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12023/2/2第六章
柴油機(jī)燃油供給系車用發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與原理2023/2/22本章基本內(nèi)容§6.1柴油機(jī)供給系概述§6.2柴油機(jī)燃燒室和噴油器§6.3噴油泵和調(diào)速器§6.4電子控制燃油供給系
2023/2/23§6.1柴油機(jī)供給系概述一.機(jī)柴油機(jī)供給系與汽油機(jī)供給系的差別供油控制負(fù)荷,混合氣濃度變化很大;噴油時(shí)刻決定著火、燃燒過程;混合時(shí)間短(15~35oCA),燃油高壓噴射,組織空氣流動(dòng)方法加強(qiáng)混合;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。1.產(chǎn)生差別的原因混合方式點(diǎn)火方式功率控制方式2.柴油機(jī)供給系的特點(diǎn)2023/2/243.改善混合氣形成的措施選用十六烷值較高的柴油,避免燃料積累過多;較高的壓縮比(ε=15~22),提高壓縮終了的溫度;噴油壓力足夠高;組織強(qiáng)烈的空氣運(yùn)動(dòng)?!?.1柴油機(jī)供給系概述2023/2/25§6.1柴油機(jī)供給系概述二.柴油機(jī)供給系功用和組成1.功用根據(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);混合燃燒;排除廢氣。燃料供給裝置;空氣供給裝置;混合氣形成裝置;廢氣排除裝置。2.組成2023/2/26統(tǒng)一式燃燒室分隔式燃燒室ω型燃燒室球型燃燒室渦流室預(yù)燃室§6.2燃燒室和噴油器一.柴油機(jī)燃燒室2023/2/27§6.2柴油機(jī)燃燒室和噴油器一.柴油機(jī)燃燒室1.統(tǒng)一式燃燒室(直噴式燃燒室)混合氣形成方式:空間混合;進(jìn)氣渦流(螺旋氣道或切向氣道);多孔噴油器(噴射壓力較高)。(1)ω型燃燒室,活塞凹頂剖面呈ω型結(jié)構(gòu)緊湊,散熱面積小,熱效率高,起動(dòng)容易;噴油壓力高,多孔噴油器容易堵塞;著火延遲期形成的混合氣較多,工作粗暴。特點(diǎn):2023/2/28§6.2柴油機(jī)燃燒室和噴油器混合氣形成方式:油膜蒸發(fā);進(jìn)氣渦流(螺旋氣道);單孔或雙孔噴油器(噴射壓力較高)。(2)球型燃燒室,活塞凹頂剖面呈球型工作柔和,較高的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性;起動(dòng)性較差(啟動(dòng)時(shí)油膜蒸發(fā)困難)。特點(diǎn):2.分隔式燃燒室主燃燒室副燃燒室(1)組成2023/2/29§6.2柴油機(jī)燃燒室和噴油器(2)分類(3)特點(diǎn)渦流室:占總?cè)紵胰莘e50~80%,形成擠壓渦流;預(yù)燃室:占總?cè)紵胰莘e25~45%?;旌蠚庑纬煽繌?qiáng)烈的空氣運(yùn)動(dòng),噴油壓力不高,采用軸針式噴油器;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??;散熱面積大,流動(dòng)損失大,啟動(dòng)性差,油耗較高。2023/2/210§6.2柴油機(jī)燃燒室和噴油器二.噴油器1.功能將柴油霧化成較細(xì)的顆粒,并將它們分布到燃燒室。(1)孔式噴油器(2)軸針式噴油器2.要求3.分類主要用于霧化質(zhì)量不高的分隔式燃燒室。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。主燃燒室主要用于直噴式燃燒室,孔1~8個(gè),孔徑0.15~0.6mm。2023/2/211§6.3噴油泵和調(diào)速器一.概述1.噴油泵的要求按柴油機(jī)的發(fā)火順序噴油;各缸油量均勻、穩(wěn)定;供油提前角相同;供油開始迅速,供油結(jié)束干脆。2.類型柱塞式噴油泵(A型泵、P型泵)分配式噴油泵泵噴嘴單體泵燃油系統(tǒng)蓄壓式燃油供給系統(tǒng)2023/2/212§6.3噴油泵和調(diào)速器二.直列柱塞泵的組成和工作原理1.直列泵的組成供油提前角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)輸油泵調(diào)速器分泵2.直列泵的工作原理柱塞偶件噴油量調(diào)節(jié)(噴油泵速度特性)出油閥偶件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(供油間隔角及供油提前角)2023/2/213§6.3噴油泵和調(diào)速器三.調(diào)速器1.分類機(jī)械式、液力式、氣動(dòng)式、電子式(1)按執(zhí)行機(jī)構(gòu)分(2)按轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍不同分2.單程式調(diào)速器單程式、兩級(jí)式、全程式只在一個(gè)轉(zhuǎn)速下起作用;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)2023/2/214§6.3噴油泵和調(diào)速器三.調(diào)速器4.全程式調(diào)速器3.兩級(jí)式調(diào)速器穩(wěn)定柴油機(jī)怠速;限制最高轉(zhuǎn)速;用于普通的農(nóng)用柴油車。在每一個(gè)轉(zhuǎn)速都進(jìn)行調(diào)節(jié);用于城市車輛和越野車輛。5.兩級(jí)式速器應(yīng)用實(shí)例2023/2/215§6.3噴油泵和調(diào)速器四.噴油提前角調(diào)節(jié)裝置1.最佳噴油提前角在轉(zhuǎn)速和供油量一定的條件下,能獲得最大功率和最小燃油消耗率的噴油提前角。2.噴油提前角的調(diào)節(jié)方法通過噴油泵的聯(lián)軸節(jié)進(jìn)行預(yù)先的設(shè)定。(1)手動(dòng)預(yù)先調(diào)節(jié)(2)根據(jù)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)通過慣性機(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)。(3)根據(jù)噴油量進(jìn)行調(diào)節(jié)通過在柱塞上加工雙螺旋槽來實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)。2023/2/216§6.4電子控制燃油供給系一.概述2.電子控制燃油供給系的分類(按噴油量控制方法分)1.柴油機(jī)然后供給系的發(fā)展直列泵、可變預(yù)行程直列泵轉(zhuǎn)子式噴油泵泵噴嘴(EUI、UIS)單體泵(EUP、UPS)共軌系統(tǒng)CRS位置控制式燃油噴射系統(tǒng)時(shí)間控制式燃油噴射系統(tǒng)壓力——時(shí)間控制式燃油噴射系統(tǒng)2023/2/217§6.4電子控制燃油供給系2.工作特點(diǎn)用比例電磁鐵來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)——“電子調(diào)速器”。1.工作原理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)整。3.控制模式轉(zhuǎn)矩控制模式——兩級(jí)式調(diào)速;轉(zhuǎn)速控制模式——單程和全程式調(diào)速。二.直列泵電子控制燃油噴射系統(tǒng)2023/2/218§6.4電子控制燃油供給系2.工作特點(diǎn)供油量通過高速電磁閥的通電時(shí)間來控制,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。1.工作原理各缸噴油量和噴油提前角可以單獨(dú)調(diào)節(jié);噴油量和通電時(shí)間不是比例關(guān)系;噴油壓力和凸輪型線和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速有關(guān);不能實(shí)現(xiàn)多次噴射。三.時(shí)間控制式電子控制燃油噴射系統(tǒng)2023/2/219§6.4電子控制燃油供給系3.電控泵噴嘴燃油噴射系統(tǒng)三.時(shí)間控制式電子控制燃油噴射系統(tǒng)2023/2/220§6.4電子控制燃油供給系4.電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)三.時(shí)間控制式電子控制燃油噴射系統(tǒng)2023/2/221§6.4電子控制燃油供給系5.雙電磁閥燃油噴射系統(tǒng)三.時(shí)間控制式電子控制燃油噴射系統(tǒng)2023/2/222§6.4電子控制燃油供給系2.分類通過控制噴射壓力和噴射時(shí)間來控制噴油提前角、噴油次數(shù)和噴油量。1.工作原理蓄壓式共軌系統(tǒng)液壓式共軌系統(tǒng)高壓共軌系統(tǒng)3.工作特點(diǎn)噴油壓力不受發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的影響;可以實(shí)現(xiàn)多次噴射;供油量過大造成軌壓波動(dòng),造成噴油誤差。四.時(shí)間——壓力控制式電子控制燃油噴射系統(tǒng)2023/2/223§6.4電子控制燃油供給系4.高壓共軌四.時(shí)間——壓力控制式電子控制燃油噴射系統(tǒng)(1)工作原理2023/2/224§6.4電子控制燃油供給系四.時(shí)間——壓力控制式電子控制燃油噴射系統(tǒng)2023/2/2252023/2/2262023/2/227§6.4電子控制燃油供給系4.高壓共軌四.時(shí)間——壓力控制式電子控制燃油噴射系統(tǒng)(2)控制策略共軌壓力的控制策略噴油量控制策略噴油時(shí)刻控制策略噴油速率控制策略2023/2/228燃空比云圖
雙卷流燃燒室燃空比ω形燃燒室2023/2/229圖4-1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2023/2/230圖4-3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2023/2/231圖4-4統(tǒng)一式柴油機(jī)燃燒室2023/2/232圖4-5分隔式柴油機(jī)燃燒室2023/2/233圖4-6
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2023/2/234圖4-7
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2023/2/235圖4-7
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2023/2/2362023/2/237圖4-8A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14-柱塞彈簧16-供油定時(shí)調(diào)節(jié)螺釘17-挺柱18-滾輪軸19-滾輪20-噴油泵凸輪軸21-凸輪22-噴油泵23-供油量調(diào)節(jié)齒桿護(hù)帽24-連軸節(jié)從動(dòng)盤25、26-軸承2023/2/238圖4-9
柱塞式噴油泵結(jié)構(gòu)示意圖2023/2/239圖4-10
柱塞式噴油泵泵油原理示意圖1-柱塞;2-柱塞套;3-螺旋槽;4-油孔;5-出油閥座;6-出油閥;7-出油閥彈簧2023/2/240圖4-11齒桿式油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)1-調(diào)節(jié)齒桿;2-調(diào)節(jié)齒圈;3-控制套筒;4-柱塞;5-柱塞套2023/2/241圖4-12循環(huán)供油量的調(diào)節(jié)1-柱塞套;2-柱塞;3、5-柱塞套油孔;4-柱塞腔;6-調(diào)節(jié)齒桿;7-直槽;8-螺旋槽;9-循環(huán)供油量容積;10-控制套筒;11-調(diào)節(jié)齒圈;12-調(diào)節(jié)齒圈緊固螺釘
2023/2/2422023/2/2432023/2/2442023/2/2452023/2/246圖4-15RQ型調(diào)速器工作原理示意圖1-停車擋塊;
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