第七章 柴油机燃料供给系
第七章柴油机燃料供给系1、教学目的:了解柴油机混合器形成、燃烧室结构特点;掌握喷油器的作用机理,喷油泵柱塞副、出油阀副的结构;掌握调速器的作用原理及分类。
2、教学内容:(1)概述(2)燃烧室(3)喷油器(4)喷油泵(5)调速器3、教学方法:课堂教学、作业练习、课后答疑4、教学过程:一、柴油机燃油系统组成及燃料1、作用柴油机供给系根据柴油机不同工作情况的要求,将一定量的燃油(柴油)压力适当提高,并按规定时间以一定的规律喷入气缸,使之与空气混合形成良好的可燃混合气,在高温下自行燃烧、作功,而后将废气排出。
2、组成与工作原理柴油机燃料系由供油装置、进排气装置和燃烧室等部分组成。
供油装置由柴油箱、输油泵、低压油管、柴油滤清器、喷油泵、高压油管、喷油器和回油管等组成,如图7-1所示。
柴油箱贮有经过沉淀和滤清的柴油。
输油泵通过进油管将柴油从油箱中吸出,并提高到一定的压力送往柴油滤清器,柴油滤清器滤去杂质后流进喷油泵的低压油腔。
喷油泵工作时,燃油从低压油腔进入高压泵腔内并提高压力,打开出油阀经高压油管和喷油器,以一定的压力喷入燃烧室与空气混合形成可燃混合气而燃烧作功。
整个供油系统可分为两条油路。
一条是从柴油箱到喷油泵入口,这段油路中的油压一般为 0.15 ~0.3MPa,称为低压油路。
低压油路用以向喷油泵提供清洁的柴油。
为保证喷油泵有充分的燃料供应,要求输油泵的供油量大于喷油泵供油量,所以始终有多余的燃油从喷油泵回油管流回油箱。
另一条是从喷油泵到喷油器,其油压一般在 10MPa以上(现在有的柴油机喷油压力高到 20MPa以上),这段油路称为高压油路。
其作用是增大柴油压力,使柴油通过喷油器呈雾状喷入燃烧室,与空气混合形成可燃混合气。
由喷油器针阀偶件的缝隙渗漏的燃油经回油管流回油箱。
为了在发动机起动时排除整个油路中的空气,将柴油充满喷油泵的低压油腔,在输油泵上装有手动输油泵(有的柴油机还装有电动燃油泵)。
发动机的活塞位于上止点时,其顶部与气缸盖底面的空间构成燃烧室。
它是可燃混合气形成和燃烧的场所,其结构形状,将直接影响混合气的形成和燃烧过程的进行。
进、排气装置包括空气滤清器,进、排气管和气缸盖中的进、排气道以及排气消声器等。
空气经空气滤清器滤去杂质后,经进气管和进气门进入气缸。
燃烧后的废气,经排气门、排气管排出。
图7-13、柴油柴油是在 260~ 350℃的温度范围内,由石油中提炼出来的碳氢化合物,碳的质量分数为87% 、氢的质量分数为 12.6% 和氧的质量分数为 0.4% 。
柴油的发火性、蒸发性、粘度和凝点对柴油机正常工作有很大影响。
(1)柴油的发火性柴油的发火性是指其自燃能力。
柴油机在压缩过程接近终了时,才将柴油喷入燃烧室的空气中,依靠压缩空气的温度使柴油自燃。
实践证明,柴油喷入气缸后并不能立即燃烧,而必须经温度升高、蒸发、扩散和混合等准备过程,才能燃烧。
由开始喷油到着火为止,这一时期常称为着火落后期。
着火落后期长,燃烧开始时燃烧室内积存的柴油较多,以致燃烧开始后气缸内压力升高过快,使曲柄连杆机构承受较大的冲击力,加速机件的磨损。
同时气缸内发出很响的敲击声,即所谓工作粗暴。
发火性好的柴油由于自燃能力强,所需要的准备时间短,柴油机工作比较柔和,且可在较低的温度下发火,有利于起动。
不同燃料的自燃温度是不同的,同一燃料的自燃温度也不是固定不变的,而是随着气缸内压力的增加而降低。
柴油的发火性可用“十六烷值”来表示,十六烷值高的柴油,自燃温度低,发火性好,蒸发性差,凝点高。
汽车柴油机所用柴油的十六烷值应不低于 40 ~ 50。
且过高的十六烷值对一般柴油机来说也不适宜,当十六烷值高于 65 时,柴油中部分十六烷值燃烧时容易析出黑色固体的碳粒子,使燃烧不完全,排气管冒黑烟,增加柴油的消耗。
(2)柴油的蒸发性柴油蒸发性的好坏对可燃混合气的形成有一定的影响,即影响着火落后期内的柴油蒸发数量及燃烧完全的程度。
柴油的蒸发性常由蒸馏试验决定,就是将一定数量的柴油加热,分别测定蒸发出50% 、90% 、95% 馏分时的温度,并分别定名为 50% 馏出的温度、90% 馏出的温度和 95% 馏出的温度。
馏出的温度越低,柴油蒸发性越好。
(3)柴油的粘度柴油的粘度是表示其稀稠程度和流动难易程度的。
粘度越低,流动性越好,粘度过高,柴油滤清沉淀困难,流动阻力大,喷进燃烧室内的油粒直径较大,使喷雾射程远、锥角小,影响雾化和混合气的均匀性,燃料难以充分燃烧,而使排气冒黑烟,油耗增加。
若柴油粘度过小,会增加喷油泵和喷油器内精密配合件的磨损。
柴油的粘度与温度有很大关系,温度越低,粘度越大。
冬季柴油粘度会增大,在使用中应根据具体情况适当加以预热。
(4)柴油的凝点柴油的凝点(凝固点)是指柴油冷却到开始失去流动性的温度。
好的柴油应具有较低的凝点,凝点过高,对柴油机燃料系工作有不利的影响,特别是在低温下可能造成中断供油,使柴油机无法工作。
柴油的牌号和选用:国产柴油分为轻柴油和重柴油。
轻柴油的挥发性较重柴油好,比汽油差。
我国轻柴油的规格系根据凝点而分为不同牌号:10 号、0 号、 - 10号、 -20号、-35号。
数字表示凝点的温度,如 - 10 号柴油的凝点是零下 10 度,10 号柴油的凝点则是零上 10度。
柴油的选用和很多因素有关,一般转速在 1000r/min以上的柴油机选用轻柴油,并根据当地气温条件选用合适的柴油牌号。
二、可燃混合气的形成与燃烧室1、燃油在气缸内燃烧过程的特点根据气缸中压力和温度的变化特点,可将混合气的形成与燃烧过程按曲轴转角分为四个阶段,如图7-2:(1)着火落后期活塞达到上止点前某一个角度,燃料开始喷入燃烧室,此时由于燃料温度低(约 60℃左右),又来不及与热空气混合反应,因此不能立即着火燃烧。
当柴油喷入燃烧室灼热的空气中之后,液态的柴油颗粒先要在燃烧室内进行分布,加热、蒸发,与空气混合成气态;蒸汽状态的柴油与空气中的氧气进行化学反应,且反应不断地加强,温度升高,一个或几个区域所产生的热量达到燃料的自燃温度时,便出现火焰。
从燃料开始喷入气缸起到出现火焰为止,这一段时期称为着火落后期(备燃期)。
此时期内,由于化学反应速度比较慢,放热量不多,以致气缸内压力和温度的变化很小,因此这一段的图7-2压力和温度主要是由压缩过程决定的,即与压缩过程相一致。
柴油机的着火落后期,除了对化学反应需要做准备工作外,需要燃料在燃烧室中的分布、加热、蒸发和混合等一系列的准备,因此影响因素就更加复杂。
(2)速燃期从着火开始到火焰占据整个燃烧室出现最高压力时为止,这段时期为速燃期。
对于高速柴油机,最高压力点一般在上止点后6°~ 10°(曲轴转角)出现。
速燃期的特点是:火源迅速形成,由于着火落后期所积存起来的燃料和速燃期正在喷入的燃料同时进行燃烧,使燃烧速度迅速加快,放热又快又多,气缸内温度和压力急剧上升。
在此时期内曲轴每转1°的气体压力升高值(压力升高率)比汽油机大的多。
压力升高率过大对发动机工作是不利的。
如压力升高率超过 0.4~ 0.6MPa/(°)时,会使柴油机的受力机件产生冲击载荷,并伴有尖锐的敲击声,因而工作粗暴。
(3)缓燃期缓燃期是从最高压力点开始到出现最高温度点的阶段。
最高温度点一般在上止点后 20°~ 50°(曲轴转角)出现。
缓燃期的特点是:开始阶段燃烧仍以很快的速度进行,气体温度仍在升高,达到最高温度点时气体温度最高(约 1700~ 2000℃)。
由于活塞下行,容积变化较大,气体压力略有下降。
在此阶段,喷油已结束。
缓燃后期,由于废气增多,氧气和燃料的浓度下降,燃烧条件变差,燃烧越来越缓慢。
有些燃料还会在高温缺氧情况下造成燃烧不完全,产生碳烟随废气排出,影响燃料的经济性。
如果加强燃烧室的气体涡流运动,加速向燃料供给氧气,改善混合气的混合质量,就能加速燃烧,缩短缓燃期,使燃烧完全,从而提高柴油机的动力性和经济性。
(4)补燃期补燃期是从最高温度点开始的一段时间。
这一阶段的终点很难确定,实际上很可能一直延续到开始排气。
一般认为放热量达到总放热量的 95% 时就算补燃期结束。
高速柴油机中补燃期可能占整个混合气形成和燃烧时间的 50% 左右。
补燃期的特点是:燃烧极为缓慢,放热量小,活塞上方容积增大,气体压力和温度降低。
燃油在补燃期内燃烧条件更坏,形成碳烟的可能性更大,而且补燃期是在膨胀过程中的燃烧,因此这时放出的热量转变为有效功的很少。
相反它却使发动机零件热负荷增加,排气温度升高,传给冷却水的热能损失增加,导致发动机的动力性、经济性都降低,排气净化性变坏。
因此,总是希望补燃期尽可能地缩短。
这样就要求加强燃烧室内的气流运动改善混合气的形成,使燃料与空气充分混合,并减少在缓燃期内的喷油量,使燃烧能在上止点附近基本完成。
从上述分析中得知:为使柴油机工作可靠(尤其是冷起动的可靠性),应该保证燃料有很好的发火条件;为使柴油机工作柔和,噪声小,寿命长,速燃期的压力升高率和最高燃烧压力不能超过一定限度,应尽可能缩短着火落后期,减少在着火落后期内形成作好燃烧准备的混合气数量;为使燃烧完全及时,提高柴油机的动力性、经济性和排气净化性,应改善和加速燃烧后期(即缓燃期)中燃料与空气的混合,提高后期的燃烧速度,减少补燃。
2、柴油机燃烧室(1)对柴油机燃烧室的要求柴油机的混合气形成和燃烧主要是在燃烧室内进行的,燃烧室的形状对可燃混合气的形成和燃烧有着直接的影响。
为了提高柴油机动力性、经济性和排气净化性,对柴油机燃烧室的基本要求是:1)能在较小的空气过量系数情况下工作,而且燃烧要完全、及时,热量和能量的损失要尽可能小,以获得较好的动力性、经济性和排气净化性。
2)燃烧最高压力不应过高,以免机件负荷过大,影响机件使用寿命和转速。
3)压力升高率不应过高,以使发动机工作柔和,不粗暴。
4)在各种工作条件下应易于起动。
5)有使用多种燃料的可能性,在适当范围内改变燃料品种,柴油机的动力性、经济性和排气净化性变化应小。
(2)柴油机燃烧室基本形式和主要特点目前汽车柴油机上采用的燃烧室结构基本有两大类:一类是统一式燃烧室,一类是分隔式燃烧室。
1)统一式燃烧室(直接喷射式燃烧室)由活塞顶和气缸盖底面组成,如图7-3。
其内腔统一在一个空间内,一般配用多孔喷油器,将燃料直接喷到燃烧室中,借助进气涡流和挤压气流运动,迅速形成混合气。
形式有ω形燃烧室和球形燃烧室。
多孔喷油器喷入的燃油,均匀地以雾状分布在燃烧室空间,蒸发成蒸汽被空气涡流带走并迅速与空气混合形成可燃混合气。
它通常是采用螺旋进气道、切向进气道和活塞挤压气流绕气缸轴线旋转形成的空气涡流作用使燃油与空气很好地混合图7-3 图7-42)分隔式燃烧室由两部分燃烧室空间组成,如图7-4,一部分位于活塞顶与气缸盖下平面之间,为主燃烧室;另一部分位于气缸盖内,为副燃烧室。
第七章柴油机燃料供给系
11
7.7 进排气管和排气消声器
12
7.7 进排气管和排气消声器
• 排气消声器的作用是通过降低排气压力 和衰减排气压力的脉动来消减排气噪声13来自67.4 喷油器
• 孔式喷油器、 轴针式喷油器
7
7.5 喷油泵
• 作用: 提高油压(定压) 控制喷油时间(定时) 控制喷油量(定量)
• 要求: 按各缸工作顺序供油 各缸供油提前角要相同 各缸喷油延续时间要相同 准时供油和停止供油
8
7.5 喷油泵
☆ 柱塞式喷油泵
9
7.6 废气涡轮增压器
10
7.7 进排气管和排气消声器
3
7.2 可燃混合气的形成与燃烧
• 备燃期 • 速燃期 • 缓燃期 • 后燃期
4
7.3 燃烧室
☆ 直接喷射:ω型、四角形 ☆ 球形 ☆ 涡流室式 ☆ 预燃室式
5
7.4 喷油器
• 功作: 良好的雾化 形成均匀的可燃混合气
• 要求: 一定的喷射压力和射程 不发生燃油的滴漏 喷油时开始少,中期多,后期少
第七章 柴油机燃料供给系
☆特点:
• 热效率高、经济性好、故障少 • 混合气的形成、点火和燃烧方式不
同于汽油机 • 柴油机的排气污染小 • 定量、定时、定压、雾化
1
7.1 柴油机燃料系的组成
2
7.2 可燃混合气的形成与燃烧
☆特点:
• 混合空间小、时间短 • 混合气不均匀,a值变化范围很大。
14.5:1 • 边喷边燃成分不断变化
柴油机燃料供给系统共79页PPT课件
(4)泵油提前角自动调节过程
①稳定运转时 活塞左右端力相等,处于平
衡位置。 ②转速升高时
二级滑片式输油泵出口压力 增大,活塞右端压力增大,活 塞左移,带动滚轮架转动一定 角度,供油提前。 ③转速降低时与前述相反
三联学院交通工程系
(5)发动机停机
起动开关旋至OFF位 置,电磁式断油器电路 断开,阀门在回位弹簧 的作用下关闭,切断油 路,发动机停机 。
分泵:每个气缸所对应的 一套柱塞副、出油 阀副等零件组成的 高压泵油机构。
分泵组成:高压油管接头、 减容体、出油阀弹簧、 出油阀副、柱塞副、 柱塞弹簧及座、挺杆。
三联学院交通工程系
出油阀偶件 柱塞偶件 油量调节 机构
驱动机构
1. 柱塞偶件
(1)结构
径向油孔
柱塞—直槽、45°斜槽(两槽相通)
柱塞套—径向油孔(与低压油腔相 直槽 通)定位槽
进油阀开启,柴油经进油口进入下泵腔。同时,上泵 腔容积缩小,压力增大,出油阀关闭,上泵腔中的柴 油经出油口压出。 (2)准备压油行程
偏心轮推动滚轮、挺杆和活塞向下运动,下泵腔油压 增高,进油阀关闭,出油阀开启,柴油从下腔流入上腔。
三联学院交通工程系
(3)输油量的自动调节 偏心轮
滚轮
输油泵供油量大于喷 油泵需要量时,上泵腔
电磁式 断油器
三联学院交通工程系
调速器是根据发动机负荷变化而自动调节供油量,从而保 证发动机的转速稳定在很小的范围内变化。
二、喷油泵的速度特性:
当油量调节拉杆位置一定时,供油量随转速升高而 增加,随转速下降而减少。
节流作用大 转速↑ 渗漏油量少
始点提前 终点落后
供油量↑
转速↓ 节流作用小 渗漏油量多
7柴油机燃料供给系
进油道 针阀体 针阀
高压油腔 轴针
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。
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。
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。
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。
喷油提前角自动调节器的结构及工作原理
机械离心式供油提前角自动调节器
联轴器及静态供油提前角的调整
四、调速器
调速器影片
喷油泵的速度特性:
在油量调节拉杆位置不变时,喷油泵每一循环供油量随转速 变化而变化的关系。
由于柱塞套上回油孔的节流作用,当发动机转速增加时,造 成喷油器“早喷晚停”,柱塞实际有效行程增加,供油量略 有增加,反之,发动机转速下降时,供油量略有减少。
三、喷油泵
喷油泵影片
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,
柴油机燃料供给系的功用及组成
(2)属于高压油路方面的原因
①喷油泵柱塞偶件磨损过甚,造成内泄漏大,使供油量 达不到起动时的需要;
②喷油泵油量调节机构卡滞,使柱塞不能转动或转动量 过小;
③出油阀密封不良,造成不供油或供油不足; ④喷油器针阀积碳或烧结而不能开启; ⑤喷油器针阀开启压力调整过高; ⑥喷油器喷孔堵塞; ⑦高压油管中有空气或接头松动。
• 喷油器针阀滑动性能实验
• 喷油器试验台
三、输油泵的检修
1.密封性试验 试验时,旋紧手油泵手柄,堵住出油口,将输油泵浸没 在清洁的柴油中,从进油口通入147~196kPa的压缩空气, 若输油泵密封性能良好,在顶杆与泵体的间隙中,只会有微 小的气泡冒出。如气泡的直径超过1 mm,表示漏气量将超 过 30 mL/min,说明输油泵的密封性能过差,应更换新泵。 2.吸油能力的试验 以内径为8mm、长2 m的软管为吸油管,由水平高度低于 输油泵l m的油箱中,用输油泵供油,能在30个活塞行程内 出油为合格。
2.喷油泵的装配 (1)凸轮轴 在喷油泵装配过程中,应注意工作环境、工具、操作者 和零件的清洁。装配过程必须使用专用工具,严格按照工艺 要求进行。 安装凸轮轴前,应首先确认发动机的工作顺序和喷油泵 凸轮轴的旋转方向。 凸轮轴装复后,应能灵活转动,轴向间隙应符合技术条 件的规定;否则,可通过增减两端的垫片进行调整。 (2)滚轮组合件 滚轮组合件装入下泵体后,能上下灵活运动,不得有运 动阻力过大的部位。滚轮上的调整螺钉不得外露过多。
§4.3 柴油机燃油系统的 常见故障诊断与排除
一、发动机起动困难
1.故障现象 当起动机正常工作而发动机不能起动时,多是供给系工 作不良引起的,常见的故障现象如下: (1)发动机无起动迹象,排气管无烟排出; (2)发动机有起动迹象,排气管冒白烟,但不能发动。
柴油机燃料供给系
2、孔式喷油器
应用: 直接喷射燃烧室,
孔数1~8个,孔径0.2~ 0.8mm 特点: (1)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。 (2)喷射压力较高。 (3)喷油头细长,喷孔 小,加工精度高。
第五节 喷油泵
喷油泵是柴油供给系中最重要的另件,它的性能和质量对柴油机 影响极大,被称为柴油机的"心脏"。
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,且各缸供油压力均等。
分类: 柱塞式喷油泵 应用时间长、可靠、性能好 喷油泵- 喷油器 将二者合为一体 转子分配式喷油泵 依靠转子实现增压与分配,体积小、轻、便宜
4、柴油机的使用性能指标 发火性——指燃油的自燃能力,16烷值越高,发火性越好。 蒸发性——由燃油的蒸馏实验。 粘度——决定燃油的流动性,粘度越小,流动性越好。 凝点——指柴油冷却到开始失去流动性的温度
第二节、可燃混合气的形成与燃烧室
一、可燃混合气的形成与燃烧 燃烧过程:柴油机可燃混合气的形成和燃烧都是直接在燃烧室内进 行的。
4、气流的搅动,燃料的性能
燃烧室的形状,切向进气,形成涡流,有利于混合
改善燃烧性能的途径
柴油机要求:备燃期要短,速燃期压力升高要快才能使动力性、经 济性好、工作柔和、不冒烟。 因为柴油挥发性差,要求混合均匀、燃烧完全就须要求喷射压力高, 雾化好,喷射质量要满足燃烧室形状的要求。
进气系统 燃油系统 燃烧室 燃料
柴油机燃料供给系
第一节、 概述
1. 功用 柴油机供给系同样要完成柴油供给和空气供给以及可燃混合气的
形成、燃烧和废气的排出任务。
2. 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:空气滤清器、进气管道。 混合气形成装置:燃烧室。 废气排出装置:排气管道、消音器
柴油机燃油供给系统
1.转子式分配泵的结构和工作过程
VE型分配泵主要由驱动机构,二级滑片式输油泵、高压 泵头和电磁式断油阀等部分组成,机械式调速器和液 压式喷油提前器也安装在分配泵体内,如图7. 14、图7. 15所示,驱动轴由柴油机曲轴定时齿轮驱动。驱动轴 带动二级滑片式输油泵转动,并通过调速器驱动齿轮 带动调速器轴旋转。在驱动轴的右端通过联轴器与平 面凸轮盘连接,利用平面凸轮盘上的传动销带动分配 柱塞。柱塞弹簧将分配柱塞压紧在平面凸轮盘上,并 使平面凸轮盘压紧滚轮,滚轮嵌入静止不动的滚轮架 上。当驱动轴旋转时,分配柱塞与平面凸轮盘同步旋 转,同时也按凸轮盘上的凸轮型线沿轴向作往复运动 。
教学要求:掌握柴油机燃料供给系的组成和功用;了解柴 油的性能指标、柴油机可燃混合气的形成及燃烧过程、 柴油机燃烧室的结构类型及特点;掌握低压油路部件的 工作原理及功能;掌握直列式喷油泵及VE分配泵的结 构、泵油原理、供油量及供油时间的调节机理;掌握两 级式调速器和全程式调速器的结构及调速原理;掌握孔 式喷油器和轴针式喷油器的结构及工作原理;了解电控 柴油喷射系统基本类型、结构组成及控制原理。
第7章 柴油机燃油供给系统7.1Biblioteka 柴油机燃料供给系统的组成及 柴油混合气
7.2 低压油路部件 7.3 喷油泵 7.4 调速器 7.5 喷油器 7.6 电控柴油喷射系统
第7章 柴油机燃油供给系统
教学提示:燃料供给系统被称为柴油机的心脏,它的设计 和生产是柴油机产业的关键之一。本章讲解了燃料供给 系统的组成、各组成部分的结构及工作原理,最后就电 控柴油喷射系统进行了探讨,同学们要从宏观上有一个 清晰的认识和掌握。
(3)柴油滤清器
柴油在储存、运输过程中,往 往会混入一些尘土、水分或 其他机械杂质。
柴油机燃料供给系的组成及功用
第七章柴油机燃料系第一节柴油机燃料供给系的组成及功用教学提要课目:柴油机燃料供给系的组成及功用条件:教材、资料、录像片、电教设备、器材、车辆、教室、训练场、道路等。
内容:1、组成2、功用3、工作过程标准:1、方法:集中授课时间:40分钟地点:多媒体教室要求:1、认真听课,做好笔记。
2、集中精力,切实掌握了解每个要点。
一、组成柴油机燃料供给系统由燃油供给、空气供给、混合气形成和废气排出四部分组成,如图7-1所示。
1、燃油供给:燃油箱、输油泵、低压油管、滤清器、喷油泵、喷油器、调速器、喷油提前器、高压油管及回油管等。
2、空气供给:空气滤清器、进气管等组成,有的柴油机装有增压器。
3、混合气形成:燃烧室。
4、废气排出:排气管及排气消声器等。
二、功用柴油机供给系统的功用是贮存、滤清和输送燃油,并按照柴油机各种工况的要求,将燃油定时、定量、定压地以一定的喷雾质量喷入燃烧室,使其与空气迅速而良好地混合和燃烧,最后将废气排出。
三、工作过程柴油机工作时,输油泵将油箱中的柴油泵出,经低压油管、滤清器输入喷油泵。
当某缸活塞接近压缩终了时,喷油泵泵出的高压柴油经高压油管供给喷油器,形成雾状柴油,并定时、定量的喷入燃烧室,与燃烧室内的高压、高温空气混合,迅速燃烧做功,做功后废气经排气歧管及排气消声器排入大气。
其中从燃油箱到喷油器泵入口的这段油路称为低压油路,从喷油泵到喷油器这段油路称为高压油路。
输油泵供给的多余燃油及喷油器工作间隙泄露的极少量燃油经回油管返回滤清器或燃油箱,这段油路称为回油路。
[此文档可自行编辑修改,如有侵权请告知删除,感谢您的支持,我们会努力把内容做得更好]可编辑word文档。
【精品】柴油机燃料供给系
柴油机燃料供给系统一、柴油机燃料供给系统的组成柴油机燃油供给系统的功用是根据柴油机工作的要求,定时、定量、定压地将良好雾化质量的柴油,以一定喷油规律喷入燃烧室与空气相混合,为柴油――空气混合气的形成与燃烧提供良好条件。
燃油供给系的统工作,将直接影响到柴油机的工作性能。
柴油机燃油供给系一般由柴油箱、油管、输油泵、柴油滤清器、喷油泵、调速器和喷油器等组成。
1.供油量供油量要与柴油机的工况相适应。
供入适量的柴油可获得足够大的功率.供油量过多或过少均会使柴油机的动力性和经济性下降.还应保证各循环供油稳定和多缸2.供油时间柴油应当在适当时刻喷入燃烧室而且喷油的延续时间也应在最有利的范围内。
多缸柴油机还应保证各缸的供油时间基本一致.柴油机燃料供给系开始供油的时间,一船有两种表示方法,即供油提前角与喷油提前角。
供油提前角:喷油泵开始向高压油管供油的时刻,用活塞在上止点前相应的曲轴转角表示。
喷油提前角;喷油器开始向燃烧室喷射柴油的时刻,也用活塞在上止点前相应的曲铀转角表示.3.喷油质量喷入的柴油油束应与燃烧室配合良好。
油束的雾化应符合燃烧室的要求,同时还应喷射干脆,避免后滴漏现象.4.喷油规律是指喷油过程中每单位时间或单位喷油泵凸轮轴转角的喷油量(又称喷油速率)随时间或喷油泵凸轮轴转角而变化的规律.二、柴油机可燃混合气的形成与燃烧室1、可燃混合气的形成与燃烧柴油机可燃混合气的形成与燃烧的条件比较恶劣.柴油机混合气形成的时间极短。
为了加速混合气的形成,在柴油机上要组织一定强度的空气涡流,如进气涡流和压缩涡流。
柴油机压缩冲程接近终点,气缸内空气温度上升到750~950K左右,超过了柴油的自燃温度。
此时喷油器将一定量高压柴油喷入气缸并形成可燃混合气。
可燃混合气中的柴油分子与空气中的氧分子在高温下发生化学反应,直至自燃着火。
随即开始迅速燃烧并膨胀作功。
根据气缸内温度和压力变化的特点,可将柴油机内混合气的形成与燃烧按曲轴转角分为四个时期。
柴油机供给系
(3)低温流动性
• 用柴油的凝点和冷凝点评定低温流动性。凝点 是指柴油失去流动性开始凝固时的温度;而冷 凝点则是指在特定的试验条件下,在1 min内 柴油开始不能流过过滤器20ml时的最高温度。 一般柴油的冷凝点比其凝点高4~6°C。
• 凝点低,柴油机可在较低的气温下正常工作, 我国以凝点作为标号。夏季用牌号高的,冬季 用牌号低的。
要求:
1)各缸供油量相等。在标定工况下各缸供油量 相差不超过3%~5%。并且供油量随工况的变 化而变化,所以喷油泵必须有供油量调节机构。
分类
分类: 直喷(统一)式燃烧室
ω型 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,
球型
几乎全部容积都在活 塞顶面上。
分隔式燃烧室
涡流室燃烧室 预燃式燃烧室
统一式燃烧室
ω型燃烧室:形状简 单、易于加工;结构 紧凑;热效率高;工 作粗暴;要求喷油压
力高。
球型燃烧室: 靠油膜蒸发混 合,工作柔和, 起动困难。喷
的规律喷入燃烧室。 • 在一个工作循环内,各气缸均喷油一次,
且喷油次序与气缸工作次序一致。 • 根据负荷的变化自动调节循环供油量,
保证柴油机运转平稳,尤其能稳定怠速, 限制超速。
二、柴油机供给系统的组成
• 燃油供给装置:主要包括喷油泵、喷油器和 调速器,另外还包括柴油箱、柴油滤清器、 输油泵、高低压油管等辅助装置。
(4)粘度 。
• 是评定柴油稀稠度的一项指标,与柴油 的流动性与雾化性有关。粘度低,喷油 器喷出的油容易雾化成细小的油滴,便 于和空气混合,但粘度过低,柴油容易 泄漏,喷油器和泵偶件磨损快。粘度随 温度而变化,当温度升高时,粘度减小, 流动性增强:反之,当温度降低时,粘 度增大,流动性减弱。
最新单元七柴油机燃料供给系资料教学讲义ppt
纵剖面近似 ω型
空间雾化混 合
孔式(少孔) 孔式(多孔)
纵剖面U形 复合式 孔式
切向进气道
螺旋进气道 螺旋进气道 扭切进气道
起动性能好、经济 性好,形状简单易 加工,结构紧凑
中小型高速柴油机
工作粗暴,孔易堵
工作平稳、 柔和,燃烧
彻底
较高的经济 性和动力性
应用不广
起动性差, 工况适应性
差
2.喷油提前角大小对柴油机性能的影响
过大
喷油提前角过大时,由于喷油时缸内空气温度较低, 混合气形成条件较差,备燃期较长,将导致发动机工 作粗暴。
过小
喷油提前角过小时,将使燃烧过程延后过多,所能达 到的最高压力较低,热效率也显著下降,且排气管中 常有白烟冒出。
3.最佳喷油提前角
最佳喷油提前角是在转速和供油量一定的条件下,能 获得最大功率及最小燃油消耗率的喷油提前角。
为避免喷油器的滴漏现象,喷油泵还必须保证供油停 止迅速。
3.类型:柱塞式喷油泵、喷油泵- 喷油器、转子分配式 喷油泵
柱塞式喷油泵的泵油原理
柱塞副的构造:
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,其径 向间隙为0.002~ 柱塞 0.003mm
五、辅助装置
1.输油泵
(1)作用:保证柴油在低压油路内循环,并供应足够 数量及一定的柴油给喷油泵。
(2)类型:活塞式、膜片式、齿轮式和叶片式
(3)活塞式
由喷油泵凸轮轴上的偏心轮驱动,活塞将内腔隔 为两部分,上为压油腔,下为吸油腔(两油腔间有旁 通油道连接)。活塞上下运动,两油腔体积变化,压 力变化,从而出油和吸油。
(一)引导定语从句的关系代词
