汽車構(gòu)造柴油機(jī)供給系

Chap5 柴 油 機(jī) 供 給 系李 書 偉 Tel: （ 1） 教 學(xué) 目 的 和 要 求 掌 握 柴 油 機(jī) 燃 料 供 給 系 的 作 用 和 組 成 ， 了 解 進(jìn) 氣 增 壓 的 作用 及 工 作 過 程 ； 了 解 混 合 氣 的 形 成 及 燃 燒 過 程 和 燃 燒 室 類 型與 結(jié) 構(gòu) 形 式 ； 了 解 噴 油 器 的 功 用 組 成 和 工 作 情 況 、 噴 油 泵 的工 作 原 理 和 結(jié) 構(gòu) 形 式 了 解 調(diào) 速 器 功 用 和 分 類 ， 了 解 汽 車 排 放凈 化 的 措 施 。（ 2） 教 學(xué) 內(nèi) 容 柴 油 機(jī) 燃 料 供 給 系 的 作 用 與 組 成 ； 混 合 氣 的 形 成 和 燃 燒 過程 的 四 個(gè) 階 段 及 燃 燒 室 ； 柴 油 濾 清 器 、 輸 油 泵 的 作 用 、 結(jié) 構(gòu)和 工 作 ； 汽 車 的 排 放 物 污 染 ， 排 放 物 凈 化 的 措 施 。（ 3） 本 章 重 點(diǎn) 、 難 點(diǎn)重 點(diǎn) ： 噴 油 泵 ， 調(diào) 速 器 ， 供 油 提 前 角 自 動(dòng) 調(diào) 節(jié) 器 構(gòu) 造 特 點(diǎn) ；難 點(diǎn) ： 混 合 的 形 成 及 燃 燒 過 程 、 噴 油 泵 的 工 作 原 理 、 調(diào) 速 器的 工 作 原 理 。 柴 油 機(jī) 燃 油 供 給 系 統(tǒng) 示 意 圖 柴 油 機(jī) 燃 料 供 給 系 統(tǒng) 噴 油 器 高 壓 回 油 管高 壓 管調(diào) 速 器 燃 油 箱燃 油 濾 清 器 油 水 分 離 器 輸 油 泵 噴 油 泵 噴 油 提 前 器低 壓 管 路低 壓 管 路 概 述 可 燃 混 合 氣 的 形 成 與 燃 燒 室 噴 油 器 噴 油 泵 調(diào) 速 器 5.1 概 述1 功 用 貯 存 、 濾 清 柴 油 ， 并 按 不 同 工 況 要 求 ， 以 規(guī) 定 的 工 作 順 序 ，定 時(shí) 、 定 量 、 定 壓 并 以 一 定 的 噴 油 質(zhì) 量 ， 將 柴 油 噴 入 燃 燒 室 ，使 其 與 空 氣 迅 速 而 良 好 地 混 合 和 燃 燒 ， 最 后 將 廢 氣 排 出 。 2 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 。 空 氣 供 給 裝 置 ： 空 氣 濾 清 器 、 進(jìn) 氣 管 道 。 混 合 氣 形 成 裝 置 ： 燃 燒 室 。 廢 氣 排 出 裝 置 ： 排 氣 管 道 、 消 音 器 柴 油 機(jī) 燃 料 供 給 系 燃 油 的 供 給 路 線 輸 油 泵 將 柴 油 從 燃 油 箱 內(nèi) 吸 出 ， 經(jīng) 濾 清 器 濾 去雜 質(zhì) ， 進(jìn) 入 噴 油 泵 的 低 壓 油 腔 ， 噴 油 泵 將 燃 油 壓 力提 高 ， 經(jīng) 高 壓 油 管 至 噴 油 器 噴 入 燃 燒 室 。 噴 油 器 內(nèi)針 閥 偶 件 間 隙 中 漏 泄 的 極 少 量 燃 油 和 噴 油 泵 低 壓 油腔 中 過 量 燃 油 ， 經(jīng) 回 油 管 流 回 燃 油 箱 。 3 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 按 凝 點(diǎn) 分 為 10， 0， -10， -20， -35五 個(gè) 牌號(hào) ， 其 疑 點(diǎn) 分 別 不 高 于 10 ， 0 ， -10 ,-20 ,-35 ， 牌 號(hào) 越 高 凝 點(diǎn) 越 低 。其 代 號(hào) 分 別 為 RCZ-10， RC-0， RC-10， RC-20， RC-35， “ R”和 “ C”是“ 燃 ” 和 “ 柴 ” 字 的 漢 語(yǔ) 拼 音 字 頭 ， 凝 點(diǎn) 在 0 以 下 則 在 -前 加 上 Z字 ，選 用 時(shí) ， 號(hào) 數(shù) 應(yīng) 比 實(shí) 際 氣 溫 低 5 10 。4、 柴 油 機(jī) 的 使 用 性 能 指 標(biāo) 發(fā) 火 性 指 燃 油 的 自 燃 能 力 ， 16烷 值 越 高 ， 發(fā) 火 性 越 好 。 蒸 發(fā) 性 由 燃 油 的 蒸 餾 實(shí) 驗(yàn) 。 粘 度 決 定 燃 油 的 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 5.2 可 燃 混 合 氣 的 形 成 與 燃 燒 室1、 可 燃 混 合 氣 的 形 成 與 燃 燒柴 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 。 燃 燒 過 程 ：高 溫 壓 縮 空 氣霧 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 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) ） （ 3） 柴 油 粘 度 大 ， 不 易 揮 發(fā) ， 必 須 以 霧 狀 噴 入（ 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 。 由 于 柴 油 的 蒸 發(fā) 性 和 流 動(dòng) 性 都 比 汽 油 差 ， 因 此 ， 柴 油 機(jī)不 能 像 汽 油 機(jī) 那 樣 在 汽 缸 外 形 成 可 燃 混 合 氣 。 在 接 近 壓 縮 行程 終 點(diǎn) 時(shí) ， 通 過 噴 油 器 把 柴 油 噴 入 氣 缸 內(nèi) ， 油 滴 在 熾 熱 的 空氣 中 受 熱 、 蒸 發(fā) 、 擴(kuò) 散 ， 并 與 空 氣 混 合 形 成 可 燃 混 合 氣 ， 最終 自 行 發(fā) 火 燃 燒 。 2、 燃 燒 室分類： 直噴（統(tǒng)一）式燃燒室 分開式燃燒室型 球 型渦 流 室 燃 燒 室預(yù) 燃 式 燃 燒 室 直 噴 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 。 直 噴 (統(tǒng) 一 )式 燃 燒 室型 燃 燒 室 ： 形 狀 簡(jiǎn) 單 、易 于 加 工 ； 結(jié) 構(gòu) 緊 湊 ； 熱 效 率 高 ； 工 作 粗 暴 ；要 求 噴 油 壓 力 高 。 球 型 燃 燒 室 ： 靠 油膜 蒸 發(fā) 混 合 ， 工 作柔 和 ， 起 動(dòng) 困 難 。噴 油 壓 力 高 U型 燃 燒 室 ： 混 合 氣 形 成 方 式 屬于 復(fù) 合 式 ； 采 用 單孔 軸 針 式 噴 油 器 ；起 動(dòng) 性 好 。 分 開 式 燃 燒 室 預(yù) 熱 室 式 燃 燒 室 渦 流 室 式燃 燒 室特 點(diǎn) ： 油 壓 要 求 不 高 ； 故 障 少 ； 工 作 較 平 穩(wěn) ； 散 熱 面 積 大 ； 油 耗 高 ； 起 動(dòng) 性 差 。電 熱 塞 電 熱 塞 5.3 噴 油 器1 功 用 與 型 式 功 用 ： 1） 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） 在 每 一 個(gè) 工 作 循 環(huán) 內(nèi) ， 各 氣 缸 依 次 噴 油 ； 3） 根 據(jù) 負(fù) 荷 特 性 供 油 ； 4） 儲(chǔ)存 一 定 的 油 量 ， 保 證 汽 車 最 大 的 續(xù) 駛 里 程 。 （ 燃 油 供 給 系 的 功 用 ）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 。 要 求 ： 霧 化 均 勻 噴 射 干 脆 利 落 無(wú) 后 滴 現(xiàn) 象 油 束 形 狀 與 方 向 ， 適 應(yīng) 燃 燒 室 2、 孔 式 噴 油 器應(yīng) 用 ： 直 接 噴 射 燃 燒 室 ，孔 數(shù) 1 8個(gè) ， 孔 徑 0.20.8mm 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(zhǎng) ， 噴 孔 小 ，加 工 精 度 高 。 3、 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 噴 油 器 結(jié) 構(gòu)a)軸 針 式 噴 油 器 結(jié) 構(gòu) b)孔 式 噴 油 器 結(jié) 構(gòu) 5.4 噴 油 泵功 用 ： 提 高 柴 油 壓 力 ， 按 照 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 工 作 順 序 ， 負(fù) 荷 大 小 ， 定 時(shí)定 量 地 向 噴 油 器 輸 送 高 壓 柴 油 ， 且 各 缸 供 油 壓 力 均 等 。 分 類 ： 柱 塞 式 噴 油 泵 轉(zhuǎn) 子 分 配 式 噴 油 泵 柱 塞 式 噴 油 泵 環(huán) 供 油 量 的 調(diào) 節(jié) 柱 塞 式 噴 油 泵 一 、 柱 塞 式 噴 油 泵 的 泵 油 原 理 柱 塞 副 的 構(gòu) 造 ： 柱 塞 和 柱 塞 套 是 一 對(duì) 精 密偶 件 ， 經(jīng) 配 對(duì) 研 磨 后 不 能互 換 ， 要 求 有 高 的 精 度 和光 潔 度 和 好 的 耐 磨 性 ， 其徑 向 間 隙 為 0.0020.003mm 柱 塞柱 塞 套 柱 塞 泵 的 工 作 原 理 工 作 時(shí) ， 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(fù) 運(yùn) 動(dòng) ， 從而 完 成 泵 油 任 務(wù) ， 泵 油過 程 可 分 為 以 下 三 個(gè) 階段 。 進(jìn) 油 過 程 供 油 過 程 回 油 過 程 功 用 ： 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 。 分 類 ： 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 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5.5調(diào) 速 器 噴 油 提 前 器 高 壓 柴 油 雖 然 噴 入 氣 缸 后 瞬 間 即 可 燃 燒 ， 但 從 開始 燃 燒 到 著 火 最 旺 盛 是 需 要 時(shí) 間 的 。 要 使 活 塞 到 達(dá) 壓縮 上 止 點(diǎn) 時(shí) 是 缸 內(nèi) 著 火 最 旺 盛 的 時(shí) 刻 (試 驗(yàn) 證 明 這 樣 能獲 得 最 大 功 率 和 最 低 燃 油 消 耗 率 )， 必 須 在 活 塞 到 達(dá) 壓縮 上 止 點(diǎn) 之 前 開 始 噴 油 ， 以 給 缸 內(nèi) 一 個(gè) 合 適 的 初 燃 期 。從 噴 油 開 始 到 活 塞 到 達(dá) 壓 縮 上 止 點(diǎn) ， 曲 軸 所 轉(zhuǎn) 過 的 角度 稱 為 噴 油 提 前 角 。 噴 油 提 前 角 過 大 或 過 小 均 使 柴 油機(jī) 的 動(dòng) 力 性 和 經(jīng) 濟(jì) 性 惡 化 。 噴 油 提 前 器 就 是 一 個(gè) 能 使噴 油 時(shí) 刻 隨 著 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 轉(zhuǎn) 速 和 功 率 的 變 化 而 將 噴 油 時(shí) 刻提 前 或 推 后 的 一 套 自 動(dòng) 調(diào) 節(jié) 裝 置 。 GL2 調(diào) 速 器 不 帶 調(diào) 速 器 的 柴 油 機(jī) 噴 油 泵 每 次 的 供 油 量 是 隨 轉(zhuǎn)速 變 化 而 變 化 的 。 轉(zhuǎn) 速 升 高 ， 供 油 量 也 隨 之 加 大 ， 反之 則 減 小 。 這 種 特 性 給 駕 駛 員 穩(wěn) 定 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 轉(zhuǎn) 速 帶 來 很大 困 難 。 例 如 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 在 正 常 工 作 中 ， 遇 到 負(fù) 載 減 小 ，發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 轉(zhuǎn) 速 必 然 升 高 ， 轉(zhuǎn) 速 的 升 高 帶 來 供 油 量 的 增加 和 功 率 的 提 高 ， 功 率 提 高 又 使 轉(zhuǎn) 速 進(jìn) 一 步 升 高 ， 最后 超 過 額 定 轉(zhuǎn) 速 而 失 去 控 制 ， 這 種 現(xiàn) 象 稱 為 “ 飛 車 ” 。調(diào) 速 器 是 一 種 負(fù) 反 饋 裝 置 。 它 能 在 駕 駛 員 給 定 的 油 門位 置 上 ， 自 動(dòng) 增 減 供 油 量 ， 來 穩(wěn) 定 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 轉(zhuǎn) 速 。 思 考1.柴 油 機(jī) 供 給 系 有 何 功 用 ？ 有 哪 幾 部 分 組 成 ？2.簡(jiǎn) 述 柴 油 機(jī) 燃 料 供 給 系 燃 油 的 供 給 路 線 。3.調(diào) 速 器 的 作 用 是 什 么 ？