喷油提前器
柴油机燃油系统
名 车 欣 赏
轻 松 片 刻
BENZ的E-CLASS警车，BENZ车的性能自不必说，外形也是
相当时尚与大气。(2005年5月10日，北京，反恐装备展)
福特的蒙迪欧，作为民用车它在中国市场占尽了风头， 不知能否在警用舞台上继续大展拳脚。
宝 马
华贵乳白色，真皮豪华外饰，一匹马力，敞蓬，声控自动挡， 防盗自动发声报警或逃跑系统，自动定速巡航系统。
二、柴油机上为什么要安装调速器？
当发动机负荷稍有变化时，导致发动机转速变化很大： 1、当负荷减小---转速升高---柱塞泵循环供油量增加--转速进一步升高，这样不断地恶性循环，造成发动机转 速越来越高，最后飞车； 2、当负荷增大---转速降低---柱塞泵循环供油量减少--转速进一步降低，这样不断地恶性循环，造成发动机转 速越来越低，最后熄火。 要改变这种恶性循环，就要求有一种能根据负荷的变 化，自动调节供油量，使发动机在规定的转速范围内稳 定运转的自动控制机构。
• （1）喷油： （2）停油：
• 2、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。
3、油束与燃烧室的配合
三、轴针式喷油器
• 1、构造：针阀下端的密封锥面下延伸出一个轴针，其形
状有倒锥形和圆柱形，轴针伸出喷孔外，使喷孔成为圆环 状的狭缝。一般只有一个喷孔,孔径1～3mm，喷油压力 较低（12～14MPa ）。
第五章 柴油机燃油系统
• 第一节
• 一、功用
• 柴油机供给系的任务是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。
概
述
• 二、组成
柱塞式喷油泵的基本结构与工作原理解读
大家都知道，柴油发动机在做功行程是由喷油器向气缸内喷射高压燃油， 由活塞将可燃混合气压燃，那么喷油器所喷射的高压燃油由谁提供的呢？以及 高压燃油又是如何产生的呢？下面我们来学习一下：柱塞式喷油泵的组成及工 作原理。
•喷油泵是柴油供给系中最重要的零件，被称为 柴油机的“心脏”。 •功用：根据柴油发动机的负荷，定时定量地向 喷油器输送高压柴油。柴油机上最常用的是： 柱塞式喷油泵
压油过程：
当柱塞向上移动 到将进油孔关闭时， 泵油室内的燃油压力 将骤然升高，推开出 油阀，将高压油压入 高压油管。
回油过程： 高压油通过柱 塞上的直槽或中心 油道流回低压油道 时，出油阀在弹簧 预紧力力的作用下 迅速回位，喷油泵 停止供油。
回油过程： 高压油通过柱 塞上的直槽或中心 孔高速流回低压油 室。出油阀在弹簧 和残余压力的作用 下迅速回位，油泵 停止供油。
3、供油量调节机构
种类：拨叉式、齿杆式。 拨叉式组成：调节拉杆、拨叉、柱塞调节臂。 柱 塞 调 齿杆式组成： 节 油量调节齿杆、 臂 调节齿圈、 控制套筒、 拨叉 调 节 拉 杆
调节供油量方法：
拉动调节齿杆— 带动调节齿圈转 动--转动柱塞-改变 hc--改变循 环供油量Δ g 。
柱 塞 套 控 制 套 筒 榫 舌
h h
滚轮
5、喷油提前器 柴油机的喷油提前角是指从喷油器喷 油到活塞行至上止点时所转过的曲轴转角。
过晚喷油，会导致燃烧条件变差、油耗 上升、排气管冒黑烟。
过早喷油，会导致压缩负功增加、油耗 上升、产生敲缸现象。
供油提前角自动调节的组成：
如图：喷油提前器装于喷油 泵凸轮轴的前端，主要由主 动盘、从动盘组成。主动盘 接受发动机传来的驱动力， 提前器弹簧使主动盘与从动 盘形成弹性连接，能相互转 动顶平面 露出径向油孔 之前。（部分 真空）
柴油机燃油系统综述
柴油机燃料供给与调节综述摘要：柴油机因其独有的优越性，在我国国民经济各领域应用广泛。
燃油喷射系统作为柴油机的核心部件，直接影响和决定了柴油机技术水平和换代升级，被誉为柴油机的心脏。
本文重点介绍柴油机燃料供给与调节系统的主要结构及工作原理，还介绍了柴油机燃料供给与调节系统的电子控制。
关键词：柴油机、燃料供给与调节、电控1 柴油机燃料供给与调节系统概述柴油机相比于蒸汽机热效率高，经济性好，机动性好，因而对传播有很大的适应性，自问世以后就很快被作为船舶的推进动力。
起初，柴油机用空气喷射燃料，燃料的雾化质量无法的得到保证，并且附属装置庞大笨重，只能用于固定作业。
上世纪初，开始用于船舶。
1905年，制成第一台二冲程船用柴油机。
1922年，德国工程师Robert Bosh 发明了许波泵，使柴油机的用途扩大到汽车、拖拉机等移动机械，许波泵的成功对提高和改善柴油机的性能及各项指标起到了决定性的作用。
20世纪中期增压及增压中冷技术的研发成功，使柴油机性能获得新的飞跃。
20世纪70年代开始，电子技术引入柴油机控制系统，又是柴油机的一次重大技术革命，把柴油机的性能指标提高到一个新的水平。
柴油机是在气缸内部形成混合气，即在活塞接近上止点时，燃料供给与调节系统将燃料以高压、在极短的时间内喷入气缸，实现燃油与空气的混合和燃烧。
因此，对燃料供给与调节系统，无论是在制造与调整精度，还是在与整机的参数匹配方面均有十分严格的要求，为了保证压燃式内燃机在动力性、经济性、排放与噪声等方面达到优良的性能，对其燃料供给与调节系统提出的要求有：（1）能产生足够高的喷油压力，确保雾化、混合气形成和燃烧；（2）对每一个内燃机运转工况，精确控制每循环喷入气缸的燃油量，且喷油量能随工况变化而自动变化。
在工况不变时，各循环之间的喷油且应当一致。
对多缸内燃机而言，各缸的喷油量应当相等；（3）在内燃机所运转的工况范围内，尽可能保持最佳的喷油时刻、喷油持续时间与喷油规律，以保证良好的燃烧并取得优良的综合性能；（4）保证柴油机安全可靠的工作，防止飞车现象发生。
内燃机构造概述
喷油提前器安装在喷油泵凸轮轴的输入端,作用是随柴油机转速的变化自动调节喷油泵的供油起 始角.
柴油机的喷油提前角是指从喷油器开始喷油到活塞行至上止点时所转过的曲轴转角.过早喷油, 导致过早着火燃烧,气缸压力过早提高,造成了压缩负功增加,功率下降,油耗上升,气动困难,产生敲 缸声音；过晚喷油,导致过晚着火燃烧,此时活塞已下行,空间容积增大,燃烧条件变差,导致排气冒 黑烟,油耗上升,功率下降,排气温度升高,发动机过热.
三、柴油机的燃料供给、燃烧、电控共轨系统
2.1.高压油泵的基本结构包括四部分： a.泵油机构：柱塞套、柱塞、柱塞弹簧、 上下柱塞弹簧座、出油阀、出油阀座、 出油阀弹簧和出油阀压紧座等
三、柴油机的燃料供给、燃节齿圈和控制套筒
三、柴油机的燃料供给、燃烧、电控共轨系统
c.驱动机构：包括凸轮轴和挺柱组件凸轮轴上的凸轮数目与柱塞偶件数相同,各凸 轮间的夹角与配套柴油机的气缸数有关,并与气缸工作顺序相适应；挺柱体部 件安装在喷油泵提上的挺柱孔内,挺柱在挺柱孔内只能做上下往复运动,而不能 绕其自身的轴线旋转,以避免滚轮与凸轮卡死.
三、柴油机的燃料供给、燃烧、电控共轨系统
一、柴油机的术语、四冲程柴油机的工作原理
7、四冲程柴油机的工作循环包括进气、压缩、做功和排气四个过程.
进气：活塞在曲轴的带动下由上止点移至下止点,此时排气门关闭,进气门打开.在活塞移动 过程中,气缸容积逐渐增大.
压缩：进气行程结束后,曲轴继续带动活塞由下止点移至上止点,进、排气门均关闭.随着活 塞的移动,气缸容积不断减小,气缸内的混合气被压缩,其压力和温度同时升高.
VE型分配泵喷油提前器
1-驱动轴 2-滚轮座 3-滚轮 4-传动销 5-止动销 6-O型圈 7-侧盖板 8-泵体 9-提前器活塞 10-连接销 11-弹簧 12-O型圈 13-侧盖 A-油孔
发动机专业术语
上部安装燃油喷射泵 high flanged-mounted fuel injection pump
侧向安装燃油喷射泵 side-mounted fuel injection pump
气门弹簧座 valve-spring retainer
气门锁片 valve key
气门间隙调节螺钉 valve lash adjusting screw
气门旋转器 valve rotator
气门室 valve cage
气门油封 valve oil seal
气门口 valve port
蒸气回收装置 vapor recovery system
燃油蒸气回收系统 fuel vapor recovery system
液体回收装置 liquid withdrawal system
恒量净化管 constant purge line
碳罐净化管 canister purge line
剩余行程 remainder stroke
变行程计量 variable stroke metering
等容卸载 constant volume unloading
变容卸载 variable volume unloading
收缩容积 retraction volume
燃油喷油装置 fuel injection equipment
齿轮传动机构 gear drive
正时齿轮 timing gear
链传动机构 chain drive
链轮 sprocket wheel
VE型分配泵的维修指南
ＶＥ型分配泵维修指南喷油泵是发动机的心脏部件，在维修和保养时，如需拆卸喷油泵，须具备专门技术和设备，不可随意拆装，以免影响发动机及喷油泵的性能和使用寿命。
拆卸前，应清洗喷油泵的外表和工作台，准备好专用工具，拆下的零部件应整齐排列。
一ＶＥ型分配泵的装配与调试拆卸喷油泵时，按照下列顺序：1.１回油螺钉拆卸拆卸回油螺钉，排出泵腔内的燃油，将喷油泵固定在工作台上。
1.２.1 泵盖的拆卸拆卸泵盖上的四个螺钉，拿起泵盖，将调速弹簧从挂销下拆卸，同时取下挂销和怠速弹簧。
1.2.2 增压补偿器的拆卸拆卸补偿器盖上的四个螺钉，拿起补偿器盖，依次取出膜片组件、弹簧、垫圈、齿圈，拆卸杠杆轴固定螺钉和杠杆轴，拆卸密封螺钉和杠杆组件。
1.３调速轴及飞块座部件拆卸将喷油泵垂直放置，松开锁紧螺母，旋出调速轴，取出飞块座部件及调速轴长垫片和圆垫片。
1.４泵头部件拆卸先拆卸出油阀紧座，取出出油阀弹簧，出油阀和垫片，再拆卸泵头密封螺塞和电磁阀。
从泵体上拆卸泵头、支架支承弹簧、柱塞弹簧及弹簧座、垫片导向杆，将分配柱塞和控制套从泵腔内取出。
1.５调速支架部件拆卸：用专用套筒板手拆卸喷油泵两侧的支承螺钉，取出调速支架部件。
1.６凸轮和十字块拆卸先取出柱塞垫块和端面凸轮，再取出弹簧和十字块。
1.７喷油提前器拆卸首先，拆卸两端的提前器盖和Ｏ形密封圈，取出提前器弹簧和垫片。
然后用镊子取下装在滚轮座销上的卡簧和销子，将滚轮座销向泵腔内拉出，直到它和提前器活塞脱开。
将提前器活塞和摆轴一起取出。
1.８滚轮座部件拆卸用专用工具尖嘴钳，将滚轮座部件连同座销一起从泵体内取出。
1.９传动轴拆卸将传动轴和齿轮、减振块和垫片一起从泵体内取出。
1.１０输油泵拆卸拧出输油泵盖上的两个螺钉，将输油泵盖、偏心环、滑片转子和滑片一起从泵体内取出。
注意，不要改变滑片的位置。
以上只是拆卸的大致步骤，整个喷油泵拆卸完后，要用清洁的煤油或柴油将各零部件洗干净，并检查零部件有无磨损和损伤。
柴油发动机喷油嘴、喷油泵、调速器等器件的功用、原理与构造
4.油压的建立和供油的停止都必须迅速，以防止滴漏现象 的发生。 5.泵油压力要保证喷射压力和雾化质量的要求。
6.供油量和供油时间可调整，并保证各缸供油均匀。
7.供油规律应保证柴油燃烧完全。
4
*
工贸汽修标准化课程体系（2012版）
喷油泵 的分类
直列柱塞 式喷油泵
性能良好，可靠，使用广泛。
双孔式喷油器 *
工贸汽修标准化课程体系（2012版）
轴针式喷油器
优点：
①喷孔一个且大，易加工，适用 分隔式燃烧室。 ②延伸轴针可控制喷孔断面，改 善喷油特性。 ③喷孔直径较大，便于加工且不 易堵塞，自洁作用好，不易堵塞。 ④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。
缺点： A、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。 B、不能满足对喷油质量有特殊要求 的燃烧室的需要。
*பைடு நூலகம்
工贸汽修标准化课程体系（2012版）
孔式喷油器特点
应用：
用于统一式燃烧室，针阀不直接伸出喷口， 喷油嘴头部一般有1-8个喷孔，直径0.20.8mm。
轴针式喷油器
电磁轴针式喷油器
工贸汽修标准化课程体系（2012版）
喷油器分类：
分类
闭式 开式
主要用于直接喷射式 孔式
单孔 多孔
轴针式
主要用于分隔 式燃烧室 （喷 油压力较低）
普
长
通
型
型
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工贸汽修标准化课程体系（2012版）
喷油器的构造
1、构造 ⑴ 针阀偶件： 针阀—导向园柱面、承压锥
柴油机喷油泵原理
柴油机燃油喷射系统的工作原理及故障诊断一、柴油机的工作原理柴油发动机是一种压燃式发动机，压燃式发动机吸入气缸的是纯净的空气，并被压缩到很高的温度，柴油经喷射装置以高压喷入气缸并与高温空气混合着火燃烧，对外作功，从而将化学能转变为机械能。
柴油发动机的优点是：燃油消耗低，较低的有害废气排放。
柴油发动机有四冲程也有二冲程的，汽车使用的柴油机多为四冲程。
柴油机工作循环（四冲程）第一冲程活塞由上死点向下运动，将空气经打开的进气门吸入气缸，故而称之为进气冲程；第二冲程活塞由下死点向上运动，进、排气门关闭，气缸内的空气以14：1—24：1的压缩比被压缩，空气升温至800℃，在压缩行程结束时，喷油器以接近1500巴的压力将柴油喷入气缸。
该冲程称之为压缩冲程。
第三冲程在一定的发火延迟后，雾化的燃油与空气混合自行发火燃烧，气缸内空气压力迅速升高，推动活塞下行对外作功。
该冲程称之为作功冲程。
第四冲程活塞向上运动，排气门打开，燃烧的废气被子排出气缸。
该冲程称之为排气冲程。
二、发动机的构造发动机由：机体、曲柄连杆机构、配气机构、供给系、冷却系、润滑系、起动系组成。
三、燃油喷射系的工作过程 1、功用：按照柴油机的工作顺利及负荷的新变化，将清洁的柴油定时、定量、定压并以一定的空间状态雾化喷入燃烧室。
2、组成：由低压油路与高压油路两大部分组成。
低压油路：由燃油箱、滤清器、输油泵、低压油管等组成；高压油路：由喷油泵、高压油管、喷油器等组成。
3、燃油供给路线：柴油从燃油箱内被吸出，经油管进入输油泵，输油泵以一定的压力将柴油压送到柴油滤清器，经滤清器过滤后的清洁柴油输入到喷油泵，再经喷油泵增压，由高油管送到喷油器，喷油器将柴油雾化后喷入燃烧室中。
四、喷油泵 1、油泵的功用：按照柴油机不同工况，定时、定量、定压、敏捷地将柴油雾化喷入气缸。
2、油泵的种类：柱塞式喷油泵、分配式喷油泵、泵-喷油器、PT泵、滑套计量。
3、柱塞式喷油泵的工作原理：柱塞式喷油泵是通过与发动机的凸轮轴的旋转推动柱塞向上运动，在柱塞弹簧的弹力作用下柱塞向下运动。
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RQV型全程调速器
工作原理同RQ两极 调速器 但调速弹簧在高于 怠速转速就起作用
飞块
柴油机燃油供给系统
柴油及其使用性能 对柴油机燃油系统的 要求 柴油机燃油系统组成 机械 -液压控制的直列 泵系统 机械-液压控制的单体 泵和泵喷嘴系统
机械-液压控制的分配 泵系统 位置控制式电控燃油 系统 时间控制式电控燃油 系统 高压共轨式电控燃油 系统
调速 杠杆 滑动塞
摇杆
导向螺钉销 角型杠杆 滑套 导向块
停 车 止 挡
调 速 手 柄
最 高 速 止 挡
调 连 速 接 杠 杆 杆 滑 动 塞
控 制 拉 杆
起动弹性止挡
停车位置
导 向 块
导 向 滑 销 套
角 型 杠 杆
飞 喷油 块 调速 飞 泵凸 架 调节 弹簧 块 轮轴 毂 螺母
调节螺母 弹簧座 最高转 速弹簧 怠速弹簧 飞块
高速
机械-液压控制的直列泵系统
低压供油系统 喷油器 直列泵 喷油提前器 调速器
机械-液压控制的直列泵系统
——调速器（1）ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
根据负荷变化，自动调整喷油泵循环供油量，以使柴油 机稳定转速运行。 种类
两极调速器：稳定怠速、防止超速 全程调速器：在发动机全部转速范围内都能起到稳定转速的 作用 广泛车用：机械离心式
机械-液压控制的单体泵和泵喷嘴系统 ——单体泵系统（1）
每缸一个柱塞式喷油 泵，分别由气门机构 凸轮轴上的喷油泵凸 轮驱动。 缩短了高压油管 喷油提前角
不能用直列泵的方法。 在凸轮和挺柱之间， 加可动中间件。
出油阀 通气孔螺钉 柱塞套 柱塞 调节拉杆
控制套筒
导向套筒
机械-液压控制的单体泵和泵喷嘴系统 ——单体泵系统（2）
调节螺钉
推杆
密封圈 柱塞套 油孔
套筒
凸轮从动件
Caterpiller, MUI 泵喷嘴驱动
凸轮
柱塞弹簧
柱塞
调节拉杆 套筒
齿轮
过滤套
油孔
斜油槽 油孔
针阀弹簧
Caterpiller, MUI
针阀
输油泵
燃油细滤器
气缸盖
泵喷嘴 压力调节孔
单向阀 燃油粗滤器
油箱
Caterpiller, Mechanical Unit Injection (MUI) 泵喷嘴燃油系统
驱动壳体
凸轮轴毂 弹簧 限位台 滚子 从动鼓 从动盘 滚子销
机械-液压控制的直列泵系统
——喷油提前器（3）
偏心轮式提前器
壳体上装偏心轮轴，轴上小偏心轮，小偏心轮外套大 偏心轮； 大偏心轮外圆位于从动盘座孔，可在孔内转动。 凸轮轴毂与从动盘连接。 传力：正时齿轮－壳体－偏心轮销－小偏心轮－大偏 心轮－从动盘－凸轮轴毂。
机械-液压控制的直列泵系统
——喷油提前器（1）
喷油提前器
根据转速变化自动调整喷油提前角。直列泵大都采用 离心机械式提前器。
装在机油泵驱动轮（正时齿轮）和油泵凸轮轴之间， 利用提前器中飞块离心力和弹簧力的平衡关系，改变 凸轮轴相对于驱动轮的角度，以达到喷油提前角随转 速上升而增大的要求。 振摆式提前器 偏心轮式提前器
BOSCH PFE 1Q
PFR 1K
PFR 1W
PF 1D
机械-液压控制的单体泵和泵喷嘴系统 ——泵喷嘴系统（1）
高压泵、喷油器合 为一体，取消了高 压油管； 多缸机每缸一个泵 喷嘴，装在气缸盖 上； 凸轮轴直接驱动， 或通过凸轮从动件 驱动。
电控泵喷嘴
柱塞顶杆
摇臂轴 摇臂 喷油正时 调整螺钉 调节齿轮 进油口 拨杆 正时量规 拨杆轴
正时齿轮
壳体 大偏心轮 小偏心轮 偏心轮销
凸轮轴毂
飞块
从动盘
机械-液压控制的直列泵系统
——喷油提前器（4）
偏心轮式提前器
飞块通过枢轴与大偏 心轮相联。转速增加 时，飞块克服弹簧力 向外移动，其枢轴使 大偏心轮转动一定角 度，从而改变了从动 盘（凸轮轴毂）相对 于正时齿轮的相位。
初始位置
低速
中速
机械-液压控制的直列泵系统
——调速器（2）
RQ型两极调速器
用于直列泵 适用于一般条件下使用的汽车柴油机。 发动机转速在怠速和最高转速之间时，调速器不起 作用。驾驶员通过油门踏板直接控制转速。 组成：离心飞块、弹簧、角型杠杆、油量控制拉杆。
油量控制拉杆
连接杆
回位弹簧 调节螺母 调速弹簧 飞块
调速 手柄
怠 中 速 速
停 车
全 负 荷
最高转速
飞块离心 力大于怠 速弹簧力 和高速弹 簧预紧力 之和。三 弹簧力与 离心力平 衡。 调速器起 作用。
最 高 转 速
停 车
全 负 荷
机械-液压控制的直列泵系统
——调速器（3）
全速调速器
调节螺母
一般用于重型柴油 弹簧座 车(如拖拉机 ) ，它 调速弹簧 能在最低转速到最 高转速的宽广范围 怠速弹簧 内起作用。
调节拉杆
推杆 柱塞 挺柱弹簧 柱塞套 喷嘴
挺柱
凸轮轴
Detroit Diesel (GM)
调节拉杆拨杆总成 气缸盖
拨杆轴
调节拉杆 泵喷嘴 回油调节 输油道
进油 回油
拨杆轴拉杆
回油道 输油管 回油管 转速控制杆
Detroit Diesel (GM)
燃油细滤器
调速器
输油泵
燃油粗滤器 油箱
摇臂 摇臂从动件 柱塞弹簧 柱塞 调节拉杆
从动鼓 飞块枢轴
飞块
弹簧
壳体（驱动） 弹簧座 凸轮轴毂 凸轮轴毂
飞块 枢轴 凸轮轴 弹簧 端盖 传动轴连 接螺栓 飞块 滚子销 滚子 从动盘 飞块 限位台 滚子 滚子销 从动盘 从动鼓
振摆式提前器
机械-液压控制的直列泵系统
——喷油提前器（2）
振摆式提前
从动盘侧面 飞块 弹簧座 飞块 枢轴
器
转速增高， 飞块向外张 开，滚子沿 从动盘侧面 向外，推动 从动盘克服 弹簧力转过 一定角度
弹簧座
飞块及弹簧
停 车
全 起 负 动 荷
起动
提供比 全负荷 更多的 油量， 以利冷 起动。
怠 速
怠速
怠速弹 簧起作 用，怠 速弹簧 力与飞 块离心 力平衡。 飞块未 与高速 弹簧内 座接触。
怠 速
停 车
全 负 荷
部分 负荷
中间转速
飞块离心 力克服怠 速弹簧力 后，抵住 高速弹簧 内座。 但离心力 还不足以 克服高速 弹簧预紧 力。调速 器不起作 用。