮联轴器——喷油提前器——凸轮轴第五节燃料供给系辅助装置第67页，课件共84页，创作于2023年2月驱动机构：曲轴正时轮、喷油泵凸轮轴正时轮、联轴器、喷油提前器和凸轮轴第五节燃料供给系辅助装置第68页，课件共84页，创作于2023年2月4.供油提前角Φ的大小直喷式约为28°～35°；分隔式约为15°～20°自动调节量为：0°～10°。5.喷油提前器①结构

1.主动盘销2.主动盘3.从动盘4.弹簧5.飞快第五节燃料供给系辅助装置第69页，课件共84页，创作于2023年2月各构件的联接关系：主动盘与飞块绞销联结，从动盘与飞块滚子压靠联结，从动盘驱动凸轮轴。（主动盘内圆面与从动盘外圆面动配合）。第五节燃料供给系辅助装置第70页，课件共84页，创作于2023年2月2.工作原理n＞neFC（离心作用）飞快张开从动盘相对向前转动供油提前角增大。自动调节量为：0°~10°

第五节燃料供给系辅助装置第71页，课件共84页，创作于2023年2月二、柴油滤清器1.类型A、单级式B、双联式即一级粗滤器、二级为细滤器。滤芯材料：单级多为纸制滤芯。细滤为航空毛毡或纺绸滤芯。2.特点①纸制滤芯具有流量大、阻力小、滤请效率高、使用寿命长、抗水能力强的优良性能。②有的滤请器盖上装有限压阀，当低压回路的油压达到0.15MPa时即开启，使柴油流回油箱。③质量小、体积小、成本低和不需要清洗，应用广泛。第五章柴油机的燃油系统第六节辅助装置第72页，课件共84页，创作于2023年2月二、柴油滤清器3.几种特殊结构①放气螺钉抽动手油泵，可排除低压油路中的气体。②溢流阀p≥0.15Mpa时，阀开启，低压油回油。③行驶3000KM后应排污，设有放污螺塞。第五章柴油机的燃油系统第六节辅助装置第73页，课件共84页，创作于2023年2月一、柴油机电控燃油喷射系统的优点1.具有多功能的自动调节性能。2.部件安装、连接方便，提高了维修性。3.重量轻、尺寸小，提高了柴油机的紧凑性。4.具有自诊断、检测功能。

二、控制原理1.组成由传感器、电控单元（ECU）和执行器组成。2.控制原理第五节柴油机电控燃油喷射系统控制喷油量传感器电控单元（ECU）执行器喷油正时第74页，课件共84页，创作于2023年2月三、分类根据喷油量的控制方式分类：

1.位置控制系统

位置控制系统的特点是在原有的柱塞式喷油泵、分配喷油泵及泵—喷油器的基础上进行改造，并加装电子控制系统，以得到对喷油的控制。它是目前商业化最高的一种产品。2.时间控制系统（共轨式电控喷射系统

）利用高速电磁阀控制高压柴油的导通，在一般情况下，电磁阀关闭，执行喷油；电磁阀打开，喷油结束。喷油正时取决于电磁阀关闭时刻，喷油量则取决于电磁阀关闭持续时间的长短。第五节柴油机电控燃油喷射系统

图位置控制

图时间控制第75页，课件共84页，创作于2023年2月四、直列柱塞泵电控系统主要装用了直流电动机式电子调速器

与正时控制器。用电子调速器实现对喷油量的控制；用正时控制器来对喷油正时进行控制；

第五节柴油机电控燃油喷射系统

图直列泵电控喷射系统原理示意图设有油量调节拉杆（或齿条）位置传感器和正时传感器，对喷油量和喷油正时的控制均采用闭环控制方式，达到控制最佳的喷油量和喷油时刻。第76页，课件共84页，创作于2023年2月五、电控分配式喷油泵（ECD—V1电控分配泵

）主要装用了电子调速器

与正时控制器。用电子调速器实现对喷油量的控制；液压式供油提前器增加了供油时间控制阀1，来对喷油正时进行控制；

第五节柴油机电控燃油喷射系统

图电控分配式喷油泵原理示意图第77页，课件共84页，创作于2023年2月五、电控分配式喷油泵（ECD—V1电控分配泵

）2.供油量的控制第五节柴油机电控燃油喷射系统图电控分配式喷油泵原理示意图控制喷油量传感器电控单元（ECU）执行器供油量控制电磁阀

供油量调节套筒位置传感器信号进行反馈修正第78页，课件共84页，创作于2023年2月五、电控分配式喷油泵（ECD—V1电控分配泵

）3.怠速转速的控制第五节柴油机电控燃油喷射系统

图电控分配式喷油泵原理示意图控制喷油量传感器电控单元（ECU）供油量控制电磁阀

(执行器)加速踏板位置传感器等

第79页，课件共84页，创作于2023年2月五、电控分配式喷油泵（ECD—V1电控分配泵

）4.供油正时的