《汽車構(gòu)造》第五章柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng).ppt

第 5章 柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng) 概 述 5.1 柴油機(jī)混合氣的形成、燃燒與燃燒室 5.2 噴油泵 5.3 主要內(nèi)容 噴油器 5.4 調(diào)速器 5.5 柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng) 5.6 5.1 概 述 5.1.1 柴油機(jī)燃料供給系的功用及要求 功用： 柴油機(jī)燃料供給系的功用是貯存、濾清和輸送柴油，并 按柴油機(jī)各種不同工況的要求定量、定壓噴入燃燒室，使其與空 氣迅速而良好地混合和燃燒，最后將廢氣排入大氣。 要 求： （ 1）各缸的供油要準(zhǔn)確、均勻和穩(wěn)定。 （ 2）在柴油機(jī)的 4個(gè)工作循環(huán)的準(zhǔn)確時(shí)刻開始 將燃油噴入汽缸，且在一定時(shí)間內(nèi)噴完。 （ 3）保證柴油得到良好的霧化。 （ 4）有合適的空氣渦流。 5.1.2 柴油機(jī)燃料供給系的組成 柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng)由低壓油路（柴油箱、輸油泵、柴油濾 清器及低壓油管）、高壓油路（噴油泵、高壓油管、噴油器）和 調(diào)節(jié)系統(tǒng)（離心式調(diào)速器、自動(dòng)供油提前器）組成。 5.2 柴油機(jī)混合氣的形成、燃燒與燃燒室 5.2.1 柴油機(jī)混合氣的形成方式 柴油機(jī)混合氣的形成方式分為 空間霧化混合方式 油膜蒸發(fā)混合方式 復(fù)合式混合方式 5.2.2 柴油機(jī)混合氣的形成與燃燒 1.備燃期： A-B 2.速燃期： B-C 3.緩燃期： C-D D點(diǎn)為溫度最高點(diǎn)： 2000-2500K 4.后燃期： D-E 5.2.3 柴油機(jī)燃燒室 直接噴射式燃燒室： 又稱統(tǒng)一式燃燒室。常見結(jié) 構(gòu)有 型燃燒室、四角形燃 燒室和球型燃燒室。 分開式燃燒室： 由主燃燒室和副燃燒室組成。常 見型式有渦流室式燃燒室和預(yù)燃 室式燃燒室。 1.直接噴射式燃燒室 1） 形燃燒室 優(yōu)點(diǎn)： 形狀簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)緊湊，燃 燒室與水套接觸面積小，散熱 少，可減少熱損失，熱效率高， 經(jīng)濟(jì)性較好。 缺點(diǎn)： 工作粗暴，制造困難，噴 孔易堵。 螺旋進(jìn)氣道空氣渦流運(yùn)動(dòng) 型燃燒室 2）四角形燃燒室 1 螺旋進(jìn)氣道； 2 噴油器； 3 四角形燃燒室； S 渦流 3）球形燃燒室 優(yōu)點(diǎn)： 工作柔和，噪音 小，又叫輕聲發(fā)動(dòng)機(jī)。 缺點(diǎn)： 起動(dòng)困難，螺旋 形進(jìn)氣道，結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 制造困難。 2.分開式燃燒室 1）預(yù)燃室式燃燒室 優(yōu)點(diǎn)： 對(duì)噴油的霧化質(zhì)量要 求不高，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，燃燒 噪音小。 缺點(diǎn)： 流動(dòng)損失和散熱損失 大，經(jīng)濟(jì)性較差，起動(dòng)性 也較差，為保證冷起動(dòng)， 多裝有電熱塞。 2）渦流室式燃燒室 優(yōu)點(diǎn)： 工作柔和，空氣利 用率較高。 缺點(diǎn)： 熱損失大，經(jīng)濟(jì)性 差，起動(dòng)困難 。 5.3 噴油泵 噴油泵的功用是定時(shí)、定量地向噴油器輸送高壓燃油 。 5.3.1 柱塞式噴油泵 1.柱塞式噴油泵的結(jié)構(gòu) 柱塞式噴油泵由分泵、油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、泵體 4部分組成，下面分別對(duì)各部分的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。 1）分泵 分 泵 的 結(jié) 構(gòu) 1 出油閥座； 2 切槽； 3 減壓帶； 4 出油閥； 5 出油閥彈簧； 6 出油閥壓緊螺母； 7 減容器； 8 低壓密封墊圈； 9 上殼體（泵體）； 10 高壓密封墊圈 ； 11 低壓進(jìn)油室 ； 12 柱塞套筒定位螺釘； 13 柱塞套筒； 14 柱塞； 15 柱塞回位彈簧； 16 彈簧座； 17 調(diào)節(jié)臂 2）油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) （ 1）撥叉式油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 撥叉式油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 1 供油拉桿； 2 調(diào)節(jié)叉； 3 調(diào)節(jié)臂； 4 襯套 （ 2）齒桿式油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 齒桿式油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 1 柱塞； 2 傳動(dòng)套； 3 齒扇； 4 齒桿； 5 柱塞套筒 3）驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由噴油泵的凸輪軸和滾輪體等傳動(dòng)件組成 。 噴油泵的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（四沖程） 1 曲軸的正時(shí)齒輪； 2 配氣機(jī)構(gòu)的正時(shí)齒輪； 3 噴油泵的正時(shí)齒輪； 4 噴油泵凸輪軸； 5 分泵 ； 6 配氣機(jī)構(gòu)的軸； 7 配氣機(jī)構(gòu)； 8 曲軸 （ 1）凸輪軸 （ 2）滾輪體 滾輪體的功用是變凸輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為自身的直線往復(fù)運(yùn) 動(dòng)，推動(dòng)柱塞上行供油。它分為調(diào)整墊塊式和調(diào)整螺釘式兩 種形式。 調(diào)整墊塊式滾輪體的結(jié)構(gòu) 1 墊塊； 2 滾輪； 3 襯套； 4 滾輪軸； 5 滾輪架 調(diào)整螺釘式滾輪體結(jié)構(gòu) 1 滾輪軸； 2 滾輪； 3 滾輪架； 4 鎖緊螺母； 5 調(diào)整螺釘 2.柱塞式噴油泵的工作原理 柱塞式噴油泵的工作原理示意圖 1 柱塞； 2 柱塞套； 3 斜槽； 4 油孔； 5 出油閥座； 6 出油閥； 7 出油閥彈簧 5.3.2 轉(zhuǎn)子分配式噴油泵 1.徑向壓縮式分配泵 2.軸向壓縮式分配泵 1）軸向壓縮式分配泵的結(jié)構(gòu) 2）軸向壓縮式分配泵的工作過程 分配柱塞向左移動(dòng)，低壓柴油經(jīng)進(jìn)油道、柱塞套上 的進(jìn)油孔被吸入柱塞腔和中心油孔內(nèi) 。 （ 1）進(jìn)油過程 （ 2）泵油過程 分配柱塞向右移動(dòng)， 在進(jìn)油槽轉(zhuǎn)過進(jìn)油孔的同時(shí)， 分配柱塞將進(jìn)油孔封住，這 時(shí)分配柱塞腔內(nèi)的柴油開始 增壓。當(dāng)分配柱塞右腔的柴 油壓力足夠高時(shí)，分配柱塞 正好右移到將燃油分配孔與 某缸進(jìn)油道相通。于是，高 壓柴油從分配柱塞腔經(jīng)中心 油孔、燃油分配孔、出油孔 進(jìn)入分配油道，頂開該缸的 出油閥噴入該缸燃燒室。 （ 3）停油過程 分配柱塞右移至最右 端時(shí)，分配塞柱塞上的泄 油孔移出油量調(diào)節(jié)套筒并 與噴油泵體內(nèi)腔相通，分 配柱塞右腔、中心油孔和 分配油道的油壓下降，于 是高壓柴油從分配柱塞腔 經(jīng)中心油孔和泄油孔流進(jìn) 噴油泵體內(nèi)腔，停止供油。 5.4 噴油器 功用： 將噴油泵供給的高壓柴油霧化成較細(xì)的顆粒，噴射到燃 燒室特定的部位，與空氣混合形成良好的可燃混合氣。 要求： 1）有一定的噴射壓力和射程。 2）合適的噴注錐角，良好的霧化質(zhì)量。 3）噴油終了迅速停油，無滴漏現(xiàn)象。 分類： 開式噴油器 和 閉式噴油器 閉式噴油器分為： 孔式噴油器 和 軸針式噴油器 5.4.1 孔式噴油器 結(jié)構(gòu)： 針閥 針閥體 針閥偶件 頂桿 調(diào)壓彈簧 回油管接頭 5.4.2 軸針式噴油器 軸針式噴油器的結(jié)構(gòu) 1 針閥體； 2 噴油器體； 3 頂桿； 4 調(diào)壓彈簧； 5 回油管螺栓； 6 調(diào)壓螺釘護(hù)帽； 7 調(diào)壓螺釘； 8 墊圈； 9 濾芯； 10 進(jìn)油管接頭； 11 緊固螺套； 12 針閥 5.5 調(diào)速器 柴油機(jī)中常用的調(diào)速 器按其功用可分為 兩速式調(diào)速器 （又稱為兩極式調(diào)速器） 全速式調(diào)速器 （又稱為全制式、全程式調(diào)速器） 5.5.1 兩速式調(diào)速器 1.組成 2.工作原理 1）起動(dòng)工況及怠速的控制 起動(dòng)工況及怠速的控制 1 起動(dòng)彈簧； 2 浮動(dòng)杠桿； 3 調(diào)速?gòu)椈桑?4 飛塊； 5 滑套； 6 怠速?gòu)椈桑?7 支承杠桿； 8 張力杠桿； 9 導(dǎo)動(dòng)杠桿； 10 控制杠桿； 11 油量調(diào)節(jié)齒條 2）正常工作工況 正常工作工況 1 張力杠桿； 2 控制杠桿； 3 偏心軸； 4 支承杠桿； 5 怠速?gòu)椈桑?6 滑套； 7 飛塊； 8 調(diào)速?gòu)椈桑?3）最高轉(zhuǎn)速的控制 最高轉(zhuǎn)速的控制 1 張力杠桿； 2 滑套； 3 飛塊； 4 調(diào)速?gòu)椈桑?5 油量調(diào)節(jié)齒條 1.組成 5.5.2 全速式調(diào)速器 2.工作原理 1）起動(dòng)工況 l 飛塊； 2 滑套； 3 起動(dòng)杠桿； 4 油量控制滑套； 5 柱塞； 6 起動(dòng)簧片； 7 張力杠桿； 8 起動(dòng)怠速?gòu)椈桑?9 部分負(fù)荷彈簧； 10 調(diào)速?gòu)椈桑?11 怠速?gòu)椈桑?h 起動(dòng)時(shí)柱塞的有效行程 2）怠速工況 l 飛塊； 2 滑套； 3 起動(dòng)杠桿； 6 起動(dòng)簧片； 7 張力杠桿； 8 起動(dòng)怠速?gòu)椈?3）全負(fù)荷最高轉(zhuǎn)速工況 l 飛塊； 3 起動(dòng)杠桿； 4 柱塞； 7 張力杠桿； 9 部分負(fù)荷彈簧； 10 調(diào)速?gòu)椈桑?5.6 柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng) 5.6.1 柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)的組成及控制原理 柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)主要由傳感器、 ECU和執(zhí)行器 3部 分組成。 柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)控制原理圖 5.6.2 柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)的類型 柴油機(jī)電控燃油噴 射系統(tǒng)主要分為 電控直列泵式 電控分配泵式 共軌式 1.電控分配泵式噴射系統(tǒng) 日本電裝公司 ECD-V1電控分配泵噴射系統(tǒng)原理圖 2.電控直列泵式噴射系統(tǒng) PPVI系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 1 增量式凸輪軸角度編碼器； 2 凸輪； 3 簡(jiǎn)化式噴油泵； 4 低壓系統(tǒng)； 5 油管； 6 旁通溢流閥； 7 高速電磁鐵； 8 噴油器； 9 電子控制單元； 10 功率開關(guān)電路 3.共軌式電控噴射系統(tǒng) 所謂共軌式（公共軌道式）電控噴射系統(tǒng)，是指該 系統(tǒng)中有一條公共油管，用高壓（或中壓）輸油泵向共軌 （公共油道）中泵油，用電磁閥進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)并由壓力傳感 器反饋控制。 卡特公司 HEUI系統(tǒng)原理圖 共軌式電控噴射系統(tǒng)