柴油機供給系的工作原理市公開課一等獎省賽課獲獎?wù)n件

學(xué)習(xí)情境1傳統(tǒng)柴油機故障診療與檢修

淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車工程系2月柴油機供給系的工作原理第1頁主要教學(xué)內(nèi)容：1.柴油機供給系工作原理2.噴油泵總成拆裝與調(diào)試3.噴油器拆裝與調(diào)試4.柴油機輔助裝置拆裝與檢修5.柴油機供給系故障診療與排除柴油機供給系的工作原理第2頁1.1柴油機供給系工作原理

柴油機供給系的工作原理第3頁主要教學(xué)內(nèi)容：1.柴油機基本工作原理2.柴油性能認(rèn)識及選取3.柴油機供給系基本工作原理4.柴油機可燃混合氣形成5.柴油機燃燒室柴油機供給系的工作原理第4頁1.1.1柴油機基本工作原理

柴油機供給系的工作原理第5頁柴油機特點：1、工作原理上特點氣缸內(nèi)混合，壓燃式著火，邊噴邊混邊燃燒，壓縮比大。2、熱效率高，功率大，油耗低，故障少。3、排氣污染小。4、起動困難，噪音大，轉(zhuǎn)速低，煙塵污染大。5、質(zhì)量大，制造成本高，維修費用高。柴油機供給系的工作原理第6頁四行程柴油機工作原理

柴油機供給系的工作原理第7頁汽油機和柴油機工作過程比較

柴油機供給系的工作原理第8頁

二行程柴油機工作原理

柴油機供給系的工作原理第9頁我國柴油發(fā)動機企業(yè)銷量排名（前20家）

柴油機供給系的工作原理第10頁中國柴油機企業(yè)完美收官整年，我國車用柴油機產(chǎn)銷分別達(dá)393.6萬臺和399萬臺，產(chǎn)銷量雙雙突破歷史紀(jì)錄。與重卡行業(yè)一樣，在柴油機行業(yè)集中度也比較高，產(chǎn)銷量前10名企業(yè)共計銷售柴油機343萬臺，占行業(yè)比重為85.92%。前5家企業(yè)整年共計銷售柴油機243萬臺，占行業(yè)比重60.87%。其中，玉柴、一汽、濰柴分別以年銷量75.5萬臺、53.5萬臺和44.7萬臺位居前三，所占市場份額為43.49%。柴油機供給系的工作原理第11頁1.1.2柴油性能認(rèn)識及選取

柴油機供給系的工作原理第12頁一、柴油成份

1、柴油分類柴油機供給系的工作原理第13頁我國柴油細(xì)分及應(yīng)用：我國柴油主要分為餾分型和殘渣型兩類。餾分型柴油機燃料即為輕柴油和車用柴油，前者適合用于轎車、汽車、拖拉機、內(nèi)燃機車、工程機械、船舶和發(fā)電機組等壓燃式發(fā)動機；后者主要用于壓燃式柴油發(fā)動機汽車。殘渣型柴油機燃料當(dāng)前主要用于船用大功率、低速柴油機，故又稱為船用殘渣燃料油。柴油機供給系的工作原理第14頁（1）車用柴油尤其是轎車用柴油，必須使用十六烷值在50以上、硫含量低于500ppm、氧化安定性不高于2.5mg/100ml柴油。車用汽油為透明液體，普通為白色，氣味較大，比水輕，易揮發(fā)，易燃易爆。柴油機供給系的工作原理第15頁（2）輕柴油十六烷值僅在45，硫含量要求不高于ppm，所以，無法滿足柴油轎車行駛要求。輕柴油顏色為淺黃色或微紅色，氣味較大，易燃易爆。當(dāng)前國內(nèi)加油站銷售柴油多數(shù)是輕柴油。中國石化在北京、廣州等城市已經(jīng)開始供給車用柴油。柴油機供給系的工作原理第16頁2、輕柴油餾分輕柴油是在270-350℃溫度范圍內(nèi)從石油中提煉出來，是由87%碳，12.6%氫和0.4%氧組成茶黃色液體碳?xì)浠衔铩２裼蜋C供給系的工作原理第17頁二、柴油性能指標(biāo)（1）燃燒性（2）低溫流動性（3）蒸發(fā)性（4）黏度（5）腐蝕性（6）安定性（7）清潔性柴油機供給系的工作原理第18頁1、燃燒性（抗爆性）柴油燃燒性指柴油在燃燒時工作穩(wěn)定性。影響柴油機爆震原因較多，其中柴油著火性（或稱發(fā)怒性）是主要原因之一。柴油機供給系的工作原理第19頁評價指標(biāo)有：十六烷值、自燃點（1）十六烷值——十六烷值是表示柴油在發(fā)動機中著火性能一個約定量值。（2）自燃點——指能使柴油自行著火燃燒溫度。柴油機供給系的工作原理第20頁對柴油燃燒性要求：要求輕質(zhì)柴油和車用柴油有良好燃燒后性，十六烷值適宜，自燃點低，燃燒完全，發(fā)動機工作穩(wěn)定性好，不發(fā)生爆震現(xiàn)象，能發(fā)揮應(yīng)有功率。柴油機供給系的工作原理第21頁部分燃油閃點和自燃點

油品閃點自燃點汽油＜28℃510~530℃煤油28~45℃380~425℃輕柴油45~120℃350~380℃重柴油＞120℃300~330℃柴油機供給系的工作原理第22頁2、低溫流動性低溫流動性指柴油在低溫條件下所含有一定流動性狀態(tài)性能。若低溫流動性好，則能確保柴油在低溫條件下可靠地噴入汽缸；若低溫流動性差，則汽車在低溫條件下使用時，會因柴油失去流動性而中止供油，造成汽車無法行駛。柴油機供給系的工作原理第23頁評價指標(biāo)有：凝點、濁點、冷凝點

（1）凝點（或稱凝固點）——指在要求條件下，柴油冷卻到液面不能移動時最高溫度。（2）冷濾點——指在要求條件下，柴油不能以20ml/min流量經(jīng)過一定規(guī)格過濾器最高溫度。柴油機供給系的工作原理第24頁3、蒸發(fā)性蒸發(fā)性指柴油由液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)性能。柴油機供給系的工作原理第25頁評價指標(biāo)有：餾程、閃點（1）餾程——與汽油略有不一樣，車用柴油餾程主要用50%、90%和95%回收溫度評價。（2）閃點——將可燃性液體在專門儀器和要求條件下加熱，其蒸氣與空氣形成混合氣與火焰接觸，發(fā)生瞬間閃火最低溫度。柴油機供給系的工作原理第26頁4、黏度黏度是確保車用柴油正常輸送、霧化、燃燒及油泵潤滑主要質(zhì)量指標(biāo)，黏度關(guān)系到發(fā)動機供油系統(tǒng)（濾清器、油泵、噴嘴）正常工作。柴油機供給系的工作原理第27頁輕柴油和車用柴油對黏度質(zhì)量要求：

黏度適宜，即含有良好流動性，以確保高壓油泵潤滑油和噴油霧化質(zhì)量，利于形成良好混合氣。柴油機供給系的工作原理第28頁評價指標(biāo)有：動力黏度、運動黏度動力黏度與運動黏度之間有簡單換算關(guān)系，車用柴油黏度用運動黏度評價。（1）動力黏度——表示柴油在一定剪切應(yīng)力下流動時內(nèi)摩擦力量度。（2）運動黏度——表示柴油在重力作用下流動時內(nèi)摩擦力量度。柴油機供給系的工作原理第29頁5、腐蝕性柴油中硫燃燒后生成物對發(fā)動機含有強烈腐蝕性，還嚴(yán)重污染環(huán)境。評價指標(biāo)有：硫含量、硫酸硫含量、酸度、銅片腐蝕、水溶性酸或堿。柴油機供給系的工作原理第30頁6、安定性柴油在運輸、貯存和使用過程中保持顏色、組成和使用性能不變能力。評價指標(biāo)有：催速安定性沉渣、碘值、實際膠質(zhì)、10%蒸余物殘?zhí)俊２裼蜋C供給系的工作原理第31頁7、清潔性柴油機供給系主要部件對柴油清潔程度要求極高。評價指標(biāo)有：灰分、水分和機械雜質(zhì)。柴油機供給系的工作原理第32頁三、柴油牌號及選取1、柴油牌號我國生產(chǎn)柴油按柴油凝點來劃分柴油牌號。6月12日，我國正式公布《車用柴油標(biāo)準(zhǔn)》GB19147-2009代替《車用柴油標(biāo)準(zhǔn)》GB19147-2003，新標(biāo)準(zhǔn)于年1月1日起在全國執(zhí)行。該標(biāo)準(zhǔn)將車用柴油按凝點劃分為5號、0號、-10號、-20號、-35號和-50號共6個牌號。柴油牌號↓→柴油凝點↓→柴油價格↑。柴油機供給系的工作原理第33頁《車用汽油》國家標(biāo)準(zhǔn)《車用汽油》國家標(biāo)準(zhǔn)GB17930-2006已于12月公布，當(dāng)前我企業(yè)已收到正式文本，新標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求按時間劃分二個階段（國Ⅱ、國Ⅲ），當(dāng)前除三大城市外，《車用汽油》均執(zhí)行第Ⅱ階段技術(shù)要求和對應(yīng)試驗方法（國Ⅱ），到年12月31日起實施第Ⅲ階段技術(shù)要求和試驗方法（國Ⅲ）。該標(biāo)準(zhǔn)將車用汽油按辛烷值劃分為90號、93號、97號共3個牌號。汽油牌號↑→辛烷值↑→汽油價格↑。柴油機供給系的工作原理第34頁瘋漲油價

柴油機供給系的工作原理第35頁我國再一次上調(diào)成品油價格

柴油機供給系的工作原理第36頁2月20日調(diào)價燃油價格

柴油機供給系的工作原理第37頁2、柴油選取柴油選取標(biāo)準(zhǔn)——按季節(jié)或地域環(huán)境溫度來選擇。所選取柴油牌號普通比環(huán)境溫度低5-10℃左右。依據(jù)GB19147-標(biāo)準(zhǔn)要求，選取車用柴油牌號應(yīng)遵照以下標(biāo)準(zhǔn)：5號輕柴油適合用于風(fēng)險率為10%最低氣溫在8℃以上地域使用；0號輕柴油適合用于風(fēng)險率為10%最低氣溫在4℃以上地域使用；－10號輕柴油適合用于風(fēng)險率為10%最低氣溫在－5℃以上地域使用；－20號輕柴油適合用于風(fēng)險率為10%最低氣溫在－14℃以上地域使用；－35號輕柴油適合用于風(fēng)險率為10%最低氣溫在－29℃以上地域使用；－50號輕柴油適合用于風(fēng)險率為10%最低氣溫在－44℃以上地域使用。柴油機供給系的工作原理第38頁四、柴油使用1、柴油使用注意事項（1）柴油在儲存、運輸、使用中應(yīng)注意嚴(yán)防混入機械雜質(zhì)和水分。（2）柴油儲存容器、加注工具、柴油機供給系統(tǒng)應(yīng)定時清洗，保持清潔。（3）不一樣牌號柴油不能混合使用。（4）在低溫條件下使用柴油機可采取以下辦法：1）使用低牌號柴油。2）采取預(yù)熱柴油機供給系統(tǒng)方法預(yù)防柴油凝固。3）往高凝點柴油中摻入20%~40%燈用煤油。絕不可向柴油中摻入汽油。4）向進(jìn)氣管內(nèi)噴入起動液幫助起動。柴油機供給系的工作原理第39頁2、汽車節(jié)油技術(shù)與路徑（1）對汽車進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)1）提升壓縮比。2）改進(jìn)進(jìn)、排氣系統(tǒng)。3）采取電控柴油噴射技術(shù)。4）閉缸節(jié)油技術(shù)。5）減輕汽車整備質(zhì)量。（2）提升汽車技術(shù)情況——提升維修質(zhì)量（3）提升駕駛員駕駛技術(shù)預(yù)熱保溫、中速行駛、腳輕手快、合理滑行、正確制動。（4）加強管理柴油機供給系的工作原理第40頁1.1.3柴油機供給系基本工作原理

柴油機供給系的工作原理第41頁1、柴油機供給系功用按柴油機工作循環(huán)及各種工況要求，將清潔柴油定時、定壓、定量并以一定噴油質(zhì)量噴入燃燒室，與空氣進(jìn)行快速而良好地混合、燃燒，并將燃燒后產(chǎn)生廢氣排入大氣。柴油機供給系的工作原理第42頁2、柴油機供給系基本組成

柴油機供給系的工作原理第43頁柴油機供給系四大組成部分：（1）柴油供給部分——柴油箱、輸油泵、柴油濾清器、噴油泵、噴油器、油管等。（2）空氣供給部分——空氣濾清器、進(jìn)氣管道、增壓器等。（3）可燃混合氣形成裝置——燃燒室。（4）廢氣排出部分——排氣管道、消聲器等。柴油機供給系的工作原理第44頁3、柴油機供給系工作過程

柴油機供給系的工作原理第45頁幾個注意點：（1）區(qū)分高、低壓油路。低壓油路：柴油箱→噴油泵，p=0.15-0.30Mpa。高壓油路：噴油泵→噴油器，p＞10Mpa以上。（2）多出柴油回流。（3）柴油濾清器普通有兩級或兩級以上。（4）確保各氣缸供油一致性。柴油機供給系的工作原理第46頁柴油機供給系工作過程

柴油機供給系的工作原理第47頁1.1.4柴油機可燃混合氣形成1、柴油機可燃混合氣形成特點（1）混合空間小，混合時間極短。（2）柴油粘度大，蒸發(fā)性差，不易霧化，不利于混合氣形成。（3）混合氣成份不均勻，混合氣濃度改變范圍很大。（4）邊噴邊混邊燃燒，混合氣成份不停改變。（5）混合氣形成方式與燃燒室型式和形狀相關(guān)。柴油機供給系的工作原理第48頁2、對可燃混合氣形成基本要求（1）過量空氣系數(shù)α＞1。（2）柴油霧滴噴射均勻細(xì)小，射程足夠。確?？扇蓟旌蠚馊紵焖偻耆?。柴油機供給系的工作原理第49頁3、影響可燃混合氣形成質(zhì)量原因（1）可燃混合氣濃度。（2）可燃混合氣均勻度。1）柴油噴射質(zhì)量——供油系統(tǒng)決定。2）氣流擾動形式——燃燒室型式?jīng)Q定。柴油機供給系的工作原理第50頁4、可燃混合氣形成方式（1）空間霧化混合方式（2）油膜蒸發(fā)混合方式柴油機供給系的工作原理第51頁空間霧化混合方式形成過程——將柴油噴射到燃燒室空間，形成霧狀混合物，再在空間蒸發(fā)形成混合氣。要求——使柴油高度霧化，并與燃燒室形狀相配合，并利用燃燒室中空氣運動促進(jìn)混合。柴油機供給系的工作原理第52頁油束特征要求：對噴霧錐角、射程、霧化質(zhì)量有一定要求。柴油機供給系的工作原理第53頁產(chǎn)生空氣擾動：產(chǎn)生進(jìn)氣渦流和擠壓渦流。柴油機供給系的工作原理第54頁油膜蒸發(fā)混合方式形成過程——將柴油噴射到燃燒室壁面上形成油膜，油膜在燃燒室內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)氣流和壁面熱能作用下，逐層蒸發(fā)，并與空氣均勻混合。要求——采取球形燃燒室。柴油機供給系的工作原理第55頁油膜形成和氣體分離運動

柴油機供給系的工作原理第56頁復(fù)合式混合方式形成過程——將空間霧化混合燃燒和油膜蒸發(fā)混合燃燒混合使用，低速時以空間霧化混合為主，高速時以油膜蒸發(fā)混合為主。要求——采取U形燃燒室。柴油機供給系的工作原理第57頁注意點：當(dāng)前，多數(shù)柴油機以空間霧化混合為主，僅球形燃燒室以油膜蒸發(fā)混合為主。柴油機供給系的工作原理第58頁5、柴油機燃燒過程備燃期I速燃期II緩燃期III后燃期IVO——泵油始點A——噴油始點B——燃燒始點C——最高壓力點D——最高溫度點E——燃燒終點柴油機供給系的工作原理第59頁柴油機燃燒過程特點：（1）工作粗暴。（2）排氣冒煙多。（3）噪音大。柴油機供給系的工作原理第60頁1.1.5柴油機燃燒室1、對柴油機燃燒室要求因為柴油機可燃混合氣形成和燃燒是在燃燒室內(nèi)進(jìn)行，燃燒室形狀對可燃混合氣形成和燃燒好壞有直接影響，所以，必須制成特殊要求柴油機燃燒室。2、柴油機燃燒室設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)按混合氣空間混合方式設(shè)計。柴油機供給系的工作原理第61頁3、柴油機燃燒室類型

柴油機供給系的工作原理第62頁

柴油機供給系的工作原理第63頁一、直接噴射式燃燒室結(jié)構(gòu)特點——燃燒室布置在活塞頂部，燃燒室容積集中于氣缸之中，且大部分集于活塞頂上凹坑內(nèi)。柴油機供給系的工作原理第64頁類型：

柴油機供給系的工作原理第65頁（一）ω型燃燒室

柴油機供給系的工作原理第66頁

1、結(jié)構(gòu)特點——ω形凹坑，螺旋進(jìn)氣道，燃燒室底部有凸尖。柴油機供給系的工作原理第67頁2、混合氣形成方式——空間霧化混合方式。優(yōu)點——形狀簡單，結(jié)構(gòu)緊湊，起動性好，熱損失少，熱效率高，經(jīng)濟性很好。缺點——工作粗暴，噴射壓力高，噴孔易堵塞。

3、應(yīng)用——135系列柴油機。柴油機供給系的工作原理第68頁（二）四角型燃燒室

柴油機供給系的工作原理第69頁1、結(jié)構(gòu)特點（1）燃燒室底部是ω形，上不逐步過渡為四方形。（2）四方形四角為圓角。（3）噴射時，四個噴孔對著燃燒室四個角噴油。柴油機供給系的工作原理第70頁2、混合氣形成方式——空間霧化混合方式。3、優(yōu)點（1）混合氣形成質(zhì)量好。（2）燃燒完全。（3）排氣凈化性好。柴油機供給系的工作原理第71頁（三）球型燃燒室

柴油機供給系的工作原理第72頁1、結(jié)構(gòu)特點（1）活塞頂部凹坑表面輪廓呈球形。（2）氣缸蓋內(nèi)采取強渦流螺旋進(jìn)氣道。（3）柴油順氣流或靠近于燃燒室切線方向噴入燃燒室。（4）燃燒室底部較薄。（5）進(jìn)氣管上多安裝加熱裝置。柴油機供給系的工作原理第73頁2、混合氣形成方式——油膜蒸發(fā)混合方式。

柴油機供給系的工作原理第74頁3、工作特點（1）工作柔和，噪聲小。（2）混合充分，燃燒完全。（3）能適應(yīng)各種不一樣著火性能燃料。（4）起動困難。（5）低負(fù)荷時，排氣污染大。（6）噴油壓力要求高。4、應(yīng)用——90系列、495A型柴油機。柴油機供給系的工作原理第75頁（四）U型燃燒室

柴油機供給系的工作原理第76頁1、結(jié)構(gòu)特點（1）活塞頂部凹坑表面輪廓呈U形。（2）柴油噴射方向基本與進(jìn)氣渦流方向垂直。柴油機供給系的工作原理第77頁2、混合氣形成方式——空間霧化和油膜蒸發(fā)相結(jié)合復(fù)合混合方式。3、工作特點（1）高、低速轉(zhuǎn)速適應(yīng)性很好。（2）對噴油壓力要求較低。（3）對增壓適應(yīng)性差。4、應(yīng)用——105系列柴油機。柴油機供給系的工作原理第78頁二、分開式燃燒室1、結(jié)構(gòu)特點——燃燒室布置在活塞頂部，燃燒室容積集中于氣缸之中，且大部分集于活塞頂上凹坑內(nèi)。柴油機供給系的工作原理第79頁2、工作特點（1）燃燒柔和，最高暴發(fā)壓力小。（2）轉(zhuǎn)速范圍廣。（3）噪聲低，污染小。（4）噴油系統(tǒng)工作可靠，維修保養(yǎng)要求不高。3、應(yīng)用——缸徑小于100mm小型高速柴油機。柴油機供給系的工作原理第80頁4、類型

柴油機供給系的工作原理第81頁（一）渦流室式燃燒室

柴油機供給系的工作原理第82頁1、結(jié)構(gòu)特點（1）球形渦流室位于氣缸蓋內(nèi)，氣缸內(nèi)為主燃燒室。（渦流室容積占燃燒室總?cè)莘e50%~80%）（2）主、副燃燒室之間用一個或幾個與渦流室相切大面積通道相同。（3）噴油器和電熱塞安裝在渦流室內(nèi)，柴油沿渦流方向噴入。（4）渦流室上半部和冷卻水接觸，下部制有保溫鑲塊。（5）活塞頂部多制有導(dǎo)流槽或分流凹坑。柴油機供給系的工作原理第83頁2、混合氣形成特點——空間霧化混合方式。利用強烈定向渦流混合和燃燒，利用二次渦流