1、第第五课五课 燃油供给系燃油供给系第四章 柴油机供给系 一、柴油机燃料供给系一、柴油机燃料供给系 的组成的组成 1、柴油箱、柴油箱 2、油水分离器、油水分离器 3、输液泵、输液泵 4、柴油滤芯、柴油滤芯 5、喷油泵、喷油泵 6、高压油管、高压油管 7、喷油器、喷油器 8、回油管、回油管 柴油机燃料供给系的四大装置图柴油机燃料供给系流程图柴油机燃料供给系流程图二、柴油机燃料供给系统的功用 燃料供给系统的功用是根据柴油机负根据柴油机负荷的需要适时、定量、高压将柴油以雾化荷的需要适时、定量、高压将柴油以雾化的形式，按各缸工作次序依次喷人汽缸，的形式，按各缸工作次序依次喷人汽缸，在缸内，雾化的柴油与压
2、缩空气迅速混合在缸内，雾化的柴油与压缩空气迅速混合和燃烧，并将燃烧后的废气排出。和燃烧，并将燃烧后的废气排出。三、柴油机可燃混合气的形成 柴油相对汽油而言粘度大，蒸发性差，因而不可能在进气管道形成可燃混合气。柴油机是在进气行程终了时，采用高压喷射的方法将柴油喷人汽缸，在汽缸内形成可燃混合气。CA6DLCA6DL柴油机燃油系统布置图柴油机燃油系统布置图CA6DLCA6DL柴油机实现欧柴油机实现欧排放主要是采用排放主要是采用BOSCHBOSCH公司生公司生产的产的P7100P7100直列燃油喷射泵，机械控制的调速器。直列燃油喷射泵，机械控制的调速器。回油管回油管润滑机油管润滑机油管P7100P71
3、00泵泵正时齿轮正时齿轮燃油滤清器燃油滤清器高压油管高压油管停油电磁阀停油电磁阀四、燃料供给系各主要部件的基本构造四、燃料供给系各主要部件的基本构造（一）喷油器喷油器分为闭式和开式两种闭式和开式两种1、闭式闭式分为孔式喷油器孔式喷油器和轴针式喷油器轴针式喷油器 （1）孔式喷油器孔式喷油器适应于直接喷射燃烧室，喷射压力高，喷孔数18个，孔径0.20.8mm。（2）轴针式喷油器轴针式喷油器适应于分隔式燃烧室，它的轴针伸出喷孔外，使喷孔成为圆环状的狭缝。一般只有一个喷孔,直径13mm，喷油压力较低。2、开式开式喷油器一般运用于二冲程柴油机及大功率船用柴油机3轴针式喷油器轴针式喷油器（1）结构与原理（
4、图7-8）适用：分隔式燃烧室结构原理：轴针式喷油器与孔式喷油器的工作原理相同，结构相似，只是喷油嘴头部的结构不同而已特点：常有一个喷孔，直径较大，轴针上下运动，喷孔不易积炭，且能自除积炭 3）轴针形状 在轴针式喷油器中，针阀密封锥面以下有一段轴针，它穿过针阀体上的喷孔且稍（突出于针阀体之外，使喷孔呈圆环形。因此，轴针式喷油器的喷注是空心的圆柱形轴针：喷注的喷雾锥角较小截锥形轴针：喷注的喷雾锥角较大轴针制成不同形状：可以得到不同形状的喷注，以适应 不同形状燃烧室的需要。（二）喷油泵（二）喷油泵 （二）喷油泵（二）喷油泵 一）高压油泵的功用 高压油泵提高柴油压力，按照发动机的工作顺序，负荷大小，定
5、时定量地向喷油器输送高压柴油，且各缸供油压力均等。二）喷油泵的种类 喷油泵按其工作原理不同可分为 1、柱塞式喷油泵、2、喷油泵-喷油器（组合式喷油泵）3、转子分配式喷油泵三类。P P71007100喷油泵喷油泵喷油提前器喷油提前器 喷油泵连接器喷油泵连接器YC6105喷油提前器喷油提前器XC4110、4113喷油提前器喷油提前器CY4105喷油提前器喷油提前器三）泵油机构三）泵油机构 柱塞和柱塞套柱塞和柱塞套是一对精密偶件，经配对研磨后不能互换，要求有高的精度和光洁度和好的耐磨性，柱塞头部圆柱面上切有斜槽，并通过径向孔、轴向孔与顶部相通，其目的是改变循环供油量；柱塞套上制有进、回油孔，均与泵上
6、体内低压油腔相通，柱塞套装入泵上体后，应用定位螺钉定位。出油阀和出油阀座也是一对精密偶件，配对研磨后不能互换，出油阀的下部呈十字断面，既能导向，又能通过柴油。出油阀的锥面下有一个小的圆柱面，称为减压环带，其作用是在供油终了时，使高压油管内的油压迅速下降，避免喷孔处产生滴油现象。当环带落入阀座内时则使上方容很快增大，压力迅速减小，停喷迅速。四）油量控制机构油量控制机构油量调节机构的作用油量调节机构的作用 1、油量调节机构是根据柴油机负荷和转速的变化相应改变喷油泵的供油量。2、改变供油量的办法是 转动柱塞，通过改变供油行程来完成的。3、多缸机还要注意各缸供油均匀性的调整。4、A型泵采用齿杆式油量调
7、节机构，5、另外，还有一种油量调节机构-拨叉拉杆式。五）滚轮体总成滚轮体总成 五、VE分配式喷油泵柴油机供给系组成分配式喷油泵柴油机供给系组成3n3燃油供给路线（图7-3）n低压油路：从油箱到喷油泵入口这段油路，其油压由输油泵建立，一般为150300kPa，故称低压油路。主要完成柴油储存、输送和滤清等任务n高压油路：从喷油泵到喷油器这一段油路，其油压由喷油泵建立，一般在1OMPa以上，故称高压油路。柴油供给任务主要由它来完成n回油油路：由于输油泵供油量是喷油泵出油量的34倍，滤清器和喷油泵上都装有溢流阀，使多余燃油经溢流阀和回油管流回输油泵进口或直接流回油箱 六、柴油的使用特性六、柴油的使用特
8、性（一）柴油定义及分类定义：在石油蒸馏过程中，温度在200350间的 馏分分类：轻柴油(用于高速柴油机),重柴油(用于中低速柴油机)（二）轻柴油的牌号及规格等级：优等品、一等品、合格品牌号：10、0、-10、-20、-35、-50（按凝点划分）（三）轻柴油的使用性能（三）轻柴油的使用性能1、发火性、发火性：指柴油的自燃能力，用十六烷值评定。柴油的十六烷值大，发火性好，容易自燃。国家准规定轻柴油的十六烷值不小于452、蒸发性、蒸发性：指柴油蒸发汽化的能力，用柴油馏出某一百分比的温度范围即馏程和闪点表示。比如，50馏出温度即柴油馏出50的温度，此温度越低，柴油的蒸发性越好。国家标准规定此温度不得高
9、于300，但没有规定最低温度限，为了控制柴油的蒸发性不致过强，标准中规定了闪点的最低数值。柴油的闪点指在一定的试验条件下，当柴油蒸气与周围空气形成的混合气接近火焰时，开始出现闪的温度。闪点低，蒸发性好n4、粘度、粘度：是评定柴油稀稠度的一项指标，与柴油的流动性有关。粘度随温度而变化，当温度升高时，粘度减小，流动性增强；反之，当温度降低时，粘度增大，流动性减弱n5、安定性、安定性：用实际胶质、10%蒸余物残炭、氧化安定性三项指标评定n6、防腐性、防腐性：用硫含量、硫醇3、低温流动性：、低温流动性：用柴油的凝点和冷滤点评定低温流动性。凝点是指柴油失去流动性开始凝固时的温度，而冷滤点则是指在特定的试
10、验条件下，在1min内柴油开始不能流过过滤器20mL时的最高温度。一般柴油的冷滤点比其凝点高46Cn硫含量、酸度、铜片腐蚀及水溶性酸或碱等指标评价n7、清洁性、清洁性：用柴油中的灰分、水分和机械杂质等指标评价 七、燃烧室燃烧室 （一）直喷式燃烧室（一）直喷式燃烧室 1、型燃烧室：柴油直接喷射在活塞顶的浅凹坑内，喷射的柴油雾化要好，而且要均匀地分布在空气中。要求喷射压力高，要求雾化质量高，因此，采用多孔喷沮，孔数一般为612个。2、球形燃烧室：、球形燃烧室：空气由缸盖螺旋形进气道以切线方向进入气缸，绕气缸轴线作高速螺旋转动，并一直延续到压缩行程。喷油器沿气流运动的切线方向喷入柴油，使绝大部分柴油
11、直接喷射在燃烧室壁面上形成油膜。小部分柴油雾珠散布在压缩空气中，并迅速蒸发燃烧，形成火源。油膜一方面受灼热的燃烧室壁面的加温，同时又受已燃柴油的高温辐射，使柴油机逐层蒸发，与涡流空气边混合边燃烧。3、U型燃烧室：型燃烧室：属于复合型燃烧室，改善了球型燃烧室起动困难的缺点。（二）分隔式燃烧室（二）分隔式燃烧室 1、:涡流涡流式燃烧室式燃烧室 涡流涡流式燃烧室式燃烧室:它的副燃烧室是球形或圆柱形的涡流它的副燃烧室是球形或圆柱形的涡流室，其容积约占燃烧室总容积的室，其容积约占燃烧室总容积的50%80%，涡流室有，涡流室有切向切向通道与主燃烧室相通通道与主燃烧室相通 混合气是在涡流室形成并着火的然后压
12、力急剧上升，燃烧混合气是在涡流室形成并着火的然后压力急剧上升，燃烧的气流带着未燃烧的混合气一起通过切向孔道喷人主燃烧的气流带着未燃烧的混合气一起通过切向孔道喷人主燃烧室室，进一步与空气混合燃烧。，进一步与空气混合燃烧。2、预燃室燃烧室、预燃室燃烧室:缸盖上有予燃室，占燃烧室总容积的缸盖上有予燃室，占燃烧室总容积的1/3，予燃室与主燃室有通道，活塞为平顶。因为通道不是切向予燃室与主燃室有通道，活塞为平顶。因为通道不是切向的，所以压缩时不产生涡流。的，所以压缩时不产生涡流。1 1、柱塞上行、柱塞上行a.a.从下止点到柱从下止点到柱 塞头部封闭径塞头部封闭径 向油孔之前。向油孔之前。b.b.从柱塞头
13、部封从柱塞头部封 闭径向油孔到柱闭径向油孔到柱 塞斜槽露出径塞斜槽露出径 向孔之前。向孔之前。c.c.从柱塞斜槽露出从柱塞斜槽露出 径向油孔到柱塞径向油孔到柱塞 上行至上止点。上行至上止点。abc八、柱塞式喷油泵的工作原理八、柱塞式喷油泵的工作原理a a.从上止点到柱从上止点到柱 塞斜槽封闭径塞斜槽封闭径 向油孔之前。向油孔之前。c.c.从柱塞头部露从柱塞头部露 出径向油孔到出径向油孔到 运行下止点。运行下止点。b.b.从柱塞斜槽封从柱塞斜槽封 闭径向孔到柱闭径向孔到柱 塞头部露出径塞头部露出径 向油孔之前。向油孔之前。acb2 2、柱塞下行、柱塞下行调节供油量方法调节供油量方法：转动柱塞转动
14、柱塞改变改变hg改变循环供油改变循环供油量量gg。停油：直槽对准油孔。停油：直槽对准油孔。hg3 3、油量调节、油量调节供油有效行程：供油有效行程：柱塞顶面封闭柱塞柱塞顶面封闭柱塞套径向油孔至柱塞斜槽露出径向油孔前柱套径向油孔至柱塞斜槽露出径向油孔前柱塞上移的行程，用塞上移的行程，用hg表示。表示。hg决定了喷决定了喷油泵每循环供油量（油泵每循环供油量（g）。）。减容体减容体出油阀出油阀弹簧弹簧出油阀出油阀出油阀座出油阀座作用：作用：防止燃油倒流，保证供油防止燃油倒流，保证供油 迅速，停油干脆。迅速，停油干脆。出油阀体出油阀体密封锥面、十字截密封锥面、十字截 面、减压环带面、减压环带出油阀座出
15、油阀座内密封锥面、内圆内密封锥面、内圆 柱面柱面出油阀弹簧出油阀弹簧压紧压紧出油阀出油阀 4 4、出油阀偶件、出油阀偶件 5、供油量调节机构 根据柴油机负荷和转速的变化相应改变喷油泵的供油量。齿杆式：齿杆式：拨叉拉杆式：拨叉拉杆式：九、调速器（一）、调速器的功用调速器的功用是根据柴油机负荷的变化，自动地调节喷油泵的供油量，以保证柴油机在各种工况下稳定运转。1 1、按功能分有两速调速器、全速调速器、定速调速器和、按功能分有两速调速器、全速调速器、定速调速器和 综合调速器。综合调速器。2 2、按转速传感分有气动式调速器、机械离心式调速器和、按转速传感分有气动式调速器、机械离心式调速器和复合式调速器
16、。复合式调速器。（一）分类：（一）分类：（二）两速调速器（二）两速调速器 1 1、作用：、作用：自动稳定和限制柴油机最低与最高转速，而在所有中间自动稳定和限制柴油机最低与最高转速，而在所有中间 转速范围内则由驾驶员控制。转速范围内则由驾驶员控制。影响：转速不稳影响：转速不稳高速易飞车高速易飞车怠速易熄火怠速易熄火2 2、结构、结构 油量调节拉杆油量调节拉杆外弹簧座外弹簧座飞锤飞锤凸轮轴凸轮轴高速弹簧内座高速弹簧内座高速弹簧高速弹簧怠速弹簧怠速弹簧活动杠杆活动杠杆调速杠杆调速杠杆滑动轴滑动轴调速手柄调速手柄供油量限制器供油量限制器RQ型两极调速器停车挡块停车挡块最高速挡块最高速挡块1 1、结构、
17、结构全负荷油量全负荷油量调节螺钉调节螺钉分配柱塞分配柱塞柱塞套柱塞套调速杠杆调速杠杆调速弹簧调速弹簧飞飞 锤锤油量调节套筒油量调节套筒高速螺钉高速螺钉调速套筒调速套筒调速齿轮调速齿轮导导 杆杆张力杠杆张力杠杆起动杠杆起动杠杆停车手柄停车手柄怠速螺钉怠速螺钉VE泵调速器结构（三）全程式调速器（三）全程式调速器怠速弹簧怠速弹簧N(1)(1)起动起动 起动开始，飞锤收拢，油起动开始，飞锤收拢，油门踏板踩到底，调速杠杆抵高速螺门踏板踩到底，调速杠杆抵高速螺钉，调速弹簧拉伸，起动弹簧使起钉，调速弹簧拉伸，起动弹簧使起动杠杆上端和调速动杠杆上端和调速套筒套筒左左移到极限移到极限位置，油量调节套筒位置，油量
18、调节套筒右右移至最大供移至最大供油量位置。油量位置。2 2、工作原理、工作原理VE泵调速器起动工况高速螺钉高速螺钉N调速套筒调速套筒油量调节套筒油量调节套筒起动弹簧起动弹簧(2)(2)怠速怠速 调速杠杆抵怠速限位螺钉，调调速杠杆抵怠速限位螺钉，调速弹簧无张力，起动弹簧被压缩，速弹簧无张力，起动弹簧被压缩，飞锤离心力与怠速弹簧弹力相互作飞锤离心力与怠速弹簧弹力相互作用。怠速转速升高，张力杠杆上端用。怠速转速升高，张力杠杆上端压缩怠速弹簧右移，油量调节套筒压缩怠速弹簧右移，油量调节套筒左移，供油量减少，反之，相应零左移，供油量减少，反之，相应零件运动方向相反。件运动方向相反。VE泵调速器怠速工况怠
19、速弹簧怠速弹簧高速螺钉高速螺钉怠速螺钉怠速螺钉调速弹簧调速弹簧调速套筒调速套筒油量调节套筒油量调节套筒(3)(3)中速和高速中速和高速 调速杠杆由怠速限位螺钉和高速限位调速杠杆由怠速限位螺钉和高速限位螺钉之间某一位置，调速弹簧被拉伸，螺钉之间某一位置，调速弹簧被拉伸，使油量调节套筒向右移动，供油量增加，使油量调节套筒向右移动，供油量增加，转速升高，此时转速升高，此时飞锤离心力增大，当其飞锤离心力增大，当其向右作用于调速套筒的推力与向右作用于调速套筒的推力与调速弹簧调速弹簧向左向左作用张力杠杆和起动杠杆上的作用张力杠杆和起动杠杆上的拉力拉力平衡平衡时，时，油量调节套筒稳定某一位置，油量调节套筒稳
20、定某一位置，发动机转速也稳定在一转速。当转速变发动机转速也稳定在一转速。当转速变化，这种力的平衡遭到破坏，能自动推化，这种力的平衡遭到破坏，能自动推动动油量调节套筒移动，使油量增减，达油量调节套筒移动，使油量增减，达到转速稳定。到转速稳定。调速杠杆抵高速限位螺钉时，调速杠杆抵高速限位螺钉时，调速调速弹簧张力最大，油量调节套筒左移到最弹簧张力最大，油量调节套筒左移到最大供油位置，柴油机在最高转速下稳定大供油位置，柴油机在最高转速下稳定工作。工作。VE泵调速器中高速工况高速螺钉高速螺钉怠速螺钉怠速螺钉调速弹簧调速弹簧N调速套筒调速套筒油量调节套筒油量调节套筒张力杠杆张力杠杆起动杠杆起动杠杆(4)(
21、4)超速超速 在调速杠杆处于高速位置时，如在调速杠杆处于高速位置时，如果负荷突然减小，则转速迅速升高，果负荷突然减小，则转速迅速升高，此时飞锤离心力迅速增大，调速套此时飞锤离心力迅速增大，调速套筒右移，推动起动和张力杠杆以筒右移，推动起动和张力杠杆以N N点点为轴顺时针转动，油量调节套筒左为轴顺时针转动，油量调节套筒左移，供油量减少。从而防止柴油机移，供油量减少。从而防止柴油机飞车。飞车。VE泵调速器超速工况调速套筒调速套筒油量调节套筒油量调节套筒十、十、柴油机燃油供给系统的辅助装置柴油机燃油供给系统的辅助装置 （一）输（一）输 油油 泵泵 1 1）作用：）作用：保证低压油路中柴油的正常流动，
22、克服柴油滤清器和管路中的阻力，并以保证低压油路中柴油的正常流动，克服柴油滤清器和管路中的阻力，并以一定的压力向喷油泵输送足够量的柴油。一定的压力向喷油泵输送足够量的柴油。输油量约为柴油机全负荷最大耗油量的输油量约为柴油机全负荷最大耗油量的3 34 4倍倍。2 2）结构型式：）结构型式：活塞式、转子式、滑片式、齿轮式等活塞式、转子式、滑片式、齿轮式等 手柄手柄手油泵活塞手油泵活塞手油泵体手油泵体进油阀进油阀出油阀出油阀出油管接头出油管接头进油管接头进油管接头滚轮滚轮挺杆弹簧挺杆弹簧推杆推杆活塞活塞泵体泵体活塞弹簧活塞弹簧螺塞螺塞3 3）活塞式输油泵的组成：）活塞式输油泵的组成：输油泵工作情况示意
23、图4 4）工作原理：）工作原理：十、十、柴油滤清器柴油滤清器 1 1）作用：）作用：除去柴油中的尘土、水分或其他机械杂质和温度变化及空气的接触过程从柴油中除去柴油中的尘土、水分或其他机械杂质和温度变化及空气的接触过程从柴油中析出少量的石蜡，以降低对精密偶件的磨损，从而提高功率，降低油耗。析出少量的石蜡，以降低对精密偶件的磨损，从而提高功率，降低油耗。2 2）分类）分类 柴油粗滤器柴油粗滤器 柴油细滤器柴油细滤器 旁通阀旁通阀出油口出油口盖盖进油口进油口壳体壳体滤芯滤芯中心杆中心杆放油螺塞放油螺塞3 3）柴油滤清器结构）柴油滤清器结构4 4）两级柴油滤清器）两级柴油滤清器 第一级粗滤器第一级粗滤
24、器（纸质滤芯）（纸质滤芯）第二级细滤器第二级细滤器（航空毛毡及（航空毛毡及纺绸滤芯）纺绸滤芯）喷油器的选用喷油器的选用1、直喷式燃烧室应选用孔式喷油器（左）直喷式燃烧室应选用孔式喷油器（左）2、分隔式燃烧室应选用轴针式喷油器（右）（、分隔式燃烧室应选用轴针式喷油器（右）（YZD495 发动机）发动机）6DF选用选用P型油嘴型油嘴 （1）、）、P型油嘴承受喷型油嘴承受喷射压力能力强。射压力能力强。（2）、）、P型油嘴小压力型油嘴小压力工作室，喷射后减少滴漏。工作室，喷射后减少滴漏。（3）、优选喷油孔）、优选喷油孔（60.25155）提高燃）提高燃油流量系数。油流量系数。（4）、喷油压力调整）、喷油压力调整为（为（2426 MPa）形成稳定）形成稳定和良好的喷油状态。和良好的喷油状态。（5）P型油嘴体积小，型油嘴体积小，针阀惯性小，工作寿命长。针阀惯性小，工作寿命长。WD615、喷油器总成、喷油器总成WD615-67、喷油器套筒、喷油器套筒WD615、喷油器套筒、喷油器套筒习题一、柴油机燃料供给系有哪些零件组成？二、柴油机混合气的形成方式与汽油机有什么不同？三、燃料供给系的功用是什么？四、目前柴油机通常采用的喷油泵有几种？五、目前柴油机采用的喷油器有几种？六、喷油泵的功用是什么？七、目前柴油机的燃烧室有几种？八、喷油泵调速器的功用是什么？谢谢大家
