第八章 柴油机供给系

1、第八章 柴油机供给系第一节 概述,一、功用及要求,1、功用： 储存、滤清柴油，提高油压，高压喷油、雾化。 2、要求： （1）按需供油； （2）定时喷油； （3）良好的喷油质量； （4）供油规律及供油持续时间合理、适当； （5）防“高速飞车，低速熄火”。,二、组成,柴油机供给系主要由燃油供给装置、空气供给装置、混合气形成装置和废气排出装置等四套装置组成。,1、燃油供给：, 溢流阀 油箱 输油泵 柴油滤清器 喷油泵 喷油器 燃烧室 限压阀 回油管,2、空气供给装置： 滤清器、进气管、进气道等。 3、混合气形成装置： 燃烧室。 4、废气排出装置： 排气道、排气管、排气消声器等。,第二节 喷油器,一、

2、概述1、作用：雾化柴油、合理分布油雾。 2、要求：喷油质量好，供停迅速不滴漏，喷油规律好。 3、分类： 开式：高压油腔与燃烧室相通。 闭式：高压油腔与燃烧室隔断。闭式又分为孔式与 轴针式。,（2）调压装置：调压弹簧、调压螺钉护帽、顶杆等。 （3）喷油器体：进油管（带缝隙式滤清器）、回油管接头、定位销等。,（2）停喷： 喷油泵停止泵油 高压油腔油压下降 调压弹簧伸张 挺杆推针阀下行 密封锥面落座 喷孔关闭不喷油,（3）回油 少量高压油经针阀偶件间间隙挤上，经回油管流回柴油箱或柴油滤清器，润滑、冷却针阀偶件并防“背压”增加。,（4）调压 旋动调压螺钉或增减垫片，改变调压弹簧对针阀的压紧力，即可改变

3、喷油压力。,1、结构特点 针阀下端有轴针（倒锥形或圆柱形），插在喷孔中，喷注成空心锥状或圆柱状。,2、节流特点有两可变节流断面：密封锥面和轴针处节流断面,三、低惯量喷油器:顶杆短，减少运动惯量,第三节 喷油泵,一、喷油泵的功用与分类 1、功用： 根据柴油机的负荷大小，将一定量的柴油增高到一定的压力，按照规定时间送至喷油器。 2、分类 柱塞式喷油泵 喷油泵喷油器 转子分配式喷油泵 3、车用多缸柴油机对喷油泵的要求 （1）、各缸供油顺序与发动机工作顺序相同； （2）、各缸供油量均匀，不均匀度在标定工况下不大于3%4%； （3）、各缸供油时刻一致，相差不大于0.5曲轴转角； （4）、供油迅速，停喷干

4、脆；,二、柱塞式喷油泵的基本结构与工作原理柱塞式喷油泵主要由分泵、油量调节机构、驱动机构、泵体四部分组成。,（2）、柱塞偶件的结构及工作原理 a、 组成：柱塞及柱塞套。,C、柱塞上行行程: 预备行程： 柱塞从下止点开始上行至其上端面将进油孔关闭所移动的距离。 减压行程： 从预备行程开始到出油阀开启柱塞所移动的距离。 有效行程： 从出油阀开启到柱塞打开回油孔时柱塞移动的距离。喷油泵每次泵出的油量取决于有效行程的长短。 (出油阀开启时对应的曲拐位置至上止点间的曲轴转角为供油提前角。 ) 剩余行程: 从有效行程结束到到达上止点为止柱塞移动的距离。,d、喷油泵供油量的调节原理： 改变柱塞斜槽棱边与柱塞

5、套上回油孔的相对角位置，即改变了柱塞的有效行程，使喷油泵供油量改变。,3）、出油阀偶件结构及工作原理： a、组成：出油阀及座、出油阀弹簧、减压环带等。,b、工作原理： 喷油泵停止供油，泵腔油压小于出油阀弹簧力与高压油管残余油压之和时，出油阀被紧压在阀座上，防止柴油回流。并保持高压油管一定的残余油压。 柱塞上行压油时，泵腔油压大于出油阀弹簧力与高压油管残余油压之和后，阀密封锥面先离座，随后减压环带离开座孔，打开高压油路，这样，供油通路一开启，油压和喷射即可达理想值。 柱塞开始回油，泵腔油压迅速下降，出油阀下行落座，减压环带先进入座孔，隔断高压油路，随后阀密封锥面落座，这样，阀让开的容积，使高压油

6、管油压迅速降低，喷油器立即停止喷油。 c、减压环带作用： 使喷油器喷油迅速，停油干脆，防止喷油器喷前喷后滴漏。,2、油量调节机构 （1）作用： 根据柴油机的转速和负荷变化，相应地转动柱塞改变供油有效行程，并保证各缸供油量均匀一致。 （2）分类： 一般分为齿条齿圈式和拨叉式两种,组成及力传递： 齿条移动齿圈转动传动套筒转动柱塞转动。 各缸供油量的调整 ： 松开齿圈的紧固螺钉，转动传动套筒，带动柱塞相对齿圈转动一个角度，再将齿圈固定。,3、驱动机构（1）作用：驱动柱塞运动，并保证供油准时。 （2）组成：滚轮式挺杆和喷油泵内凸轮轴。 （3）类型：调整垫块式、调整螺钉式、不可调整式。 （4）分泵供油提

7、前角和供油间隔角的调整： 改变滚轮体的工作高度，即改变柱塞封闭柱塞套上进油孔的时刻，改变喷油泵供油时刻。,4、泵体（1）、泵体上制有孔穴，以安装分泵； （2）、泵体上有纵向油道，即柱塞套外低压油腔；油道一 端装限压阀； （3）、泵体上有放气螺钉。 （4）、泵体下端的凸轮室装有传动机构的润滑油,四、转子分配式喷油泵,1、特征 （1）用一组泵油元件通过分配机构定时定量为各气缸供油。 （2）零件数目少，结构简单，体积小，质量轻，成本低，维修方便。 （3）泵油压力较低,2、VE泵结构,（1）传动装置： 传动轴 、 连轴节、 凸轮盘、 滚轮机构 、 柱塞弹簧、传动销钉等； 凸轮盘上有与缸数相等的凸峰，凸

8、峰与滚轮接触时，凸轮盘顶柱塞在柱塞套内轴向前行，同时，凸轮盘通过销钉带动柱塞一起转动。,（3）泵体： 有进油道、分配油路并装有叶片式输油泵、调速器、供油提前角调节器等。,3、VE泵工作原理 （1）进油过程： 凸轮盘上凸峰转离滚轮，柱塞在柱塞弹簧作用下回位，泵腔容积增大，同时柱塞上进油槽与泵体上进油道相通，柴油进入泵腔。 此时，柱塞上的配油槽与泵体上的分配油路隔绝，泄油孔被控制套筒封死。,（2）压油与配油过程： 凸轮凸峰与滚轮接触，柱塞被推前行，压缩泵腔内柴油，同时柱塞转至配油槽与泵体上一个分配油路相通，泵腔油压升高到克服出油阀弹簧力冲开出油阀后，高压柴油冲入高压油管。 此时柱塞进油槽与泵体上进

9、油道隔绝，泄油孔仍被控制套筒封死。 对于四缸柴油机，凸轮盘上有四个凸峰，泵体上有四个分配油路，所以，凸轮盘及柱塞转一圈，柱塞往返运动四次，配油槽分别与各缸分配油路接通一次，轮流向各缸供油一次。,（3）供油结束： 柱塞在凸轮推动下继续前行，当柱塞上的泄油孔露出控制套筒端面时，泵腔与泵体内腔相通，高压柴油流入泵体内腔，出油阀在弹簧作用下关闭，供油停止。 柱塞有效行程：柱塞上配油槽与泵体上分配油路相通起至泄油孔与泵体内腔相通止柱塞走过的行程。,（4）供油量控制： 控制套筒的位置控制泄油孔与泵腔相通时刻，即控制供油有效行程的大小，使供油量随发动机负荷与转速的改变而改变。 驾驶员通过调速器使控制套筒位置

10、轴向移动。,(5)压力平衡过程： 供油结束后，柱塞继续旋转，当柱塞上的压力平衡槽与泵体上分配油路相通时，分配油路中油压与泵体内腔油压一致，使各缸喷油压力均匀。,4、供油提前角自动调节装置,工作原理： 输油泵出油压力随发动机转速改变而改变，通过油缸左腔的输油泵进油压力和左腔弹簧力之和与右缸的输油泵出油压力不断平衡的过程，使传力销带动滚轮架相对凸轮盘转动一角度，改变凸轮凸峰与滚轮接触的时刻，从而改变供油时刻。,5、电磁式停油装置工作原理： 柴油机起动，电磁线圈通电，将阀门吸起，压缩弹簧并使进油道开启。 柴油机停车，切断电源，电磁线圈断电，阀门在弹簧作用下关闭进油道。,6、增压补偿器作用： 根据增压

11、压力的大小，自动加大或减少各缸喷油量。,五、喷油泵的驱动与喷油正时1、喷油泵的驱动,曲轴正时齿轮 喷油泵驱动齿轮 喷油泵驱动轴 联轴器 供油提前角自动调节器 喷油泵凸轮轴 注意：为保证供油正时，在正时齿轮、中间齿轮及喷油泵驱动齿轮上都刻有正时记号，安装时注意各处标记的对正。,2、喷油提前角自动调整装置： （1）喷油提前角自动调整装置作用： 使柴油机的供油提前角在初始角的基础上随转速的增加自动加大，满足最佳供油提前角的要求。 （2）柴油机的最佳供油提前角： 在转速和供油量一定的条件下，能获得最大功率及最小油耗的供油提前角。 （3）喷油泵供油提前角的调整： 改变发动机曲轴与喷油泵凸轮轴的相对角位置

12、。,3、联轴器及静态供油提前角的调整： 1）联轴器的结构如图：,2）静态供油提前角的调整 旋松相关螺钉，改变发动机曲轴与喷油泵凸轮轴相对角位置 注意：一般联轴器与喷油泵壳体上有相应记号，记号对齐时为第一分泵供油。,第四节 调速器,一、调速器的概述 1、喷油泵的速度特性： 在油量调节拉杆位置不变时，喷油泵每一循环供油量随转速变化而变化的关系。 由于柱塞套上回油孔的节流作用，当发动机转速增加时，造成喷油器“早喷晚停”，柱塞实际有效行程增加，供油量略有增加，反之，发动机转速下降时，供油量略有减少。 2、喷油泵速度特性对柴油机工作的影响： 发动机工作不平稳，易造成高速“飞车”，怠速“熄火”。,3、调速

13、器的功用： 在发动机工作时，根据负荷情况，自动调节供油量，以稳定柴油机转速，并使之不发生超速和熄火。 4、调速器的分类： （1）、两速式调速器：只稳定和限制柴油机的最高与最低转速，中间转速由人工操纵。 （2）、全速式调速器：使发动机在全转速范围内稳定工作。,二、机械离心式调速器的工作原理：,1、基本工作原理： 离心元件产生的离心力随发动机转速的改变而改变，利用离心元件产生的离心力与调速弹簧不断取得平衡的过程，带动供油拉杆移动，改变供油量。,2、基本组成： 离心力产生元件： 飞球或飞块，支撑盘、滑动盘等。 调速部件： 高、低速调速弹簧。 操纵部件： 调节杠杆、操纵杆等。,3、两速式调速器： （1

14、）结构特点：加速踏板直接控制供油拉杆。,（2）工作过程： 柴油机不工作时，低速弹簧将滑动盘压向最左端，供油拉杆位于较大供油位置，柴油机起动后，转速上升，Fa Fp，滑动盘右移，调节杠杆饶A点顺转，带动供油拉杆减油，直至Fa=Fp，此时，发动机在怠速下运转。 当发动机转速低于怠速时， Fa Fp，滑动盘左移，调节杠杆饶A点顺转，带动供油拉杆加油，直至Fa=Fp，发动机重新稳定在怠速运转。达到稳定怠速的目的。,当发动机转速高于怠速时，滑动盘推动球面顶块与高速弹簧滑座接触，高速弹簧刚性大，预压力大，即使转速继续增加， Fa也不足以推动高速弹簧座右移，使供油拉杆右移减油，所以，在转速大于怠速的一段范围

15、内，滑动盘位置保持不变，供油拉杆完全由人工控制。（B点为人工调节支点）。 当发动机转速达到标定转速时， Fa=Fp（包括高低速弹簧），若转速超过标定转速， Fa Fp，滑动盘右移，带动供油拉杆减油，直至Fa=Fp，两力重新相等，转速重新回到标定转速，达到限制最高转速的目的。,4、全速调速器： （1）结构特点：加速踏板控制调速弹簧预紧力。,（2）工作过程： 当Fa=Fp时，推力盘位置即供油拉杆位置不变，发动机维持在某一转速稳定工作。 当发动机负荷减小转速增加时， Fa Fp，推力盘压缩调速弹簧右移，带动供油拉杆减油，直至Fa=Fp，转速恢复原来状态。 当发动机负荷增大转速减小时， Fa Fp，推

16、力盘被调速弹簧推动左移，带动供油拉杆加油，直至Fa=Fp，转速恢复原来状态。 当操纵臂位置改变时，调速弹簧预紧力随之改变，用来与Fp平衡的Fa也须改变，对应于操纵臂的各个位置，柴油机都有相应的稳定转速。 调整高低转速限位螺钉，可调整柴油机的怠速和最高转速。,第五节 辅助装置,一、活塞式输油泵 1、组成： （1）机械油泵总成：滚轮部件（滚轮轴、滚轮、滚轮架等）、顶杆、活塞及弹簧等。 活塞受喷油泵凸轮轴上偏心轮驱动沿活塞轴线往复运动。 （2）手油泵总成：泵体、活塞、手柄、弹簧等。 （3）进、出油阀、油道等。,2、机械油泵的工作原理： 进油：偏心轮转至滚轮，推滚轮部件、推杆及活塞下行，油泵下腔体积减

17、小，油压上升，关闭进油阀，推开出油阀，同时，上腔体积增大，下腔柴油进入上腔。 出油：偏心轮转离滚轮，活塞弹簧伸张，推活塞上行，上腔体积减小，油压上升，柴油流向柴油滤清器，同时，下腔体积增大，产生真空，关闭出油阀，吸开进油阀，柴油进入下腔。,供油量调节： 输油量取决于活塞行程大小，当供大于需时，上腔油压增大，活塞停留在上腔油压与活塞弹簧力平衡的位置，活塞行程改变，自动调节供油量。,3、手油泵工作原理： 旋开手柄，往复抽按手油泵活塞,活塞上行时，将柴油经进油阀吸入手油泵泵腔，活塞下行时，进油阀关闭，出油阀开启，柴油经机械油泵下腔流出。,二、柴油滤清器,1、滤清器工作原理： 使柴油通过滤纸，将杂质过滤，同时，使流向改变，利用惯性将水滴沉积下来。,2、常用柴油滤清器的种类（1）单级柴油滤清器,三、废气涡轮增压,1、概念： 采用由柴油机排气驱动的涡轮机拖动压气机，使进气压力提高，增加进气量。 2、废气涡轮增压器的基本组成： 涡轮、涡轮壳、喷嘴环、转子轴、压气机叶轮、扩压器、压气机壳等。,3、废气涡轮增压器的工作原理： 柴油机排出的高温废气进入涡轮壳里的喷嘴环后，由于喷嘴环通道由大到小，废气通过后压力和温度下降而速度提高并按一定方向冲击涡轮，使涡轮高速旋转，压气机叶轮与涡轮同轴，也高速旋转，将滤清后的气体吸入并甩向叶轮外缘，使气体的速度及压力增加，并进入进口小，出口大的扩压器，使速度下降而压