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第六章燃油系统燃油系统的任务是根据柴油机的运转工况，在最佳时刻，在预定的时间内，把一定数量的燃油，以一定的压力，雾状喷入气缸内以便与进入气缸内的新鲜空气充分混合并燃烧，使燃料的化学能转变成机械能，实现功率输出。第一节燃油系统的组成及工作过程燃油系统设有燃油精滤器、低压进油管、喷油泵、高压油管、喷油器、定压阀、喷油泵和喷油器泄漏的回油管系统。此外，机车上还设有柴油机机外的燃油系统，包括：燃油箱、燃油粗滤器、燃油输送泵、安全阀、燃油预热器及管件等两个并联的燃油输送泵从机车底架下边的燃油箱（俗称大油箱）抽出燃油，通过两个逆止阀汇合在一起，通过燃油粗滤器和精滤器进入喷油泵。燃油在精滤器前的压力为200~300kPa，进入喷油泵前的燃油压力（低压燃油管路）为170~250kPa。设置逆止阀的目的：防止两个燃油泵工作时相互干涉（若使用一个燃油泵时，可把不工作的燃油泵进口至燃油粗滤器之间的管路上的截止阀关闭）。从燃油精滤器出来的燃油分成左、右两路通到机体顶面两侧的低压燃油总管，并依次进入各缸的喷油泵内，同时从喷油泵内流出多余的燃油又各自汇总到同一管路，通过限压阀经燃油预热器返回燃油箱。设置安全阀的目的：防止燃油滤清器堵塞时，因油压过高可能损坏滤清器或产生漏泄，当燃油精滤器前的输油管内的燃油压力达到250kPa时，安全阀开通，使部分燃油返回燃油箱。设置限压阀（的目的：控制低压燃油管内的燃油压力整定在0.12±0.01MPa范围内，以保持进入喷油泵的油压稳定。从喷油泵和喷油器中泄漏出来的燃油，通过各喷油泵下体和喷油器进油管座上设置的回油管分别引入污油箱。从喷油泵中回出的燃油中含有机油成分，因此不宜再用。从喷油器中回出的基本上是燃油，可以回收使用。第二节燃油精滤器燃油精滤器安装在柴油机的自由端，由四组并联工作的滤芯及下体组成。在下体的一端装有进油口接头，从燃油输送泵压送来的燃油由此进入燃油精滤器。燃油从精滤器进油口接头进入体内，充满在下体与罩壳之间，经滤芯过滤后由下芯杆下部中空孔道流入滤清器底部，经四个滤芯过滤后的燃油在此汇合，经出油口接头流入柴油机两侧的低压燃油管内。燃油精滤器顶部设有放气装置，上芯杆上部钻有引气通道，引气支管接头拧在芯杆的六方头上，四根引气支管并联，用一个阀门控制放气滤芯组由纸质滤芯、滤网筒及上、下芯杆等组成，滤网筒的下端焊有下盖，由弹簧支撑，以防滤芯松动。RJ—30型燃油精滤器的清洗里程为20000~30000km。清洗时，应先打开下体出油道两端的螺堵，放尽积油。纸芯视情况作更换。主要技术要求1．组装前，全部零件要在清洁的柴油中清洗。2．滤器罩应作600kPa的水压试验。保压5min，不得漏泄。3．滤芯滤纸应用柴油滤纸，最大孔径不超过60μm,在横向和竖向两个方向折叠，有效面积不少于2m2。4．滤器体作500kPa水压试验，保压5min，不得漏泄。5．组装后，滤器应作密封试验，在柴油压力350kPa下，保压3min，不得漏泄。试验后，必须把滤器内的柴油放净。6．滤器在30L/min的额定流量时，进、出口压差不大于30kPa。1–滤清器下体；2–弯头；3–下压垫；4–垫；5–纸滤芯；6–滤清罩组装；7–上压垫；8–弹簧；9–紧固螺栓。第三节喷油泵、喷油器、高压油管1.喷油泵组成：传动机构（滚轮推杆）、柱塞偶件、油量调节机构、出油阀偶件、泵体16V240ZJD型柴油机采用Bryce公司的FCVAB喷油泵，其柱塞直径为φ22mm，行程为20mm。喷油泵供油量的调节是通过联合调节器和控制拉杆带动齿杆往复移动，从而牵动与柱塞扁键装配在一起的控制齿圈向左或向右旋转一个角度，借以改变柱塞的有效行程，达到改变供油量的目的。喷油泵下体装配（一）作用喷油泵下体装配又称滚轮推杆装配或滚轮导筒装配，是喷油泵的直接传动机构，通过它把凸轮的回转运动变为柱塞的往复运动。喷油泵下体装配主要由喷油泵下体和滚轮体组件等组成。喷油泵下体用合金铸铁制成，用螺栓将其法兰面与喷油泵体及调整垫等紧固在机体推杆箱顶面上。在其外圆面上设有上、下两道径向支承面，分别配合在机体的上、下支承孔内，上支承面处还装有O形密封圈进行密封。从柴油机凸轮轴内孔引出的压力机油接到喷油泵下体的下腔内，下腔内表面上制有偏心圆弧槽，弧长约占2/3周长，机油经推杆套的偏心油槽和滚轮销中心孔引到铜套中，进行压力润滑。在下体上腔最下方设有ZG1/4″螺孔，通过污油系统管路把渗漏的机油排入车体下部的污油箱内。2喷油器作用：将燃油喷散成细碎的颗粒以雾状散布在燃烧室内，并与空气均匀混合。16V240ZJD型柴油机采用BryceT字型系列NTDL喷油器。该喷油器由喷嘴体、垫板、调压垫、弹簧上座、针阀弹簧、销、弹簧下座、支座板、喷嘴螺帽、针阀偶件等组成。（1）针阀直径为φ7mm，升程为0.6mm。喷孔数为8个，喷孔直径为φ0.45mm，喷射角为1550，启喷压力为34.5±0.5MPa。（2）具有坚固的喷嘴体，顶部设有工艺螺孔，以供喷油泵从缸盖中拆装用。体上布置有横向油道和垂直油道。来自喷油泵、高压燃油管的高压燃油经由进油管接头进入横向和纵向油道，再经支座板油道进入喷油器针阀体顶部环槽分流入三条油道，最后进入针阀副的贮油库。喷嘴体的下方具有容纳针阀弹簧、弹簧上座、垫板和调压垫的空腔。当燃油压力增高到足以克服针阀弹簧弹力时，抬起针阀，燃油通过喷孔把雾状的燃油喷向燃烧室。当燃油压力与喷嘴关闭压力相等时，针阀落座。根据英国LUCAS公司提供的专用手册表明，如果燃油系统保持清洁且没有水介入，那么针阀偶件可持续正常工作两年。3高压油管喷油泵与喷油器之间的连接管称为高压油管。喷油泵与喷油器之间的连接管称为高压燃油管，是构成喷油系统高压容积的一个重要部分，由于燃油的可压缩性和高压燃油管的弹性，不仅使喷油始点在时间上落后于喷油泵几何供油始点，而且由于高压燃油管内的燃油压力波动，导致实际喷油规律与几何供油规律的差异，使喷射持续时间拉长。这种影响尤其当高压燃油管很长、高压容积很大、柴油机转速很高时，更为显著。柴油机转速愈高，喷油泵的几何供油规律与实际喷油规律的差异也愈大。同时，高压容积的增大，还会使供油开始时的压力上升速度和供油结束时的压力下降速度变得缓慢，由此导致喷油持续时间延长，喷油质量变差。因此在供油系统设计中，应尽量缩小供油系统的高压容积（包括出油阀紧帽中的高压容积和高压管路容积），对多缸柴油机来说，不仅要求高压燃油管长度尽可能短，而且各缸应该相等，最理想的是采用没有高压燃油管的喷油泵与喷油器组成一体的泵——喷油器结构，它使高压容积达到最小值，以提高喷油规律的可控制性。第二节燃油箱、燃油输送泵、燃油预热器、燃油精滤器和粗滤器1燃油箱燃油箱的容积为9000L，约可装7.5吨燃油，用4个连接板和4个M52的螺栓将其吊装在机车中部底架下。它由钢板焊接而成，箱内设有纵横隔板。1－污油箱;2－燃油箱;3－燃油粗滤器;4－φ25截止阀;5－燃油输送泵;6－逆止阀;7－安全阀;8－稳压器;9－软管;10－燃油精滤器;11－压力表;12－排气塞门;13－燃油预热器;14－柴油机限压阀。1．2燃油输送泵燃油输送泵为外啮合、直齿齿轮油泵，与直流电动机之间采用十字形橡胶弹性联轴节连接，共同固定在一个铸铁底座上构成燃油泵电机组，它工作时源源不断地供应柴油机燃油，并迫使燃油进行循环净化。结构紧凑、体积小、重量轻，而且工作可靠。1－齿轮油泵;2－电机联轴器;3－螺钉;4－过渡法兰;5－螺母;6－垫圈;7－螺栓;8－直流电动机;9－螺柱。3．燃油预热器东风4型内燃机车采用水—油换热的管式燃油预热器，管内通以柴油机高温水，燃油在管外通过。预热器共有144根外径为10MM的紫铜管。4．燃油粗滤器机车采用RC—30W型粗滤器。为网片式过滤器，主要由滤器座、滤器体、网片滤芯、芯杆及密封件、紧固件组成1-滤器座；2-密封圈；3-滤器体；4-网片滤芯；5-芯杆；6-垫片；7-垫片；8-限位管；9-盖形螺母；10-O形圈；11-螺母；12-O形圈。16V240ZJ型柴油机燃油电子喷射系统燃油系统原理及结构装用燃油电子喷射系统的240型柴油机燃油系统设有燃油精滤器、低压输油管路、低压连接块、电控喷油泵、高压油管、喷油器、限压阀及喷油器的回油管路。为了保证向柴油机供应足够的清洁燃油，在机车上还设有柴油机以外的燃油系统，它由燃油箱、燃油粗滤器、燃油输送泵、安全阀、燃油预热器及管件组成。从燃油精滤器出来的燃油分成左右两路通到柴油机顶面两侧的低压燃油进油管，并依次通过低压连接块进入到电子喷油泵内。燃油在喷油泵中经柱塞提高压力后，经高压油管进入各缸喷油器，并按正确的供油定时规律喷射到气缸内。余下的燃油经左、右低压燃油管汇合后，通过限压阀经燃油预热器返回燃油箱。另外，喷油器回油和柱塞泄漏的燃油也返回燃油箱注意事项与装用机械式燃油喷射系统的原柴油机比较，本系统对燃油清洁度的要求较高，所以装用了新型粗滤器和精滤器。另外，燃油管路的清洁度也必须保证。如果燃油的清洁度保证不了，就会对喷油泵的精密偶件的寿命也会随之缩短。电子控制喷油泵1．组成及结构（1）传动结构：包括滚轮（注：为鼓型滚轮）、滚轮体、定位销、定位销弹簧、柱塞弹簧。（2）柱塞偶件：柱塞、泵体。（3）控制阀偶件：控制阀、控制阀衬套。（4）控制件：电磁阀、衔铁。（5）导向件：泵下体、定位销。信号检测系统功能传统的机械式燃油喷射系统，燃油喷射定时由供油凸论、柱塞、喷油泵垫片及喷油泵齿条共同控制。对于电控燃油喷射系统，喷射定时则由电信号控制。信号检测系统起的作用是测定转速及各气缸上止点信号，向系统提供正确的喷射定时。信号检测系统包含两部分：一部分为曲轴信号检测系统，另一部分为凸论轴信号检测系统。（1）曲轴信号检测系统曲轴信号检测系统布置在曲轴输出端，包括：曲轴齿轮盘、传感器支架、转速传感器（数量：两个）。作用是检测转速及上止点信号2）凸轮轴信号检测系统凸轮轴信号检测系统布置在左排凸轮轴，位于自由端，包括：传感器指针、转速传感器、指针安装法兰。作用是检测上止点信号。燃油精滤器1．结构装用燃油电子喷射的240型柴油机提高了对燃油清洁度的要求，选用新型的A80X10LMD型燃油精滤器。滤器安装于柴油机自由端，采用复合滤材滤芯。燃油精滤器顶部设有放气装置，用于排除燃油系统中的空气。2．工作原理燃油从油接头进入，充满罩盖与滤芯之间，然后经滤芯过滤后进入滤芯内部，从出油接头流出。3．注意事项当燃油精滤器进出口压差＞0.03Mpa，须更换滤芯。控制系统HEINZMANN的调速器是为电子喷射系统的柴油机调节速度而设计的除了其原先的控制速度的基本功能外，这些调速器还有许多其它功能。适用的喷射系统有：泵-喷嘴（PNU），泵-喷油管-喷嘴（PPN）和市场上已有的带电磁阀的共轨式系统（CR）。控制系统包括控制单元，电磁阀，传感器和连接电缆。控制单元的核心是一个速度快功能强的32位微处理器，控制单元中的微处理器的程序永久地存储在可擦除闪存内。柴油机当前速度及曲轴和凸轮轴的位置是由安装在曲轴和凸轮轴齿圈上的三个传感元件采集到的，为了确定曲轴及相应各个气缸活塞的确切位置，提供了几种基于角传感器安装位置角度不同而获得的不同测量方法。各种各样的传感器都把反馈数据送到调速器，基于这些数据，调速器将调整柴油机的运转状态，这样才能有好几个温度和压力传感器以传递来自柴油机的信号。喷油量和喷射始点是通过激励或释放喷油泵或喷嘴的电磁阀来控制的。电磁阀可由HEINZMANN或燃油喷射系统生产厂来提供。电喷系统工作原理1．开始，喷油泵的滚轮落于供油凸轮基圆上，柱塞处于最低位，电磁阀处于失电状态，在供油压力的作用下，一部分低压燃油从控制阀间隙流入柱塞上部的泵室，另一部分燃油经回油孔回燃油箱。2．柱塞在燃油凸轮的作用下上移，因盆喷器压力为远高于低压燃油压力，所以被柱塞压出的燃油经控制阀间隙、回油孔流回燃油箱。此时电磁阀处于