1、 汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统第五章第五章 柴油机燃料供给系柴油机燃料供给系统统第一节第一节 概述概述第二节第二节 柴油滤清器和输油泵柴油滤清器和输油泵第三节第三节 柱塞式喷油泵柱塞式喷油泵第四节第四节 调速器调速器第五节第五节 喷油提前角调整装置喷油提前角调整装置第六节第六节 喷油器喷油器第七节第七节 废气涡轮增压器废气涡轮增压器第八节第八节 电子控制柴油喷射系统电子控制柴油喷射系统 汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统一、柴油机燃料供给系统的组成二、柴油三、可燃混合气的形成四、燃烧室第一节第一节 概述概述 汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系
2、统喷油泵喷油器调速器 一、柴油机燃料供给系统的组成主要部件：辅助装置：柴油箱输油泵柴油滤清器（粗、细）喷油提前器高、低压油管 汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统二、柴油2.轻柴油的牌号和规格轻柴油：高速柴油机重柴油：中、低速柴油机按凝点分6个牌号：10、0、10、20、35、50 号1.轻柴油的使用性能发 火 性：自燃能力/十六烷值蒸 发 性：蒸发汽化能力/馏程和闪点低温流动性：/凝点和冷滤点粘 度：评定柴油稀稠度 汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统3.轻柴油的选择 当地当月风险率为10的最低气温 汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统蒸发性和流动性
3、差高压喷射，气缸内三、可燃混合气的形成空间雾化混合：多数油膜蒸发混合：球形燃烧室可燃混合气的形成方法 汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统四、燃烧室涡流室式预燃室式一部分位于气缸内主燃烧室一部分在气缸盖中副燃烧室分隔式燃烧室结构形式：形球形统一式燃烧室：大部分容积在活塞顶凹坑内（直喷式燃烧室）汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统功用功用：清除柴油中的杂质滤清器粗滤器细滤器一、柴油滤清器一、柴油滤清器第二节第二节 柴油滤清器和输油泵柴油滤清器和输油泵 汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统组成组成二、二、输油泵输油泵功用：功用：保证柴油自燃油箱输送到喷油泵
4、，使柴油在低压管路中循环。机械泵总成手油泵总成挺住总成推杆活塞弹簧手油泵体手柄手油泵杆手油泵活塞 汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统活塞式输油泵工作原理 汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统柱塞式喷油泵柱塞式喷油泵：A、B、P转子分配式喷油泵：PDA、VE喷油泵喷油器喷油泵功用 按工况、按顺序，定压、定时、定量地向喷油器输送高压柴油。喷油泵种类第三节第三节 柱塞式柱塞式喷油泵喷油泵 汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统一、泵油机构(分泵)二、油量调节机构三、传动机构四、泵体柱塞式喷油泵的结构和工作原理 汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系
5、统柱塞弹簧弹簧座出油阀弹簧减容器出油阀紧座一、泵油机构（分泵）汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统1.柱塞偶件：柱塞+柱塞套（实现对柴油的增压）柱塞上部：外圆面：或或顶面：直槽或轴向油道和径向油道柱塞下端：或柱塞套上部：油孔(与低压油腔相通)汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统 出油阀出油阀座 密封锥面 减压环带 十字形导向面 出油阀弹簧 减容器2.出油阀偶件 汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统泵油过程：进油、供油、停止供油3.分泵工作原理 汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统供油量大小取决于柱塞有效行程：有效行程、供油持续时间供油量转
6、动柱塞有效行程柱塞螺旋槽打开柱塞套油孔柱塞顶面封闭柱塞套油孔柱塞下止点柱塞上止点剩余行程预升程 汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统功用功用：根据柴油机负荷、转速的变化相应地改变喷油泵的 供油量并保证各缸供油量一致。齿杆式拨叉拉杆式分类分类：拨叉拉杆式供油量调节机构豁口二、油量调节机构 汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统 汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统各缸供油均匀性的调整：各缸供油均匀性的调整：改变调节齿圈和控制套筒的相对角位置。方法：方法：调节齿杆不动拧松调节齿圈紧固螺钉转动控制套筒，带动柱塞在柱塞套内转动拧紧调节齿圈紧固螺钉 汽车与交通工程
7、学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统三、传动机构：喷油泵凸轮轴+滚轮传动部件滚轮传动部件滚轮传动部件喷油泵凸轮轴由曲轴通过齿轮驱动曲轴和凸轮轴速比为21 汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统：从柱塞顶面封闭柱塞套油孔起到活塞上止点为止，曲轴所转过的角度。（1）改变滚轮传动部件的高度（2）改变喷油泵凸轮轴和曲轴的相对角位置喷油泵供油提前角的调整方法：汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统四、泵体装配基体，铝合金硬模铸造泵体侧面开有窗口 汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统一、调速器功用及分类一、调速器功用及分类二、两速调速器二、两速调速器三、三、全速调速器
8、全速调速器第四节第四节 调速器调速器 汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统调节齿杆（拉杆）的位置发动机转速n：n g （柱塞式喷油泵的速度特性）gn一、调速器功用及分类一、调速器功用及分类负荷n g n熄火负荷n g n飞车调速器的功用：调速器的功用：根据柴油机负荷的变化，自动调节喷油泵的供油量，使柴油机能够以稳定的转速运行。影响喷油泵循环供油量 g的因素：汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统 两速式：（中小型汽车）全速式：（重型汽车）车用柴油机广泛采用机械离心式调速器机械离心式调速器调速器的分类调速器的分类按调速器起作用的转速范围不同分：汽车与交通工程学院精品课程
9、建设组柴油机燃料供给系统二、两速调速器二、两速调速器感应元件传动元件RAD型两速调速器结构型两速调速器结构(CA1091K3型载货汽车YC6102BD型柴油机用)汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统1.起动加浓起动加浓 汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统2.稳定怠速稳定怠速 汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统3.正常工作时的油量调节正常工作时的油量调节 汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统4.限制超速限制超速 汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统三、全速调速器三、全速调速器 汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给
10、系统操纵手柄在不同位置，就有不同的弹簧预紧力钢球离心力的轴向分力F1=调速弹簧的弹力Ft工作原理工作原理 汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统一、联轴节一、联轴节二、供油提前角自动调节器二、供油提前角自动调节器第五节第五节 喷油提前角调整装置喷油提前角调整装置 汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统一、联轴节一、联轴节喷油泵凸轮轴驱动轴连接 汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统主动件：传动销、调节器壳体、联轴节驱动轴从动件：飞块、飞块销、滚轮、从动盘凸轮轴转速：飞块外张，带动从动盘（凸轮轴）相对主动盘（驱动轴）同向转过一定角度，供油提前。二、供油提前角自
11、动调节器二、供油提前角自动调节器 汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统将燃油雾化，促进燃油着火和燃烧；将燃油喷射到燃烧室特定的部位，使燃油与空气得到迅速而完善的混合，形成均匀的可燃混合气。孔 式喷油器：用于直喷式燃烧室轴针式喷油器：用于分隔式燃烧室种类喷油器体喷油器体调压装置调压装置喷油嘴喷油嘴喷油器功用：组成第六节第六节 喷油器喷油器 汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统一、孔一、孔 式喷油器式喷油器二、二、轴针式喷油器轴针式喷油器三、喷油器三、喷油器工作原理工作原理 汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统一、孔式喷油器一、孔式喷油器喷油嘴：针阀和针阀
12、体 汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统长型喷油嘴短型喷油嘴喷油嘴结构形式喷油嘴头部结构：1个或多个喷孔单孔喷油器：1个孔双孔喷油器：2个孔多孔喷油器：38孔 汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统二、二、轴针式喷油器轴针式喷油器 针阀密封锥面以下有一段轴针轴针形式圆柱形轴针截锥形轴针 汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统三、三、喷油器喷油器工作原理工作原理孔 式喷油器：喷油压力1722MPa,用于直喷式燃烧室轴针式喷油器：喷油压力1214MPa，用于分隔式燃烧室v开启开启：承压锥面 推力弹簧力v关闭关闭：密封锥面 弹簧力v喷油喷油：喷孔 汽车与交通工程
13、学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统第七节第七节 废气涡轮增压器废气涡轮增压器一、废气涡轮增压器的工作原理一、废气涡轮增压器的工作原理二、废气涡轮增压器的构造二、废气涡轮增压器的构造三、中冷及中冷器三、中冷及中冷器 汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统一、废气涡轮增压器的工作原理一、废气涡轮增压器的工作原理组 成涡轮机：废气能量机械能压气机：机械能空气压力工作原理：高温废气排气管涡轮壳喷嘴环（渐细）：废气压力、温度，速度（动能）空气甩向叶轮外缘速度、压力扩压器（渐粗）：速度，压力环形压气机壳（渐粗）：压力 进气管气缸 涡轮高速旋转废气排入大气 离心式压气机叶轮同速旋转 汽车与交通
14、工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统二、废气涡轮增压器的构造二、废气涡轮增压器的构造 汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统三、中冷及中冷器三、中冷及中冷器原因：增压比原因：增压比温度温度密度密度作用：中作用：中 冷冷 温度温度密度密度充气效率充气效率 汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统燃油分配管(共轨)式时间控制型电控柴油喷射系统 第一代(20世纪80年代)电控柴油喷射系统类型改善柴油机运转性能降低燃油消耗率适应严格的排放标准位置控制型时间控制型第二代(20世纪90年代)保留机械控制柴油喷射系统的基本组成和结构精确地控制喷油量和喷油定时精确地控制喷油量和喷油定
15、时实现对喷油规律和喷油压力的独立控制实现对喷油规律和喷油压力的独立控制第八节第八节 电子控制柴油喷射系统电子控制柴油喷射系统 汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统 实例：ECDU2(P)型燃油分配管式电控柴油喷射系统 汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统一、控制功能 1.喷油量的控制 2.喷油定时的控制 3.喷油压力的控制 4.喷油规律的控制二、主要组件的结构与工作原理 1.喷油器 2.供油泵 3.燃油分配管 4.燃油压力传感器 5.流量限制器 6.限压阀 汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统1.喷油量的控制先按加速踏板位置和柴油机转速传感器信号确定基
16、本喷油量基本喷油量再按进气管压力和燃油温度等传感器的信息进行修正修正最后计算出最佳喷油量最佳喷油量ECU通过控制喷油器通电时间来控制喷油量一、控制功能 汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统2.喷油定时的控制先按加速踏板位置和柴油机转速确定基本喷油时刻基本喷油时刻再按进气管压力和冷却液温度等传感器的信号进行修正修正最后确定出最佳喷油时刻最佳喷油时刻 ECU对喷油器通电的时刻决定了喷油始点 汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统3.喷油压力的控制 在燃油分配管上设置燃油压力传感器和限压阀油压低于目标值时：ECU对供油量控制阀通电,控制阀关闭,燃油分配管内燃油,油压油压高于
17、目标值时：ECU对供油量控制阀断电,控制阀开启,燃油分配管内燃油,油压供油量控制阀 汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统4.喷油规律的控制 喷油规律：喷油速率随时间或曲轴转角的变化关系 喷油速率：单位时间的喷油量油压不变时，喷油量惟一决定于ECU对喷油器的通电脉冲宽度只要改变指令脉冲就可以改变喷油规律 汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统1.喷油器二、主要组件的结构与工作原理日本电装公司功用：按照电控单元的指令在既定时刻以一定规律将一定数量的燃油喷入气缸。汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统ECUECU未向喷油器通电时未向喷油器通电时：外阀被弹簧力压紧
18、在外阀座面上，回油口被封闭。高压燃油从进油口：向上经进油量孔进入控制室 向下进入喷油嘴压力室控制室内的燃油压力经油压活塞作用到针阀上，针阀处于关闭。二通阀式喷油器的工作原理 汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统ECUECU对喷油器通电时对喷油器通电时：外阀被电磁力吸引向上提起，回油口被打开。控制室内的高压燃油经回油量孔和回油口流回柴油箱，控制室内的燃油压力下降。喷油嘴压力室仍为高压，针阀开启并向气缸内喷油。汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统ECUECU对喷油器断电时对喷油器断电时：电磁力消失，外阀在弹簧力的作用下重新压在外阀座面上，回油口被封闭。控制室内的燃油压力
19、升高，使针阀回落，喷油结束。汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统2.供油泵供油泵多为柱塞式泵直列柱塞式（大 型柴油机）径向柱塞式（中小型柴油机）调压阀实例：德国博世公司三柱塞单作用径向柱塞式供油泵3个柱塞互成120夹角凸轮轴每转一圈有3个供油行程断油阀功用：怠速或小负荷时，ECU对断油阀通电，顶开进油阀，燃油不被压缩，减少功率损失调压阀功用：油压，调压阀打开，回油 汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统工作压力：120140MPa安装有燃油压力传感器、流量限制器和限压阀3.燃油分配管 汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统4.燃油压力传感器 汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统5.流量限制器6.限压阀 汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统 汽车与交通工程学院精品课程建设组柴油机燃料供给系统本章小节本章小节第一节第一节 概述概述第二节第二节 柴油滤清器和输油泵柴油滤清器和输油泵第三节第三节 柱塞式喷油泵柱塞式喷油泵第四节第四节 调速器调速器第五节第五节 喷油提前角调整装置喷油提前角调整装置第六节第六节 喷油器喷油器第七节第七节 废气涡轮增压器废气涡轮增压器第八节第八节 电子控制柴油喷射系统电子控制柴油喷射系统
