汽車柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng)課件

第五章柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng)學(xué)習(xí)目標(biāo)●掌握柴油機(jī)燃油供給系組成及工作原理●理解噴油泵的工作過程●學(xué)會(huì)柴油機(jī)燃油供給系的修理方法●掌握噴油泵和調(diào)速器的調(diào)試方法●理解電控柴油機(jī)的基本工作原理第一節(jié) 概述柴油機(jī)供給系同樣要完成柴油供給和空氣供給以及可燃混合氣的形成、燃燒和廢氣的排出任務(wù)。一、功用二、組成燃油供給裝置：柴油箱、輸油泵、柴油濾清器、噴油泵、噴油器等?？諝夤┙o裝置：空氣濾清器、進(jìn)氣管道?；旌蠚庑纬裳b置：燃燒室。廢氣排出裝置：排氣管道、消音器。

燃油濾清器低壓油管高壓油管噴油泵噴油器回油管燃油箱輸油泵油水分離器調(diào)速器限壓閥噴油提前器第二節(jié)可燃混合氣的形成與燃燒室一、可燃混合氣的形成與燃燒

高溫壓縮空氣柴油機(jī)可燃混合氣的形成和燃燒都是直接在燃燒室內(nèi)進(jìn)行的。霧狀柴油燃燒噴射物理化學(xué)變化持續(xù)噴射霧狀柴油噴射可燃混合氣形成方法有：空間霧化和油膜蒸發(fā)。柴油燃燒的主要特點(diǎn)是：（1）燃料的混合和燃燒是在氣缸內(nèi)進(jìn)行的。（2）混合與燃燒的時(shí)間很短0.0017～0.004秒（氣缸內(nèi)）。（4）可燃混合氣的形成和燃燒過程是同時(shí)、連續(xù)重疊進(jìn)行的，即邊噴射，邊混合，邊燃燒。（3）柴油粘度大，不易揮發(fā)，必須以霧狀噴入?？扇蓟旌蠚獾男纬膳c燃燒大體分四個(gè)時(shí)期（1）備燃期Ⅰ從噴油開始→開始著火燃燒為止（2）速燃期

Ⅱ從燃燒開始→氣缸內(nèi)出現(xiàn)時(shí)為止（3）緩燃期

Ⅲ從出現(xiàn)→出現(xiàn)為止（4）后燃期

Ⅳ緩燃期以后的燃燒第三節(jié)柴油濾清器一、作用：

除去柴油中的塵土、水分或其他機(jī)械雜質(zhì)和溫度變化及空氣的接觸過程從柴油中析出少量的石蠟，以降低對(duì)精密偶件的磨損，從而提高功率，降低油耗。

二、分類

柴油粗濾器

柴油細(xì)濾器

限壓閥出油口蓋進(jìn)油口殼體濾芯中心桿放油螺塞三、柴油濾清器結(jié)構(gòu)四、兩級(jí)柴油濾清器

第一級(jí)粗濾器（紙質(zhì)濾芯）第二級(jí)細(xì)濾器（航空毛氈及紡綢濾芯）機(jī)械泵總成手油泵總成手柄手油泵活塞手油泵體進(jìn)油閥出油閥出油管接頭進(jìn)油管接頭滾輪挺桿彈簧推桿活塞泵體活塞彈簧螺塞（1）吸油和壓油行程偏心輪轉(zhuǎn)過，活塞上行，下腔容積增大，產(chǎn)生真空，進(jìn)油閥開啟，柴油經(jīng)進(jìn)油口進(jìn)入下泵腔。同時(shí)，上泵腔容積縮小，壓力增大，出油閥關(guān)閉，上泵腔中的柴油經(jīng)出油口壓出。

（2）準(zhǔn)備壓油行程偏心輪推動(dòng)滾輪、挺桿和活塞向下運(yùn)動(dòng)，下泵腔油壓增高，進(jìn)油閥關(guān)閉，出油閥開啟，柴油從下腔流入上腔。四、活塞式輸油泵工作原理輸油泵工作情況示意圖第五節(jié)噴油泵一、功用：按照發(fā)動(dòng)機(jī)的工作順序，負(fù)荷大小，定時(shí)、定量、定壓地向噴油器輸送高壓柴油。

二、分類：①柱塞式噴油泵②噴油泵-噴油器③轉(zhuǎn)子分配式噴油泵（VE）輸油泵調(diào)速器三、A型噴油泵泵體分泵驅(qū)動(dòng)軸柱塞偶件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)出油閥偶件油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)分泵：每個(gè)氣缸所對(duì)應(yīng)的一套柱塞副、出油閥副等零件組成的高壓泵油機(jī)構(gòu)。分泵組成：高壓油管接頭、減容體、出油閥彈簧、出油閥副、柱塞副、柱塞彈簧及座、挺桿。（二）分泵的構(gòu)造（以柱塞式噴油泵為例）直槽45°斜槽徑向油孔精密配合偶件：配合間隙為

0.0015~0.0025mm要求：成對(duì)使用，不能互換。拆裝維修時(shí)要作好記號(hào)。（1）結(jié)構(gòu)柱塞—直槽、45°斜槽（兩槽相通）柱塞套—徑向油孔（與低壓油腔相通）定位槽1.柱塞偶件柱塞上行a.從下止點(diǎn)到柱塞頭部封閉徑向油孔之前。b.從柱塞頭部封閉徑向油孔到柱塞斜槽露出徑向孔之前。c.從柱塞斜槽露出徑向油孔到柱塞上行至上止點(diǎn)。abc（2）工作原理調(diào)節(jié)供油量方法：轉(zhuǎn)動(dòng)柱塞——改變hg——改變循環(huán)供油量Δg。停油：直槽對(duì)準(zhǔn)油孔。hg（3）油量調(diào)節(jié)供油有效行程：柱塞頂面封閉柱塞套徑向油孔至柱塞斜槽露出徑向油孔前柱塞上移的行程，用hg表示。hg決定了噴油泵每循環(huán)供油量（Δg）。減容體出油閥彈簧出油閥出油閥座作用：防止燃油倒流，保證供油迅速，停油干脆。

出油閥體—密封錐面、十字截面、減壓環(huán)帶出油閥座—內(nèi)密封錐面、內(nèi)圓柱面出油閥彈簧2.出油閥偶件hh傳動(dòng)機(jī)構(gòu)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(dòng)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，二者速比為2﹕1。

滾輪調(diào)整螺釘滾輪架第六節(jié)轉(zhuǎn)子分配式噴油泵一、徑向壓縮式分配泵（略講）滑片式二級(jí)輸油泵；高壓泵油量控制閥供油提前角自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)

1、組成：2、工作過程：

進(jìn)油、泵油和配油三個(gè)過程。3、優(yōu)缺點(diǎn)：

零件數(shù)目少，結(jié)構(gòu)緊湊，通用性高，防污性好等優(yōu)點(diǎn)；由于對(duì)分配轉(zhuǎn)子和分配套筒、柱塞和柱塞孔的配合精度要求較高，滾柱座結(jié)構(gòu)復(fù)雜及內(nèi)凸輪加工不便等缺點(diǎn)。所以近年來已很少應(yīng)用。

二、軸向壓縮式分配泵（VE泵）1、結(jié)構(gòu)：

驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；第二級(jí)滑片式輸油泵；高壓泵頭；供油提前角自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；調(diào)速器。高壓泵頭第二級(jí)滑片式輸油泵供油提前角自動(dòng)調(diào)節(jié)液壓缸最大供油量調(diào)節(jié)螺釘

四缸柴油機(jī)用VE泵實(shí)物圖六缸柴油機(jī)用VE泵實(shí)物圖噴油器燃油箱一級(jí)膜片式輸油泵油水分離器燃油濾清器回油管A向A向平面凸輪盤、滾輪架及滾輪使分配柱塞既轉(zhuǎn)動(dòng)又軸向移動(dòng)，滾輪架固定不動(dòng)；四缸發(fā)動(dòng)機(jī)，分配柱塞轉(zhuǎn)一周，往復(fù)運(yùn)動(dòng)四次。2、工作原理

（1）供油過程

當(dāng)平面凸輪盤的凹下部分轉(zhuǎn)至與滾輪接觸時(shí)，柱塞彈簧將分配柱塞向左推移，柱塞腔容積增大。進(jìn)油槽與柱塞套上的進(jìn)油孔相通，柴油經(jīng)油道流入柱塞右端腔室和中心油道內(nèi)。（2）泵油過程

平面凸輪盤凸起部分與滾輪接觸時(shí)，分配柱塞邊轉(zhuǎn)邊右移。進(jìn)油孔關(guān)閉，柱塞腔內(nèi)燃油壓力升高，柱塞上分配孔與柱塞套上的出油孔之一相通，高壓柴油即經(jīng)中心油道、分配孔、出油閥流向噴油器，噴入燃燒室。（3）停油過程

柱塞在平面凸輪的推動(dòng)下繼續(xù)右移，左端的泄油孔移出油量調(diào)節(jié)套筒與分配泵內(nèi)腔相通時(shí)，柱塞腔內(nèi)的高壓油立即經(jīng)泄油孔流入泵體內(nèi)腔中，柴油壓力立即下降，供油停止。

（4）泵油提前角自動(dòng)調(diào)節(jié)過程

①穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)

活塞左右端力相等，處于平衡位置。②轉(zhuǎn)速升高時(shí)

二級(jí)滑片式輸油泵出口壓力增大，活塞右端壓力增大，活塞左移，帶動(dòng)滾輪架轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，供油提前。③轉(zhuǎn)速降低時(shí)與前述相反（5）發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)

起動(dòng)開關(guān)旋至OFF位置，電磁式斷油器電路斷開，閥門在回位彈簧的作用下關(guān)閉，切斷油路，發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)。電磁式斷油器調(diào)速器是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷變化而自動(dòng)調(diào)節(jié)供油量，從而保證發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在很小的范圍內(nèi)變化。二、噴油泵的速度特性：

當(dāng)油量調(diào)節(jié)拉桿位置一定時(shí)，供油量隨轉(zhuǎn)速升高而增加，隨轉(zhuǎn)速下降而減少。轉(zhuǎn)速↑節(jié)流作用大滲漏油量少始點(diǎn)提前終點(diǎn)落后供油量↑轉(zhuǎn)速↓節(jié)流作用小滲漏油量多始點(diǎn)落后終點(diǎn)提前供油量↓一、功用第七節(jié)調(diào)速器1、按功能分有兩速調(diào)速器、全速調(diào)速器、定速調(diào)速器和綜合調(diào)速器。2、按轉(zhuǎn)速傳感分有氣動(dòng)式調(diào)速器、機(jī)械離心式調(diào)速器和復(fù)合式調(diào)速器。三、分類：四、兩速調(diào)速器

1、作用：

自動(dòng)穩(wěn)定和限制柴油機(jī)最低與最高轉(zhuǎn)速，而在所有中間轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)則由駕駛員控制。

影響：轉(zhuǎn)速不穩(wěn)高速易飛車怠速易熄火2、結(jié)構(gòu)

油量調(diào)節(jié)拉桿外彈簧座飛錘凸輪軸高速彈簧內(nèi)座高速彈簧怠速彈簧活動(dòng)杠桿調(diào)速杠桿滑動(dòng)軸操縱臂冒煙限制器RQ型兩極調(diào)速器怠速時(shí)，飛錘在凸輪軸后端軸和高速彈簧座之間移動(dòng)，高速彈簧不起作用。怠速轉(zhuǎn)速升高，飛錘外張，油量調(diào)節(jié)拉桿后移，減油。怠速轉(zhuǎn)速降低，飛錘收攏，油量調(diào)節(jié)拉桿前移，加油。怠速起動(dòng)全負(fù)荷中等轉(zhuǎn)速斷油3、工作原理（1）穩(wěn)定怠速：RQ型兩極調(diào)速器全負(fù)荷位置當(dāng)轉(zhuǎn)速超過最高額定轉(zhuǎn)速時(shí)，飛錘繼續(xù)外張，同時(shí)壓縮高速彈簧和怠速彈簧，油量調(diào)節(jié)拉桿向減油的方向移動(dòng)，使轉(zhuǎn)速降低。（2）限制超速：RQ型兩極調(diào)速器全負(fù)荷位置飛錘與高速彈簧內(nèi)座相抵，不能將高速彈簧壓縮，調(diào)速器不起作用。（3）工作轉(zhuǎn)速：1、結(jié)構(gòu)全負(fù)荷油量調(diào)節(jié)螺釘分配柱塞柱塞套調(diào)速杠桿調(diào)速彈簧飛錘油量調(diào)節(jié)套筒高速螺釘調(diào)速套筒調(diào)速齒輪導(dǎo)桿張力杠桿起動(dòng)杠桿停車手柄怠速螺釘VE泵調(diào)速器結(jié)構(gòu)五、全速調(diào)速器1.起動(dòng)起動(dòng)開始，飛錘收攏，油門踏板踩到底，調(diào)速杠桿抵高速螺釘，調(diào)速彈簧拉伸，起動(dòng)彈簧使起動(dòng)杠桿上端和調(diào)速套筒左移到極限位置，并在張力杠桿凸起銷和起動(dòng)杠桿之間出現(xiàn)間隙A，油量調(diào)節(jié)套筒左移至最大供油量位置。2、工作原理VE泵調(diào)速器起動(dòng)工況2.怠速調(diào)速杠桿抵怠速限位螺釘，調(diào)速彈簧無張力，起動(dòng)彈簧被壓縮，飛錘離心力與怠速彈簧彈力相互作用。怠速轉(zhuǎn)速升高，張力杠桿上端壓縮怠速彈簧右移，油量調(diào)節(jié)套筒左移，供油量減少，反之，相應(yīng)零件運(yùn)動(dòng)方向相反。VE泵調(diào)速器怠速工況3.中速和高速調(diào)速杠桿抵高速限位螺釘，轉(zhuǎn)速升高，飛錘離心力增大，調(diào)速套筒右移，同時(shí)推動(dòng)起動(dòng)、張力杠桿順時(shí)針擺動(dòng)，油量調(diào)節(jié)套筒左移，供油量減少，轉(zhuǎn)速不再升高。反之亦然。VE泵調(diào)速器中高速工況4.超速在調(diào)速杠桿處于高速位置時(shí)，如果負(fù)荷突然減小，則轉(zhuǎn)速迅速升高，此時(shí)飛錘離心力迅速增大，調(diào)速套筒右移，推動(dòng)起動(dòng)和張力杠桿以N點(diǎn)為軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，油量調(diào)節(jié)套筒左移，供油量減少。從而防止柴油機(jī)飛車。VE泵調(diào)速器超速工況第八節(jié)噴油提前角調(diào)節(jié)裝置一、噴油提前角的概念：指噴油器開始噴油至活塞到達(dá)上止點(diǎn)之間的曲軸轉(zhuǎn)角。

二、噴油器提前角調(diào)節(jié)的原因：

噴油器提前角過大：噴油時(shí)氣缸內(nèi)空氣溫度較低，混合氣形成條件差，備燃期長，工作粗暴。噴油器提前角過?。捍蟛糠植裼驮谏现裹c(diǎn)以后，活塞處于下行狀態(tài)時(shí)燃燒的，使最高工作壓力降低，熱效率顯著下降，發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降，排氣冒白煙。三、最佳噴油器提前角：

指在轉(zhuǎn)速和供油量一定的條件下，能獲得最大功率及最小燃油消耗率的噴油提前角。四、聯(lián)軸器（連接器）

1、功用：用于連接噴油泵凸輪軸與其驅(qū)動(dòng)軸。2、結(jié)構(gòu)：主動(dòng)凸緣盤主動(dòng)傳動(dòng)盤從動(dòng)傳動(dòng)圓盤五、供油提前角自動(dòng)調(diào)節(jié)器

1、功用：隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化自動(dòng)改變供油提前角。

2、結(jié)構(gòu)：調(diào)節(jié)器殼體飛塊從動(dòng)盤3、工作原理

靜止?fàn)顟B(tài)

提前狀態(tài)

飛塊滾輪從動(dòng)盤第九節(jié)噴油器一、功用與型式

1、功用：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。2、型式：目前采用的噴油器都是閉式噴油器，有孔式和軸針式兩種。

3、要求：①霧化均勻；②噴射干脆利落；

③無后滴現(xiàn)象；④油束形狀與方向，適應(yīng)燃燒室。二、孔式噴油器1、應(yīng)用：

直接噴射燃燒室，孔數(shù)1～8個(gè)，孔徑0.2～0.8mm。2、特點(diǎn)：

（1）噴孔的位置和方向與燃燒室形狀相適應(yīng)，以保證油霧直接噴射在球形燃燒室壁上。（2）噴射壓力較高。（3）噴油頭細(xì)長，噴孔小，加工精度高。三、軸針式噴油器特點(diǎn)：

（1）不噴油時(shí)針閥關(guān)閉噴孔，使高壓油腔與燃燒室隔開，燃燒氣體不致沖入油腔內(nèi)引起積炭堵塞。（2）噴孔直徑較大，便于加工且不易堵塞。（3）針閥在油壓達(dá)到一定壓力時(shí)開啟，供油停止時(shí)，又在彈簧作用下立即關(guān)閉，因此，噴油開始和停止都干脆利落，沒有滴油現(xiàn)象。（4）不能滿足對(duì)噴油質(zhì)量有特殊要求的燃燒室的需要。

第十節(jié)

PT燃油供給系統(tǒng)一、系統(tǒng)的組成：

柴油箱濾清器PT燃油泵低壓油管回油管二、PT燃油泵1、作用：

①在適當(dāng)壓力下將燃油輸入噴油器；②當(dāng)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷變化時(shí)，能相應(yīng)地改變輸油壓力以得到所需的循環(huán)供油量；③限制柴油機(jī)超速和穩(wěn)定怠速。2、結(jié)構(gòu)：

齒輪泵，穩(wěn)壓器，濾清器，PTG調(diào)速器，旋轉(zhuǎn)式節(jié)流閥，MVS調(diào)速器等組成。（了解）三、噴油器：

1、結(jié)構(gòu)：

進(jìn)油口進(jìn)油量孔柱塞回油量孔計(jì)量量孔回油孔回位彈簧2、工作原理：

進(jìn)油回油噴油停油1—上進(jìn)油道2—環(huán)槽3—下進(jìn)油道4—環(huán)形槽5—計(jì)量量孔6—回油量孔7—回油道第十一節(jié)廢氣渦輪增壓器作用：將空氣壓入氣缸，增加充氣量和進(jìn)油量。一、排氣渦輪增壓器工作原理排氣管中冷器壓氣機(jī)殼噴嘴環(huán)渦輪轉(zhuǎn)子軸進(jìn)氣管廢氣經(jīng)排氣管進(jìn)入渦輪殼的噴嘴環(huán)，壓力和溫度下降，而速度提高，使渦輪高速旋轉(zhuǎn)。渦輪帶動(dòng)壓氣機(jī)葉輪一起旋轉(zhuǎn)。經(jīng)空氣濾清器后的空氣進(jìn)入壓氣機(jī)，被壓氣機(jī)葉輪甩向外緣，使其速度和壓力增加，然后經(jīng)過進(jìn)口小出口大的擴(kuò)壓器和壓氣機(jī)蝸殼，使氣流的流速下降，壓力升高。壓力升高比k：指壓氣機(jī)的出口與進(jìn)口壓力之比。

增壓比升高使空氣的溫度隨之升高，空氣密度的增長率會(huì)因之下降，并加大了柴油機(jī)零件的熱負(fù)荷。加裝中間冷卻器：以降低壓氣機(jī)出來的空氣溫度，使充氣密度增大。二、排氣渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)空氣入口排氣出口潤滑油入口潤滑油出口轉(zhuǎn)子軸壓氣機(jī)葉輪擴(kuò)壓管壓氣機(jī)殼渦輪殼渦輪推力軸承轉(zhuǎn)子軸密封套三、優(yōu)點(diǎn)1、在發(fā)動(dòng)機(jī)不需要重大變化的情況下，使功率上升20%～50%，高增壓超過100%；2、回收一部分廢氣能量，使發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性提高3%～4%；3、在高原地區(qū)，可恢復(fù)發(fā)動(dòng)機(jī)功率；4、排氣噪聲相對(duì)減少，對(duì)減少排氣污染有利；5、增大轉(zhuǎn)矩，提高汽車裝載質(zhì)量。四、使用要點(diǎn)：

1、增壓器的全浮動(dòng)軸承對(duì)潤滑油的要求很高，應(yīng)按照規(guī)定使用“