第五章 普通柴油机燃油供给系统.doc

第五章 柴油机燃油供给系统 第一节 概述 一、柴油 二、柴油机燃油系的组成与工作原理 三、可燃混合气的形成与燃烧室 第二节 柴油机燃油供给系主要部件 一、输油泵 二、柱塞式喷油泵 （一）A型喷油泵 （二）P型喷油泵结构特点 三、分配式喷油泵 四、调速器 （一）两速调速器 （二）全速调速器 五、喷油器 第三节 柴油机燃油供给系故障诊断 一、发动机起动困难 二、怠速不稳 三、动力不足 四、发动机运转不稳并伴有敲击声 五、发动机“飞车” 六、柴油发动机“游车” 第五章 柴油机燃油供给系统 学习目标： 能正确叙述柴油机燃油供给系统的组成与工作原理。 清楚主要部件的结构原理。 清楚主要部件的检查与调整方法。 能排除柴油机燃油供给系统常见故障。 考核标准： 柴油机燃油供给系统的结构与工作原理。 主要部件的结构原理。 各部件的安装位置。 主要部件的拆装与更换。 常见故障的诊断与排除。 第一节 概述 一、柴油 柴油是在533～625K的温度范围内由石油中提炼出来的碳氢化合物。柴油按其所含重馏分的多少分为轻柴油和重柴油。轻柴油用于高速柴油机，重柴油用于中、低速柴油机。汽车用柴油机都是高转速的，因此，应采用轻柴油。 柴油的使用性能指标主要是发火性、蒸发性、粘度和凝点。 发火性是指柴油的自燃能力。柴油的发火性用十六烷值表示，十六烷值越高，发火性越好。但十六烷值过高的柴油喷入燃烧室后，还来不及与空气充分混合就着火，使柴油在高温下裂解分离出大量的游离碳，造成油耗、烟度上升。因此，一般汽车用柴油的十六烷值应在40～50范围内。 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。国家标准300℃，但没有规定最低温度限。 为了控制柴油的蒸发性不致过强，标低，蒸发性好。 粘度随温度而变化，当温度升高时，粘度减小，流动性增GB／T252—2000中规定的实际胶质、10％蒸余物残炭和氧化安定性，总不溶物等三项指标，是柴油安定性的评定指标。柴油的防腐性则用硫含量、硫醇硫含量、酸度、铜片腐蚀及水溶性酸或碱等指标来评定。柴油中的灰分、水分和机械杂质，是评定柴油清洁性的指汽车柴油机应使用各项指标均符合国家标准的柴油。 GB／T252—2000空间雾化混合是将高压柴油喷向燃烧室空间，形成雾状，与空气进行混 油膜蒸发混合是将大部分柴油喷射到燃烧室壁面上，形成一层油膜，受 在柴油实际喷射中，很难保证燃料完全喷到燃烧室空间或燃烧室壁面， 为了促进柴油与空气更好混合，一般都要组织适当的空气涡流，常见的3种： (1)进气涡流进气涡流是指在进气行程中，使进入气缸的空气形成 产生进气涡流的方法一般是将进气道设或切向气道切向气道是在气门座前强烈收缩，引6～10倍。(2)挤压涡流(图5.a)，形成了气体的运动。(图5.b)，称为(燃烧室)设计有很大关系，柴油 图5.4 挤压涡流 a）挤流；b）逆挤流 (3)燃烧涡紊流燃烧涡紊流是指利用柴油燃烧的能量，冲击未燃的 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划分为四个阶段，如图5.5所示。 备燃期Ⅰ 是指喷油器喷油始点A到燃烧始点B之间的曲轴转角。这一期间进行着燃烧前的物理和化学准备过程。 速燃期Ⅱ 是指从燃烧始点B到气缸内压力达最高的C点之间的曲轴转角。火焰自火源迅速向四周推进，上一时期积存的柴油以及在此期间陆续喷入的柴油，在已燃气体的高温作用下，迅速蒸发、混合和燃烧，使气缸内压力和温度急剧上升，最高压力可达6～9MPa，一般出现在上止点后6°～15°曲轴转角处。这一时期的放热量为每循环放热量的30％左右。 缓燃期Ⅲ 是指从最高压力点C到最高温度点D之间的曲轴转角。在此期间，燃烧以很快的速度继续进行，后期由于氧气缺少，废气增加，燃烧速度越来越慢。此期间的压力逐渐下降，但燃气温度还在继续升高，最高温度可达1973～2273K，一般出现在上止点后20°～35°曲轴转角处。喷油是在D点以前结束的，缓燃期内的放热量为每循环放热量的70％左右。 后燃期Ⅳ 从最高温度点D到柴油已基本上完全燃烧的E点之间的曲轴转角。燃烧是在逐渐恶化的条件下缓慢进行直到停止。在此期间，压力和温度均下降。为防止柴油机过热，应尽量缩短后燃期。加强燃烧室内气体的运动，改善混合气的形成条件，是缩短后燃期的有效措施。 综上所述，柴油机的工作特点是工作粗暴、排气冒烟、噪声大。从喷油开始到燃烧结束，仅占50°～60°的曲轴转角，可燃混合气形成的时间极短、空间极小。因此，在这段时间里，提高燃料的雾化程度、加强气流的运动强度、改善燃烧后期的燃烧条件，是提高柴油机动力性和经济性的有效途径。 图5.5 气缸压力与曲轴转角的关系 Ⅰ－备燃期；Ⅱ－速燃期；Ⅲ－缓