柴油机供给系统组成课件.ppt

,三、柴油机燃油供给系统的组成,主要部件：喷油泵、喷油器和调速器等；,辅助装置：燃油箱、输油泵、油水分离器、燃油滤清器、喷油提前器和高、低压油管等。,柴油机供给系统,柴油箱,油水分离器,输油泵,柴油滤清器,喷油泵,喷油器,调速器,柱塞泵柴油机供给系示意图,柴油箱,油水分离器,输油泵,柴油滤清器,VE喷油泵,喷油器,调速器,VE分配泵柴油机供给系示意图,喷油泵、喷油器和调速器等。 燃油箱、输油泵、油水分离器、 燃油滤清器、喷油提前器和高、 低压油管等。,主要部件,辅助装置,1.燃料供给装置,高压油路,低压油路,回油油路,2、燃油供给路线,低压油路：从油箱到喷油泵入口这段油路，其油压由输油泵建立，一般为150300kPa，故称低压油路。主要完成柴油 储存、输送和滤清等任务高压油路：从喷油泵到喷油器这一段油路，其油压由喷油泵建立，一般在1OMPa以上，故称高压油路。柴油供给任务主要 由它来完成回油油路：由于输油泵供油量是喷油泵出油量的34倍，滤清器和喷油泵上都装有溢流阀，使多余燃油经溢流阀和回油管 流回输油泵进口或直接流回油箱,任务三直列式柱塞泵的结构原理认识,要求每组推选一位组长汇报。内容为直列式柱塞泵的结构、原理,柱塞式喷油泵的拆装与认识,按柴油机运行工况和气缸工作顺序，以一定的规律适时、定量地向喷油器输送高压燃油。,柱塞式喷油泵功用,各缸供油量相等,各缸供油提前角相同，误差小于0.51曲轴转角,各缸供油持续角一致,能迅速停止供油，以防止喷油器发生滴,喷油泵的使用要求,喷油泵的结构型式较多，车用柴油机的喷油泵按作用原理不同，可分为三类： 柱塞式喷油泵：这种喷油泵应用的历史较长，性能良好，工作可靠，为目前大多数汽车柴油机所采用。 喷油泵一喷油器：将喷油泵和喷油器合为一体，直接安装在发动机气缸盖上，可以消除高压油管带来的不利影响。但要求在发动机上另加驱动机构。PT燃油供给系统即属此类。 转子分配式喷油泵：这种喷油泵只有一对柱塞副，依靠转子的转动实现燃油的增压与分配。它具有体积小、质量轻、成本低、使用方便等优点。,喷油泵的分类,柱塞式喷油泵,喷油泵一喷油器,历史长，性能良好，工作可靠,喷油泵和喷油器合为一体，省高压油管,转子分配式喷油泵,靠转子的转动实现燃油的增压与分配,喷油泵的分类,柴油箱,油水 分离器,输油泵,柴油 滤清器,柱塞式 喷油泵,喷油器,调速器,柱塞泵柴油机供给系示意图,柴油箱,油水 分离器,输油泵,柴油 滤清器,VE 分配泵,喷油器,调速器,VE分配泵柴油机供给系示意图,国产柱塞式喷油泵的系列化是以柱塞行程、泵缸中心距和结构型式为基础，再分别配以不同尺寸的柱塞，组成若干种在一个工作循环内供油量不等的喷油泵，形成几个系列，以满足各种柴油机的需要。 喷油泵的系列化有利于制造和维修。 国产喷油泵分为I、和A、B、P、Z等系列。,一、国产柱塞式喷油泵系列,二、 A型喷油泵,泵体部分,形式：整体式、可分开式。,A型喷油泵的构造,（一）A型泵泵油机构（分泵）,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。,（以柱塞式喷油泵为例）,泵油机构（分泵）结构,吸油过程,泵油过程,回油过程,A型泵工作过程,柱塞,弹簧,凸轮,滚轮,定位螺钉,调节臂,供油拉杆,出油阀,柱塞偶件 出油阀偶件 出油阀 减压环带,泵油机构（分泵）结构,精密配合偶件：配合间隙为 0.00150.0025mm要求：成对使用，不能互换。 拆装维修时要作好记号。,（1）结构,1. 柱塞偶件,a.从上止点到柱 塞斜槽封闭径 向油孔之前。,c.从柱塞头部露 出径向油孔到 运行下止点。,b.从柱塞斜槽封 闭径向孔到柱 塞头部露出径 向油孔之前。,a,b,柱塞下行,柱塞上行,a.从下止点到柱 塞头部封闭径 向油孔之前。,b.从柱塞头部封 闭径向油孔到柱 塞斜槽露出径 向孔之前。,c.从柱塞斜槽露出 径向油孔到柱塞 上行至上止点。,b,（2）工作原理,柱塞下移，油腔容积增大，压力减小，进油,出油阀,柱塞,斜槽,中心孔,进油孔,吸油过程,出油阀,柱塞,斜槽,中心孔,进油孔,凸轮将柱塞顶起，初期燃油回流； 当径向油孔完全堵上时，压力增加； 出油阀开启，高压油泵出,泵油过程,出油阀,柱塞,斜槽,中心孔,进油孔,柱塞上移，斜槽径向油孔相通时，燃油回流，泵油停止,回油过程,吸油过程（左图）： 柱塞由凸轮轴的凸轮驱动，当凸轮的凸起部分离开柱塞时，柱塞在柱塞弹簧的作用下下移，油腔容积增大，压力减小；当柱塞套上的径向进油孔露出时，低压油腔中的燃油便顺着进油孔流入泵腔。,泵油过程（中图）： 当凸轮的凸起部分将柱塞顶起时，泵腔内的容积减小，压力增大，燃油顺着柱塞套上的径向油孔流回低压油腔；当柱塞上行到将柱塞套上的径向油孔完全堵上时，泵腔上的压力迅速增加；当此压力克服出油阀弹簧的预紧力时，出油阀上移；当出油阀上的减压环带离开阀座时，高压柴油便泵到高压油管中，经喷油器喷入气缸中。,回油过程（右图）： 随着柱塞的继续上移，当柱塞上的斜槽与柱塞套上的径向油孔相通时，泵腔中的燃油便通过柱塞上的轴向油道，斜油道及柱塞套上的油孔流回到低压油腔，泵油停止。,柱塞下止点,柱塞上止点,柱塞有效行程,柱塞有效行程,作用：防止燃油倒流，保证供油 迅速，停油干脆。,2. 出油阀偶件,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.减容体：,出油阀工况：,作用：减小高压腔的容积，限制出油阀升程。防止油嘴二次喷射。出油阀落座时，减容体可以使高压油管空间瞬时增大，压力瞬间降低。,出油阀偶件由出油阀和出油阀座组成出油阀偶件位于柱塞偶件的上方，通过拧紧出油阀紧座使两者的接触面保持密合。同时，出油阀弹簧将出油阀压紧在出油阀座上。,出油阀偶件,出油阀减压环带：在出油阀被高压柴油顶起的过程中，当减压环带离开阀座的导向孔时，高压柴油才进入高压油管中，此时出油阀上方的空间被减压环带及部分密封锥面的实体占去一部分空间，当出油阀落座后，上部空间容积增大，高压油管压力迅速降低，喷油立即停止，并且不产生滴漏,调节供油量方法：转动柱塞改变hg改变循环供油量g。 停油：直槽对准油孔。,供油有效行程：柱塞顶面封闭柱塞套径向油孔至柱塞斜槽露出径向油孔前柱塞上移的行程，用hg表示。 hg决定了喷油泵每循环供油量（g）。,（3）供油量调节,供油量调节机构的功用： 根据柴油机负荷的变化，通过转动柱塞来改变循环供油量。供油量调节机构或由驾驶员直接操纵，或由调速器自动控制。,柱塞腔,柱塞,柱塞套,柱塞套油孔,调节齿杆,直槽,调节齿圈,控制套筒,齿条式油量调节机构, 不供油：拉动调节齿杆，通过调节齿圈、控制套筒带动柱塞相对于柱塞套旋转，当柱塞上直槽对准柱塞套上油孔时，柱塞腔不能建立高压（左图）,柱塞腔,柱塞,柱塞套,柱塞套油孔,调节齿杆,直槽,调节齿圈,控制套筒,齿条式油量调节机构,供油最大：当柱塞上斜槽最底端对准柱塞套上油孔时，柱塞腔建立高压的供油行程最大（右图）,拨叉式油量调节机构,滚轮传动部件：滚轮、长槽、（垫块）,凸轮轴(按作功顺序排列凸轮),改变挺杆高度，可以改变供油提前角。,（二）传动机构驱动柱塞往复运动,传动机构由凸轮轴和滚轮体总成组成。 喷油泵凸轮轴是曲轴通过齿轮驱动的，曲轴转两圈，各缸喷油一次，凸轮轴只需转一圈就喷油一次，二者速比为21。,滚 轮,调整螺钉,滚轮架,组成：凸轮轴和挺柱组件,调整螺钉,挺柱体,滚轮销,滚轮,驱动机构,工作：随着凸轮轴的转动，挺柱组件做往复运动，推动柱塞在柱塞套中作往复运动，完成泵油工作。旋转调整螺钉，可改变行程H，即可改变柱塞的供油始点，从而改变供油提前角。,泵体,全封闭箱式泵体 提高刚度，防止泵体变形，增加寿命，防尘 吊挂式柱塞套 防止柱塞偶件磨损以及油流对泵体的冲蚀 压力式润滑系统 润滑可靠，不需经常检查，添加更换润滑油 钢球式供油量调节机构 工作可靠，配合间隙小，有利于调速器工作,三、P型泵结构特点,从动盘,飞锤销,防护罩,主动盘,飞锤圆弧面,四、机械式自动喷油提前器090930z,作用：,除去柴油中的尘土、水分或其他机械杂质和温度变化及空气的接触过程从柴油中析出少量的石蜡，以降低对精密偶件的磨损，从而提高功率，降低油耗。,分类,柴油粗滤器,柴油细滤器,3、柴油滤清器,限压阀,出油口,盖,进油口,壳体,滤芯,中心杆,放油螺塞,柴油滤清器结构,第一级粗滤器（纸质滤芯）,第二级细滤器（航空毛毡及纺绸滤芯）,两级柴油滤清器,油水分离器,作用：,保证低压油路中柴油的正常流动，克服柴油滤清器和管路中的阻力，并以一定的压力向喷油泵输送足够量的柴油。,输油量约为柴油机全负荷最大耗油量的34倍。,结构型式：,活塞式、转子式、滑片式、齿轮式等,4、输 油 泵,机械泵总成,手油泵总成,活塞式输油泵的组成,活塞式输油泵,（1）吸油和压油行程,偏心轮转过，活塞上行，下腔容积增大，产生真空，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。,活塞式输油泵工作原理,（4）手油泵工作,手柄,喷油泵凸轮轴,偏心轮,手油泵,进油阀,进油口,出油口,出油阀,推杆,挺杆,滚轮,泵体,活塞,活塞弹簧,A,B,（3）输油量的自动调节,输油泵供油量大于喷油泵需要量时，上泵腔油压增高，与活塞弹簧弹力相平衡时，活塞便停止泵油。,输油泵工作情况示意图,输油泵工作,第三节 喷油器,燃油雾化，并将其喷射到燃烧室特定的部位,种类,孔式喷油器,轴针式喷油器,功用:,喷油器功用及种类,应满足各类燃烧室对喷雾特性要求,应有一定的贯穿距离和喷雾锥角,有良好的雾化质量,在喷油结束时不发生滴漏现象,喷油器要求,1、应用： 直接喷射燃烧室，孔数18个，孔径0.20.8mm。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。,一、孔式喷油器,1、孔式喷油器结构,由针阀和针阀体构成喷油嘴。喷油嘴有长型和短型两种结构形式。前者将喷油嘴加长，针阀的导向部分远离燃烧室，以减少针阀受热及变形，从而避免针阀卡死在针阀体内，所以长型喷油嘴多用于热负荷较高的柴油机上针阀的两个锥面 承压锥面：承受高压油腔中油压的作用，使针阀产生向上的轴向推力，克服调压弹簧的预紧力及针阀与针阀体间的摩擦力，使喷油器实现喷油。,1、孔式喷油器结构,密封锥面：与针阀体内密封锥面配合，以实现喷油器内腔的密封。 喷孔：有一个或多个喷孔，有一个喷孔的称单孔喷油器，有两个喷孔的称双孔喷油器，有三个以上喷孔的称多孔喷油器。一般喷孔数目为17个，喷孔直径为0205mm。喷孔直径不宜过小，否则既不易加工，又在使用中容易被积炭堵塞。 调压装置：调压弹簧的预紧力通过顶杆作用在针阀上，将针阀压紧在针阀体内的密封锥面上，使喷油嘴关闭。调压弹簧的预紧力由调压螺钉调节。,来自喷油泵的高压柴油通过高压油管送到喷油器，经进油管接头、喷油器滤芯以及喷油器体和针阀体内的油道进入喷油嘴内的压力室。油压作用在针阀的承压锥面上，产生向上的推力。当此推力超过调压弹簧的预紧力时，针阀升起并将喷孔打开，高压柴油经喷孔喷入燃烧室。 当喷油泵停止供油时，喷油嘴压力室内的油压迅速下降，针阀在调压弹簧的作用下瞬即落座，将喷孔关闭，终止喷油。,2、工作原理,来自喷油泵的高压柴油通过高压油管送到喷油器，经进油管接头、喷油器滤芯以及喷油器体和针阀体内的油道进入喷油嘴内的压力室。油压作用在针阀的承压锥面上，产生向上的推力。当此推力超过调压弹簧的预紧力时，针阀升起并将喷孔打开，高压柴油经喷孔喷入燃烧室。 当喷油泵停止供油时，喷油嘴压力室内的油压迅速下降，针阀在调压弹簧的作用下瞬即落座，将喷孔关闭，终止喷油。,2、工作原理,轴针式喷油器工作原理,特点： （1）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。 （2）喷孔直径较大，便于加工且不易堵塞。 （3）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。 （4）不能满足对喷油质量有特殊要求的燃烧室的需要。,调压弹簧,回油道,针阀,进油道,喷油器体,针阀体,顶杆,适用：分隔式燃烧室柴油机 特点：常有一个喷孔，直径较大，轴针上下运动，喷孔不易积炭，且能自除积炭,二、轴针式喷油器,轴针式喷油器结构 适用：分隔式燃烧室 结构：轴针式喷油器与孔式喷油器的工作原理相同，结构相似，只是喷油嘴头部的结构不同而已 特点：常有一个喷孔，直径较大，轴针上下运动，喷孔不易积炭，且能自除积炭,轴针式喷油器结构,圆柱形轴针：喷雾锥角小,截锥形轴针：喷雾锥角大,轴针形状,在轴针式喷油器中，针阀密封锥面以下有一段轴针，它穿过针阀体上的喷孔且稍突出于针阀体之外，使喷孔呈圆环形。因此，轴针式喷油器的喷注是空心的圆柱形轴针：喷注的喷雾锥角较小截锥形轴针：喷注的喷雾锥角较大轴针制成不同形状：可以得到不同形状的喷注，以适应不同形状燃烧室的需要。,普通型：,轴针较短,节流型：,分流型：,轴针长，节流升程大，对气缸压力，可以减缓燃烧过程初期气缸压力的增长，对降低柴油机燃烧噪声有利,除主喷孔外，还在针阀体的密封锥面上加工有分流孔，孔径一般为0.2mm，孔中心线与针阀体轴线成30。当柴油机起动时，由于转速很低，喷油泵供油压力较小，因此喷油器的针阀升程较小，这时大部分柴油经分流孔逆气流方向喷到涡流室中心。因为逆气流喷射，燃油雾化好，加上涡流室中心的温度比较高，所以柴油容易着火燃烧，使柴油机在低温下顺利起动。当柴油机起动后，在正常转速下工作时，针阀升程较大，大部分柴油从主喷孔顺气流方向喷入涡流室,轴针式喷油器类型,结构：调压弹簧下置；有横向孔和中心孔 特点：可从环行喷孔喷油，又可从中心孔喷油，改善燃油喷射,调压弹簧,针阀,进油孔,针阀体,顶杆,回油孔,回油孔,低惯量轴针式喷油器,第五节 VE型分配泵,verteiler einspritz 喷射分配器VE泵,分配泵结构简单，零件少，体积小，重量轻，使用中故障少，容易维修。 分配泵精密偶件加工精度高，供油均匀性好，因此不需要进行各缸供油量和供油定时的调节。 分配泵的运动件靠喷油泵体内的柴油进行润滑和冷却，因此，对柴油的清洁度要求很高。 分配泵凸轮的升程小，有利于提高柴油机转速。 喷油泵为单柱塞式，又称轴向压缩式分配泵。,VE型分配泵特点,调速器驱动齿轮,出油阀,转子,叶片式输油泵,凸轮盘,高压喷头,最大油量调节螺钉,离心飞块,滑动套筒,预调杠杆轴,1.VE型分配泵结构,组成：驱动机构、滑片式输油泵、高压分配泵头、电磁式断油阀、机械式调速器、液压式喷油提前器等,组成：驱动机构、滑片式输油泵、高压分配泵头、电磁式断油阀、机械式调速器、液压式喷油提前器等,平面凸轮盘、滚轮架及滚轮使分配柱塞既转动又轴向移动，滚轮架固定不动；四缸发动机，分配柱塞转一周，往复运动四次。,驱动轴通过十字联轴器带动凸轮盘旋转，旋转的凸轮盘在滚轮、柱塞弹簧的作用下又做往复运动。,进油孔,进油槽,平面凸轮盘,分配柱塞,中心油孔,出油孔,进油过程,当平面凸轮盘由凸起转至凹下部分与滚轮接触时，柱塞弹簧将分配柱塞由右向左推移至柱塞下止点位置，这时分配柱塞上的进油槽与柱塞套上的进油孔连通，柴油自喷油泵体的内腔经进油道进入柱塞腔和中心油孔内,柱塞套,喷油泵体,燃油分配孔,喷油器,泵油过程,当平面凸轮盘由凹下部分转至凸起部分与滚轮接触时，分配柱塞在凸轮盘的推动下由左向右移动。在进油槽转过进迪孔的同时，分配柱塞将进油孔封闭，这时柱塞腔内的柴油开始增压。与此同时，分配柱塞上的燃油分配孔转至与柱塞套上的一个出油孔相通，高压柴油从柱塞腔经中心油孔、燃油分配孔、出油孔进入分配油道，再经出油阀和喷油器喷入燃烧室。,进油道,滚轮,断油阀,停油过程,分配柱塞在平面凸轮盘的推动下继续右移，当柱塞上的泄油孔移出油量调节套筒并与喷油泵体内腔相通时，高压柴油从柱塞腔经中心油孔和泄油孔流进喷油泵体内腔，柴油压力立即下降，供油停止。,柱塞套,喷油泵体,燃油分配孔,喷油器,VE型喷油泵供油量的调节,从柱塞上的燃油分配孔与柱塞套上的出油孔相通的时刻起，至泄油孔移出油量调节套筒的时刻止，这期间分配柱塞所移动的距离为柱塞有效供油行程。有效供油行程越大，供油量越多。移动油量调节套筒即可改变有效供油行程，左移动油量调节套筒，停油时刻提早，有效供油行程缩短，供油量减少；反之，向右移动油量调节套筒，供油量增加。油量调节套筒的移动由调速器操纵,压力平衡槽,分配柱塞,柱塞腔,压力平衡过程,分配柱塞上设有压力平衡槽，在分配柱塞旋转和移动过程中，压力平衡槽始终与喷油泵体内腔相通。在某一气缸供油停止之后，且当压力平衡槽转至与相应气缸的分配油道连通时，分配油道与喷油泵体内腔相通，于是两处的油压趋于平衡。在柱塞旋转过程中，压力平衡槽与各缸分配油道逐个相通，致使各分配油道内的压力均衡一致，从而可以保证各缸供油的均匀性。,液压式喷油提前器,泵油提前角自动调节过程,稳定运转时 活塞左右端力相等，处于平衡位置。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。转速降低时与前述相反,选用不同厚度的调节块 调整联轴节 改变滚轮传动部件高度 改变喷油泵凸轮轴与曲轴的相对位置关系,供油定时的调节,（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 。,电磁式断油器,泵油提前角的自动调节,电磁式断油阀 ST 柴油机启动时，电磁阀由汽车蓄电池直接供电，电压较高，克服弹簧力迅速开启。,ON 柴油机正常运转时，电磁阀一直通电。为了减少电磁阀发热，延长电磁阀的使用寿命，串联入一个降压电阻，使电磁阀电压减小到能保持阀芯吸住在开启位置的最低值。OFF 电磁阀断电，阀芯在弹簧力的作用下落座，切断进油通道，柴油机停机。,VE喷油泵的组成。 VE喷油泵的进油、泵油、停油及压力平衡过程。VE喷油泵油量如何调节？,项目4VE泵拆检,第六节 调速器,功用：,据负荷变化，自动调节喷油泵的供油量,种类：,按工作原理分,按转速范围分,机械式、气动式、液压式、机械气动 复合式和电子式,两极式调速器和全程式调速器,一、调速器概述,VE分配泵柴油供给系中的调速器,中、小型汽车柴油机多数采用两极式调速器，以起到防止超速和稳定怠速的作用,在最高转速和怠速间其他任何转速，调速器不起调节作用。,在此转速范围内，由驾驶员直接控制供油量和柴油机转速的变化。,二、两极式调速器（RQ型）,由感应元件、传动元件和附加装置三部分构成 感应元件包括飞锤等零件 传动元件则是指由角形杠杆、调速套筒、调速杠杆和连接杆等组成的杠杆系统,调速杠杆,调速弹簧,手柄,喷油泵凸轮轴,飞锤,油量调节杆,1.两极调速器结构,1）起动,停车,最高速档块,将调速手柄从停车挡块移至最高速挡块上 供油量调节齿杆向右移到起动油量的位置。 起动油量多于全负荷油量，旨在加浓混合气，以利柴油机低温起动,2.两极式调速器工作原理,手柄,油量调节齿杆,调速调速手柄置于怠速位置 供油量调节齿杆左移至怠速油量的位置 转速降低，则飞锤离心力减小，供油量调节齿杆向右移，增加供油量，转速回升 转速增加，相反,2）怠速,中速,怠速,调速手柄从怠速位置移至中速位置 调速器不起调节供油量的作用,3）中速,最高速,调速手柄置于最高速挡块上 供油量调节齿杆相应地移至全负荷供油位置 柴油机转速由中速升高到最高速,4）最高转速,停车,将调速手柄置于停车挡块上 供油量调节齿杆向左移到停油位置 飞锤在弹簧作用下抵靠在飞锤的轴套上,5）停车,两极调速器工作过程,怠速稳定弹簧,转矩平稳装置,转矩校正装置,3.附加装置,滑动销,调整垫片,弹簧,推杆,卡环,转矩平稳装置,调节垫片,飞锤,怠速弹簧,高速弹簧,校正弹簧,转矩校正装置,三、全程式调速器,调速手柄,传动齿轮,飞块,最大油量调节螺钉,预调杠杆,张力杠杆,1.全程调速器结构,全程调速器起动过程,全程调速器怠速过程,全程调速器中速和最高速,2.调速器工作原理,高速限制螺钉,调节套筒,张力杠杆,起动杠杆,调速弹簧,1）全程调速器起动过程,怠速弹簧,调速弹簧,调节套筒,飞锤,调速手柄,调节螺钉,2）全程调速器怠速过程,飞锤支架,调节套筒,怠速调节螺钉,张力杠杆,起动杠杆,3）全程调速器中速和最高速,增压补偿器,负荷传感供油提前装置,转矩校正装置,大气压力补偿器,3.全速调速器附加装置,膜片,锥体阀杆,补偿杠杆,张力杠杆,销轴,销轴,作用据增压压力的大小，自动增减供油量 结构膜片分两腔,上腔与进气管通，为增压压力，下腔与大气相通,1）增压补偿器,压力增大，膜片向下，补偿杠杆顺转，张力杠杆逆转，油量增加；反之亦然。,膜片,锥体阀杆,补偿杠杆,张力杠杆,销轴,销轴,增压补偿器工作原理,正转矩校正或负转矩校正装置,正转矩校正可以改善柴油机高速范围内的转矩特性,柴油机转速升高到校正转速时起动杠杆下端的球头销向左拨动供油量调节套筒，供油量减少。相反，当转速降低时，供油量增加,负转矩校正可以防止柴油机低速时冒黑烟,实现柴油机在低速范围内随转速增加而自动增加供油量的负转矩校正,2）转矩校正装置,正转矩校正装置,负转矩校正装置,转矩校正装置,功用是根据柴油机负荷的变化自动改变供油提前角。,特点负荷传感供油提前装置在全负荷的25-70范围内起作用,3）负荷传感供油提前装置,转速一定，若负荷减小，则喷油泵体内腔的燃油泄流，油压降低，液压式喷油提前器内的活塞右移，供油提前角减小。反之，亦然。,负荷传感供油提前装置,随着大气压力的降低或海拔高度的增加自动减少供油量，以防止柴油机排气冒黑烟。,功用,4）大气压力补偿器,大气压力降低或汽车在高原行驶时，大气压力感知盒向外膨胀，使推杆向下移动。控制臂绕销轴逆转，张力杠杆和起动杠杆绕销轴N向右摆动，向左拨动油量调节套筒，减少供油量,大气压力补偿器,电控柴油喷射系统概述 柴油机喷油量控制 柴油机喷油正时控制,第七节 电控柴油喷射系统,电控柴油喷射系统发展 电控柴油喷射系统优点 电控柴油喷射系统组成,一、电控柴油喷射系统概述,1. 第一代柴油机电控燃油喷射系统 20世纪80年代开始“位置控制” 保留了传统柴油机供油系统的基本组成和结构(如直列式柱塞泵、转子分配泵、P-T系统)，取消了机械控制部件(如调速器等)。 增加了控制系统(传感器、电控单元、电子调速器、电/液控制执行元件)。 控制精度和响应速度提高,不能控制喷油压力。,（一）电控柴油喷射系统发展,保留了传统燃油供给系统的基本组成和结构 增加了控制系统(传感器、电控单元、高速 电磁阀、电/液控制执行元件) 由电磁阀的通、断电时刻和时间控制喷油泵的 供油正时和供油量，不能单独控制喷油压力 也称为常规压力电控喷油系统,“时间控制”,基本上改变了传统燃油供给系统的组成和结构 主要以电控共轨式喷油系统为特征(各缸喷油器) “时间-压力控制”或“压力控制”直接控制喷油量、 喷油正时、喷油速率和喷油规律、喷油压力等 也称为高压电控喷油系统,2.第二代柴油机电控燃油喷射系统,改善低温起动性 降低NOX和烟度的排放 提高发动机运转稳定性 提高发动机的动力性和经济性 控制涡轮增压 适应性广 柴油机电控燃油喷射系统可以与变速器控制、怠速控制等各种控制组合实现集中控制。,（二）电控柴油喷射系统优点,（三）电控柴油喷射系统组成,位置控制方式 时间控制方式 时间-压力控制方式 压力控制方式,二、 柴油机(供)喷油量控制,转速传感机构 (如离心飞块),转速传感器,加速踏板位置传感器 (负荷传感器),负荷传感机构 (如真空室),电子调速器,传统调速机构 加速踏板传动机构,位置控制方式,机械控制方式,（一）位置控制方式,（1）位置控制系统,1. 直列柱塞泵的供油量控制,占空比电磁阀 直流电动机式电子调速器,电磁力与占空比(平均电流)成正比 电磁力与回位弹簧力平衡，齿条固定 齿条位置传感器对供油量闭环控制,（2）供油控制装置,转子式电子调速器 占空比电磁阀式电子调速器,2. 转子分配泵的供油量控制,由定子、线圈、转子轴、滑套位置传感器等组 成，偏心钢球伸入油量控制滑套 定子不对称，会对转子轴产生电磁力矩 当电磁力矩与转子回位弹簧力矩平衡时，转子轴 就会使油量控制滑套固定在某一位置 ECU通过占空比控制转子轴角度(供油量) ECU通过控制线圈电流方向来控制转子轴的转动 方向 滑套位置传感器对供油量进行闭环控制,转子式电子调速器工作过程,1. 转子分配泵的供油量控制,（1）时间控制系统,（二）时间控制方式,（2）时间控制装置,高速电磁阀安装在柱塞高压油腔的回油通道 中，为常闭式 柱塞泵油行程开始到高速电磁阀开启的时间长 短决定喷油泵的供油量 柱塞泵油行程开始时刻由供油正时确定，喷油 始点传感器用于喷油正时闭环控制 电磁阀关闭时间传感器用于供油量闭环控制 驱动器功用：将控制器输出的控制信号放大为 使电磁阀工作的电流,ECU,控制器,驱动器(放大),电磁阀,时间控制工作过程,时间控制控制元件,电磁感应式或霍尔式泵角传感器 检测喷油泵驱动轴的位置和转角 精确控制高速电磁阀开启和关闭的时刻 后期一般将控制器、驱动器和ECU组合为一体,ECU,控制器,泵角传感器,泵角传感器作用,高速 回油 电磁阀 (常开),电磁阀断电 凸轮驱动喷油器内的柱塞泵油，也不能喷油 电磁阀通电 关闭回油道，凸轮驱动喷油器内的柱塞泵油，建立高压喷油,电磁阀通电时刻 决定喷油正时 电磁阀通电时间 决定喷油量,2. 泵喷嘴的供油量控制,（1）时间-压力控制系统(电控共轨系统),油压高约120MPa,（三）时间-压力控制方式,电/液控制式喷油器 三通电磁阀控制喷油器控制室进回油通道 电磁阀断电时：进油开启，回油关闭；高压油进 入控制室但喷油器不喷油 电磁阀通电时：进油关闭，回油开启；控制室油 压迅速下降，喷油器喷油；直到电磁阀再次断电 使高压油进入控制室，喷油结束 ECU控制供油压力调节阀使喷油压力稳定 电磁阀通电开始时刻决定喷油正时，电磁阀通电 时间决定喷油量,（2）时间-压力控制过程,（1）压力控制系统(后期电控共轨系统),油压210MPa,（四）压力控制方式,（2）蓄压式电/液控制喷油器,蓄压式电/液控制式喷油器 三通电磁阀控制活塞上方进、回油通道 电磁阀通电时：进油开启，回油关闭；低压油进 入增压活塞上方和增压柱塞下方，增压使蓄压室 中油压提高达100160MPa。但喷油器不喷油 电磁阀断电时：进油关闭，回油开启；针阀上部 油压下降，喷油器开始喷油(正时)，喷油时间决 定于喷油(增压)压力，即取决于共轨油压 ECU通过油压调节器控制共轨油压(压力调节),（3）压力控制过程,第一代柴油机电控燃油喷射系统喷油正时 控制 第二代柴油机电控燃油喷射系统喷油正时 控制（见时间-压力控制和压力控制）,三、柴油机(供)喷油正时控制,1. 系统组成,（一）直列柱塞泵供油正时电控系统,正时控制器 安装在喷油泵驱动轴和凸轮轴之间， 受液压控制，可使凸轮轴相对驱动轴转动 转速传感器 安装在喷油泵驱动轴上 正时传感器 安装在喷油泵凸轮轴上，用来检 测凸轮轴的位置，对供油正时闭环控制 供油提前角确定和控制 转速和负荷传感器信号确定基本点火提前角 冷却液温度等传感器信号进行修正 ECU通过正时控制器控制喷油泵供油正时,2. 系统工作过程,需减小供油提前角 ECU控制进油道关闭，回油道开启。 液压活塞右移 滑块和滑块销向内径向移动 安装在滑块销上的大小偏心轮转动 使凸轮轴相对驱动盘沿反方向转一角度，使正时推迟,3. 电控液压式正时控制器,ECU控制进油道开启，回油道关闭。 液压活塞左移 活塞推动滑块和滑块销向外径向移动 安装在滑块销上的大小偏心轮转动 使凸轮轴相对驱动盘沿转动方向转一角度，使正时提前,需提前供油提前角,1. 系统组成,（二）转子分配泵供油正时电控系统,2. 工作示意,正时控制电磁阀 活塞左腔通油泵入口(低压) 活塞右腔通油泵出口(高压) 在活塞两腔间增加一液压通道，由ECU通过电磁阀控制活塞两腔之压差，以改变正时活塞的位置，从而改变供油正时 活塞左移：滚轮架与平面凸轮盘转向相反，供油提前角增大 活塞右移：滚轮架与平面凸轮盘转向相同，供油提前角减小,3. 系统工作过程,差动 电感式,4. 正时活塞位置传感器,柴油滤清器 功用：滤出柴油中任何杂质。 油水分离器 功用：去处柴油中的水分。 输油泵 功用：保证有足够数量的柴油自柴油箱输送 到柴油泵，并有一定油压 。,第八节 柴油机燃料系辅助装置,作用：滤出柴油中任何杂质,滤芯,盖,壳体,油管接头,放气螺钉,1.柴油滤清器,作用: 除去柴油中的水分,浮子,出油口,放水塞,手动泵,进油口,壳体,2.油水分离器,功用：保证有足够柴油送到喷油泵，有一定的供油压力，使柴油在低压油管中循环。,3.输油泵,一、优点：,1、具有多功能的自动调节性能；2、减轻重量，缩小尺寸，提高了柴油的紧凑性；3、部件安装、连接方便，提高了维修性；4、具有自诊断、检测功能。,二、原理与分类,1、原理,与电控汽油喷射系统基本相同。,（学习兼回顾）,柴油机电子控制燃油喷射系统,（1）根据喷油量的控制,位置控制 式,时间控制式,（2）由产生高压油的机构不同,直列泵式分配泵式泵喷油器式单缸式共轨式,柴油机电子控制燃油喷射系统分类,1、直列泵电控喷射系统,ECU,电磁阀,时间控制器,喷油泵,电子调速器,水温传感器,加速踏板传感器,踏板传感器,暖风开关和起动开关,三、柴油机喷油系统的控制,ECU,放大器,分油环,高压油管,膜片式制动器,废气阀,2、分配泵电控喷射系统,喷油泵,喷油器,电控单元（电磁阀）,3、泵喷油器电控喷射系统,驱动机构柱塞偶件 油量调节机构 出油阀偶件,柱塞旋转运动,柱塞往复运动,调节供油提前角,VE泵,结构紧凑,只用一个柱塞供油,低压油腔压力随转速变化,供油均匀,体积小、重量轻,柱塞式喷油泵,调速器,两级,全速,(结构、工作原理）,（了解）,第九节 发动机的进气系统,电喷发动机中，进气系统包括空气滤清器、进气总管、进气歧管、空气流量计或进气管压力传感器等。,一、空气滤清器,一、空气滤清器 一般由进气导流管、空气滤清器盖、空气滤清器外壳和滤芯等组成。若不装空气滤清器，发动机寿命将缩短2/3。若空气滤清器滤芯堵塞，发动机气缸内进气不畅，怠速容易熄火，油门响应性变差（油门加大时，发动机功率变化不连续，导致车子一冲一冲的），需要经常清洗或更换。 轿车用发动机常用干式纸滤芯空气滤清器，带进气导流管。 此外还有油浴式空气滤清器（越野汽车发动机）和离心式空气滤清器（大型火货车）,现代轿车电喷发动机带进气谐振腔，为了增强发动机的进气谐振效果，空气滤清器的进气导流管需要有较大的容积，但是导流管不能太粗，以保证一定的空气流速，因此，进气导流管只能做得很长。,进气导流管加长,二、进气支管,进气支管内到各气缸的气体流道的长度尽可能相等，内壁应该光滑。一般发动机的进气支管由合金铸铁制造，轿车发动机多用铝合金制造（重量轻，导热性好）。对现代轿车气道喷射式（多点喷射）发动机，近年来也有用复合塑料进气支管的。,1、进气支管加热,老式化油器式或节气门体单点汽油喷射式汽油机需要进气支管加热，气道燃油喷射式不需要进气支管加热。,2、谐振进气系统,进气过程具有间歇性和周期性，因此进气支管内产生一定幅度的压力波（当地声速传播）。若利用进气支管内压力波传播的动态效应（波动效应和惯性效应），使进气门开启时正好正压力波到达进气门，则使进气充量增加，发动机功率增大。 利用一定长度和直径的进气支管或进气导流管与一定容积的谐振室组成谐振进气系统，就是利用进气波动效应增加进气充量，参见图5-52。,3、可变进气支管,为了改善发动机的动力性和经济性，要求发动机： 在高转速、大负荷时装短而粗的进气支管； 在低转速、小负荷时装备细而长的进气支管； 中间转速、中等负荷则居中。 因此，高档轿车发动机一般要求装备可变进气支管（长度、容积），如日本马自达汽车公司的626（V6）发动机。,图示是一种能根据发动机转速和负荷的变化改变有效长度的进气支管。当发动机低速运转时，发动机电控单元5指令转换阀控制机构4关闭转换阀3，进气流道细而长，提高了进气流速，增强了气流惯性；当发动机高速运转时，转换阀开启，进气流道短而粗，进气阻力小。这是两挡可变进气支管结构。,可变进气支管,另一种可变进气支管结构如图所示，每个进气支管都有两个进气通道。低速时，旋转阀将短进气通道关闭，此时，空气只能经长进气通道进入气缸 ；高速时，旋转阀将短进气通道打开，同时，将长进气通道部分短路，此时，空气经两个短进气通道进入气缸。,可变进气支管,第十节 发动机的排气系统,其作用是尽可能减少排气阻力和噪声。主要包括排气支管、排气管和消声器。,单排气系统指废气经排气支管、排气管、催化转换器和消声器排入大气中。,一、单排气系统及双排气系统,V6发动机有两个排气支管，大多数V6发动机采用单排气系统，即通过一个叉型管将两个排气支管连接到一个排气管上，如图所示。,但有些V型发动机采用两个单排气系统，即每个排气支管各自都连接一个排气管、催化转换器和消声器和排气尾管，如图5-60b所示，这种布置形式称为双排气系统。,双排气系统降低了排气阻力，提高了发动机功率和输出转矩。,V6发动机排气支管,二、排气支管,一般的排气支管由铸铁或球墨铸铁制造，近年来，采用不锈钢排气支管的汽车愈来愈多，原因是内壁光滑，阻力小，重量轻。 排气支管做得较长，为了尽可能利用气流惯性；排气支管各缸应相互独立，长度相等。四缸机的排气支管布置如图5-61所示，1、4缸排气支管汇合在一起，2、3缸机排气支管汇合在一起，这是为了各缸排气不出现干扰，防止出现排气倒流现象，因此，将不连续点火的气缸的排气支管汇合在一起。,直列六缸机发火次序是1-5-3-6-2-4-1，因此，应将1、2、3三缸的排气支管以及4、5、6三缸的排气支管各自汇合在一起，可完全排除排气干扰现象。,三、消声器081010z,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。 消声器用镀铝钢板或不锈钢板制造。通常，消声器由共振室、膨胀室和一组多孔的管子构成。排气经多孔的管子流入膨胀室和共振室，在此过程中，排气不断改变流动方向，逐渐降低和衰减其压力和压力脉动，消耗其能量，最终使排气噪声得到消减。,作用：将空气压入气缸，增加充气量和进油量。,一、排气涡轮增压器工作原理,排气管,中冷器,压气机壳,喷嘴环,涡轮,转子轴,进气管,废气经排气管进入涡轮壳的喷嘴环，压力和温度下降，而速度提高，使涡轮高速旋转。涡轮带动压气机叶轮一起旋转。,废气涡轮增压器,经空气滤清器后的空气进入压气机，被压气机叶轮甩向外缘，使其速度和压力增加，然后经过进口小出口大的扩压器和压气机蜗壳，使气流的流速下降，压力升高。,压力升高比k：指压气机的出口与进口压力之比。,增压比升高使空气的温度随之升高，空气密度的增长率会因之下降，并加大了柴油机零件的热负荷。,加装中间冷却器：以降低压气机出来的空气温度，使充气密度增大。,二、排气涡轮增压器的结构,空气入口,排气出口,润滑油入口,润滑油出口,转子轴,压气机叶轮,扩压管,压气机壳,涡轮壳,涡轮,推力轴承,转子轴密封套,1.普通涡轮增压系统,二、排气涡轮增压器的结构,2.旁通阀式涡轮增压系统,二、排气涡轮增压器的结构,3.可变截面涡轮增压系统,三、优点,1、在发动机不需要重大变化的情况下，使功率上升20%50%， 高增压超过100%； 2、回收一部分废气能量，使发动机的经济性提高3%4%；3、在高原地区，可恢复发动机功率；4、排气噪声相对减少，对减少排气污染有利