汽车发动机构造与维修一体化教程项目八

2018汽车发动机构造与维修一体化教程08项目八柴油机燃油供给系统的检修学习目标通过本任务的学习，你应当能：说出柴油机燃油供给系统的结构和工作原理；会正确的拆卸喷油器和油泵；会正确的进行喷油器和油泵的检修。能正确的进行实训场地的“清理、清洁、整理和整顿”，并能养成良好的习惯。一、任务导入(一)客户报修：高压共轨柴油无法启动故障维修工单号开单日期牌照号车辆识别号发动机号品牌车型行驶里程数保修起始日期保修起始里程车辆颜色车主邮编地址送修人电话手机业务接待序号项目/操作代码客户故障描述检测结果/故障原因项目名称/维修措施标准工时附加工时工时费技师故障代码投诉代码索赔标志ASC代码工单类型维修类型工时单价打印时间(二)客户报修：喷油器和喷油泵拆检维修工单号开单日期牌照号车辆识别号发动机号品牌车型行驶里程数保修起始日期保修起始里程车辆颜色车主邮编地址送修人电话手机业务接待序号项目/操作代码客户故障描述检测结果/故障原因项目名称/维修措施标准工时附加工时工时费技师故障代码投诉代码索赔标志ASC代码工单类型维修类型工时单价打印时间二、信息搜集1、柴油的性能引导问题一柴油的性能与柴油机混合气形成的特点是什么？石油在炼制过程中，其温度为200-350℃时的蒸馏馏分为柴油，根据所含重馏分的多少可分为轻柴油和重柴油。车用柴油机均为高速柴油机，使用轻柴油。发火性蒸发性凝点黏度指柴油的蒸发能力，蒸发温度愈低，蒸发性愈好，愈有利于可燃混合气的形成和燃烧。是评定柴油稀稠度的指标，决定柴油流动性。是指燃油的自燃能力，用十六烷值表示。发火性好的柴油备燃期短，工作柔和，在较低的温度下发火，利于起动。车用轻柴油的十六烷值一般在45-55。凝点即柴油失去流动性开始凝固的温度，柴油的低温流动性一般用凝点和冷滤点来评定。2、柴油机混合气形成的特点和要求柴油的黏度大、蒸发性和流动性差，不可能在汽缸外部与空气形成均匀的混合气，故采用高压喷射的方法，在压缩行程接近终了时以油束的形式把柴油喷人燃烧室，并雾化成小油滴。柴油油滴经受热、蒸发、扩散并与空气直接在燃烧室内部形成可燃混合气，达到自燃温度后自行着火燃烧。柴油机的燃油供给和燃烧系统提出如下要求:0102030405喷油压力必须足够高，以利于柴油雾化;在一个工作循环内，各缸喷油次序与发动机发火次序相符;能随发动机负荷的不同而改变供油量，且各缸的供油量一致;喷油时刻要准确，各缸有相同的喷油提前角(喷油时曲轴距活塞到达上止点的转角)，并且可以根据发动机工况进行统一调节;在燃烧室内组织强烈的空气运动，促进柴油与空气的均匀混合;喷油特性应与气流运动和燃烧室形状相适应。3、柴油机燃烧室柴油机混合气的形成和燃烧在燃烧室内进行，其结构形式直接影响混合气的品质和燃烧过程。柴油机燃烧室分统一式燃烧室和分隔式燃烧室两大类。统一式燃烧室又称直喷式燃烧室，由凹形活塞顶与汽缸盖底面所包围的单一内腔，几乎全部容积都在活塞顶面上。柴油由喷油器直接喷射到燃烧室内，油束的形状和燃烧室形状相匹配，迅速形成可燃混合气。不同形式的直喷式燃烧室。分隔式燃烧室由两部分组成，一部分位于活塞顶与汽缸盖底面之间，称为主燃烧室;另一部分在汽缸盖中，为副燃烧室。两部分由一个或几个通道相连。分隔式燃烧室常见的形式有涡流室式燃烧室和预燃室式燃烧室。1、柴油机燃油供给系统的类型引导问题二柴油机燃油供给系统的类型与组成是怎样的？柴油机的燃油供给系统根据喷油的控制方式不同，可分为机械控制式和电子控制式。根据对柴油不同的加压方式又分为直列柱塞式喷油泵、分配式喷油泵和泵喷嘴等。电子控制燃油喷射也有很多类型，如各种电子调速器、电控泵喷嘴、电控单体泵、柴油共轨等。2、喷油器(喷油嘴)柴油机通过喷油器将柴油雾化成小油滴，喷人燃烧室内与高速流动的空气形成可燃混合气。根据混合气的形成与燃烧要求，喷油器应具有足够的喷射压力和射程、合适的喷雾锥角和雾化质量，且在喷油结束后不会发生滴油现象。不同方式的燃油供给系统所采用的喷油器也不尽相同。传统机械式的喷油器有孔式喷油器和轴针式喷油器，一些现代电控喷射系统采用电控喷油器。通常把喷油泵之前的油路称为低压油路，喷油泵之后的油路称为高压油路。3、低压油路燃油箱低压油管输油泵燃油滤清器一般由阻燃钢丝编制，具有一定韧性，用于低压阶段燃油的输送。过滤高压油泵以前的燃油，防止油泵精密元件过早磨损以及高压油路零部件的损坏。滤清器中有分离器和储水室还可以进行油水分离，减少燃油中水对喷油器的腐蚀。必须要抗腐蚀、没有裂缝，并且能够承受两倍的工作压力。燃油箱上要提供合适的孔或安全阀，或者采取适当的措施，以便压力过大时自动减压。负责对燃油进行初步加压并向高压油泵提供充足的燃油。输油泵有活塞式、膜片式、齿轮式、滑片式和滚柱式等。原理结构活塞式输油泵齿轮泵滑片式输油泵油水分离和燃油滤清器引导问题三机械式燃油供给系统的结构和原理是怎样的？1、直列柱塞式喷油泵(1)基本结构直列柱塞式喷油泵，常称之为柱塞式喷油泵或直列泵，由泵体、传动机构、分泵、油量调节机构等组成(图7-13)。分泵包括柱塞偶件、柱塞弹簧、弹簧下座、出油阀偶件、出油阀弹簧、减容器和出油阀压紧座等。喷油泵由与发动机汽缸数相同的分泵组成。柱塞和柱塞套是一对精密偶件，经配对研磨后不能互换，要求具有很高的精度和光洁度及良好的耐磨性。(2)工作过程发动机工作时，在喷油泵凸轮轴上的凸轮与柱塞弹簧的作用下，柱塞作上下往复运动，完成泵油任务。泵油过程可分为以下三个阶段。132进油过程:当凸轮的凸起部分转过去后，在弹簧力的作用下，柱塞向下运动，柱塞上部空间(泵油腔)产生真空。供油过程:当凸轮轴转到凸轮的凸起部分顶起滚轮体时，柱塞弹簧被压缩，柱塞向上运动，燃油受压，一部分燃油经回油孔流回喷油泵内油腔。回油过程:柱塞向上运动，当上行到柱塞上的斜槽与柱塞套上的进油孔相通时，泵油腔低压油路便与柱塞头部的中孔和径向孔及斜槽相通，油压骤然下降，出油阀在弹簧力的作用下迅速关闭，停止供油。(3)喷油泵的速度特性喷油泵每工作循环的供油量主要取决于调节齿杆的位置，但还受到发动机转速的影响。在调节齿杆位置不变时，随着发动机转速提高，喷油泵柱塞移动速度增加，柱塞套上油孔的节流作用增大，燃油来不及从油孔挤出，泵腔内油压升高而使供油提前，柱塞实际有效行程增加，供油量增大;反之，随着发动机转速的降低，供油量减少。这种供油量随转速变化的关系称为喷油泵的速度特性。(4)调速器的类型调速器的类型有很多，按转速传感可分为有气动式调速器、机械离心式调速器和复合式调速器等。(5)两极式调速器两极式调速器可以自动稳定柴油机怠速并限制最高转速，中间转速范围内由驾驶员控制(图7-19)。两极式调速器工作过程参见图7-20。停车时启动时调速手柄置于停车挡块上，供齿杆处于停车位置，飞锤组完收拢。调速手柄置于全负荷挡块上，供油齿杆克服弹性供油齿杆挡块的弹簧作用力，齿杆移到起动油量位置的刻线上。怠速时部分负荷时起动后放开调速手柄(抬起加速踏板)，调速手柄回到怠速位置，供油齿杆也退回到怠速油量位置。飞锤的离心力与怠速弹簧作用力平衡，柴油机就在相应的怠速转速下运转。若此时柴油机由于某种原因转速降低，飞锤离心力减小，在怠速弹簧的作用下，飞锤移向回转中心，同时带动角形杠杆和调速套筒，使调速杠杆下端以滑块为支点向左移动，调速杠杆则推动供油齿杆向右移动，增大供油量，使转速回升;反之，转速升高，可白动减小供油量，使转速降低，因此调速器可以保持怠速稳定。调整螺母用以调整怠速弹簧预紧力，从而调节怠速转速。调速手柄从怠速位置移到部分负荷位置，柴油机在怠速转速到最高转速之间运转时，飞锤离心力无法克服所有弹簧力，始终紧靠在内弹簧座上，调速器不起作用。负荷的改变由驾驶员通过加速踏板，经调速手柄、调速杠杆，直接操纵供油齿杆，以改变喷油泵的供油量。全负荷、全高速时调速手柄置于全负荷挡块位置上。只要柴油机转速升高到最高转速，飞锤的离心力克服所有作用力而使飞锤外移到一定位置，飞锤离心力与弹簧作用力达到新的平衡。若转速赶过最高转速，飞锤离心力便赶过调速弹簧的作用力，飞锤外移，通过角形杠杆和调速杠杆使供油齿杆向供油量减小的方向移动，防止柴油机超速。调速弹簧、怠速弹簧和高速弹簧分别支承在飞锤和内弹簧座上(图7-21)。两极式调速器弹簧和飞锤位移示意图2、分配式喷油泵分配式喷油泵(简称分配泵)有径向压缩式分配泵和轴向压缩式分配泵。(1)径向压缩式分配泵径向压缩式分配泵工作原理示意图(2)轴向压缩式分配泵(VE泵)轴向压缩式分配泵是一种单柱塞式分配泵，主要由驱动机构、二级滑片式输油泵、高压分配泵头、电磁式断油阀、供油提前角自动调节机构和调速器等组成(图7-23)。柴油机曲轴定时齿轮带动喷油泵驱动轴旋转，驱动二级滑片式输油泵工作，并通过调速器驱动齿轮使调速器轴旋转。滚轮架上装有滚轮(数目与汽缸数相同)，通过联轴器和平面凸轮盘带动轴向柱塞运动(图7-24)。柱塞上分布有许多油孔，包括进油槽、中心油孔、通往各缸的燃油分配孔、泄流孔和压力平衡槽等。分配柱塞连续转动，同时不断左右移动。对于四缸发动机，每转一周，柱塞向左右各移动4次(图7-25)。(3)VE泵工作过程图7-26所示为VE泵工作过程，其工作过程包括进油、预压、泵油和停油4个过程。进油:分配柱塞旋转并左移，柱塞分配槽与出油阀通道相隔绝，泄流孔被油量调节套筒封死，柱塞腔容积增大，产生真空。被叶片式输油泵输送到泵腔内的柴油，经泵体进油道、进油阀、柱塞进油槽进人柱塞腔，并充满柱塞中心油道。预压:分配柱塞旋转并右移，关闭进油孔，同时打开分配槽。泵油:分配柱塞旋转并右移，泵体进油道与低压油路隔绝，泄流孔仍被封死，燃油被压缩，分配槽与出油阀通道相通。随着柱塞右移，柱塞腔容积减小，油压升高。当油压升高至足以克服出油阀弹簧力而使出油阀开启时，柴油经出油阀通道、出油阀及高压油管被送人喷油器。停油:分配柱塞继续旋转并右移，泄流孔移到油量调节套筒处，与喷油泵内腔低压油路相通，高压消失，停止供油，并持续到分配柱塞到达其向右行程的终点。发动机停转时控制断油阀电路，电路触点断开，线圈对进油阀的吸力消失，在进油阀弹簧的作用下，进油阀下移，使泵体进油道关闭，停止供油，发动机熄火(参见图7-2)。电磁断油阀液压式喷油提前器安装在泵体下部，由活塞和滚轮机构联合完成调节功能(图7-28)。液压喷油提前器VE分配泵同柱塞式喷油泵一样需要安装调速器，VE泵采用的机械式调速器有全速调速器、两极调速器和组合调速器三种。(4)调速器一些轴向压缩式分配泵采用机械离心式全速调速器，不仅能稳定怠速和限制超速，而且能控制柴油机在允许转速范围内的任何转速下稳定地工作，多用于工程机械用柴油机。机械离心式全速调速器主要由预调杠杆、张力杠杆、起动杠杆、调速弹簧、起动弹簧片、飞锤和油量调节套筒等组成(图6-29，图)。机械离心式全速调速器示意图各种工况下调速器工作过程见图起动时，将调速手柄推到最大供油量位置。起动后，飞锤的离心力克服作用在起动杠杆上的软的起动弹簧弹力，使起动杠杆绕销轴M2转动。起动杠杆上端移动距离a后靠在张力杠杆上，下端通过球头销，使油量调节套筒向左移动，供油量白动减小。怠速时，柴油机起动后，松开加速踏板，调速手柄靠在怠速调节螺钉上。飞锤离心力对调速套筒的作用力，和怠速弹簧、起动弹簧对调速套筒的作用力平衡。油量调节套筒处于最小供油量位置。若转速升高，飞锤离心力增大，推动调速套筒、起动杠杆和张力杠杆压缩怠速弹簧向右摆动，油量调节套筒向左移动，供油量减小，转速复原。若转速降低，飞锤离心力减小，怠速弹簧推动张力杠杆和起动杠杆向左摆动，油量调节套筒向右移动，供油量增加，转速回升。部分负荷时，当驾驶员踩下加速踏板，调速杆拉动调速弹簧，张力杠杆和起动杠杆逆时针绕销轴M2转动，油量调节套筒向右移动，供油量增大，柴油机转速上升至中速状态。高转速下飞锤离心力对调速套筒的向右作用力和起动弹簧、怠速弹簧、调速弹簧对调速套筒的向左作用力平衡，油量调节套筒稳定在某一中等油量位置，柴油机在中间转速下稳定运转。若将调速手柄靠在全负荷调节螺钉上，调速弹簧的