柴油機供給系講課件

1、第六章 柴油機供給系第1頁，共36頁。知識點：柴油機供給系的組成及功用柴油機混合氣的形成柴油機燃燒室第2頁，共36頁。第一節(jié) 柴油機供給系的組成及燃料 柴油機工作原理與汽油機不同,采用高壓噴射方法。在壓縮行程接近結束時，將柴油噴入氣缸，直接在氣缸內(nèi)部形成混合氣，借缸內(nèi)空氣的高溫自行發(fā)火燃燒。因此，柴油機供給系組成、構造與汽油機有很大區(qū)別。 柴油機供給系擔負柴油供給和空氣供給以及可燃混合氣的形成、燃燒和廢氣的排出的任務。 第3頁，共36頁。燃油供給裝置：柴油箱、輸油泵、柴油濾清器、噴油泵、噴油器等。 空氣供給裝置：空氣濾清器、進氣管。 混合氣形成裝置：燃燒室。 廢氣排出裝置：排氣管、排氣消聲器1

2、、組成第4頁，共36頁。供給路線圖第5頁，共36頁。2柴油 柴油是在533-623k的溫度范圍內(nèi)，從石油中提煉出的碳氫化合物，含碳87%，氫12.6%和氧0.4%。柴油機的使用性能指標 :發(fā)火性、蒸發(fā)性、粘度、凝點 柴油按凝點分為10，0，-10，-20，-35五個牌號，其凝點分別不高于10，0，-10,-20,-35。其代號分別為RCZ-10，RC-0，RC-10，RC-20，RC-35，R和C是燃和柴字的漢語拼音字頭，凝點在0以上的則在-前加上Z字，選用時，號數(shù)應比實際氣溫低510。 第6頁，共36頁。第二節(jié) 可燃混合氣的形成、燃燒及燃燒室1可燃混合氣的形成與燃燒 (1)柴油機混合氣的形成

3、 柴油機在進氣行程中進入氣缸的是純空氣，在壓縮行程接近終了時，由噴油器將已加壓的柴油以霧化的形式噴入燃燒室，經(jīng)過極短的物理和化學準備過程與進入氣缸的空氣混合形成可燃混合氣(2)改進混合氣形成條件的措施選用十六烷值較高發(fā)火性較好的柴油，以使可燃混合氣迅速燃燒。采用較高的壓縮比，以提高氣缸內(nèi)的溫度，使柴油盡快揮發(fā)。提高噴油壓力，一般在10MPa以上，以利于柴油霧化。采用各式促進氣體運動的燃燒室和進氣道，以保證柴油與空氣的均勻混合。采用較大過量空氣系數(shù)(1.31.5)的可燃混合氣，以使柴油完全燃燒。采用適當?shù)膰娪吞崆?第7頁，共36頁。柴油機混合氣的燃燒過程 備燃期 不易過長速燃期迅速蒸發(fā)、混合、燃

4、燒緩燃期噴油結束后燃期壓力、溫度下降第8頁，共36頁。(3)柴油機混合氣的燃燒過程(1)備燃期（AB）：是指由噴油始點到燃燒始點之間的曲軸轉(zhuǎn)角。在此期間，噴入氣缸的霧狀柴油從氣缸內(nèi)的高溫空氣吸收熱量，逐漸蒸發(fā)、擴散，與空氣混合，并進行燃燒前的化學準備。備燃期不宜過長，否則會使發(fā)動機工作粗暴。(2)速燃期（BC）：是指從燃燒始點到氣缸內(nèi)的最大壓力點之間的曲軸轉(zhuǎn)角。從燃燒始點開始，火焰自火源迅速向各處傳播，使燃燒速度迅速增加，急劇放熱，導致燃燒室中溫度和壓力迅速上升，直至壓力最大點為止。在此期間，早已噴入或燃燒開始后陸續(xù)噴入的柴油在已燃氣體的高溫作用下，迅速蒸發(fā)、混合和燃燒。第9頁，共36頁。(3

5、)緩燃期（CD）：是從最高壓力點起到最高溫度點止的曲軸轉(zhuǎn)角。在此階段，開始燃燒很快，但由于氧氣減少，廢氣增多，燃燒條件不利，故燃燒越來越慢，但燃氣溫度卻能繼續(xù)升高到19732273K。緩燃期內(nèi)，通常噴油已結束。(4)后燃期（DE）：從最高溫度點起，燃燒在逐漸惡化的條件下于膨脹行程中緩慢進行直到停止。在此期間，壓力和溫度均降低。第10頁，共36頁。2燃燒室 （1）定義：當活塞到達上止點時，氣缸蓋和活塞頂組成的密閉空間稱為燃燒室。 （2）分類：分統(tǒng)一式燃燒室和分隔式燃燒室兩大類。 統(tǒng)一式燃燒室由凹頂活塞頂部與氣缸蓋底部所包圍的單一內(nèi)腔，幾乎全部容積都在活塞頂面上。燃油自噴油器直接噴射到燃燒室中，借

6、噴出油注的形狀和燃燒室形狀的匹配，以及燃燒室內(nèi)空氣渦流運動，迅速形成混合氣。所以又叫做直接噴射式燃燒室。 第11頁，共36頁。構造：缸蓋底面是平的，活塞頂部下凹（型、球型、四角型、U型） 第12頁，共36頁。燃燒室：第13頁，共36頁。分隔式燃燒室 分為兩個部分，主燃燒室位于活塞頂，而副燃燒室位于缸蓋上，主副燃燒室通過通道相同，噴油嘴位于副燃燒室內(nèi)。常見型式有渦流室燃燒室和預燃室燃燒室兩種。 （1）渦流燃燒室主副燃燒室之間通過狹窄的切向通道相通，空氣被擠入渦流室形成強烈有規(guī)則渦流運動，大部分柴油在渦流室內(nèi)燃燒，形成二次渦流混合燃燒（2）預燃燃燒室空氣被擠入預燃室產(chǎn)生無規(guī)則紊流，小部分柴油在預燃

7、室內(nèi)燃燒，產(chǎn)生二次紊流混合完全燃燒。第14頁，共36頁。第15頁，共36頁。（a）渦流燃燒室 （b）預燃燃燒室第16頁，共36頁。第三節(jié) 噴油器1功用、要求與型式 功用：噴油器將噴油泵供給的高壓柴油，以一定的壓力，呈霧狀噴入燃燒室。 要求：霧化均勻 具有一定的噴射壓力和射程，及合適的噴注錐角 斷油迅速、無滴漏現(xiàn)象 孔式噴油器型式：目前采用的噴油器都是閉式噴油器 軸針式噴油器第17頁，共36頁。1.噴油器體 2.調(diào)壓螺釘 3.調(diào)壓彈簧4.回油管螺栓 5.進油管接頭 6.濾芯 7.頂桿 8.針閥 9.針閥體2孔式噴油器（1）結構1）適用：統(tǒng)一式燃燒室2）結構第18頁，共36頁。第19頁，共36頁。

8、3軸針式噴油器結構：針閥 、針閥體、承壓錐面、壓力室、密封錐面、軸針與孔式相比，噴孔只有一個、較大，不易堵塞、易加工，噴油壓力較低，軸針較復雜，具有自潔作用。第20頁，共36頁。第21頁，共36頁。第四節(jié) 噴油泵噴油泵是柴油供給系中最重要的零件，它的性能和質(zhì)量對柴油機影響極大。 1功用、要求、型式 功用：提高柴油壓力，按照發(fā)動機的工作順序，負荷大小，定時定量地向噴油器輸送高壓柴油。 要求：（1）泵油壓力要保證噴射壓力和霧化質(zhì)量的要求。 （2）供油量應符合柴油機工作所需的精確數(shù)量。（3）保證按柴油機的工作順序，在規(guī)定的時間內(nèi)準確供油。 （4）供油量和供油時間可調(diào)正，并保證各缸供油均勻。 （5）供

9、油規(guī)律應保證柴油燃燒完全。 （6）供油開始和結束，動作敏捷，斷油干脆，避免滴油。 第22頁，共36頁。型式 ：車用柴油機的噴油泵按其工作原理不同可分為三類柱塞式噴油泵、噴油泵- 噴油器轉(zhuǎn)子分配式噴油泵 2柱塞泵的泵油原理 柱塞泵的泵油機構包括兩套精密偶件：柱塞+柱塞套構成柱塞偶件、出油閥和出油閥座構成出油閥偶件第23頁，共36頁。第24頁，共36頁。泵油原理 ： 工作時，在噴油泵凸輪軸上的凸輪與柱塞彈簧的作用下，迫使柱塞作上、下往復運動，從而完成泵油任務，泵油過程可分為以下三個階段(進油、供油、回油）。第25頁，共36頁。進油過程 當凸輪的凸起部分轉(zhuǎn)過去后，在彈簧力的作用下，柱塞向下運動，柱塞

10、上部空間（稱為泵油室）產(chǎn)生真空度，當柱塞上端面把柱塞套上的進油孔打開后，充滿在油泵上體油道內(nèi)的柴油經(jīng)油孔進入泵油室，柱塞運動到下止點，進油結束。 第26頁，共36頁。供油過程 當凸輪軸轉(zhuǎn)到凸輪的凸起部分頂起滾輪體時，柱塞彈簧被壓縮，柱塞向上運動，燃油受壓，一部分燃油經(jīng)油孔流回噴油泵上體油腔。當柱塞頂面遮住套筒上進油孔的上緣時，由于柱塞和套筒的配合間隙很?。?.0015-0.0025mm）使柱塞頂部的泵油室成為一個密封油腔，柱塞繼續(xù)上升，泵油室內(nèi)的油壓迅速升高，泵油壓力出油閥彈簧力+高壓油管剩余壓力時，推開出油閥，高壓柴油經(jīng)出油閥進入高壓油管，通過噴油器噴入燃燒室。 第27頁，共36頁?；赜瓦^程

11、 柱塞向上供油，當上行到柱塞上的斜槽（停供邊）與套筒上的回油孔相通時，泵油室低壓油路便與柱塞頭部的中孔和徑向孔及斜槽溝通，油壓驟然下降，出油閥在彈簧力的作用下迅速關閉，停止供油。此后柱塞還要上行，當凸輪的凸起部分轉(zhuǎn)過去后，在彈簧的作用下，柱塞又下行。此時便開始了下一個循環(huán)。 第28頁，共36頁。3. 國產(chǎn)系列柱塞式噴油泵 國產(chǎn)系列柱塞泵主要有A、B、P、Z和、號等系列。 國產(chǎn)系列噴油泵的工作原理和結構型式基本相同，以A型泵為例介紹柱塞式噴油泵的構造和工作原理。 柱塞泵由：分泵、油量調(diào)節(jié)機構、傳動機構和泵體四大部分組成。(1)分泵分泵是帶有一幅柱塞偶件的泵油機構，分泵的數(shù)目與發(fā)動機的缸數(shù)相等。每

12、個氣缸都有一個分泵，各缸的分泵結構尺寸完全一樣。 第29頁，共36頁。分泵的主要零件有柱塞偶件，柱塞彈簧，彈簧下座、出油閥偶件，出油閥彈簧，減容器，出油閥壓緊座等。 第30頁，共36頁。 （2）油量調(diào)節(jié)機構 油量調(diào)節(jié)機構是根據(jù)柴油機負荷和轉(zhuǎn)速的變化相應改變噴油泵的供油量，多缸機還要注意各缸供油均勻性的調(diào)整。 A型泵采用齒桿式油量調(diào)節(jié)機構，另外，還有一種撥叉拉桿式油量調(diào)節(jié)機構。第31頁，共36頁。第32頁，共36頁。第33頁，共36頁。 （3）傳動機構 傳動機構由凸輪軸和滾輪體總成組成。 噴油泵凸輪軸是曲軸通過齒輪驅(qū)動的，曲軸轉(zhuǎn)兩圈，各缸噴油一次，凸輪軸只需轉(zhuǎn)一圈就噴油一次。 第34頁，共36頁。第五節(jié) 調(diào)速器作用：隨柴油機負荷的變化自動調(diào)節(jié)噴油泵的油量，自動改變柴油機轉(zhuǎn)速，使柴油機穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的裝置。用來防止柴油機飛車（轉(zhuǎn)速過高）和熄火（轉(zhuǎn)速過低） 。不使用調(diào)速器的情況實驗表明：在某一較高轉(zhuǎn)速時，負荷降低一點，轉(zhuǎn)速n會更大，柴油機便導致飛車，排氣管冒黑煙，發(fā)動機過熱等故障。反之， 負荷稍有提高，柴油機轉(zhuǎn)速便下降很大，甚至熄火。第35頁，共3