柴油机燃料供给系的功用及组成
柴油机燃料供给系统的组成
柴油机燃料供给系统的组成
一、引言
柴油机是一种内燃机，它的燃料供给系统是保证其正常运转的重要组成部分。
本文将详细介绍柴油机燃料供给系统的组成，包括燃油箱、进油管路、燃油泵、喷油器等各个方面。
二、燃油箱
燃油箱是储存柴油的地方，通常位于车辆后部或侧面。
其主要构成部分有箱体、进气口、排气管和浮子式液位计等。
在使用过程中，应定期检查液位计，保证柴油充足，并清洁过滤网。
三、进油管路
进油管路是将储存于燃油箱中的柴油输送到发动机内部的重要通道。
它主要由进气口、输送管道和滤清器等组成。
其中滤清器可以过滤掉杂质和水分，以保证柴油质量纯净。
四、高压泵
高压泵是将柴油加压并输送至喷嘴的关键设备。
它主要由凸轮轴驱动装置和泵体两部分组成。
在工作时，凸轮轴带动柱塞运动，使泵体内的柴油加压并输送至喷嘴。
五、喷嘴
喷嘴是将高压柴油雾化并喷入气缸内的装置。
它主要由针阀、喷孔和
电磁铁等组成。
在工作时，电磁铁控制针阀的开启和关闭，使高压柴
油经过喷孔雾化成细小颗粒，并进入气缸内进行燃烧。
六、调速器
调速器是控制发动机转速和功率输出的装置。
它主要由手柄、连杆和
调节机构等组成。
在工作时，通过手柄控制连杆运动，从而改变高压
泵中柱塞的行程长度，进而控制发动机转速和功率输出。
七、结论
综上所述，柴油机燃料供给系统是保证其正常运转的重要组成部分。
它包括燃油箱、进油管路、高压泵、喷嘴和调速器等各个方面。
只有
各部分协同工作，才能保证发动机正常运转，并提高其效率和可靠性。
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。
第六章：柴油机燃料供给系统
柴油及其使用性能
汽车构造
2)蒸发性：指柴油蒸发汽化的能力，用柴油馏出 某一百分比的温度范围即馏程和闪点表示。比如， 50％馏出温度即柴油馏出50％的温度，此温度越 低，柴油的蒸发性越好，混合气形成速度就越快， 易完全燃烧。但蒸发性过高，则会使全部柴油迅 速燃烧，缸内压力急剧升高，柴油机工作粗暴。 闪点低，蒸发性好。
空间雾化混合
油雾的形成 燃料以高压、高速从喷油器以 圆锥形的油束喷出，由于受到 高密度空气的摩擦阻力作用， 被分裂为许多油线进而成为油粒。
空气的运动促进混合 将燃油喷成雾状油束是混合气 形成的第一步，其次是使油粒
分布得更均匀。
汽车构造
空间雾化混合
汽车构造
最有效的措施：空气运动 多采用两种办法:（l）使进气产生涡流;（2）产生挤压涡流
油膜蒸发混合
它是将柴油喷向球形油膜燃 烧室的壁面上,在强烈地空气 涡流作用下,燃油的大部分 (95%)形成油膜.由于油束贯 穿空气和室壁的反射,必然有 少量油粒（5％）悬浮在空间， 形成着火源。油膜在热能作 用下，逐层蒸发、逐层卷走、 逐层燃烧，产生了燃气涡流， 其燃烧速度是前期慢、后期 快，使燃烧过程加速进行到 终点。
混合气的形成（空间雾化混合或油膜蒸发混合）、 点火和燃烧方式不同于汽油机;
柴油机的a＞1，燃烧充分，排气污染小；
柴油机的喷油泵与喷嘴制造精度要求高，所以成本 较高;
柴油机工作粗暴，振动噪声大；柴油不易蒸发，冬 季冷车时起动困难;
排气噪声大，颗粒排放严重，废气中含SO2多
柴油及其使用性能
柴油机燃料供给系统的功用、组成及供油路线
（1） 着火性
（2） 蒸发性
（3） 低温流动性
（4） 黏度
柴油机燃料供给系统的功用、组成及供 油路线
图1-1 柴油机燃料供给系统的组成
柴油机燃料供给系统的功用、组成及供 油路线
（二）柴油机燃料供给系统的组成
（1）燃油供给装置由柴油箱、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。
柴油机燃料供给系统的功用、组成及供 油路线
（一）柴油机燃料供给系统的功用
柴油机燃料供给系统的功用是完成燃料的储存、滤 清和输送工作，按柴油机各种不同工况的要求，定时、 定量、定压并以一定的喷油质量喷入燃烧室，使其与空 气迅速而良好地混合和燃烧，最后使废气排入大气。
柴油机燃料供给系统的功用、组成及供 油路线
（4）
柴油滤清器有 粗细两种，一般粗 滤器设在输油泵之 前，细滤器设在输 油泵之后。
（2）空气供给装置由空气滤清器、 进气管道等组成，有的还有增压器。
（3）混合气形成装置为燃烧室。
（4）废气排出装置由排气 管道及排气消声器组成。
柴油机燃料供给系统的功用、组成及供 油路线
（三）燃油供给路线
高压油路。
低压油路。
（2）
回油回路。 （3）
（1）
（5）
为保证各气缸供油的 一致性，连接喷油泵和喷 油器Βιβλιοθήκη 钢制高压油管的直 径和长度是相等的。
柴油机燃料的供给系
球形燃烧室： 空气由缸盖螺旋形进气道以切线 方向进入气缸，绕气缸轴线作高速螺 旋转动，并一直延续到压缩行程。喷 油器沿气流运动的切线方向喷入柴油 ，使绝大部分柴油直接喷射在燃烧室 壁面上形成油膜。小部分柴油雾珠散 布在压缩空气中，并迅速蒸发燃烧， 形成火源。油膜一方面受灼热的燃烧 室壁面的加温，同时又受已燃柴油的 高温辐射，使柴油机逐层蒸发，与涡 流空气边混合边燃烧。 优点：工作柔和，噪音小，又叫 轻声发动机。 缺点：起动困难，螺旋形进气道 ，结构复杂，制造困难。
（3）特点： 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、喷孔直径较大，便于加工且不易堵塞。 c、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。 d、不能满足对喷油质量有特殊要求的燃烧室的 需要。
1、孔式喷油器
适应于直接喷射燃烧室，孔数1～8个，孔径0.2～0.8 毫米
回油管
调压螺钉
锁紧螺帽
调压弹簧
喷油器体
进油管接头
缝隙滤芯
顶杆
针阀 油道 针阀体
螺套
精 密 偶 件
孔 式 喷 油 器 结 构
(1)工作过程： A喷油：当喷油泵开始供油时，高 压柴油从进油口进入喷油器体内，沿 油道进入喷油咀阀体环形槽内，再经 斜油道进入针阀体下面的高压油腔内 ，高压柴油作用在针阀锥面上，并产 生向上抬起针阀的作用力，当此力克 服了调压弹簧的预紧力后，针阀就向 上升起，打开喷油孔，柴油经喷油孔 喷入燃烧室。 B停油：当喷油泵停止供油时，高 压油腔内油压骤然下降，作用在喷油 器针阀的锥形承压面上的推力迅速下 降，在弹簧力的作用下，针阀迅速关 闭喷孔，停止喷油。
柴油机燃料供给系 教案
第八章柴油机燃料供给系教案（理论20学时，实训6学时，共26学时）学习目标：1.了解柴油机的基本结构和工作原理。
2.了解柴油机共轨技术的特点作用、类型。
3.了解电控共轨柴油机的故障的诊断方法。
4.理解柴油机电控共轨技术的原理、工作情况和检修方法。
5.掌握柴油发动机各部件常见故障的检修方法。
6.掌握柴油机各种症状特征及检测方法。
讲授内容：第一节柴油机燃料供给系的构造和工作原理[导入] 改革开放以来，通过技术引进和技术改造，我国车用柴油机技术得到了长足进步，柴油车走上了健康发展的道路。
2003年与1990年相比，我国柴油车产量增长达6.5倍，中、轻吨位以上载货车柴油机比例已高达73％以上。
与此同时，我国柴油机排放水平有了很大的提高，柴油机生产骨干企业的多种产品排放基本上达到了欧1排放标准，一汽-大众部分产品（捷达SDI、宝来TDI）更是达到欧2、欧3准。
从总体上看，汽油车在我国汽车产品中的主导地位仍没有改变，从产业发展角度看还存在许多亟待解决的问题。
从本次课开始，我们开始学习柴油发动机构造及一般的检修方法。
[主讲内容]一、柴油机燃料供给系的功用和组成1、功用（1）贮存、过滤和输送燃料；(2)根据柴油机的不同工况，以一定的压力及喷油质量将燃油定时、定量地喷人燃烧室，迅速形成良好的混合气并燃烧；(3)根据柴油机的负荷变化，调节供油量并稳定柴油机转速；(4)将燃烧后的废气从气缸中导出并排人大气中。
2、组成柴油机燃料供给系由燃油供给装置、空气供给装置、混合气形成及废气排出装置等四部分组成。
3、燃油供给装置的工作过程二、可燃混合气的形成与燃烧室1．可燃混合气的形成与燃烧过程（结合校本教材图8-2讲解）气缸内压力p随曲轴转角θ变化的关系曲线；当曲轴转到相应于上止点前的O点的位置时，喷油泵开始供油，随着供油压力急剧升高，当转到A点的位置时，喷油器开始喷油。
喷油泵开始供油时刻的曲柄位置(O点)与其转至上止点位置时的曲轴转角称为供油提前角。
第5章-柴油机燃油供给系
工作原理： （油压） 承压锥面 密封锥面
注意两点：
针阀与针阀体之间的配合间隙应恰 当（0.002~0.003mm）（过大，则漏油 使油压下降；过小则不能自由滑动）
喷油器进油管接头处 防止细小杂物阻塞喷孔
（2） 轴针式喷油器
用于对喷雾要求不
高的分隔式燃烧室
工作原理与孔式的 高
相同，只是结构不同。 压
轴针伸出喷孔外，
油 腔
使喷孔称为圆环状的
狭缝，喷柱呈空心的
柱形或锥形。
★喷油的多少由轴
针的升程和形状决定。
承压锥面
轴针
密封锥面
特点：
1.在针阀密封锥面以下有一段轴针，穿过阀 体上的喷孔稍突出阀体之外，使喷孔成圆 环形，喷出空心油柱；
2.只有一个喷孔，喷孔孔径大（1~3mm）， 易加工；
3.喷油特性好，喷油量前后期少，中期多
出油阀体—密封锥面、十字截 面、减压环带
出油阀座—内密封锥面、内圆 柱面
出油阀弹簧
出油阀锥面 （轴向密封锥面）
减压环带 （径向密封锥面）
出油阀座
尾端铣有四个直槽， 作为出油通道
出油阀工况：
出油阀上升：减压环离座孔前，油管内 减容增压，减压环离座孔，达喷油压 力，迅速喷油。
出油阀下落：减压环入座孔，切断油 路，防止燃油倒流，保证下次供油迅 速。减压环落座，管内增容减压，停 油干脆，防止二次喷射和滴漏现象。
3. 喷油泵（高压油泵）
一、功用： （柴油机的心脏）
根据发动机的运行工况和气缸工作顺序， 以一定规律定压、定时、定量的向喷油器输 送高压燃油。
二、要求：
1）各缸供油量相等
2）各缸供油提前角相等，持续角一致 3）供油次序与发火顺序一致 4）能迅速停止供油，防止发生滴漏现象。
柴油机燃料供给系
由于混合气先在辅助燃烧室燃烧后主燃
烧室再燃烧，发动机工作柔和，排气污染小。
但分隔式燃烧室散热损失和节流损失较大，启
动性和经济性较差，必须用更高的压缩比而且 要在辅助燃烧室中安装启动电热塞。涡流室和 预燃室多用于小型高速柴油机上，缸径一般在 l00mm以下。
5.3 喷油器
5.3.1 喷油器的结构与工作原理
5-13 轴针式喷油器
1-针阀 2-针阀体 3-密封锥面 4-轴针
图5-14 轴针式喷油器的喷油
轴针式喷油器喷孔直径一般在1～3mm 范围内，喷油压力为10～14Mpa。喷孔直 径大，加工方便。工作时由于轴针在喷孔 内往复运动，能清除喷孔中的积炭和杂物， 工作可靠。它适用于涡流室式燃烧室和预 燃室式燃烧室。
图5-37 柴油机喷油泵连接器
1-连接盘 2、5、8、11、13-螺钉 3、6、9、12、14-垫圈 4、10-钢片组 7-十字架
安装时要求驱动端与喷油泵凸 轮轴端中心线同心度不大于0.3mm， 摆角不大于0.5°，伸长或压缩误差 不大于±0.5mm。
5.7.1 输油泵
输油泵的作用是将燃油从油箱内把 燃油吸出，经燃油滤清器滤清后输送至喷 油泵足够数量及一定压力的燃油。输油泵 有活塞式、膜片式、齿轮式和叶片式等几 种。活塞式输油泵由于工作可靠，目前广 泛应用，CA6110型柴油机均采用该输油 泵，如图5-41所示。
4.第四阶段为后燃期在此期间，压力和温 度均降低。 由于柴油的蒸发性和流动性较差，且柴油 机混合气形成时间极短，使得柴油难以在燃烧 前彻底雾化蒸发并同空气均匀混合，即柴油机 可燃混合气的品质较差。因此，柴油机采用较 大的过量空气系数，使喷入气缸的柴油能够燃 烧得比较完全。
为改善混合气形成条件，不致出现太长的 备燃期，保证柴油机工作柔和，除了选用十六 烷值较高的柴油，采用较高的压缩比（15～ 22），以提高气缸内空气温度，促进柴油蒸发 等，还要求喷油器必须有足够的压力，一般在 10MPa以上，以利于柴油的雾化。此外，在燃 烧室内形成强烈的空气运动，促进柴油与空气 的均匀混合。
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(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。
2．故障原因
(1)属于低压油路的原因 ①油箱内无油或存油不足； ②油箱开关未打开或油箱盖空气孔堵塞； ③油箱至喷油泵间管路堵塞； ④油箱至输油泵间管路中有漏气部位，使油路中进入空气； ⑤柴油滤清器或输油泵滤网堵塞； ⑥喷油泵溢流阀不密封； ⑦油路中渗进了水或使用的柴油牌号不对。
项目四 发动机配气机构的维护与故障排除
§4.1 柴油机燃油系统的构造
一、柴油机燃料供给系的功用及组成
1.功用 完成燃料的储存、滤清和输送工作，按柴油机各种不同 工况的要求，定时、定量、定压并以一定的喷油质量喷入燃 烧室，使其与空气迅速而良好地混合和燃烧，最后使废气排 入大气。
2.组成
由燃油供给、空气供给、混合气形成及废气排出四部分 组成。
四、柴油机燃料系的维护
1．柴油的净化 对于加入燃料系中柴油的洁净程度要求十分严格，不但 加油器具要洁净，而且柴油至少要经过48h的沉淀之后，才 能加入油箱中。 2．燃料系的维护 (1)放气 。 (2)柴油滤清器和油水分离器的维护 。 (3)输油泵的维护 。 (4)喷油器的维护 。 (5)喷油泵的维护 。
1．燃油供给系： 由柴油箱、输油泵、低压油管、滤清 器、喷油泵、高压油管和喷油器及回油管等组成。
2．空气供给： 由空气滤清器、进气管等组成。有的有 增压器。
3．混合气形成： 燃烧室。 4．废气供给： 由排气管及排气消声器组成。
5．燃油供给路线 1）低压油路：从柴油箱到喷油泵入口，油压一般为 0.15～0.3MPa。 2）高压油路：从喷油泵到喷油器，油压在10MPa以上。 3）多余的燃油回流：输油泵的供油量比喷油泵的最大喷 油量大3～4倍，大量多余的燃油经喷油泵进油室的一端限压 阀和回油管流回输油泵的进口或直接流回柴油箱。喷油器工 作间隙漏泄的极少数柴油也经回油管流回柴油箱。 4）柴油滤清器有粗细两种，一般粗滤器设在输油泵之前， 细滤器设在输油泵之后。 5）为保证各气缸供油的一致性，连接喷油泵和喷油器的 钢制高压油管的直径和长度是相等的。
(3)其他方面的原因
①低温起动预热装置失效，发动机气缸内温度过低； ②空气滤清器堵塞，或排气管排气不畅； ③供油时间过早或过迟； ④喷油雾化不良； ⑤气缸压缩压力过低，压缩终了的温度和压力达不到使 柴油自燃的温度。
3．故障诊断与排方法
(1)发动机无起动迹象，排气管无烟排出 发动机起动时无着车迹象，排气管不排烟，说明柴油没 有进入气缸，重点检查供给系的堵塞、漏气和某些零部件的 损坏。首先应确定故障出自低压油路还是高压油路。 将喷油泵放气螺钉松开，扳动手油泵，观察放气螺钉处 是否流油，若不流油或流出泡沫状柴油，而且长时间扳动手 油泵也排不尽，表明低压油路有故障。如果流油正常，则说 明故障出在高压油路。
(3)柱塞和出油阀偶件 柱塞和出油阀偶件在装入泵体前，应确认型号无误。 (4)供油量的调节机构 供油拉杆或齿杆装入泵体时，要注意安装位置。 (5)调速器 Ⅱ号喷油泵采用的球盘式离心全速调速器，其推力盘内 的轴承轴向间隙应很小。拉板与轴承内圈必须压牢。
二、精密偶件的检验
• 柱塞滑动性能实验
• 出油阀密封性能实验
3．输油量的检验 将输油泵装回喷油泵，输油泵的出口接油管，油管出口 插入容量为500 mL的量杯中，量杯的位置必须高于输油泵 0．3 m。当喷油泵转速为1 000r／min时，测量15 s内流入 量杯内的燃油量，并与技术条件规定的流量相比较，判断出 油量是否合格。若不合格应予报废。 4．输油压力的检验 在输油泵出油口接上压力表，在规定的转速条件下，检 验输油泵的输油压力是否符合原厂规定。若不合格应予报 废。
§4.2 柴油机燃油系统的维修
一、喷油泵的解体和装配
1．喷油泵的解体 喷油泵解体之前，应用汽油、煤油或柴油认真清洗外 部，但不得用碱水清洗。喷油泵解体时，应注意以下问题： (1)使用专用工具。 (2)零件拆下后，要按部位顺序放置。尤其是柱塞副和 出油阀等零件，在解体和以后的清洗时，更应该非常仔细， 避免磕碰，同类偶件之间的零件不能互换。 (3)对有装配位置要求的零件，如齿杆、调整螺钉等零 件，应作标记标明原来装配位置，防止装配时改变原有的相 对位置。 (4)喷油泵总成包括分油泵、输油泵、调速器、供油提 前角自动调节装置和泵体等零部件，在解体时应先分解成部 件，然后结合检验修理进一步分解。