1、第第5章章柴油机燃料供给系柴油机燃料供给系中国铁道出版社中国铁道出版社 1.柴油机燃料供给系的组成：柴油机燃料供给系的组成：柴油机供给系的作用是贮存、滤清柴油柴油机供给系的作用是贮存、滤清柴油，根据根据柴油机不同的工况要求柴油机不同的工况要求，按其，按其工作顺序工作顺序，定时、定量、定压并以一定的喷油质量将柴油定时、定量、定压并以一定的喷油质量将柴油喷入燃烧室喷入燃烧室，并，并与空气迅速混合燃烧与空气迅速混合燃烧，再，再将燃将燃烧后的废气排入大气。烧后的废气排入大气。柴油机燃料供给系由燃油供给、空柴油机燃料供给系由燃油供给、空气供给、混合气形成及废气排出装置组气供给、混合气形成及废气排出装置组
2、成。成。如如图图5-1所示所示。图图5-1 柴油机供给系的组成柴油机供给系的组成示意图示意图1-喷油器喷油器 2-高压油管高压油管 3-回油管回油管 4-柴油柴油细细滤清器滤清器 5-喷油泵喷油泵 6-供油提前自动调节器供油提前自动调节器 7-输油泵输油泵 8-柴油柴油粗粗滤清器滤清器 9-柴油箱柴油箱2.柴油机供给系的工作原理柴油机供给系的工作原理 柴油机在工作过程中柴油机在工作过程中，依靠输油泵的作用依靠输油泵的作用不断地将油箱中的柴油吸出不断地将油箱中的柴油吸出，并经柴油滤清器并经柴油滤清器滤去杂质后滤去杂质后，输入喷油泵的低压油腔输入喷油泵的低压油腔，通过柱，通过柱塞和出油阀塞和出油阀
3、将燃油压力提高将燃油压力提高，经高压油管经高压油管输送输送到到喷油器喷油器，燃油呈雾状喷入燃烧室燃油呈雾状喷入燃烧室，在，在燃烧室燃烧室内内形成混合气。由于输油泵的供油量形成混合气。由于输油泵的供油量大于大于喷油喷油泵泵所需所需供油量供油量，过量的柴油便经回油管回到滤过量的柴油便经回油管回到滤清器清器或油箱或油箱。从柴油箱从柴油箱至至喷油泵喷油泵入入口处这段油路中的油口处这段油路中的油压是由输油泵建立的压是由输油泵建立的，一般为一般为 0.150.3MPa，故这段油路称为低压油路。从喷油泵到喷油器故这段油路称为低压油路。从喷油泵到喷油器这段油路中的油压是由喷油泵这段油路中的油压是由喷油泵的柱塞
4、和出油阀的柱塞和出油阀建立的建立的，一般在一般在 10MPa 以上以上，故称此段油路为故称此段油路为高压油路。高压油路。在在柴油机燃油供给装置柴油机燃油供给装置维修和装配后，维修和装配后，必须将必须将柴油机整个油路中的空气排除柴油机整个油路中的空气排除，使，使柴柴油充满喷油泵油充满喷油泵，为此，为此在输油泵上装有手动油在输油泵上装有手动油泵泵，以满足，以满足油路中的空气排除油路中的空气排除。喷油泵喷油泵凸轮凸轮轴轴的前端与供油提前器连接的前端与供油提前器连接，后端与调速器后端与调速器组成一体组成一体，它们分别起喷油定时和喷油量的它们分别起喷油定时和喷油量的自动调节作用。自动调节作用。5.2 柴
5、油机混合气的形成和燃烧室柴油机混合气的形成和燃烧室 5.2.1 可燃混合气的形成与燃烧可燃混合气的形成与燃烧 根据气缸中压力和温度的变化特点根据气缸中压力和温度的变化特点，可可将混合气的形成与燃烧过程按曲轴转角将混合气的形成与燃烧过程按曲轴转角划分为四个阶段划分为四个阶段:1.第一阶段为备第一阶段为备燃期燃期 即即喷油始点喷油始点A至至燃燃烧始点烧始点B之间所对应的曲轴转角之间所对应的曲轴转角。备燃期的长短是影响柴油发动机工作粗暴程备燃期的长短是影响柴油发动机工作粗暴程度的重要因素度的重要因素。2.第二阶段为第二阶段为速燃期速燃期 即即燃烧始点与气缸燃烧始点与气缸内产生最大压力点之间所对应的曲
6、轴转角内产生最大压力点之间所对应的曲轴转角。3.第三阶段为第三阶段为缓燃期缓燃期 即即从最高压力点从最高压力点至至最高温度点为止的曲轴转角最高温度点为止的曲轴转角。在此阶段在此阶段，燃气温度继续升高燃气温度继续升高，但由于氧气但由于氧气减少减少，废气增加废气增加，燃烧条件变差燃烧条件变差，故燃烧越故燃烧越来越慢。喷油来越慢。喷油过程一般在过程一般在缓燃期内结束。缓燃期内结束。4.第四阶段为第四阶段为后燃期在此期间后燃期在此期间，压力和温压力和温度均降低。度均降低。由于柴油的蒸发性和流动性较差由于柴油的蒸发性和流动性较差，且柴油且柴油机混合气形成时间极短机混合气形成时间极短，使得柴油难以在燃烧使
7、得柴油难以在燃烧前彻底雾化蒸发并同空气均匀混合前彻底雾化蒸发并同空气均匀混合，即柴油机即柴油机可燃混合气的品质较差。因此可燃混合气的品质较差。因此，柴油机采用较柴油机采用较大的过量空气系数大的过量空气系数，使喷使喷入入气缸的柴油能够燃气缸的柴油能够燃烧得比较完全。烧得比较完全。为改善混合气形成条件为改善混合气形成条件，不致出现太长的不致出现太长的备备燃期燃期，保证柴油机工作柔和保证柴油机工作柔和，除了选用十六除了选用十六烷烷值较高的柴油值较高的柴油，采用较高的压缩比采用较高的压缩比（1522），），以提高气缸内空气温度以提高气缸内空气温度，促进柴油蒸发促进柴油蒸发等，等，还要求喷油器必须有足够
8、的压力还要求喷油器必须有足够的压力，一般在一般在10MPa以上以上，以利于柴油的雾化。此外以利于柴油的雾化。此外，在燃在燃烧室内形成强烈的空气运动烧室内形成强烈的空气运动，促进柴油与空气促进柴油与空气的均匀混合。的均匀混合。5.2.2 燃烧室燃烧室 由于柴油机混合气的形成和燃烧均由于柴油机混合气的形成和燃烧均在燃烧室中进行在燃烧室中进行，所以燃烧室的结构将所以燃烧室的结构将直接影响混合气的形成与燃烧。对燃烧直接影响混合气的形成与燃烧。对燃烧室的要求室的要求，一是配合喷油形成良好均匀一是配合喷油形成良好均匀的混合气的混合气，改善燃烧改善燃烧，二是二是要求要求燃烧室燃烧室的结构紧凑的结构紧凑，以减
9、小散热损失以减小散热损失，提高热提高热效率。效率。柴油机燃烧室的种类较多柴油机燃烧室的种类较多，通通常分为统常分为统 一式燃烧室和分隔式燃烧一式燃烧室和分隔式燃烧室两大类。室两大类。1.统一式燃烧室统一式燃烧室 统一式燃烧室是由统一式燃烧室是由气缸壁和气缸壁和凹形活凹形活塞顶与气缸盖底面所包围的单一内腔构塞顶与气缸盖底面所包围的单一内腔构成成，这种燃烧室一般用这种燃烧室一般用于于多孔喷油器将多孔喷油器将柴油直接喷射到燃烧室中柴油直接喷射到燃烧室中，借喷射油借喷射油束束的形状和燃烧室形状的配合以及燃烧室的形状和燃烧室形状的配合以及燃烧室内的空气涡流运动内的空气涡流运动，迅速形成可燃混合迅速形成可
10、燃混合气气，故此种燃烧室又称为直接喷射式燃故此种燃烧室又称为直接喷射式燃烧室。烧室。常见的统一式燃烧室结构型式有常见的统一式燃烧室结构型式有形形燃烧室、球形燃烧室和燃烧室、球形燃烧室和U形燃烧室形燃烧室，如图如图5-3所示。所示。图图5-3 统一式燃烧室结构型式统一式燃烧室结构型式1-活塞活塞 2-活塞环活塞环 3-气缸套气缸套 4-气缸盖气缸盖 柴油喷射方向柴油喷射方向a）形燃烧室形燃烧室 b）球形燃烧室球形燃烧室 c）U 形燃烧室形燃烧室 目前车用柴油机大都采用目前车用柴油机大都采用形燃形燃烧室及其各种改进型。借助气流运动烧室及其各种改进型。借助气流运动迅速迅速与空气混合与空气混合，另有少
11、量燃油被喷另有少量燃油被喷到燃烧室壁面到燃烧室壁面，形成油膜形成油膜，在燃烧开在燃烧开始后才迅速蒸发而参加燃烧始后才迅速蒸发而参加燃烧。为了更好地为了更好地提高提高直喷式燃烧室的直喷式燃烧室的燃烧过程燃烧过程，在传统在传统形燃烧室形燃烧室的的基础上基础上，发展了多种新型燃烧室发展了多种新型燃烧室，新型燃烧有着新型燃烧有着各自的特点。各自的特点。图图5-4 挤流口挤流口式式燃烧室燃烧室 （1）挤流口挤流口式式燃烧室燃烧室，如，如图图5-4所示，所示，为降低柴油机噪声为降低柴油机噪声的的改善排改善排放而设计的放而设计的，主要是缩小了燃烧室主要是缩小了燃烧室凹坑唇口处尺寸来产生强烈的压缩凹坑唇口处尺
12、寸来产生强烈的压缩挤流挤流，从而产生空气的紊流运动。从而产生空气的紊流运动。其主要优点是其主要优点是:能防止燃气从活塞顶上碗形室过能防止燃气从活塞顶上碗形室过早地向燃烧室容积传播早地向燃烧室容积传播；可保持燃烧室壁温较高可保持燃烧室壁温较高，以防止以防止火焰熄灭并能促进油滴蒸发火焰熄灭并能促进油滴蒸发。（2）四角四角形燃烧室形燃烧室，如，如图图5-5所示，所示，利用四角利用四角形凹坑组织二形凹坑组织二次扰动次扰动（除了进气涡流外除了进气涡流外，拐角处拐角处又形成小旋涡又形成小旋涡）来实现燃油和来实现燃油和空空气气的良好混合的良好混合，以提高燃烧速度。以提高燃烧速度。图图5-5 四角四角形燃烧室
13、形燃烧室1-电热塞电热塞 2-喷油嘴喷油嘴 （3）微涡流燃烧室微涡流燃烧室如如图图5-6所示，所示，燃烧室由两部分组成燃烧室由两部分组成:上部为四角形上部为四角形，下部分为圆形下部分为圆形，两两部分经切削加工圆滑过渡。是集中部分经切削加工圆滑过渡。是集中形形和四角和四角形二者的优点形二者的优点，同时又有缩口同时又有缩口，增加了挤流的影响。增加了挤流的影响。图图5-6 微涡流燃烧室微涡流燃烧室 （4）花瓣形燃烧室花瓣形燃烧室如如图图5-6所示，所示，CA6110型柴油机采用型柴油机采用该该燃烧室燃烧室，基本结基本结构与构与形燃烧室近似形燃烧室近似，它利用花瓣形所具它利用花瓣形所具有的几何特点有的
14、几何特点，选择进气涡流、喷油系统选择进气涡流、喷油系统和和燃烧室形状燃烧室形状，将三者良好地匹配将三者良好地匹配，可保可保证柴油机具有较低的燃油消耗率证柴油机具有较低的燃油消耗率，启动性启动性能好能好，减小噪声、降低排污减小噪声、降低排污以以获得较佳的获得较佳的综合指标综合指标。图图5-7 花瓣形燃烧室花瓣形燃烧室 2、分隔式燃烧室、分隔式燃烧室 燃烧室燃烧室由由两部分两部分组成，组成，一部分位于一部分位于缸壁和缸壁和活塞顶与缸盖底面活塞顶与缸盖底面够成，够成，称主燃称主燃烧室烧室；另一部分在气缸盖另一部分在气缸盖中，中，称称副副燃烧燃烧室。室。主、副主、副燃烧室之间由一个或多个通燃烧室之间由
15、一个或多个通道道连连通。分隔式燃烧室常见的通。分隔式燃烧室常见的型式型式有涡有涡流室式和预燃流室式和预燃室室式两种，式两种，如如图图5-8所示。所示。图图5-8 分隔式燃烧室分隔式燃烧室1-活塞活塞 2-主燃烧室主燃烧室 3-通道通道 4-副燃烧室副燃烧室 （1）涡流室涡流室式燃烧室副燃烧室是式燃烧室副燃烧室是球形或圆柱形的球形或圆柱形的涡流室涡流室，借与其内壁相，借与其内壁相切的孔道与主燃烧室连通，因此在压缩切的孔道与主燃烧室连通，因此在压缩行程中，空气从气缸行程中，空气从气缸被挤入涡流室时形被挤入涡流室时形成强烈有规则的涡流。成强烈有规则的涡流。涡流室中产生的气流运动比上述涡流室中产生的气
16、流运动比上述直接喷射燃烧室中的进气涡流更强直接喷射燃烧室中的进气涡流更强，因此可降低对喷雾质量的要求因此可降低对喷雾质量的要求，即可即可采用喷油压力较低采用喷油压力较低（1214MPa）的的轴针式喷油器轴针式喷油器。（2）预燃室式燃烧室预燃室式燃烧室 预燃室预燃室（辅助燃烧室辅助燃烧室）容积约为燃烧室总容积约为燃烧室总容积的容积的25%40%，并用一个或几个小孔与主并用一个或几个小孔与主燃烧室燃烧室连连通。依靠空气的紊流运动通。依靠空气的紊流运动与空气初步与空气初步混合混合，并并有小部分燃油有小部分燃油发火燃烧发火燃烧，大部分未燃大部分未燃烧烧柴油连同燃柴油连同燃气气经小孔高速喷入主燃烧室经小
17、孔高速喷入主燃烧室，在在主燃烧室内产生不规则的涡流运动主燃烧室内产生不规则的涡流运动，进一步与进一步与空气混合以空气混合以实现实现完全燃烧完全燃烧.预燃室一般用耐热钢预燃室一般用耐热钢制造制造，嵌入气缸盖内嵌入气缸盖内。由于混合气先由于混合气先在在辅助燃烧室燃烧后主燃辅助燃烧室燃烧后主燃烧室烧室再再燃烧燃烧，发动机工作柔和发动机工作柔和，排气污染小。排气污染小。但分隔式燃烧室散热损失和节流损失较大但分隔式燃烧室散热损失和节流损失较大，启启动性和经济性较差动性和经济性较差，必须用更高的压缩比而且必须用更高的压缩比而且要在辅助燃烧室中要在辅助燃烧室中安安装启动电热塞。涡流室和装启动电热塞。涡流室和
18、预燃室多用于小型高速柴油机上预燃室多用于小型高速柴油机上，缸径一般在缸径一般在l00mm以下。以下。5.3.1 喷油器的结构与工作原理喷油器的结构与工作原理 喷油器的作用是将喷油泵供给的高喷油器的作用是将喷油泵供给的高压油以一定的压力、速度和方向喷入燃压油以一定的压力、速度和方向喷入燃烧室烧室，使喷使喷入入燃烧室的燃油雾化成细粒燃烧室的燃油雾化成细粒分布在燃烧室中分布在燃烧室中，以利于混合气的形成以利于混合气的形成和燃烧。和燃烧。5.3 喷油器喷油器 1.孔式喷油器孔式喷油器 （1）孔式喷油器的结构孔式喷油器的结构 如图如图5-9所示所示，其中最主要的是用优质合其中最主要的是用优质合金钢制成的
19、针阀和针阀体金钢制成的针阀和针阀体成成对精密偶件。针对精密偶件。针阀下端的圆锥面与针阀体下端的环形锥面共阀下端的圆锥面与针阀体下端的环形锥面共同起密封作用同起密封作用，如图如图5-10所示所示，用于打开或用于打开或切断高压柴油与燃烧室的通路。切断高压柴油与燃烧室的通路。图图5-9 柴油机柴油机孔式孔式喷油器喷油器1-接头螺栓接头螺栓 2-调压螺钉盖调压螺钉盖 3-调压螺钉调压螺钉 4-调压弹簧调压弹簧 5-顶杆顶杆 6-螺柱螺柱 7-喷油器体喷油器体 8-针阀针阀 9-针阀体针阀体 10-喷油嘴紧帽喷油嘴紧帽图图5-10 孔式孔式喷油喷油嘴嘴1-针阀针阀 2-针阀体针阀体 3-高压油腔高压油腔
20、 4-压力室压力室 针阀底部还有一环形锥面位于针阀体针阀底部还有一环形锥面位于针阀体的环形油槽中的环形油槽中，该锥面承受燃油压力推动针该锥面承受燃油压力推动针阀向上运动。针阀顶部通过顶杆承受调压弹阀向上运动。针阀顶部通过顶杆承受调压弹簧的预紧力簧的预紧力，使针阀处于关闭状态使针阀处于关闭状态。该预紧该预紧力决定针阀的开启压力或喷油压力力决定针阀的开启压力或喷油压力，调整调调整调压螺钉可改变喷油压力的大小。喷油器工作压螺钉可改变喷油压力的大小。喷油器工作时从针阀偶件间隙中泄漏的柴油经回油管接时从针阀偶件间隙中泄漏的柴油经回油管接头螺栓流回回油管。头螺栓流回回油管。（2）孔式喷油器的工作原理）孔式
21、喷油器的工作原理 柴油机工作时柴油机工作时，来自喷油泵的高压柴油来自喷油泵的高压柴油作用在针阀的锥形环带上形成向上的轴向推作用在针阀的锥形环带上形成向上的轴向推力力，使针阀向上移动使针阀向上移动，针阀下端锥面离开针针阀下端锥面离开针阀锥形环带阀锥形环带，打开喷孔打开喷孔，高高压压柴油喷柴油喷入入燃烧燃烧室。喷油泵停止供油时室。喷油泵停止供油时，高压油路内压力迅高压油路内压力迅速下降速下降，针阀在调压弹簧作用下及时回位针阀在调压弹簧作用下及时回位，将喷孔关闭将喷孔关闭，如图如图5-12所示所示图图5-12 喷油器的工作原理图喷油器的工作原理图 孔式喷油器的特点是喷孔数目孔式喷油器的特点是喷孔数目
22、较多较多，一般为，一般为18个个喷孔；喷孔；喷孔直喷孔直径较小径较小，一般为一般为0.20.8mm。喷孔喷孔数目和分布的位置数目和分布的位置，根据燃烧室的形根据燃烧室的形状和要求而定。状和要求而定。轴针式喷油器的工作原理轴针式喷油器的工作原理与与孔式喷油孔式喷油器相同器相同。其构造特点是针阀其构造特点是针阀体体下端的密封下端的密封锥面以下还延伸出一个轴针锥面以下还延伸出一个轴针，其形状可以其形状可以是倒锥形和圆柱形是倒锥形和圆柱形，如图如图5-13所示。轴针所示。轴针伸出喷孔外伸出喷孔外，使喷孔成为圆柱状的狭缝使喷孔成为圆柱状的狭缝（轴针与孔的径向间隙一般为轴针与孔的径向间隙一般为0.0050
23、.25mm）。使使喷喷出的燃出的燃油呈空心的锥状油呈空心的锥状或柱形或柱形，如，如图图5-14所示所示。5-13 轴针式喷油器轴针式喷油器1-针阀针阀 2-针阀体针阀体 3-密封锥面密封锥面 4-轴针轴针图图5-14 轴针式喷油器的喷油轴针式喷油器的喷油 轴针式喷油器喷孔直径一般在轴针式喷油器喷孔直径一般在13mm范围内范围内，喷油压力为喷油压力为1014Mpa。喷孔直喷孔直径大径大，加工方便加工方便。工作时由于轴针在喷孔工作时由于轴针在喷孔内往复运动内往复运动，能清除喷孔中的积炭和杂物能清除喷孔中的积炭和杂物，工作可靠。它适用于涡流室式燃烧室和预工作可靠。它适用于涡流室式燃烧室和预燃室式燃烧
24、室。燃室式燃烧室。对多缸机喷油泵的要求对多缸机喷油泵的要求 根据根据柴油机各种不同工况的要柴油机各种不同工况的要求求，定时、定量定时、定量、定压的、定压的将高压燃将高压燃油送至喷油器油送至喷油器，然后然后经经喷油器喷入喷油器喷入燃烧室燃烧室。5.4 喷油泵喷油泵5.6 连接器及供油提前调节装置连接器及供油提前调节装置5.6.1 连接器连接器 1.连接器的作用连接器的作用 连接器连接器的作用不仅起传递动力作的作用不仅起传递动力作用用，而且还可以补偿安装时两轴间同而且还可以补偿安装时两轴间同轴度的偏差以及利用两轴间少量的相轴度的偏差以及利用两轴间少量的相对角位移来调节喷油泵的供油正时。对角位移来调
25、节喷油泵的供油正时。喷油泵的驱动如图喷油泵的驱动如图5-36所示所示，它它由曲轴前端的正时齿轮经中间传动齿轮由曲轴前端的正时齿轮经中间传动齿轮驱动驱动（空气压缩机）（空气压缩机）喷油泵正时齿轮。喷油泵正时齿轮。正时正时齿轮上齿轮上均均刻有正时刻有正时啮啮合标记合标记，必须必须按标记装配才能保证喷油泵的供油正时按标记装配才能保证喷油泵的供油正时。图图5-36 喷油泵的驱动喷油泵的驱动和和供油正时供油正时1-喷油泵正时齿轮喷油泵正时齿轮 2-曲轴正时齿轮曲轴正时齿轮 3-凸轮轴正时齿轮凸轮轴正时齿轮 4-飞轮壳飞轮壳5-调速器调速器 6-托板托板 7-喷油泵喷油泵 8-供油提前角自动调节器供油提前
26、角自动调节器 9-联轴节联轴节 喷油泵正时齿轮输出轴与喷油泵凸喷油泵正时齿轮输出轴与喷油泵凸轮轴之间用轮轴之间用连接器连接器连接。有的喷油泵直连接。有的喷油泵直接利用其壳体上弧形槽接利用其壳体上弧形槽，使泵体相对于使泵体相对于喷油泵凸轮轴转动喷油泵凸轮轴转动，以，以调节供油正时调节供油正时，省略了省略了连接器连接器。2.连接器的结构和原理连接器的结构和原理 常见的常见的连接器连接器有刚性十字胶木盘式有刚性十字胶木盘式和挠性钢片式两种。和挠性钢片式两种。目前，汽车上主要用目前，汽车上主要用挠性钢片式挠性钢片式连连接器。接器。CA6110柴油机喷油泵柴油机喷油泵连接器即为连接器即为挠性钢片式挠性钢
27、片式连接器结构连接器结构如图如图5-37所示所示。图图5-37 柴油机喷油泵柴油机喷油泵连接器连接器1-连接盘连接盘 2、5、8、11、13-螺钉螺钉 3、6、9、12、14-垫圈垫圈 4、10-钢片组钢片组 7-十字架十字架 安装时要求驱动端与喷油泵凸安装时要求驱动端与喷油泵凸轮轴端中心线同心度不大于轮轴端中心线同心度不大于0.3mm，摆角不大于摆角不大于0.5，伸长或压缩误差，伸长或压缩误差不大于不大于0.5mm。5.7.1 输油泵输油泵 输油泵的作用是输油泵的作用是将燃油从油箱内把将燃油从油箱内把燃油吸出，经燃油滤清器滤清后输送至燃油吸出，经燃油滤清器滤清后输送至喷喷油泵足够数量及一定压
28、力的油泵足够数量及一定压力的燃燃油。输油泵油。输油泵有活塞式、膜片式、齿轮式和叶片式等几有活塞式、膜片式、齿轮式和叶片式等几种。活塞式输油泵由于工作可靠种。活塞式输油泵由于工作可靠，目前广目前广泛应用泛应用，CA6110型柴油机型柴油机均均采用采用该输油该输油泵，泵，如图如图5-41所示。所示。图图5-41 CA6110输油泵分解图输油泵分解图1-螺塞螺塞 2、6、10、12、16-垫片垫片 3、7-油阀弹簧油阀弹簧4-出油阀出油阀 5-手油泵手油泵 8-进油阀进油阀 9-进油螺钉进油螺钉 11-螺塞螺塞 13活塞弹簧活塞弹簧 14-活塞活塞 15-顶杆顶杆 17-出出油螺钉油螺钉 18-卡环
29、卡环 19-挺杆总成挺杆总成 5.7.2 柴油滤清器柴油滤清器 柴油在运输和贮存过程中柴油在运输和贮存过程中，难，难免会免会混入混入杂质杂质和水分和水分，若贮存较久后若贮存较久后，胶质胶质还会增多还会增多，每吨柴油中的机械杂质含量每吨柴油中的机械杂质含量多达多达100250g，这这都都对对燃燃油供油供给给系精系精密偶件密偶件产生极大产生极大危害。危害。为保证喷油泵和喷油器可靠为保证喷油泵和喷油器可靠地工作地工作，延长使用寿命延长使用寿命，除使用除使用前将柴油严格沉淀过滤外前将柴油严格沉淀过滤外，在柴在柴油机供油系统中还采用滤清器油机供油系统中还采用滤清器，以便滤以便滤除除柴油中的机械杂质和水柴
30、油中的机械杂质和水分。分。柴油滤清器柴油滤清器有两种形式：有两种形式：一种为一种为单级单级纸质纸质滤清器滤清器，另一种为，另一种为双级旋装式双级旋装式滤清器。滤清器。目前车用柴油机多数采用的是目前车用柴油机多数采用的是双级双级旋装式旋装式滤清器滤清器（滤芯型号为（滤芯型号为X0710）。如如图图5-44所示所示是是CA6110型柴油滤清器型柴油滤清器总成总成。图图5-44 两种形式的两种形式的柴油滤清器柴油滤清器a）单级纸质滤清器）单级纸质滤清器 b）双级旋装式滤清器）双级旋装式滤清器1-进油接头进油接头 2-底座底座 3-放气螺钉放气螺钉 4-滤芯滤芯 5-壳体壳体 6-出油接头出油接头 当
31、滤清器内油压超过溢流阀的开启当滤清器内油压超过溢流阀的开启压力压力（0.10.15MPa）时时，使多余的柴使多余的柴油流回油箱油流回油箱，从而保证滤清器从而保证滤清器的的油压在油压在一定一定。5.12.1 废气涡轮增压器废气涡轮增压器 废气涡轮增压技术是指采用由柴油机废气涡轮增压技术是指采用由柴油机排排气驱动的涡轮机气驱动的涡轮机同轴驱动同轴驱动压气机压气机，从而提高从而提高气压增加充气量。气压增加充气量。实践表明实践表明，柴油机采用废气涡轮增压可柴油机采用废气涡轮增压可提高功率提高功率10%30%，同，同功率油耗下降功率油耗下降3%10%，此外此外，由于燃烧压力升高率降低由于燃烧压力升高率降
32、低，发发动机工作较柔动机工作较柔和，和，噪声比较小。目前已成为噪声比较小。目前已成为柴油机重要发展趋势之一并正在得柴油机重要发展趋势之一并正在得到到广泛的广泛的应用。应用。1.涡轮增压器结构涡轮增压器结构图图5-80 废气涡轮增压器废气涡轮增压器 空气空气 废气废气1-推力轴承推力轴承 2-涡轮壳涡轮壳 3-密封环密封环 4-涡轮涡轮 5-隔热板隔热板 6-浮动轴承浮动轴承7-卡环卡环 8-中间壳中间壳 9-压气机后盖板压气机后盖板10-密封环密封环11-压压气机叶轮气机叶轮 12-转子轴转子轴 13-压气机壳压气机壳 14-密封套密封套 15-膜片弹簧膜片弹簧 16-0 形密封圈形密封圈 如
33、如图图5-80所示，所示，它由涡轮壳它由涡轮壳2、中间、中间壳壳8、压气机壳、压气机壳13、转子体和浮动轴承、转子体和浮动轴承6等主要零件组成。等主要零件组成。2.涡轮增压器工作原理涡轮增压器工作原理 工作原理工作原理如如图图5-81所示。所示。柴油机排柴油机排出的具有一定压力的高温废气经排气管出的具有一定压力的高温废气经排气管1进入涡轮壳进入涡轮壳4的喷嘴环的喷嘴环2，由于喷嘴环由于喷嘴环的通道面积做成由大到小的通道面积做成由大到小，因而废气通因而废气通过过的的压力和温度下降压力和温度下降，而速度却迅速提而速度却迅速提高。这个高温高速的废气气流高。这个高温高速的废气气流，按一定按一定方向冲击
34、涡轮方向冲击涡轮3，使涡轮高速旋转使涡轮高速旋转。图5-81废气涡轮增压器工作原理示意图1-排气管排气管 2-喷嘴环喷嘴环 3-涡轮涡轮 4-涡轮壳涡轮壳 5-转子轴转子轴 6-轴承轴承7-扩压器扩压器 8-压气机叶轮压气机叶轮 9-压气机壳压气机壳 10-进气管进气管 高速旋转的压气机叶轮把空气甩向高速旋转的压气机叶轮把空气甩向叶轮的外缘叶轮的外缘，使其速度和压力增加使其速度和压力增加，并并进入扩压器进入扩压器7，因扩压器进口小因扩压器进口小，出口大出口大，所以气流的速度下降压力升高。再通过所以气流的速度下降压力升高。再通过断面由小到大的环形压气机壳断面由小到大的环形压气机壳9使空气压使空气
35、压力继续升高。力继续升高。经上述增压过程后经上述增压过程后，空气压力可达空气压力可达0.14MPa0.3MPa，最高，最高可达可达0.5MPa。这些高压空气流经柴油机进气管这些高压空气流经柴油机进气管10进入进入气缸与更多的柴油混合燃烧气缸与更多的柴油混合燃烧，以保证发以保证发动机发出更大的功率。动机发出更大的功率。5.12.3 增压器的使用与维护增压器的使用与维护 为保证增压器正常工作为保证增压器正常工作，机油机油应使应使用用发发动动机厂家机厂家指定指定牌牌号号。增压器增压器按按装到装到发发动机上动机上，暂不接油管，暂不接油管，先从先从增增压器进压器进口加入干净的口加入干净的机油机油，并用手
36、转动转子，并用手转动转子，使增使增压器压器轴承轴承系统充满系统充满油油后再连接后再连接进进油油管管，安装增压器时，安装增压器时，使使用用干干净的净的发发动机机油动机机油注入注入进进油口进行预润滑增压器油口进行预润滑增压器，安安装装在发动在发动机上机上时时，中，中间间壳的机油出口壳的机油出口应应向下向下，同时应同时应使进油孔朝上，回油孔向下、进、回油孔中使进油孔朝上，回油孔向下、进、回油孔中心线心线与与垂直方向角度不大于垂直方向角度不大于23，中间壳位中间壳位置定好置定好后后，拧紧涡轮端中间壳固定螺钉，拧紧涡轮端中间壳固定螺钉，压，压气机气机壳与涡轮不能相对转动。转动压气机壳壳与涡轮不能相对转动
37、。转动压气机壳使使压压气机气机壳壳出口能与发动出口能与发动机的排机的排气管连接气管连接。凡更换机凡更换机油油，机油，机油滤清滤清器或使用长期停器或使用长期停放的发动机放的发动机，启动发动机前应启动发动机前应将将增压器增压器油管油管拆卸注入拆卸注入润滑油润滑油或或盘车盘车数数圈，预润滑增压器。圈，预润滑增压器。启动发动机后启动发动机后，应应怠怠速运转速运转3-5分钟后再加负分钟后再加负荷荷。运转中增压器进油压力应保持在运转中增压器进油压力应保持在196-392千帕。运转中注意增压器有无异千帕。运转中注意增压器有无异响响和明显振和明显振动。如有异动。如有异响响和明显振动应予排除。运转中和明显振动应予排除。运转中注意增压器的油压、油温、涡轮进口温度及注意增压器的油压、油温、涡轮进口温度及转转速速等均不得超过技术规范。等均不得超过技术规范。在高速及满负荷运转时，无特殊情况不在高速及满负荷运转时，无特殊情况不可立即可立即熄火熄火，熄火熄火前空转前空转5分钟，以防因轴承分钟，以防因轴承缺油缺油或机或机件过热而损坏件过热而损坏增增压器。压器。
