1、2019/9/13,第一节 柴油机燃料系的组成 第二节 柴油机混合气形成与燃烧室 第三节 喷油泵 第四节 调速器 第五节 喷油器 第六节 供油提前角调节装置 第七节 辅助装置,2019/9/13,第一节 柴油机燃料系的组成,2、组成:柴油箱输油泵燃油粗、细滤清器喷油泵调速器喷油器油管,1、功用:按要求,定时、定量、高压喷油。,2019/9/13,按压力温度变化分为四个阶段 a. 发火延迟期(备燃期)AB 燃烧前准备 b.速燃期BC 急剧燃烧 c.缓燃期CD 喷油结束 d.后燃期DE 燃烧停止,柴油机混合气的燃烧过程,2019/9/13,第二节 柴油机混合气形成与燃烧室,(一)混合气形成方法a.
2、空间雾化混合:燃油大部分喷在燃烧室空间,与涡流空气混合。b.表面蒸发混合:燃油大部分喷在燃烧室壁面,逐渐蒸发与空气混合。,2019/9/13,(二)柴油机燃烧室,1、统一式(直接喷射式):由凹形活塞顶与缸盖底平面所包围空间。 浅皿形:空间混合为主a.形状简单,易于加工;b.结构紧凑,散热面积小;c.喷射雾化质量高,易于启动;d.喷射开始形成混合气多,工作较粗暴,e.喷压要求高,2019/9/13,形:空间混合为主 a.与浅皿形近似。 b. 进气涡流更强,使经济性、启动性更好。,2019/9/13,球形:油膜蒸发为主 a.工作柔和; b.较高的动力性和经济性; c.起动困难; d.喷压要求较高。
3、,2019/9/13,浅园柱形:空间混合为主 a. 结构简单; b.空间雾化成分较多,改善启动性; c. 喷压要求较低,2019/9/13,2、分隔式:活塞顶与缸盖之间分隔成两个空间。活塞顶的空间为主燃烧室,缸盖内的空间为副燃烧室,两者有通道相通。,涡流室式: a.副室为球形,用于形成涡流 b.上半部铸在缸盖内,下半部用耐热钢镶入 c.通道为切向 d.副室占总燃烧室面积50-80,2019/9/13,特点: a.进气旋流强,对喷压要求较低 b.适应性好 c.主燃烧室内压力升高缓慢,工作柔和; d.节流、散热面积大,经济性差,启动困难。,2019/9/13,预燃室式 a.副室用耐热钢单独制成镶入
4、缸盖,占总燃烧室面积25-40 b.有几个小通道 c.混合气的形成靠压缩紊流 d.工作更柔和。,2019/9/13,第三节 喷油泵,喷油泵的作用和形式 作用:定时定量高压喷油。 要求:各缸供油均匀、供油迅速、停油干脆 形式:a.柱塞式喷油泵b.分配式喷油泵c.喷油泵一喷油器,2019/9/13,一、柱塞式喷油泵,组成: 分泵 泵体 传动机构 油量调节机构,2019/9/13,(一)分泵,组成: 柱塞偶件 出油阀偶件 减容体,2019/9/13,1、柱塞偶件:柱塞、柱塞套 作用:高压泵油;改变油量 结构 柱塞:头部有直槽(孔)、斜槽、中部有浅环槽 柱塞套:上部有径向油孔、中部有凸肩,2019/9
5、/13, 工作(泵油原理) 柱塞下行,顶端露孔,泵腔油压下降吸油 柱塞上行,顶端封孔,泵腔油压升高泵油 柱塞上行,斜槽露孔,泵腔回油,2019/9/13,柱塞有效行程: 柱塞顶端封闭径向油孔到柱塞斜槽露出油孔时柱塞上移的距离。 柱塞有效行程he柱塞总行程h,he可以=0。 供油量取决于柱塞有效行程,2019/9/13, 柱塞斜槽形式: 下斜槽:供油始点不变、终点改变。 上斜槽:供油始点改变、终点不变。 上下斜槽:供油始点和供油终点均变化。,2019/9/13,2、出油阀偶件: 作用:a.单向阀即防止燃油倒流;b.使喷油迅速、停油干脆。 构造: 出油阀a.上部园锥面b.中部园柱面减压环带c.下部
6、十字槽园柱断面 出油阀座:园柱面,2019/9/13, 出油阀偶件工作 泵腔油压升高,阀上升,减容增压(锥面到减压环离座)泵油迅速; 泵腔油压降低,阀下落,增容减压(减压环到锥面落座) 停油干脆。,2019/9/13,3、减容体 作用: 出油阀弹簧座 减少高压容积 限制出油阀升程,2019/9/13,(二)油量调节机构,1、作用:调整供油量;保证各缸供油量均匀性 2、结构型式:拨叉式、齿杆式 拨叉式: 组成:调节拉杆、调节臂、调节叉 工作:改变调节叉在调节拉杆上的位置,可改变供油均匀性。,2019/9/13, 齿杆式 组成:旋转衬套、齿圈、齿杆 工作:通过改变齿圈与旋转衬套的相对位置来调节。,
7、2019/9/13,(三)柱塞式喷油泵传动机构,1、作用:驱动和控制柱塞上、下往复运动;调整各缸供油提前角不均匀度。 2、组成:凸轮轴挺杆组件:挺杆体、滚轮与轴、垫块或螺钉用更换不同厚度的调整垫块或旋拧调整螺钉来调整,2019/9/13,(四)泵体,1、整体式:刚度好,拆装不便。 2、分开式:刚度差,拆装方便。a.上半体用来安装分泵,有纵向油道、放气螺钉、溢油阀等;b.下半体用来安装油量调解机构和传动机构等。,2019/9/13,国产柱塞式喷油泵系列化,以几种柱塞升程为基础,配以不同尺寸柱塞直径,组成供油量不等的喷油泵。 特点:通用性、互换性好,生产维修方便。,2019/9/13,二、轴向压缩
8、式分配泵(VE泵),1、工作油路 燃油箱膜片式输油泵燃油精滤器分配泵喷油器 燃油精滤器回油管燃油箱 分配泵回油管燃油箱 喷油器回油管燃油箱,2019/9/13,轴向压缩式分配泵(VE泵),2019/9/13,2、结构组成: 驱动机构:分配泵驱动轴、调速器驱动齿轮、联轴器(主动叉) 第二级叶片式输油泵 高压泵头:凸轮盘(端面凸轮)、滚轮机构、凸轮盘回位机构、联轴器(从动叉)、分配转子、分配套筒、泵头壳体 供油提前角调节装置 调速器,2019/9/13,3、分配转子, 结构: 右端均布四个转子轴向槽,可与分配套筒进油通道相通 断面均布四个转子分配孔,可与分配套筒出油通道相通 注意:分配转子上轴向槽
9、和分配孔错开45 保证当进油通道与轴向槽相通时,分配孔与出油通道要隔绝。 转子左端加工有泄油孔,由油量控制滑套遮掩,2019/9/13, 工作原理 转动加左右移动 分配泵驱动轴转动,经联轴器带动分配转子同步转动 当凸轮盘端面上凸峰与滚轮相抵时,分配转子受力右移到极限位置 当凸峰转过滚轮后,在回位机构作用下分配转子左移到极限位置,2019/9/13, 工作过程 供油过程 转子位置:转子轴向槽与进油通道相通 转子左移,压缩室容积增大,压力降低 供油油路:泵腔 进油通道进油阀 转子轴向槽压缩室转子纵向油道,2019/9/13, 泵油过程 转子位置:转子分配孔与出油通道相通 转子右移,压缩室容积减小,
10、压力升高 泵油油路:压缩室转子纵向油道分配孔出油通道出油阀高压油管,2019/9/13, 停油过程 转子位置:转子继续右移,转子卸油孔从油量控制滑套右端漏出 回油油路:柴油经卸油孔回流道低压泵腔,压缩室内油压降低,出油阀关闭,停止泵油。,2019/9/13, 发动机停车 转动控制电磁阀旋扭,电路触点断开,磁力消失,进油阀下移,泵体进油道关闭,停止供油,发动机熄火。 注意:启动时,要接通电磁阀触点,打开进油阀,2019/9/13, 工作原理 最大泵油量取决于分配转子直径和最大有效行程 方法:改变油量调节滑套在分配转子上的位置 滑套右移,分配转子有效行程增加,泵油量增加 滑套左移,分配转子有效行程
11、减小,泵油量减小,4、泵油量调节,2019/9/13, 结构:油缸、滚轮机构 滚轮架上装有滚轮,通过连接销与油缸活塞相连 油缸右腔通泵腔,左腔通滤清器 工作原理 转速升高,输油泵泵油压力升高,泵腔油压升高,活塞左移,滚轮架顺时针转动(与凸轮盘转向相反)泵油提前角增大 转速降低,活塞右移,泵油提前角减小,5、供油提前角自动调节机构,2019/9/13,第四节 调速器, 调速器的功用与种类 功用:自动控制供油量,以调节所需要转速基本不变。 喷油泵的速度特性:在油量调解拉杆位置不变,供油量随转速的变化关系。,供油量,2019/9/13, 分类按调速作用范围分:两极式、全程式和定(常)速式、综合式。按
12、调速驱动机构分:机械式、气压式、机械气压复合式、液压式和电子式等。 一、两极调速器 作用:自动控制喷油泵的供油量,使其怠速稳定并防止超速。,2019/9/13,RP型两极调速器,1、构造: 重锤部分:重锤座、重锤销、重锤、调速弹簧。a.外为怠速弹簧,支承在上弹簧座和重锤之间。b.内为高速弹簧,支承在上弹簧座和下弹簧座之间。 联动部分:活动杠杆、调速杠杆、滑动轴、偏心轴、拨动块 壳盖部分:,2019/9/13,2、工作原理 起动 起动时供油量比全负荷再增加2080。 加速踏板到底,偏心轴逆转,调速杠杆以下端为支点,上端向加油方向移动最大。,2019/9/13, 怠速 加速踏板抬起,怠速弹簧压缩,
13、n一定,P离P弹 内阻、n、P离P弹、供油量 n、P离P弹 重锤在高速弹簧下座与重锤座之间; 只有怠速弹簧参加工作; 根据重锤离心力与怠速弹簧的不断平衡,自动控制油量调节拉杆,稳定怠速。,2019/9/13, 中间工作转速 加速踏板在中间,怠速弹簧压缩,高速弹簧相抵压不动,P离P弹 2根 调速器不起作用。 踏板踏下,偏心轴逆转,调速杠杆以下端为支点带动拉杆加油; 踏板放松,偏心轴顺转,调速杠杆以下端为支点带动拉杆减油。 完全由驾驶员控制油门。,2019/9/13, 最高转速 踏板到底,怠速与高速弹簧压缩,n一定,P离=P弹 负荷、n、P离P弹 、供油量、n、P离=P弹 高速和怠速弹簧参加工作自
14、动控制供油量防止飞车。,2019/9/13, 调整 旋拧调整螺母可同时调整两个弹簧的预紧力,即同时调整高速和怠速; 更换合适刚度的弹簧或适当在弹簧下加减垫片可进行单独调整。,2019/9/13,(一)柱塞式泵全程调速器 1、作用: 使柴油机在全部工作转速范围内任一转速下稳定工作。 2、构造:a.飞球部分:花盘、飞球组、推力盘b.调速联动部分:调速弹簧、高速和怠速调整螺钉、全负荷油量调节螺杆c.壳盖部分,二、全程调速器,2019/9/13,3、工作原理 a.踏板不变,调速叉不变,n一定,P离=P弹 b.负荷nP离P弹 供油量 n P离=P c.踏板变化,P弹变化,与之平衡的n就变化,2019/9
15、/13,4、工作过程 起动 踏板踩到底,调速叉抵高速螺钉,三根弹簧被压缩,只有起动弹簧工作,出现启动加浓间隙。,只有起动弹簧参加工作,2019/9/13, 怠速 踏板抬起,调速叉抵怠速螺钉,起动和怠速弹簧参加工作,高速弹簧呈自由状态。,起动与怠速弹簧参加工作,2019/9/13, 中间工作转速 踏板在中间,调速叉在怠速螺钉与高速螺钉之间,三个弹簧工作。,起动、怠速与高速弹簧参加工作,2019/9/13, 最高转速 踏板到底,调速叉抵高速螺钉,三根弹簧予紧力最大。,起动、怠速与高速弹簧参加工作,2019/9/13,5、调整: 调整怠速调整螺钉和高速限制螺钉。调整调节螺柱,2019/9/13,6、
16、油量校正装置, 作用 短时超负荷时,随转速的降低而额外增加供油量 构造 校正弹簧、座、调节螺母 工作 突然超负荷时nP离P弹,校正弹簧压缩,供油量 调整 旋拧调节螺母,2019/9/13,(二) 轴向压缩式分配泵调速器,1、构造 预调杠杆、张力杠杆、起动杠杆、调速弹簧、起动弹簧片、飞块、油量控制滑套、最大油量调节螺钉等 2、最大油量的调节 最大油量调节螺钉 旋进螺钉泵油量增大 旋出螺钉泵油量减少,2019/9/13,3、工作原理, 起动加浓 操纵杆推至全负荷供油位置(偏心销位于左侧) 油量控制滑套向右移动到极限即加浓位置 离心飞块处于向心极限位置,2019/9/13, 怠速稳定 操纵杆推至怠速
17、位置(偏心销位于右侧) 离心飞块推动推力滑套右移,并与被压缩的起动簧片、怠速弹簧向左的弹力相平衡某一怠速工作。 若转速因故降低:飞块离心力,平衡打破,推力滑块左移,供油量,转速回升。反之,类似稳定怠速,2019/9/13, 中间转速 操纵杆推至中间位置(偏心销位于中间) 调压弹簧被拉伸,其向左的拉力与推力滑套向右的推力相平衡稳定在某一转速上 若转速因故降低:飞块离心力,平衡打破,推力滑块左移,供油量,转速回升。反之,类似转速稳定,2019/9/13, 最高转速 操纵杆推至最大供油量位置(偏心销位于右侧) 调压弹簧被拉伸,其向左的拉力与推力滑套向右的推力相平衡油量控制滑套稳定在满负荷供油位置上
18、若转速因故超过规定的最大值时:飞块离心力,并抵靠在离心飞块罩上,推力滑套右移,供油量,抑制飞车,2019/9/13,第五节 喷油器,一、喷油器的作用和形式 1、作用:雾化、合理喷射于燃烧室。 要求:一定的压力、射程和锥角;喷油迅速,停油干脆。 2、形式: 开式:喷孔没有针阀隔开 闭式:喷孔前处有针阀。孔式、轴针式,2019/9/13,1、构造 针阀偶件: 针阀导向园柱面、承压锥面、密封锥面 针阀体油道、油腔、喷孔 调压组件:顶杆、弹簧、调压螺母 喷油器体:贯通油道、缝隙滤芯,二、喷油器的构造与工作,2019/9/13,2、工作原理 油压弹簧力,针阀抬起 喷油; 油压弹簧力,针阀落座 停喷。 3
19、、调整 旋拧螺母,2019/9/13,三、喷油嘴的形式特点,1、孔式喷油嘴特点 孔数多、孔径小、射程远,适用直喷式燃烧室; 易堵塞,加工困难。,2019/9/13,2、轴针式喷油嘴特点 喷孔一个且大,易加工,适用分隔式燃烧室 延伸轴针可控制喷孔断面,改善喷油特性 自洁作用好,不易堵塞,2019/9/13,第六节 供油提前角调节装置,一、功用: 同时改变各缸相同供油提前角。 最佳供油提前角:在转速与供油量一定的条件下,能获得最大功率最小燃油消耗率的供油提前角,2019/9/13,二、联轴节,1、构造 主动盘:有弧形槽与刻线,用螺栓固定驱动轴中间盘与连接盘 从动盘:有固定螺孔,用半圆键固定凸轮轴。
20、 2、调节工作 拧松调节螺钉,将凸缘连接盘相对主动盘转动。,2019/9/13,1、组成:离心组件(飞块、弹簧),传动盘与从动盘,外壳 2、工作:n飞块离心力弹簧力,使从动盘相对传动盘转动。,三、供油提前角自动调节器,2019/9/13,第七节 辅助装置,一、柴油滤清器 1、粗滤清器 作用:滤去较大杂质,保护输油泵 结构:有壳、盖、滤芯(网状),2019/9/13,2、细滤清器 作用:滤去较小杂质,保护喷油泵、喷油器。 结构:有壳、盖、滤芯(毛毡、纸质)。,2019/9/13,二、输油泵,1、作用以一定压力将油输送到喷油泵,并能自动调节油量。 2、构造A.泵体:有进出油道、平衡油道B.泵油组件
21、:推杆、活塞、弹簧、进出油阀C.手油泵:泵体、活塞,2019/9/13,3、工作 泵油 偏心轮顶动推杆(活塞压缩弹簧) 进油阀关 出油阀开后腔进油 偏心轮不顶推杆(弹簧推动活塞) 进油阀开前腔吸油 出油阀关后腔泵油 油量自动调节 耗油量减少,输油油路油压高,活塞有效行程少,供油量少。,2019/9/13,本章课后思考题,1、柴油机燃料系有哪些机件组成?2、什么叫空间雾化混合、表面油膜蒸发混合?3、什么叫统一式燃烧室和分隔式燃烧室?各有哪几种形式?4、形燃烧室、球形燃烧室和涡流室式燃烧室各有何特点?5、喷油泵有什么作用?柱塞式喷油泵有那几部分组成?6、柱塞式喷油泵的分泵有哪些组成?如何实现泵油的
22、?7、什么叫喷油泵的柱塞有效行程? 8、出油阀有什么作用?其上的减压环有什么作用?,2019/9/13,9、柱塞式喷油泵的油量调解机构有哪两种形式?各有哪些机件组成? 10、两极调速器有什么作用?有哪几部分组成?其怠速弹簧和高速弹簧式如何支承的?11、两极调速器在怠速和高速时如何进行工作的?12、全程调速器有什么作用?有哪几部分组成?中间工作转速如何起作用的?13、喷油器有什么作用?喷油器构造与工作怎样?14、孔式喷油嘴和轴针式喷油嘴各有何特点?分别适用于什么燃烧室?15、联轴节有什么作用?有哪些组成?16、输油泵有什么作用?如何进行泵油和油量调节的? 17、全程调速器中将高速限位螺钉往里拧,柴油机的最高转速将如何变化?全程调速器中将怠速限位螺钉往里拧,柴油机的怠速将如何变化?,