柴油機(jī)燃油供給系統(tǒng)PPT課件

1、.,1,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,.,2,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。,.,3,.,4,發(fā)火性指柴油的自燃能力；16烷值越高，發(fā)火性越好。蒸發(fā)性指柴油的汽化能力；其指標(biāo)由柴油的蒸餾實(shí)驗(yàn)來確定。粘度決定柴油的

2、流動(dòng)性；粘度越小，流動(dòng)性越好。凝點(diǎn)指柴油冷卻到開始失去流動(dòng)性的溫度。,三、柴油,1、使用性能指標(biāo),2、分類,按其所含重餾分的多少分為重柴油和輕柴油。,3、牌號(hào),根據(jù)凝點(diǎn)編定。如10號(hào)、0號(hào)、-10號(hào)、-20號(hào)等,.,5,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)。,.,6,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0.00170.004秒（氣缸內(nèi)）。,（4）

3、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。,.,7,可燃混合氣的形成與燃燒大體分四個(gè)時(shí)期,（1）備燃期從噴油開始開始著火燃燒為止（2）速燃期從燃燒開始?xì)飧變?nèi)出現(xiàn)時(shí)為止（3）緩燃期從出現(xiàn)出現(xiàn)為止（4）后燃期緩燃期以后的燃燒,.,8,二、燃燒室,分類：統(tǒng)一式燃燒室,型,球型,渦流室燃燒室,預(yù)燃式燃燒室,分隔式燃燒室,.,9,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

4、,.,10,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),.,11,四、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）,.,12,第四節(jié)輸油泵,一、作用：,保證低壓油路中柴油的正常流動(dòng)，克服柴油濾清器和管路中的阻力，并以一定的壓力向噴油泵輸送足夠量的柴油。,輸油量約為柴油機(jī)全負(fù)荷最大耗油量的34倍。,二、結(jié)構(gòu)型式：,活塞式、轉(zhuǎn)子式、滑片式、齒輪式等,三、活塞式輸油泵的組成：,.,13,機(jī)械泵總成,手油泵總成,.,14,.,15,（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

5、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,.,16,（4）手油泵工作,手柄,噴油泵凸輪軸,偏心輪,手油泵,進(jìn)油閥,進(jìn)油口,出油口,出油閥,推桿,挺桿,滾輪,泵體,活塞,活塞彈簧,A,B,（3）輸油量的自動(dòng)調(diào)節(jié),輸油泵供油量大于噴油泵需要量時(shí)，上泵腔油壓增高，與活塞彈簧彈力相平衡時(shí)，活塞便停止泵油。,.,17,輸油泵工作情況示意圖,.,18,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

6、輸送高壓柴油。,二、分類：,柱塞式噴油泵噴油泵-噴油器轉(zhuǎn)子分配式噴油泵（VE）,.,19,三、A型噴油泵,.,20,（一）泵體部分,形式：整體式、可分開式。,A型噴油泵的構(gòu)造,.,21,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）,.,22,精密配合偶件：配合間隙為0.00150.0025mm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),1.柱塞偶件,.,23,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

7、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)。,b,（2）工作原理,.,24,a.從上止點(diǎn)到柱塞斜槽封閉徑向油孔之前。,c.從柱塞頭部露出徑向油孔到運(yùn)行下止點(diǎn)。,b.從柱塞斜槽封閉徑向孔到柱塞頭部露出徑向油孔之前。,a,b,柱塞下行,.,25,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g。停油：直槽對(duì)準(zhǔn)油孔。,（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（g）。,.,26,作用：防止燃油倒流，保證供油迅速，停油干脆。,2.出油閥偶件,.,27,出油閥上升：減壓環(huán)離座孔

8、前，油管內(nèi)減容增壓，減壓環(huán)離座孔，達(dá)噴油壓力，迅速噴油。,出油閥下落：減壓環(huán)入座孔，切斷油路，防止燃油倒流，保證下次供油迅速。減壓環(huán)落座，管內(nèi)增容減壓，停油干脆，防止二次噴射和滴漏現(xiàn)象。,3.減容器：,出油閥工況：,作用：減小高壓腔的容積，限制出油閥升程。,.,28,（四）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng),滾輪傳動(dòng)部件：滾輪、長槽、（墊塊）,凸輪軸(按作功順序排列凸輪),改變挺桿高度，可以改變供油提前角。,.,29,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21。,滾輪,調(diào)整螺釘,滾輪架,.,30,第六節(jié)轉(zhuǎn)子分配

9、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。,.,31,二、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,.,32,四缸柴油機(jī)用VE泵實(shí)物圖,.,33,六缸柴油機(jī)用V

10、E泵實(shí)物圖,.,34,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,.,35,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。,.,36,.,37,2、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)。,.,38,（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

11、油閥流向噴油器，噴入燃燒室。,.,39,（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。,.,40,（4）泵油提前角自動(dòng)調(diào)節(jié)過程,穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)活塞左右端力相等，處于平衡位置。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。轉(zhuǎn)速降低時(shí)與前述相反,.,41,（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,.,42,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)

12、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。,一、功用,第七節(jié)調(diào)試器,.,43,1、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。,.,44,2、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,.,45,怠速時(shí)，

13、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。,3、工作原理,（1）穩(wěn)定怠速：,.,46,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：,.,47,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：,.,48,1、結(jié)構(gòu),VE泵調(diào)速器結(jié)構(gòu),五、全速調(diào)速器,.,49,1.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

14、，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,.,50,2.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,.,51,3.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)

15、速器中高速工況,.,52,4.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,.,53,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。噴油器提前角過小：大部分柴油在上止點(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。,

16、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。,.,54,四、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,.,55,五、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,.,56,3、工作原理,靜止?fàn)顟B(tài),提前狀態(tài),飛塊,滾輪,從動(dòng)盤,.,57,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：霧化均勻；噴

17、射干脆利落；無后滴現(xiàn)象；油束形狀與方向，適應(yīng)燃燒室。,.,58,二、孔式噴油器,1、應(yīng)用：直接噴射燃燒室，孔數(shù)18個(gè)，孔徑0.20.8mm。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。,.,59,三、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

18、求的燃燒室的需要。,.,60,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,.,61,二、PT燃油泵,1、作用：,在適當(dāng)壓力下將燃油輸入噴油器；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；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）,.,62,三、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,.,63,2、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,.,64

19、,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)。,.,65,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。,.,66,二、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,.,67,三、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