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第七章柴油机燃料供给系本章讲述内容：柴油机燃料系功用、要求及组成喷油器喷油泵调速器供给系附属装置一、柴油机燃料系功用、要求及组成功用：储存、滤清柴油，提高油压，高压喷油、雾化。要求：按需供油；定时喷油；良好的喷油质量；供油规律及供油持续时间合理、适当；防“高速飞车，低速熄火”。柴油机供给系的组成组成燃油供给装置：柴油箱、输油泵、柴油滤清器、喷油泵、喷油器等。空气供给装置：滤清器、进气管、进气道等。混合气形成装置：燃烧室。废气排出装置：排气道、排气管、排气消声器等。供给系组成简图供给系油路油箱柴油滤清器燃烧室溢流阀限压阀回油管输油泵喷油泵喷油器高压油路：喷油泵出口→喷油器油压：10MPa以上，喷油泵建立低压油路：油箱→喷油泵入口油压：0.15～0.3Mpa，输油泵建立回油回路二、喷油器作用：雾化柴油、合理分布油雾。要求：喷油质量好，供停迅速不滴漏，喷油规律好。分类：开式、闭式开式：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。孔式轴针式孔式喷油器适用：直接喷射燃烧室，孔数1~8个，孔径0.2~0.8mm。特点：喷孔的位置和方向与燃烧室形状相适应，以保证油雾直接喷射在球形燃烧室壁上。喷射压力较高。喷油头细长，喷孔小，加工精度高。调压弹簧调压螺钉回油管顶杆喷油器体针阀针阀体进油管接头孔式喷油器构造针阀偶件（针阀及针阀体）：高压油腔、承压锥面、密封锥面、喷孔等。调压装置：调压弹簧、调压螺钉护帽、顶杆等。喷油器体：进油管（带缝隙式滤清器）、回油管接头、定位销等。孔式喷油器工作原理喷油：喷油泵泵油→环形高压油腔进油→（承压锥面承受油压推力）针阀上行→密封锥面离座→喷孔喷油。针阀最大升程：针阀关闭时其凸肩与针阀体下端面的距离，大小决定喷油量多少。一般为0.4~0.5mm。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。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。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，即可改变喷油压力。轴针式喷油器工作原理与孔式相同。构造：针阀下端的密封锥面以下还向下延伸出一个轴针，其形状有倒锥形和圆柱形，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1～3mm，喷油压力较低12～14MPa。轴针针阀针阀体高压油腔进油道轴针式喷油器特点不喷油时针阀关闭喷孔，使高压油腔与燃烧室隔开，燃烧气体不致冲入油腔内引起积炭堵塞。喷孔直径较大，便于加工且不易堵塞。针阀在油压达到一定压力时开启，供油停止时，又在弹簧作用下立即关闭，因此，喷油开始和停止都干脆利落，没有滴油现象。不能满足对喷油质量有特殊要求的燃烧室的需要。三、喷油泵1、喷油泵的功用与分类功用：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。分类：柱塞式喷油泵喷油泵—喷油器转子分配式喷油泵1、喷油泵的功用与分类车用多缸柴油机对喷油泵的要求：各缸供油顺序与发动机工作顺序相同；各缸供油量均匀，不均匀度在标定工况下不大于3%~4%；各缸供油时刻一致，相差不大于0.5º曲轴转角；供油迅速，停喷干脆；2、柱塞式喷油泵的基本结构与工作原理组成：分泵、油量调节机构、驱动机构、泵体四部分柴油机上与缸数相等的每组泵油机构组成：柱塞偶件、柱塞弹簧及座、出油阀偶件、出油阀弹簧、出油阀压紧座、减容体等。分泵柱塞偶件的结构组成：柱塞及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，其配合间隙为0.002～0.003mm。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。柱塞头部斜槽的位置不同，改变供油量的方法也不同。柱塞柱塞套分以下三个阶段进油过程：柱塞下行，当柱塞把柱塞套上的进油孔打开后，柴油经油孔进入泵油室。供油过程：柱塞上行关闭进油孔后，泵油室内的油压迅速升高，推开出油阀，高压柴油经出油阀进入高压油管。回油过程：柱塞继续上行，当柱塞上的斜槽与回油孔相通时，高压油经回油孔流回低压油腔，出油阀关闭，供油结束。喷油泵的泵油过程柱塞上行时的行程预备行程：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。供油提前角：出油阀开启时对应的曲拐位置至上止点间的曲轴转角为。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。出油阀偶件的结构组成：出油阀及座、出油阀弹簧、减压环带等。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，其配合间隙为0.01。出油阀是一个单向阀，在弹簧压力作用下，阀上部圆锥面与阀座严密配合。出油阀下部呈十字断面，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。出油阀出油阀及座减压环带出油阀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，使高压油管油压迅速降低，喷油器立即停止喷油。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。油量调节机构作用：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。分类：拨叉式、齿条齿圈式供油拉杆拔叉调节臂柱塞拔叉式组成及力传递：拉杆移动—拨叉移动—调节臂转动—柱塞转动。各缸供油量调整：改变拨叉在供油拉杆上的位置。拔叉式油量调节机构齿条齿圈式油量调节机构组成及力传递：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。齿条齿圈式油量调节机构齿条齿圈驱动机构作用：驱动柱塞运动，并保证供油准时。组成：滚轮式挺杆和喷油泵内凸轮轴。类型：调整垫片式、调整螺钉式、不可调整式。分泵供油提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。泵体功用：是喷油泵的基体。类型：分体式和整体式两种。润滑方式：独立润滑和压力润滑两种。泵体上制有孔穴，以安装分泵；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；泵体上有放气螺钉。泵体下端的凸轮室装有传动机构的润滑油。P型喷油泵3、典型柱塞式喷油泵4、转子分配式喷油泵特点：用一组泵油元件通过分配机构定时定量为各气缸供油。零件数目少，结构简单，体积小，质量轻，成本低，维修方便。泵油压力较低。VE泵结构（1）传动装置：包括传动轴、连轴节、凸轮盘、滚轮机构、柱塞弹簧、传动销钉等；VE泵结构图VE泵结构（2）柱塞：有进油槽（数目与缸数相等）、中心孔、配油槽、溢油孔、平衡槽、控制套筒等。柱塞旋转：进油、配油。柱塞轴向运动：压油。VE泵结构（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。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。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。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。5、喷油泵的驱动与喷油正时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。喷油泵的驱动喷油提前角自动调整装置：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。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。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。四、辅助装置1、输油泵组成：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。手油泵总成：泵体、活塞、手柄、弹簧等。进、出油阀、油道输油泵1、输油泵工作原理：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。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。2、柴油滤清器滤清器工作原理：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。安装位置：串联在输油泵和喷油泵之间。常用柴油滤清器的种类：单级柴油滤清器、双级柴油滤清器单级柴油滤清器3、废气涡轮增压概念：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。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。