第六章第六章 柴油机供给系柴油机供给系知识点：柴油机供给系的组成及功用柴油机供给系的组成及功用柴油机混合气的形成柴油机混合气的形成柴油机燃烧室柴油机燃烧室第一节第一节 柴油机供给系的组成及燃料柴油机供给系的组成及燃料 柴油机工作原理与汽油机不同柴油机工作原理与汽油机不同, ,采用高压采用高压喷射喷射方方法。在压缩行程接近结束时，将柴油喷入气缸，直法。在压缩行程接近结束时，将柴油喷入气缸，直接在气缸内部形成混合气，借缸内空气的高温自行接在气缸内部形成混合气，借缸内空气的高温自行发火燃烧。因此，柴油机供给系组成、构造与汽油发火燃烧。因此，柴油机供给系组成、构造与汽油机有很大区别。机有很大区别。 柴油机供给系担负柴油供给和空气供给以及可燃柴油机供给系担负柴油供给和空气供给以及可燃混合气的形成、燃烧和废气的排出的任务混合气的形成、燃烧和废气的排出的任务。燃油供给装置：柴油箱、输油泵燃油供给装置：柴油箱、输油泵、柴油滤清器、柴油滤清器、喷油泵、喷油泵、喷油器等。喷油器等。 空气供给装置：空气滤清器、进气管。空气供给装置：空气滤清器、进气管。 混合气形成装置：燃烧室。混合气形成装置：燃烧室。 废气排出装置：排气管、排气消声器废气排出装置：排气管、排气消声器1、组成供给路线图2柴油 柴油是在533-623k的温度范围内，从石油中提炼出的碳氢化合物，含碳87%，氢12.6%和氧0.4%。柴油机的使用性能指标 :发火性、蒸发性、粘度、凝点 柴油按凝点分为10，0，-10，-20，-35五个牌号，其凝点分别不高于10，0，-10,-20,-35。其代号分别为RCZ-10，RC-0，RC-10，RC-20，RC-35，R和C是燃和柴字的汉语拼音字头，凝点在0以上的则在-前加上Z字，选用时，号数应比实际气温低510。第二节第二节 可燃混合气的形成、燃烧及燃烧室可燃混合气的形成、燃烧及燃烧室1 1可燃混合气的形成与燃烧可燃混合气的形成与燃烧 ( (1)1)柴油机混合气的形成柴油机混合气的形成 柴油机在进气行程中进入气缸的是纯空气，在压缩行程接近终了时，柴油机在进气行程中进入气缸的是纯空气，在压缩行程接近终了时，由喷油器将已加压的柴油以雾化的形式喷入燃烧室，经过极短的物理和由喷油器将已加压的柴油以雾化的形式喷入燃烧室，经过极短的物理和化学准备过程与进入气缸的空气混合形成可燃混合气化学准备过程与进入气缸的空气混合形成可燃混合气(2)(2)改进混合气形成条件的措施改进混合气形成条件的措施选用十六烷值较高发火性较好的柴油，以使可燃混合气迅速燃烧。选用十六烷值较高发火性较好的柴油，以使可燃混合气迅速燃烧。采用较高的压缩比，以提高气缸内的温度，使柴油尽快挥发。采用较高的压缩比，以提高气缸内的温度，使柴油尽快挥发。提高喷油压力，一般在提高喷油压力，一般在10MPa10MPa以上，以利于柴油雾化。以上，以利于柴油雾化。采用各式促进气体运动的燃烧室和进气道，以保证柴油与空气的均匀采用各式促进气体运动的燃烧室和进气道，以保证柴油与空气的均匀混合。混合。采用较大过量空气系数采用较大过量空气系数1.5)1.5)的可燃混合气，以使柴油完全燃烧。的可燃混合气，以使柴油完全燃烧。采用适当的喷油提前采用适当的喷油提前 柴油机混合气的燃烧过程柴油机混合气的燃烧过程备燃期备燃期不易过长速燃期速燃期迅速蒸发、混合、燃烧缓燃期缓燃期喷油结束喷油结束后燃期后燃期压力、温度下降压力、温度下降(3)(3)柴油机混合气的燃烧过程柴油机混合气的燃烧过程(1)(1)备燃期（备燃期（ABAB）：）：是指由喷油始点到燃烧始点之间的曲轴转角。在此期间，喷入气缸的雾状柴油从气缸内的高温空气吸收热量，逐渐蒸发、扩散，与空气混合，并进行燃烧前的化学准备。备燃期不宜过长，否则会使发动机工作粗暴。(2)(2)速燃期（速燃期（BCBC）：是指从燃烧始点到气缸内的最大压力点之间的曲轴转角。从燃烧始点开始，火焰自火源迅速向各处传播，使燃烧速度迅速增加，急剧放热，导致燃烧室中温度和压力迅速上升，直至压力最大点为止。在此期间，早已喷入或燃烧开始后陆续喷入的柴油在已燃气体的高温作用下，迅速蒸发、混合和燃烧。( (3)3)缓燃期（缓燃期（CDCD）：）：是从最高压力点起到最高温度点止的曲轴转角。在此阶段，开始燃烧很快，但由于氧气减少，废气增多，燃烧条件不利，故燃烧越来越慢，但燃气温度却能继续升高到19732273K。缓燃期内，通常喷油已结束。(4)(4)后燃期（后燃期（DEDE）：）：从最高温度点起，燃烧在逐渐恶化的条件下于膨胀行程中缓慢进行直到停止。在此期间，压力和温度均降低。2 2燃烧室燃烧室 （1 1）定义：）定义：当活塞到达上止点时，气缸盖和活塞顶组成的密闭空间称为燃烧室。 （2 2）分类：）分类：分统一式燃烧室和分隔式燃烧室两大类。 统一式燃烧室统一式燃烧室由凹顶活塞顶部与气缸盖底部所包围的单一内腔，几乎全部容积都在活塞顶面上。燃油自喷油器直接喷射到燃烧室中，借喷出油注的形状和燃烧室形状的匹配，以及燃烧室内空气涡流运动，迅速形成混合气。所以又叫做直接喷射式燃烧室直接喷射式燃烧室。 构造：构造：缸盖底面是平的，活塞顶部下凹（型、球型、四角型、U型）燃烧室：燃烧室：分隔式燃烧室分隔式燃烧室 分为两个部分，分为两个部分，主燃烧室主燃烧室位于活塞顶，而位于活塞顶，而副燃烧室副燃烧室位于缸盖上位于缸盖上，主副燃烧室通过通道相同，喷油嘴，主副燃烧室通过通道相同，喷油嘴位于副燃烧室内。位于副燃烧室内。常见型式有涡流室燃烧室涡流室燃烧室和预燃室燃烧室预燃室燃烧室两种。 （1）涡流燃烧室主副燃烧室之间通过狭窄的切向通道相通，空气被挤入涡流室形成强烈有规则涡流运动，大部分柴油在涡流室内燃烧，形成二次涡流混合燃烧（2）预燃燃烧室空气被挤入预燃室产生无规则紊流，小部分柴油在预燃室内燃烧，产生二次紊流混合完全燃烧。（a）涡流燃烧室 （b）预燃燃烧室第三节第三节 喷油器喷油器1 1功用、要求与型式功用、要求与型式 功用：喷油器将喷油泵供给的高压柴油，以一定的压力，呈功用：喷油器将喷油泵供给的高压柴油，以一定的压力，呈雾状喷入燃烧室。雾状喷入燃烧室。 要求：要求：雾化均匀雾化均匀 具有一定的喷射压力和射程，及合适的喷注锥角具有一定的喷射压力和射程，及合适的喷注锥角 断油迅速、无滴漏现象断油迅速、无滴漏现象 孔式喷油器孔式喷油器型式：型式：目前采用的喷油器都是闭式喷油器闭式喷油器 轴针式喷油器1.喷油器体 2.调压螺钉 3.调压弹簧4.回油管螺栓 5.进油管接头 6.滤芯 7.顶杆 8.针阀 9.针阀体2 2孔式喷油器孔式喷油器（1 1）结构）结构1）适用：）适用：统一式燃烧室2 2）结构）结构3 3轴针式喷油器轴针式喷油器结构：结构：针阀、针阀体、承压锥面、压力室、密封锥面、轴针与孔式相比，喷孔只有一个、较大，不易堵塞、易加工，喷油压力较低，轴针较复杂，具有自洁作用。第四节第四节 喷油泵喷油泵喷油泵是柴油供给系中最重要的零件，它的性能和质量对柴油机影响极大。喷油泵是柴油供给系中最重要的零件，它的性能和质量对柴油机影响极大。 1 1功用、要求、型式功用、要求、型式 功用：提高柴油压力，按照发动机的工作顺序，负荷大小，定时定量地向功用：提高柴油压力，按照发动机的工作顺序，负荷大小，定时定量地向喷油器输送高压柴油。喷油器输送高压柴油。 要求：要求：（1 1）泵油压力要保证喷射压力和雾化质量的要求。）泵油压力要保证喷射压力和雾化质量的要求。 （2 2）供油量应符合柴油机工作所需的精确数量。）供油量应符合柴油机工作所需的精确数量。（3 3）保证按柴油机的工作顺序，在规定的时间内准确供油。）保证按柴油机的工作顺序，在规定的时间内准确供油。 （4 4）供油量和供油时间可调正，并保证各缸供油均匀。）供油量和供油时间可调正，并保证各缸供油均匀。 （5 5）供油规律应保证柴油燃烧完全。）供油规律应保证柴油燃烧完全。 （6 6）供油开始和结束，动作敏捷，断油干脆，避免滴油。）供油开始和结束，动作敏捷，断油干脆，避免滴油。 型式型式 ：车用柴油机的喷油泵按其工作原理不同可分为三类柱塞式喷油泵柱塞式喷油泵、喷油泵喷油泵- - 喷油器喷油器转子分配式喷油泵转子分配式喷油泵 2柱塞泵的泵油原理 柱塞泵的泵油机构包括两套精密偶件：柱塞+柱塞套构成柱塞偶件、出油阀和出油阀座构成出油阀偶件泵油原理 ： 工作时，在喷油泵凸轮轴上的凸轮与柱塞弹簧的作用下，迫使柱塞作上、下往复运动，从而完成泵油任务，泵油过程可分为以下三个阶段(进油、供油、回油）。进油过程进油过程 当凸轮的凸起部分转过去后，在弹簧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，柱塞上部空间力的作用下，柱塞向下运动，柱塞上部空间（称为泵油室）产生真空度，当柱塞上端面（称为泵油室）产生真空度，当柱塞上端面把柱塞套上的进油孔打开后，充满在油泵上把柱塞套上的进油孔打开后，充满在油泵上体油道内的柴油经油孔进入泵油室，柱塞运体油道内的柴油经油孔进入泵油室，柱塞运动到下止点，进油结束。动到下止点，进油结束。 供油过程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，一部分燃油经油孔流回喷油泵上体油腔。当柱塞顶面遮住套筒上进油孔的上缘时，由于柱塞和套筒的配合间隙很小（）使柱塞顶部的泵油室成为一个密封油腔，柱塞继续上升，泵油室内的油压迅速升高，泵油压力出油阀弹簧力+高压油管剩余压力时，推开出油阀，高压柴油经出油阀进入高压油管，通过喷油器喷入燃烧室。 回油过程回油过程 柱塞向上供油，当上行到柱塞上的斜槽（停供边）与套筒上的回油孔相通时，泵油室低压油路便与柱塞头部的中孔和径向孔及斜槽沟通，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。此后柱塞还要上行，当凸轮的凸起部分转过去后，在弹簧的作用下，柱塞又下行。此时便开始了下一个循环。 3. 国产系列柱塞式喷油泵 国产系列柱塞泵主要有A、B、P、Z和、号等系列。 国产系列喷油泵的工作原理和结构型式基本相同，以A型泵为例介绍柱塞式喷油泵的构造和工作原理。 柱塞泵柱塞泵由：分泵、油量调节机构、传动机构和泵体四大部分组成。(1)(1)分泵分泵分泵是带有一幅柱塞偶件的泵油机构，分泵的数目与发动机的缸数相等。每个气缸都有一个分泵，各缸的分泵结构尺寸完全一样。 分泵的主要零件有柱塞偶件，柱塞弹簧，弹簧下座、出油阀偶件，出油阀弹簧，减容器，出油阀压紧座等。 （2 2）油量调节机构）油量调节机构 油量调节机构是根据柴油机负荷和转速的变化相应改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，多缸机还要注意各缸供油均匀性的调变喷油泵的供油量，多缸机还要注意各缸供油均匀性的调整。整。 A A型泵采用型泵采用齿杆式齿杆式油量调节机构，另外，还有一种油量调节机构，另外，还有一种拨叉拨叉拉杆式拉杆式油量调节机构。油量调节机构。 （3 3）传动机构）传动机构 传动机构由凸轮轴和滚轮体总成组成。 喷油泵凸轮轴是曲轴通过齿轮驱动的，曲轴转两圈，各缸喷油一次，凸轮轴只需转一圈就喷油一次。第五节第五节 调速器调速器作用：随柴油机负荷的变化自动调节喷油泵的油量，自动改变柴油机转速，使柴油机稳定运转的装置。用来防止柴油机飞车（转速过高）和熄火（转速过低） 。不使用调速器的情况实验表明：在某一较高转速时，负荷降低一点，转速n会更大，柴油机便导致飞车，排气管冒黑烟，发动机过热等故障。反之， 负荷稍有提高，柴油机转速便下降很大，甚至熄火。调速器调速器-类型类型:单程式（定速）：发动机转速几乎不变，通常用来限制最高转速（飞车）。一般用于小型工业柴油机。两速式：限制最低（熄火）和最高转速（飞车）。中间转速不起作用。用于部分汽车。全速式：可控制从最低到最高转速间任一转速的供油量，即使发动机在任一转速下稳定工作。应用广泛，车用较多。综合式：兼具两速和全程的功能，不同发动机工况，互换使用。两速式、全程式调速器车用最广