第 6 章 柴油機(jī)燃油供給系

1、12022-4-22第六章第六章 柴油機(jī)燃油供給系柴油機(jī)燃油供給系車用發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與原理車用發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與原理2022-4-222本章基本內(nèi)容本章基本內(nèi)容6.1 6.1 柴油機(jī)供給系概述柴油機(jī)供給系概述 6.2 6.2 柴油機(jī)燃燒室和噴油器柴油機(jī)燃燒室和噴油器6.3 6.3 噴油泵和調(diào)速器噴油泵和調(diào)速器6.4 6.4 電子控制燃油供給系電子控制燃油供給系 2022-4-2236.1 柴油機(jī)供給系概述柴油機(jī)供給系概述一一. . 機(jī)柴油機(jī)供給系與汽油機(jī)供給系的差別機(jī)柴油機(jī)供給系與汽油機(jī)供給系的差別u供油控制負(fù)荷，混合氣濃度變化很大；供油控制負(fù)荷，混合氣濃度變化很大；u噴油時(shí)刻決定著火、燃燒過(guò)程；噴油時(shí)

2、刻決定著火、燃燒過(guò)程；u混合時(shí)間短（混合時(shí)間短（15153535CACA），燃油高壓噴射，），燃油高壓噴射，組織空氣流動(dòng)方法加強(qiáng)混合；組織空氣流動(dòng)方法加強(qiáng)混合；u邊噴油，邊混合，邊燃燒，噴油器供油規(guī)律決邊噴油，邊混合，邊燃燒，噴油器供油規(guī)律決定了燃燒的放熱規(guī)律。定了燃燒的放熱規(guī)律。1. 1. 產(chǎn)生差別的原因產(chǎn)生差別的原因u混合方式混合方式u點(diǎn)火方式點(diǎn)火方式u功率控制方式功率控制方式2. 2. 柴油機(jī)供給系的特點(diǎn)柴油機(jī)供給系的特點(diǎn)2022-4-2243. 3. 改善混合氣形成的措施改善混合氣形成的措施u選用十六烷值較高的柴油，避免燃料積累過(guò)多；選用十六烷值較高的柴油，避免燃料積累過(guò)多； u較高的

3、壓縮比較高的壓縮比(151522)22)，提高壓縮終了的溫度；，提高壓縮終了的溫度；u噴油壓力足夠高；噴油壓力足夠高；u組織強(qiáng)烈的空氣運(yùn)動(dòng)。組織強(qiáng)烈的空氣運(yùn)動(dòng)。6.1 柴油機(jī)供給系概述柴油機(jī)供給系概述2022-4-2256.1 柴油機(jī)供給系概述柴油機(jī)供給系概述二二. . 柴油機(jī)供給系功用和組成柴油機(jī)供給系功用和組成1. 1. 功用功用u根據(jù)不同工況，定時(shí)定量地將具有一定壓力根據(jù)不同工況，定時(shí)定量地將具有一定壓力的柴油按所需的供油規(guī)律供入氣缸內(nèi)；的柴油按所需的供油規(guī)律供入氣缸內(nèi)；u混合燃燒；混合燃燒；u排除廢氣。排除廢氣。u燃料供給裝置；燃料供給裝置；u空氣供給裝置；空氣供給裝置；u混合氣形成裝

4、置；混合氣形成裝置；u廢氣排除裝置。廢氣排除裝置。2. 2. 組成組成2022-4-226統(tǒng)一式燃燒室統(tǒng)一式燃燒室分隔式燃燒室分隔式燃燒室型燃燒室型燃燒室球型燃燒室球型燃燒室渦流室渦流室預(yù)燃室預(yù)燃室6.2 燃燒室和噴油器燃燒室和噴油器一一. . 柴油機(jī)燃燒室柴油機(jī)燃燒室2022-4-2276.2 柴油機(jī)燃燒室和噴油器柴油機(jī)燃燒室和噴油器一一. . 柴油機(jī)燃燒室柴油機(jī)燃燒室1. 1. 統(tǒng)一式燃燒室（直噴式燃燒室）統(tǒng)一式燃燒室（直噴式燃燒室）u混合氣形成方式：空間混合；混合氣形成方式：空間混合；u進(jìn)氣渦流（螺旋氣道或切向氣道）；進(jìn)氣渦流（螺旋氣道或切向氣道）；u多孔噴油器（噴射壓力較高）。多孔噴油

5、器（噴射壓力較高）。（1 1）型燃燒室，活塞凹頂剖面呈型燃燒室，活塞凹頂剖面呈型型u結(jié)構(gòu)緊湊，散熱面積小，熱效率高，起動(dòng)容易；結(jié)構(gòu)緊湊，散熱面積小，熱效率高，起動(dòng)容易；u噴油壓力高，多孔噴油器容易堵塞；噴油壓力高，多孔噴油器容易堵塞；u著火延遲期形成的混合氣較多，工作粗暴。著火延遲期形成的混合氣較多，工作粗暴。特點(diǎn)：特點(diǎn)：2022-4-2286.2 柴油機(jī)燃燒室和噴油器柴油機(jī)燃燒室和噴油器u混合氣形成方式：油膜蒸發(fā)；混合氣形成方式：油膜蒸發(fā)；u進(jìn)氣渦流（螺旋氣道）；進(jìn)氣渦流（螺旋氣道）；u單孔或雙孔噴油器（噴射壓力較高）。單孔或雙孔噴油器（噴射壓力較高）。（2 2）球型燃燒室，活塞凹頂剖面呈球

6、型）球型燃燒室，活塞凹頂剖面呈球型u工作柔和，較高的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性；工作柔和，較高的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性；u起動(dòng)性較差（啟動(dòng)時(shí)油膜蒸發(fā)困難）。起動(dòng)性較差（啟動(dòng)時(shí)油膜蒸發(fā)困難）。特點(diǎn)：特點(diǎn)：2. 2. 分隔式燃燒室分隔式燃燒室u主燃燒室主燃燒室u副燃燒室副燃燒室（1 1）組成）組成2022-4-2296.2 柴油機(jī)燃燒室和噴油器柴油機(jī)燃燒室和噴油器（2 2）分類）分類（3 3）特點(diǎn)）特點(diǎn)u渦流室：占總?cè)紵胰莘e渦流室：占總?cè)紵胰莘e50508080，形成擠，形成擠壓渦流；壓渦流；u預(yù)燃室：占總?cè)紵胰莘e預(yù)燃室：占總?cè)紵胰莘e25254545。u混合氣形成靠強(qiáng)烈的空氣運(yùn)動(dòng)，噴油壓力不高，混合氣形成靠強(qiáng)烈

7、的空氣運(yùn)動(dòng)，噴油壓力不高，采用軸針式噴油器；采用軸針式噴油器；u燃燒室有主副之分，燃燒完全，壓力升高較緩燃燒室有主副之分，燃燒完全，壓力升高較緩和，工作平穩(wěn)，排氣污染??；和，工作平穩(wěn)，排氣污染??；u散熱面積大，流動(dòng)損失大，啟動(dòng)性差，油耗較散熱面積大，流動(dòng)損失大，啟動(dòng)性差，油耗較高。高。2022-4-22106.2 柴油機(jī)燃燒室和噴油器柴油機(jī)燃燒室和噴油器二二. . 噴油器噴油器1. 1. 功能功能u將柴油霧化成較細(xì)的顆粒，并將它們分布到燃燒室。將柴油霧化成較細(xì)的顆粒，并將它們分布到燃燒室。（1 1）孔式噴油器）孔式噴油器（2 2）軸針式噴油器）軸針式噴油器2. 2. 要求要求3. 3. 分類分

8、類u主要用于霧化質(zhì)量不高的分隔式燃燒室。主要用于霧化質(zhì)量不高的分隔式燃燒室。u一定的噴油壓力和射程，合適的噴油角度；停止一定的噴油壓力和射程，合適的噴油角度；停止噴油時(shí)刻迅速切斷供油。噴油時(shí)刻迅速切斷供油。u主燃燒室主要用于直噴式燃燒室，孔主燃燒室主要用于直噴式燃燒室，孔1 18 8個(gè)，個(gè)，孔徑孔徑0.150.150.6mm0.6mm。2022-4-22116.3 噴油泵和調(diào)速器噴油泵和調(diào)速器一一. . 概述概述1. 1. 噴油泵的要求噴油泵的要求u按柴油機(jī)的發(fā)火順序噴油；按柴油機(jī)的發(fā)火順序噴油；u各缸油量均勻、穩(wěn)定；各缸油量均勻、穩(wěn)定；u供油提前角相同；供油提前角相同；u供油開(kāi)始迅速，供油結(jié)

9、束干脆。供油開(kāi)始迅速，供油結(jié)束干脆。2. 2. 類型類型u柱塞式噴油泵（柱塞式噴油泵（A A型泵、型泵、P P型泵）型泵）u分配式噴油泵分配式噴油泵u泵噴嘴泵噴嘴u單體泵燃油系統(tǒng)單體泵燃油系統(tǒng)u蓄壓式燃油供給系統(tǒng)蓄壓式燃油供給系統(tǒng)2022-4-22126.3 噴油泵和調(diào)速器噴油泵和調(diào)速器二二. . 直列柱塞泵的組成和工作原理直列柱塞泵的組成和工作原理1. 1. 直列泵的組成直列泵的組成u供油提前角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)供油提前角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)u輸油泵輸油泵u調(diào)速器調(diào)速器u分泵分泵2. 2. 直列泵的工作原理直列泵的工作原理u柱塞偶件柱塞偶件u噴油量調(diào)節(jié)（噴油泵速度特性）噴油量調(diào)節(jié)（噴油泵速度特性）u出油閥偶件出油

10、閥偶件u驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（供油間隔角及供油提前角）驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（供油間隔角及供油提前角）2022-4-22136.3 噴油泵和調(diào)速器噴油泵和調(diào)速器三三. . 調(diào)速器調(diào)速器1. 1. 分類分類u機(jī)械式、液力式、氣動(dòng)式、電子式機(jī)械式、液力式、氣動(dòng)式、電子式（1 1）按執(zhí)行機(jī)構(gòu)分）按執(zhí)行機(jī)構(gòu)分（2 2）按轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍不同分）按轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍不同分2. 2. 單程式調(diào)速器單程式調(diào)速器u單程式、兩級(jí)式、全程式單程式、兩級(jí)式、全程式u只在一個(gè)轉(zhuǎn)速下起作用；只在一個(gè)轉(zhuǎn)速下起作用；u用于驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)、空氣壓縮機(jī)、離心泵等用途用于驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)、空氣壓縮機(jī)、離心泵等用途的柴油機(jī)的柴油機(jī)2022-4-22146.3 噴油泵和調(diào)速器噴

11、油泵和調(diào)速器三三. . 調(diào)速器調(diào)速器4. 4. 全程式調(diào)速器全程式調(diào)速器3. 3. 兩級(jí)式調(diào)速器兩級(jí)式調(diào)速器u穩(wěn)定柴油機(jī)怠速；穩(wěn)定柴油機(jī)怠速；u限制最高轉(zhuǎn)速；限制最高轉(zhuǎn)速；u用于普通的農(nóng)用柴油車。用于普通的農(nóng)用柴油車。u在每一個(gè)轉(zhuǎn)速都進(jìn)行調(diào)節(jié)；在每一個(gè)轉(zhuǎn)速都進(jìn)行調(diào)節(jié)；u用于城市車輛和越野車輛。用于城市車輛和越野車輛。5. 5. 兩級(jí)式速器應(yīng)用實(shí)例兩級(jí)式速器應(yīng)用實(shí)例2022-4-22156.3 噴油泵和調(diào)速器噴油泵和調(diào)速器四四. . 噴油提前角調(diào)節(jié)裝置噴油提前角調(diào)節(jié)裝置1. 1. 最佳噴油提前角最佳噴油提前角u在轉(zhuǎn)速和供油量一定的條件下，能獲得最大功率和在轉(zhuǎn)速和供油量一定的條件下，能獲得最大功率

12、和最小燃油消耗率的噴油提前角。最小燃油消耗率的噴油提前角。2. 2. 噴油提前角的調(diào)節(jié)方法噴油提前角的調(diào)節(jié)方法u通過(guò)噴油泵的聯(lián)軸節(jié)進(jìn)行預(yù)先的設(shè)定。通過(guò)噴油泵的聯(lián)軸節(jié)進(jìn)行預(yù)先的設(shè)定。（1 1）手動(dòng)預(yù)先調(diào)節(jié)）手動(dòng)預(yù)先調(diào)節(jié)（2 2）根據(jù)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)）根據(jù)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)u通過(guò)慣性機(jī)構(gòu)根據(jù)不同轉(zhuǎn)速對(duì)噴油量進(jìn)行自通過(guò)慣性機(jī)構(gòu)根據(jù)不同轉(zhuǎn)速對(duì)噴油量進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。動(dòng)調(diào)節(jié)。（3 3）根據(jù)噴油量進(jìn)行調(diào)節(jié)）根據(jù)噴油量進(jìn)行調(diào)節(jié)u通過(guò)在柱塞上加工雙螺旋槽來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)。通過(guò)在柱塞上加工雙螺旋槽來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)。2022-4-22166.4 電子控制燃油供給系電子控制燃油供給系一一. . 概述概述2. 2. 電子控制燃油供給系的分類（

13、按噴油量控制方法分）電子控制燃油供給系的分類（按噴油量控制方法分）1. 1. 柴油機(jī)然后供給系的發(fā)展柴油機(jī)然后供給系的發(fā)展u直列泵、可變預(yù)行程直列泵直列泵、可變預(yù)行程直列泵u轉(zhuǎn)子式噴油泵轉(zhuǎn)子式噴油泵u泵噴嘴（泵噴嘴（EUIEUI、UISUIS）u單體泵（單體泵（EUPEUP、UPS)UPS)u共軌系統(tǒng)共軌系統(tǒng) CRSCRSu位置控制式燃油噴射系統(tǒng)位置控制式燃油噴射系統(tǒng)u時(shí)間控制式燃油噴射系統(tǒng)時(shí)間控制式燃油噴射系統(tǒng)u壓力壓力時(shí)間控制式燃油噴射系統(tǒng)時(shí)間控制式燃油噴射系統(tǒng)2022-4-22176.4 電子控制燃油供給系電子控制燃油供給系2. 2. 工作特點(diǎn)工作特點(diǎn)u用比例電磁鐵來(lái)控制直列泵供油齒桿的

14、位置，實(shí)用比例電磁鐵來(lái)控制直列泵供油齒桿的位置，實(shí)現(xiàn)對(duì)柴油機(jī)噴油量的調(diào)節(jié)現(xiàn)對(duì)柴油機(jī)噴油量的調(diào)節(jié)“電子調(diào)速器電子調(diào)速器”。1. 1. 工作原理工作原理u各缸噴油量和噴油提前角與傳統(tǒng)直列泵相同，控各缸噴油量和噴油提前角與傳統(tǒng)直列泵相同，控制系統(tǒng)。無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)各缸噴油量的單獨(dú)調(diào)制系統(tǒng)。無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)各缸噴油量的單獨(dú)調(diào)整。整。3. 3. 控制模式控制模式u轉(zhuǎn)矩控制模式轉(zhuǎn)矩控制模式兩級(jí)式調(diào)速；兩級(jí)式調(diào)速；u轉(zhuǎn)速控制模式轉(zhuǎn)速控制模式單程和全程式調(diào)速。單程和全程式調(diào)速。二二. . 直列泵電子控制燃油噴射系統(tǒng)直列泵電子控制燃油噴射系統(tǒng)2022-4-22186.4 電子控制燃油供給系電子控制燃油供給系2.

15、 2. 工作特點(diǎn)工作特點(diǎn)u供油量通過(guò)高速電磁閥的通電時(shí)間來(lái)控制，實(shí)現(xiàn)供油量通過(guò)高速電磁閥的通電時(shí)間來(lái)控制，實(shí)現(xiàn)不同轉(zhuǎn)速和扭矩條件下的噴油量和噴油提前角。不同轉(zhuǎn)速和扭矩條件下的噴油量和噴油提前角。1. 1. 工作原理工作原理u各缸噴油量和噴油提前角可以單獨(dú)調(diào)節(jié)；各缸噴油量和噴油提前角可以單獨(dú)調(diào)節(jié)；u噴油量和通電時(shí)間不是比例關(guān)系；噴油量和通電時(shí)間不是比例關(guān)系；u噴油壓力和凸輪型線和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速有關(guān)；噴油壓力和凸輪型線和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速有關(guān)；u不能實(shí)現(xiàn)多次噴射。不能實(shí)現(xiàn)多次噴射。三三. . 時(shí)間控制式電子控制燃油噴射系統(tǒng)時(shí)間控制式電子控制燃油噴射系統(tǒng)2022-4-22196.4 電子控制燃油供給系電子控制燃

16、油供給系3. 3. 電控泵噴嘴燃油噴射系統(tǒng)電控泵噴嘴燃油噴射系統(tǒng)三三. . 時(shí)間控制式電子控制燃油噴射系統(tǒng)時(shí)間控制式電子控制燃油噴射系統(tǒng)2022-4-22206.4 電子控制燃油供給系電子控制燃油供給系4. 4. 電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)三三. . 時(shí)間控制式電子控制燃油噴射系統(tǒng)時(shí)間控制式電子控制燃油噴射系統(tǒng)2022-4-22216.4 電子控制燃油供給系電子控制燃油供給系5. 5. 雙電磁閥燃油噴射系統(tǒng)雙電磁閥燃油噴射系統(tǒng)三三. . 時(shí)間控制式電子控制燃油噴射系統(tǒng)時(shí)間控制式電子控制燃油噴射系統(tǒng)噴油器單體泵NCV閥SV閥高壓油管2022-4-22226.4 電子控制燃油供給

17、系電子控制燃油供給系2. 2. 分類分類u通過(guò)控制噴射壓力和噴射時(shí)間來(lái)控制噴油提前角、通過(guò)控制噴射壓力和噴射時(shí)間來(lái)控制噴油提前角、噴油次數(shù)和噴油量。噴油次數(shù)和噴油量。1. 1. 工作原理工作原理u蓄壓式共軌系統(tǒng)蓄壓式共軌系統(tǒng)u液壓式共軌系統(tǒng)液壓式共軌系統(tǒng)u高壓共軌系統(tǒng)高壓共軌系統(tǒng)3. 3. 工作特點(diǎn)工作特點(diǎn)u噴油壓力不受發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的影響；噴油壓力不受發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的影響；u可以實(shí)現(xiàn)多次噴射；可以實(shí)現(xiàn)多次噴射；u供油量過(guò)大造成軌壓波動(dòng)，造成噴油誤差。供油量過(guò)大造成軌壓波動(dòng)，造成噴油誤差。四四. . 時(shí)間時(shí)間壓力控制式電子控制燃油噴射系統(tǒng)壓力控制式電子控制燃油噴射系統(tǒng)2022-4-22236.4 電子

18、控制燃油供給系電子控制燃油供給系4. 4. 高壓共軌高壓共軌四四. . 時(shí)間時(shí)間壓力控制式電子控制燃油噴射系統(tǒng)壓力控制式電子控制燃油噴射系統(tǒng)（1 1）工作原理）工作原理2022-4-22246.4 電子控制燃油供給系電子控制燃油供給系四四. . 時(shí)間時(shí)間壓力控制式電子控制燃油噴射系統(tǒng)壓力控制式電子控制燃油噴射系統(tǒng)2022-4-22252022-4-22262022-4-22276.4 電子控制燃油供給系電子控制燃油供給系4. 4. 高壓共軌高壓共軌四四. . 時(shí)間時(shí)間壓力控制式電子控制燃油噴射系統(tǒng)壓力控制式電子控制燃油噴射系統(tǒng)（2 2）控制策略）控制策略u(píng)共軌壓力的控制策略共軌壓力的控制策略u(píng)

19、噴油量控制策略噴油量控制策略u(píng)噴油時(shí)刻控制策略噴油時(shí)刻控制策略u(píng)噴油速率控制策略噴油速率控制策略2022-4-2228燃空比云圖燃空比云圖 雙卷流燃燒室 燃空比 形燃燒室2022-4-2229圖圖4-1 螺旋型進(jìn)氣道和切向進(jìn)氣道螺旋型進(jìn)氣道和切向進(jìn)氣道a）螺旋型進(jìn)氣道 b）切向進(jìn)氣道2022-4-2230圖圖43 柱塞式噴油泵柴油供給系統(tǒng)柱塞式噴油泵柴油供給系統(tǒng) 1柴油箱；2油水分離器；3輸油泵；4供油提前角；5柱塞式噴油泵；6柴油濾清器；7回油管；8高壓油管；9噴油器2022-4-2231圖圖44 統(tǒng)一式柴油機(jī)燃燒室統(tǒng)一式柴油機(jī)燃燒室2022-4-2232圖圖45 分隔式柴油機(jī)燃燒室分隔式柴

20、油機(jī)燃燒室2022-4-2233圖圖4 46 6 孔式噴油器構(gòu)造孔式噴油器構(gòu)造1回油管接頭；2回油管墊片；3調(diào)壓螺釘護(hù)螺母；4、6墊片；5調(diào)壓螺釘；7調(diào)壓彈簧；8頂桿；9噴油器體；10噴油嘴擰緊螺母；11針閥；12針閥體；13墊塊；14定位銷；15進(jìn)油管接頭保護(hù)帽；墊；16進(jìn)油管接頭；17噴油器慮芯；18進(jìn)油管接頭襯墊；19保護(hù)套2022-4-2234圖圖4 47 7 孔式噴油器噴油嘴的結(jié)構(gòu)形式孔式噴油器噴油嘴的結(jié)構(gòu)形式a) 短型 b) 長(zhǎng)型1針閥；2針閥體；3承壓錐面；4密封錐面；5噴孔；6壓力室；7進(jìn)油道2022-4-2235圖圖4 47 7 軸針式噴油器噴油嘴的結(jié)構(gòu)形式軸針式噴油器噴油嘴的結(jié)構(gòu)形式a) 圓柱形軸針 b) 截錐形軸針1針閥；2針閥體；3承壓錐面；4壓力室；5密封錐面；6軸針2022-4-22362022-4-2237圖圖48 A型噴油泵結(jié)構(gòu)型噴油泵結(jié)構(gòu)1齒圈 2供油量調(diào)節(jié)齒桿 3出油閥彈簧 4出油閥彈簧 5出油閥 6燃油分配器 7柱塞套 8低壓油腔 9定位螺釘 10柱塞 11齒圈夾緊螺釘 12油量調(diào)節(jié)套筒 13、15上下柱塞彈簧座 1