项目五柴油机燃料供给系.ppt

项目五 柴油机燃料供给系,知识目标：1了解柴油机燃料供给系的作用与组成；2了解可燃混合气的形成与燃烧过程；3掌握柴油机燃烧室的类型及结构；4掌握柴油机燃料供给系主要部件喷油器、喷油泵、调速器的结构及原理；5掌握柴油机燃料供给系辅助装置的作用及结构组成；6掌握电控柴油机燃油供给系统的结构及工作原理。能力目标：1掌握柱塞式喷油泵和转子分配式喷油泵的检修与调整；2了解两极式调速器和全称式调速器的检修与调整；3掌握电控高压共轨柴油机燃油供给系统主要部件的检修。,柴油机是用柴油作燃料的内燃机，属于压燃式发动机。柴油在工作时，吸入柴油机气缸内的空气，因活塞的运动而受到较高程度的压缩，达到500-700的高温。然后燃油以雾状形式喷入高温空气中，与空气混合形成可燃混合气，自动着火燃烧。柴油机已成为现代动力机械中最重要的部分。,活动一 柴油机燃料供给系的作用与组成,一、柴油机的特点 1压缩比大（1522），热效率高（3040），经济性好；无点火系，油路系统机件精密、耐用，故障少。2混合气的形成、点火和燃烧方式不同于汽油机。高压柴油喷入燃烧室，混合气在燃烧室内形成，压燃后边喷射边燃烧。3柴油机的CO和HC排放低，NOx较多，大负荷易产生碳烟。4柴油机结构复杂、质量大、材料好、加工精度高，制造成本较高。5柴油机的排气噪声大，废气中SO2含量较多。,二、柴油机的分类 1按工作方式可分为：二冲程柴油机和四冲程柴油机。2按排列方式可分为：直列柴油机、行星柴油机和字型柴油机等。3按气缸数多少可分为：单缸柴油机、多缸柴油机等。4按进气方式可分为：自然吸气式柴油机、增压式柴油机。5按额定转速可分为：高速柴油机，1000转分以上。中速柴油机，600-1000转分以内。低速柴油机，600转分以下。车用柴油机多为高速柴油机。,三、柴油机燃料供给系的作用及组成 1作用：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，最后使废气排入大气。2柴油机燃料供给系的组成 柴油机燃料供给系由燃油供给装置、空气供给装置、混合气形成装置及废气排出装置组成，如图5-1所示。,图5-1 柴油机燃料供给系组成,(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、调速器、高压油管、喷油器、回油管等组成。(2)空气供给装置 由空气滤清器、进气歧管、增压器、中冷器和气缸盖内的进气道等组成。(3)混合气形成装置 由一定形状的燃烧室构成。(4)废气排出装置 由气缸盖内的排气道、排气歧管、排气管、消音器和烟度限制器等组成。(5)燃油供给路线 低压油路 从柴油箱到喷油泵入口，油压一般为0.15MPa0.3MPa。高压油路 从喷油泵到喷油器，油压在10MPa以上。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34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。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。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。,四、柴油机燃料供给系的工作过程 柴油机工作时，输油泵将柴油从油箱中吸出，经柴油粗滤器过滤后压送到油水分离器、燃油细滤清器，滤清后的柴油被输送到喷油泵总成。喷油泵将柴油压力提高到10MPa(VE泵则达到50MPa)以上，并定时定量地将高压柴油经高压油管压送到喷油器。喷油器将柴油以雾状喷入气缸，与预先经滤清、增压和中冷后，由压缩行程压缩后形成的高温、高压、高密度的空气迅速混合，并自行着火燃烧作功。喷油器中多余的柴油经回油管流回到油箱。燃烧以后的废气经排气道、增压器排气通道、排气管、排气消音器排入大气。输油泵的供油能力远远超过喷油泵的泵油量，过量的柴油从喷油泵的回油口经回油管路流回燃油箱(有的柴油机回油流入输油泵入口处)，同时将渗入油路的空气随柴油带出，防止气阻现象的发生。由柴油箱到喷油泵入口处的油路由于油压较低，称为低压油路，其管路多使用大直径的薄壁铜管、橡胶软管甚至塑料管。喷油泵至喷油器的油路要承受高压，这一段油路称为高压油路，其管路则使用小直径的厚壁无缝钢管制成。输油泵的上部装有手动油泵，起动前，通过手动泵油，可以排除油路中渗入的空气，以利于柴油机的顺利起动。为了满足在柴油机负荷和转变化时，对喷油泵的供油量实现自动调节，柴油机均装有调速器。通过自动调节喷油泵的供油量，以控制柴油机的转速，防止转速过高造成柴油机“飞车”或因转速过低而熄火。调速器装于喷油泵的一端，与喷油泵连成一体。,五、柴油 按其所含重馏分的多少分为重柴油和轻柴油。车用柴油为轻柴油。1轻柴油的牌号和规格 按凝点分为：10（价格最低）、5、0、-10、-20、-35、-50（价格最高）。2使用性能：发火性：自燃能力。用十六烷值评定。国家规定45，越大自燃能力越强。蒸发性：柴油的蒸发气化能力。低温流动性：用柴油的凝点和冷凝点评价。凝点：失去流动性；冷 凝点：特定实验条件下，1分钟内不能通过过滤器20ml的最高温度。粘度：评价柴油的稀稠度。与温度有关。随着环境温度的变化，柴油机使用的柴油牌号也需要相应变化。基本原则是：(1)夏天使用夏季柴油，如10柴油；(2)冬季必须根据环境温度的状况使用相应牌号的冬季柴油，如-10、-20柴油；(3)柴油标号及其相应的使用温度见表5-1。,表5-1 柴油标号及对应使用温度,3.柴油使用注意事项(1)不同牌号的柴油可以混合使用，也可以根据环境温度的高低适当调配；混合后柴油的凝点不是按比例变化的，一般要比按比例计算的凝点高2左右。比如用-10号柴油和20号柴油按1：1混合，混合后柴油的凝点约为-13左右（按比例计算应该为-15左右）。(2)因环境温度较低，柴油凝点原因造成柴油机不易启动，可以向柴油中添加1040的裂化煤油以降低其凝点。也可以采用适当的低温启动液启动。低温启动液不能加入燃油中，只能用注射器直接注入进气管中，一次用量大约1025l。(3)任何情况下柴油不能与汽油混合使用。否则，柴油机可能产生“爆炸性”故障。(4)应做好柴油的净化工作，保证柴油滤芯完好无损也是保证柴油机正常工作的必要条件之一。,活动二 柴油机混合气的形成与燃烧室,一、可燃混合气的形成与燃烧过程 1可燃混合气的形成 柴油的粘度较大且不易蒸发，因此须借助喷油设备将柴油在压缩行程结束的稍前时刻以雾状喷入气缸，分散成数百万个细小油滴，直径在(150)10mm之间。这些细小的油滴在气缸内与进气过程中进入缸内并被压缩成高温、高压的空气迅速混合自行着火燃烧。混合与燃烧是重叠进行的，几乎是边喷油、边混合、边燃烧。为了保证柴油机良好的性能，燃烧必须在上止点附近完成，为此要求喷油持续时间极为短促。一般全负荷时的供油时间只有1535曲轴转角，而全部燃烧过程也只不过在0.009s以内，如不采取适当的措施迅速形成混合气，则无法保证良好的燃烧。车用柴油机实际燃烧过程中常采取以下措施来保证：,(1)过量供给空气 柴油机的过量空气系数。值通常在1.31.5；增压和中冷技术可大大增强气体密度，保证供给足量的纯空气。(2)较高的压缩比 柴油机的压缩比一般为1522，以提高压缩终了时缸内空气的温度；(3)较高的喷射压力以及多孔喷油 油束在燃烧室内均布，改善柴油的雾化性能；(4)适当的燃烧室形状 利用进气涡流、压缩挤流等加速油雾与空气的混合。2混合气的燃烧过程,图5-2 气缸压力与曲轴转角的关系,柴油机压缩和作功过程中气缸内气体压力随曲轴转角的变化关系如图5-2所示。当曲轴转到上止点前O点位置时喷油泵开始供油；当曲轴转到A点位置时，喷油器开始喷油。O点到上止点之间所对应的曲轴转角为供油提前角，A点到上止点之间所对应的曲轴转角为喷油提前角。一般根据柴油机燃烧过程的特点可将整个过程分为四个阶段：(1)滞燃期 即从喷油始点A到燃烧始点B之间所对应的曲轴转角。柴油以雾状喷入气缸后，在极短的时间内，进行吸热、蒸发、分解、氧化等一系列物理化学准备过程，形成了大量的活化中心，当温度达到自燃温度时，即产生多个发火中心，随之产生热焰，使气缸内压力和温度明显上升，这就是柴油机靠压缩自燃的机理。滞燃期通常约0.0010.003s。滞燃期越长，气缸内积累的燃油越多，易造成柴油机工作粗暴，缩短了使用寿命。滞燃期的长短是影响柴油机工作粗暴程度的重要因素。(2)速燃期 即燃烧始点B到气缸内产生最大压力点C之间所对应的曲轴转角。从B点开始形成火焰并迅速向各处传播，缸内温度和压力迅速上升至C点时压力达到最高值。现代高速柴油机的压力增长率甚至达0.81.0MPa/1的曲轴转角，这是柴油机工作粗暴、噪声大的主要原因。,(3)缓燃期 即从最高压力点C到最高温度点D为止所对应的曲轴转角。这一阶段的燃烧是在气缸容积不断增加和高温缺氧的条件下进行的，所以燃烧不完全，易生成碳烟。缓燃期结束时燃气温度可达到18002000。通常在缓燃期内喷油结束。(4)后燃期 即从最高温度点D到燃烧终点E为止所对应的曲轴转角。在后燃期内随着气缸容积的增大，气缸内压力迅速下降，后燃期所释放出来的热量不能有效地转化为有用功，柴油机经济性下降；同时由于排气温度增高，活塞组的热负荷增大，因此应尽量缩短后燃期。,二、燃烧室 当活塞到达上止点时，气缸盖和活塞顶组成的密闭空间称为燃烧室，燃烧室的优劣对柴油机的性能有决定性的作用，因此是柴油机设计的关键。燃烧室按组织燃烧过程的特点和结构不同分为开式、半开式、预燃室式和涡流室式四类。前两类属于统一式燃烧室；后两类属于分隔式燃烧室，小型高速柴油机大多采用有涡流的半开式燃烧室。,（一）统一式燃烧室 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，几乎全部容积都在活塞顶面上。燃油自喷油器直接喷射到燃烧室中，借喷出油束的形状和燃烧室形状的匹配，以及燃烧室内空气涡流运动，迅速形成混合气，所以又叫做直接喷射式燃烧室。主要结构是：缸盖底面是平的，活塞顶部下凹，有型、浅盆型、球型、U型几种形式。1.型燃烧室：结构如图5-3所示，柴油直接喷射在活塞顶的浅凹坑内，喷射的柴油雾化要好，而且要均匀地分布在空气中。要求喷射压力高，一般1722MPa，要求雾化质量高，因此，多采用孔式喷油器，孔数一般为612个。优点：形状简单，结构紧凑，燃烧室与水套接触面积小，散热少，可减少热损失，热效率高，经济性较好。缺点：工作粗暴，喷射压力高，制造困难，喷孔易堵。,图5-3 型燃烧室,图5-4 球形燃烧室,2.球形燃烧室：结构如图5-4所示，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。（二）分隔式燃烧室 分隔式燃烧室由两部分组成，一部分位于活塞顶与气缸底面之间，称为主燃烧室，另一部分在气缸盖中，称为副燃烧室。这两部分由一个或几个孔道相连。分隔式燃烧室的常见型式有涡流室燃烧室和预燃室燃烧室两种。,1.涡流室燃烧室:它的副燃烧室是球形或圆柱形的涡流室，其容积约占燃烧室总容积的50%80%，涡流室有切向通道与主燃烧室相通。结构如图5-5所示，在压缩行程中，气缸内的空气被活塞推挤，经过通道进入涡流室，形成强烈地有组织的高速旋转运动（几百转/分）柴油喷入涡流室中，在空气涡流的作用下，形成较浓的混合气。部分混合气在涡流室中着火燃烧，已燃与未燃的混合气高速（经通道）喷入主燃烧室，借活塞顶部的双涡流凹坑，产生第二次涡流。促使进一步混合和燃烧。涡流室式柴油机的转速可达4000转/分以上，工作过程柔和，排气中有害成分较少。但散热损失和气体流动损失大，而且后燃较严重，故燃料消耗率较高；冷车起动困难，往往需要加装预热塞。要求：顺气流方向喷射，由于涡流运动促进了混合气的形成与燃烧，可采用较大孔径的喷油器，喷射压力也较低（1214 MPa）。优点：工作柔和，空气利用率较高，喷射压力也较低。缺点：热损失大，经济性差，起动困难。,图5-5 涡流室燃烧室,图5-6 预燃室燃烧室,2.预燃室燃烧室:缸盖上有预燃室，占燃烧室总容积的1/3，预燃室与主燃室有通道，活塞为平顶。结构如图5-6所示，因为通道不是切向的，所以压缩时不产生涡流。连通预燃室与主燃室的孔道直径较小，由于节流作用产生压力差，使预燃室内形成紊流运动，油束大部分射在预燃室的出口处，只有少部分与空气混合（出口处较浓，而上部较稀），上部着火后，产生高压，已燃的和出口处较浓的混合气一同高速喷入主燃烧室，在主燃烧室内产生强烈的燃烧拢流运动，使大部分燃料在主燃烧室内混合和燃烧。这种燃烧室适用于中小功率柴油机。预燃室燃烧室的优缺点与涡流室燃烧室基本相同。涡流室燃烧室和预燃室燃烧室都用轴针式喷油器，喷油压力较低，工作可靠；由于涡流室内涡流随转速增高而加强，柴油机高转速时柴油和空气仍能很好地混合。,活动三 柴油机燃料供给系主要部件构造与检修,一、喷油器(一)喷油器的作用和类型 1喷油器的作用 喷油器的作用是将喷油泵供给的高压柴油以一定的压力、速度、方向和形状喷入燃烧室，使柴油雾化并适当分布在燃烧室中，以利于混合气的形成和燃烧。2喷油器的类型 喷油器分为开式和闭式两种，开式喷油器的高压油腔通过喷孔直接与燃烧室相通，而闭式喷油器则在其之间加装针阀隔断。除康明斯柴油机P-T燃油喷射系统的PT型喷油器采用组合型开式喷油器以外，车用柴油机大多采用闭式喷油器，其常见的形式有两种：孔式喷油器和轴针式喷油器，结构如图5-7所示。,图5-7 两种闭式喷油嘴,(二)喷油器的构造与工作原理 1孔式喷油器 孔式喷油器主要用于直喷式燃烧室的柴油机。一般喷油孔的数目为18个，喷孔直径为0.20.8mm。孔越多、孔径越小，则雾化越好，但小孔径喷孔需要较高的喷油压力且易被积炭堵塞，结构如图5-8所示。孔式喷油嘴又分为短型和长型两种，如图5-9所示，长型孔式喷油嘴的针阀导向圆柱面远离燃烧室，减少了针阀受热变形卡死在针阀体中，用于热负荷较高的柴油机中。,图5-8 孔式喷油器的构造,图5-9 孔式喷油嘴类型,孔式喷油器由喷油嘴、调压装置和喷油器体三部分组成。喷油嘴 喷油嘴是喷油器的主要部件，其中最主要的是针阀和针阀体这一对精密偶件，即针阀偶件。针阀下端的圆锥面与针阀体下端的环形锥面共同起密封作用，用于打开或切断高压柴油与燃烧室的通路。针阀底部还有一环形锥面位于针阀体的环形油槽中，该锥面承受燃油压力推动针阀向上运动。针阀上部通过顶杆承受调压弹簧的预紧力，使针阀处于关闭状态。该预紧力决定针阀的开启压力，即喷油压力。针阀偶件的配合面通常在制造过程中经过精磨后再相互研磨以保证其配合精度，选配和研磨好的一对针阀偶件是不能互换的，修理时必须特别注意。调压装置 调压装置由调压弹簧、调压螺钉、顶杆及回油管接头螺栓等零件组成。调压弹簧的弹力通过顶杆作用在针阀上，喷油压力可通过调压螺钉改变调压弹簧的预紧力进行调整(有的采用调整垫片)，拧入时压力增大，拧出时压力减小，最后用调压螺钉锁紧帽将其锁紧固定。,喷油器体 喷油器体用于安装调压装置和进油管路。为防止细小杂质堵塞喷孔，在进油管接头中装有缝隙式滤芯。高压柴油从滤芯的两个油道进入，必须通过棱边才能通向两个出油道进入喷油器。在通过棱边时，杂质颗粒便留在缝隙中，而且滤芯具有磁性，可以吸附金属磨屑。2轴针式喷油器 轴针式喷油器的基本结构和工作原理与孔式喷油器相同，主要差别是喷油嘴部分。如图5-10所示。轴针式喷油器针阀下端的密封锥面以下还延伸一个轴针，形状有圆柱形或倒锥形，轴针伸出孔外，使喷孔成为圆环形的狭缝，喷油时喷雾分别为空心的柱形或锥形。,图5-10 轴针式喷油器及喷嘴结构,为了使柴油机工作柔和，改善后期燃烧条件，喷油器最好在每一循环的供油量中，开始喷油少，中间喷油多，后期喷油少。轴针式喷油器有两个可变的节流断面通过密封锥面及轴针处的节流断面作用，可较好地满足该种喷油特性要求。如图5-11所示倒锥形轴针，随针阀的升程增大，其通过断面是先小后大又变小，因而喷油量前、后期少，而中期多。喷油特性较为理想。,图5-11 倒锥形轴针,轴针式喷油器的喷孔直径为13mm，油束的贯穿能力较强；喷孔内有轴针上下运动，不易被积炭堵塞，工作可靠性高。此外由于喷孔直径较大，喷油压力较低，一般为1014MPa，适用于喷雾要求不高的分隔式燃烧室。工作时轴针在喷孔内上下往复运动，喷孔不易结碳，而且还能自行清处积炭，有自洁作用。(三)喷油器的检修 喷油器的针阀偶件在工作中受到高压燃油的冲刷和机械杂质的研磨、调压弹簧的落座冲击，其导向圆柱面、密封锥面及阀体上与针阀的配合表面易出现磨损。导向圆柱体的磨损将导致回油量增加，喷油量减少；而密封面的磨损则会使喷油器密封不严，引起喷油前的泄漏和喷油停止后的滴漏，造成雾化不良、不完全燃烧、炭烟剧烈增加，积炭严重等一些故障，因此必须对喷油器进行检修。1.喷油器修理前的试验 清洗喷油器外部，在喷油器试验器上对各喷油器逐一进行试验，检查其密封性、喷油压力和喷油质量，如不符合要求，则须解体检修。,(1)密封性试验 旋入喷油器的调压螺钉，均匀缓慢地用手柄压油。当喷油压力上升至20.4MPa时停止压油，喷油器不应有滴漏现象。观察油压从20.4MPa下降到18.37MPa的时间若在1020s之间，说明喷油器密封性较好；若时间少于10s，可能是油管接头处漏油、针阀体与喷油器体平面配合不严和密封锥面封闭不严或导向部分磨损。(2)喷油压力试验 用手柄以每秒一次的频率压油，喷油器开始喷油时压力表数值即为喷油压力值，喷油压力值应符合技术规定(康明斯B系列柴油机喷油器最低允许开启压力为22.05MPa)，否则应调整调压弹簧的预紧力。各缸喷油器的喷油压力应尽可能一致，一般相差不得超过0.25MPa。(3)喷雾质量试验 调好喷油压力后，以每秒一次的频率使喷油器喷油，喷出的柴油应成雾状，不允许滴油和飞溅。喷油开始和终了应明显，每次喷油时，应有明显、清脆的爆裂声，雾束方向锥角约1520。试验时应注意防止油雾进入人体引起血液中毒的危险。通过试验，若喷油器的密封性、喷油压力或喷雾质量不符合规定要求，则必须对喷油器进行分解、检查和维修。下面就以6BTA5.9柴油机闭式喷油器为例介绍其分解、检查和维修。,2.喷油器零件的检修 用铜丝刷清除外部积炭。如喷孔堵塞可用专用通针疏通，针阀体内的污物可用专用清除工具剔除，然后用柴油洗净。针阀导向面、密封锥面有伤痕或发暗时应更换，针阀体有严重腐蚀也应更换。针阀偶件完成上述检修后，应进行滑动性试验：将针阀偶件在清洁的柴油中洗净后，将针阀装入阀体1/3左右，松手后针阀应能在自身质量作用下缓缓滑入阀体内，无任何卡滞现象。否则应配对研磨或更换。3.喷油器的就车检查(1)就车检查喷油器的密封性 拆下需检气缸喷油泵一端的高压油管，插入盛有油的杯中，使发动机空转。若油杯中有气泡冒出，说明针阀偶件不密封。当同一缸(在同一高压油管上)喷油泵的出油阀和喷油器密封性都较差时，对于VE型分配泵，气缸内的压缩空气会经过不密封的喷油嘴，通过高压油管从密封不严的出油阀进入转子分配泵，渗至转子前腔或分配泵的低压油室，造成发动机转速不稳，甚至自行熄火。紧急处置的方法是，先更换此缸不密封的喷油器以保证发动机不会自行熄火(但其动力性会下降)，回场后应尽快将喷油泵和喷油器送到修理厂修理。,(2)就车检查喷油器的喷油压力和喷油质量 在车上检查喷油器时需要一个标准喷油器和一个自制的T形三通接头。操作时，先将被检喷油器和高压油管拆下，将三通接头装在喷油泵此缸的出油阀座上，再将标准喷油器和被检喷油器分别装在三通接头的另两端。起动柴油机并在怠速下运转，同时观察两喷油器的喷油情况若两只喷油器同时喷油，说明被检喷油器的压力正常；若标准喷油器先喷油而被检喷油器滞后喷油或不喷油，表明被检喷油器喷油压力过高或内部零件卡滞；若被检喷油器先喷油，说明被检喷油器喷油压力过低。若喷油压力不正常，可以通过调整使两个喷油器同时喷油即可。同时还要观察喷雾情况，若被检喷油器较标准喷油器差，应拆检喷油器。最后，将柴油机熄火，用手触摸两只喷油嘴，手指上油渍多的为有渗漏现象，说明针阀与针阀体的锥面密封不良，应进行研磨或更换。对于拆洗、清洁后的喷油器，经调试仍不能恢复性能时应更换喷油嘴，然后组装并调试喷油器。另外还要观察开始喷射和关闭喷射的时间是否一致、喷射的角度是否一样、喷射的孔数是否一样、雾化的情况是否相当、燃油射程是否一致、喷射是否迅速、喷射后关闭喷油嘴是否干脆并且无滴油现象、回油孔回油量是否相当等内容。,二、喷油泵（一）喷油泵的作用和类型 1喷油泵的作用 喷油泵又称高压油泵，一般和调速器连为一体。其作用是：接收输油泵送来的柴油，提高压力并根据柴油机不同工况的要求，定时、定量地将高压柴油送至喷油器，通过喷油器将柴油以雾状喷入燃烧室中。对多缸柴油机喷油泵有以下几点要求：(1)各缸的供油顺序应符合发动机的工作顺序；(2)保证定时 严格按照规定供油时刻开始供油，并保证一定的供油持续时间；(3)保证定量 根据柴油机负荷的大小供给相应的油量；(4)保证压力 供给喷油器的柴油应达到规定的压力，以获得良好的喷雾质量；(5)各缸的相对供油时刻、供油量和供油压力应均匀，保持发动机运转平稳；(6)供油开始和结束应迅速干脆，喷油器不得存在滴漏或不正常喷射现象。,2类型 喷油泵的结构形式较多，车用柴油机喷油泵按工作原理的不同可分为：(1)柱塞式喷油泵 发展和应用的历史较长，因其性能良好、使用可靠，为多数柴油机所采用。如图5-12所示，6BTA5.9柴油机采用该类型的A型泵。,图5-12 柱塞式喷油泵 图5-13 转子分配式喷油泵,(2)转子分配式喷油泵 是20世纪50年代后期出现的一种新型的喷油泵，它只用一对柱塞偶件产生高压，依靠转子或柱塞的旋转实现燃油的分配。如图5-13所示，美国康明斯公司生产的6BT柴油机上的VE泵即属于该种类型。(3)喷油泵一喷油器 其特点是将喷油泵和喷油器合为一体并取消了高压油管。它直接安装在气缸盖上，以消除高压油管带来的不良影响。图5-14所示，PT燃料供给系统的喷油器即属于此种类型。,图5-14 喷油泵一喷油器,（二）柱塞式A型喷油泵喷油泵 A型喷油泵是国际上通用的一种系列产品，也是国内中、小型柴油机应用最为广泛的柱塞式喷油泵。东风EQll41G汽车6BTA5.9柴油机上直列柱塞式喷油泵即为A型喷油泵。1柱塞式A型喷油泵结构 柱塞式A型喷油泵和其他柱塞式喷油泵一样，由泵油机构、供油量调节机构、传动机构和喷油泵体组成。(1)泵油机构 带有一对柱塞偶件的泵油机构结构如图5-15所示，每一对柱塞和柱塞套只向一个气缸供油。单缸柴油机，由一套柱塞偶件组成单体泵，多缸柴油机由多套泵油机构组装成多缸泵分别向各缸供油。多缸泵中具有数目与发动机缸数相等、结构和尺寸完全相同的若干个分泵。,图5-15 泵油机构,分泵的主要零件有柱塞偶件(柱塞和柱塞套)、柱塞弹簧、弹簧上、下座、出油阀偶件(出油阀和出油阀座)、出油阀弹簧、减容器、出油阀紧帽等。(2)供油量调节机构 供油量调节机构的功用是根据发动机不同工况的要求，执行驾驶员或调速器指令，控制柱塞与柱塞套筒的相对位置，以改变柱塞的有效行程，从而调节喷油泵的供油量。主要型式有齿杆式和拨叉式两种，如图5-16所示。,图5-16 油量调节机构两种形式,A型喷油泵采用齿杆式油量调节机构。柱塞下端的条状凸块伸入油量控制套筒的缺口内，油量控制套筒则松套在柱塞套的外面。油量控制套筒的上部用紧固螺钉锁紧一个与齿杆相啮合的可调齿圈，即油量调节齿圈，移动齿杆则通过油量控制套筒使柱塞旋转而改变供油量；当需要个别调整某个缸的供油量时，先松开油量调节齿圈的紧固螺钉，然后转动油量控制套筒并带动柱塞相对齿圈转动一个角度，再将齿圈固定。齿杆式油量调节装置的特点是传动平稳，但制造成本较高。(3)传动机构 传动机构的功用是驱动柱塞在柱塞套内往复运动，使喷油泵完成供油过程。它由凸轮轴和滚轮传动部件组成，结构分别如图5-17和图5-18所示。滚轮传动部件，带有衬套的滚轮松套在滚轮轴上，轴支承在滚轮体的座孔中，滚轮左侧圆柱面上镶有导向块，泵体上开有轴向长槽，导向块插入该槽中，使滚轮架只能上下移动而不能转动。调整垫块安装在滚轮架的座孔中，用耐磨材料制成，磨损后可翻转使用。制有不同厚度的垫块，厚度差为0.1mm，相应凸轮轴转角为0.5，反映到曲轴上为1。,图5-17 凸轮轴,图5-18 滚轮传动部件,喷油泵的凸轮轴由柴油机的曲轴通过齿轮驱动，当凸轮轴上的凸轮凸起的部分与滚轮接触时，便克服柱塞弹簧的弹力推动柱塞向上运动；当凸轮的凸起部分转过后，柱塞便在弹簧的作用下回位。为保证在一个工作循环内，各缸都只能喷油一次，四冲程柴油机的喷油泵凸轮轴的转速应等于曲轴转速的1/2。喷油泵供油的迟早决定了喷油器喷油的迟早，它对柴油机工作性能有很大影响。为保证形成良好的混合气并改善燃烧过程，必须有一定的喷油提前角，多缸柴油机还应保证各缸喷油提前角一致。最佳喷油提前角是由试验确定的，其数值因柴油性质和发动机工况而异。在实际工作中，由于凸轮及滚轮等传动部件的磨损，喷油提前角也有所改变。为此，喷油提前角必须是可以调整的，喷油提前角的调整是通过对喷油泵的供油提前角的调整而实现的。喷油泵供油提前角的调整方法有两种：一是改变喷油泵凸轮轴与柴油机曲轴的相对位置，通过调整联轴节或调整供油提前角自动调节器来实现；二是改变滚轮传动部件的高度，通过转动调整螺钉来实现的。当松开锁紧螺母拧出调整螺钉时，滚轮传动部件高度h增大，供油提前角增大；反之，供油提前角减小。改变滚轮传动部件的高度可逐个调整单个分泵的供油提前角，从而保证多缸发动机的供油提前角一致。,(4)喷油泵体 A型泵泵体一般由铝合金铸成。分泵、油量调节机构及传动机构都装在泵体上。如图5-19所示,图5-19 泵体结构,泵体上有纵向油道即低压油腔。输油泵输出的燃油经滤清后进入低压油道，再从柱塞套上的进油孔进入各分泵的泵腔。输油泵供油量通常远大于喷油泵的喷油量，当低压腔油压大于0.05MPa时，油道另一端的限压阀开启，多余的燃油经回油管流回进油口。限压阀还兼有放气作用，为保证柴油机的正常工作，当低压油路中渗入空气时则需要放气(喷油泵拆装后或发动机长期停放后也应该放气)。放气时，在发动机起动前可将限压阀上端的螺钉旋出少许，再反复按动手动输油泵，通过泵入喷油泵的燃油排出渗入喷油泵内的空气。2柱塞式A型喷油泵原理 柱塞式喷油泵利用柱塞在柱塞套内的往复运动实现吸油和压油，柱塞由凸轮驱动，在柱塞套内作往复直线运动，此外它还通过调节机构可以绕本身的轴线在一定角度范围内转动。喷油泵凸轮轴由柴油机曲轴通过传动机构驱动。(1)进油过程 如图5-20(a)所示，柱塞在柱塞弹簧的作用下下行，从柱塞顶面位于进油孔上边缘始至柱塞运动到下止点，由于泵腔容积增大，吸力增强，燃油则自低压油腔经进油孔被吸入并充满泵腔。,(2)压油过程 如图5-20(b)所示，在凸轮的驱动下柱塞自下止点上移，起初有一部分燃油从进油口被挤回低压油腔；待柱塞上部的圆柱面将柱塞套上的两个进油孔完全封闭时，柱塞上部的燃油压力迅速增高，此即为压油过程。当油压升高到足以克服出油阀弹簧的作用力时，出油阀便开始上升，出油阀圆柱环形带离开出油阀座时高压燃油便从泵腔通过高压油管流向喷油器，当燃油压力高出喷油器调定的喷油压力时喷油器则开始喷油。(3)回油过程 如图5-20(c)所示，柱塞继续上升至柱塞上的斜槽与柱塞套上的进油孔开始相通时，由于泵腔通过柱塞中心孔与斜槽和进油孔相通，泵腔内高压油随即自进油孔进入低压油腔，泵腔内油压迅速降低，出油阀则在弹簧的作用下立即回位，喷油泵停止供油。此后柱塞仍继续上升，但不能建立足够的油压，直到凸轮达到最高位置为止，此过程不再泵油。,(a)进油(b)压油(c)回油,图5-20 柱塞式喷油泵的工作原理,(4)停止供油状态 随着凸轮轴的转动，凸轮升程逐渐降低，柱塞在柱塞弹簧的作用下向下移动，此过程延续到柱塞顶面到达进油孔上边缘为止。喷油泵始终处于不泵油状态。随着柱塞下行，喷油泵又重复上述四个过程，周而复始。3.柱塞式A型喷油泵的检修(1)喷油泵柱塞偶件的检验 柱塞偶件检验的项目主要有：外观检验、密封性检验及滑动性检验。外观检验 柱塞偶件经清洗后，先进行目测检查，发现有以下情况时应更换：a.柱塞与柱塞套筒有裂纹、变形，柱塞在柱塞套筒内不能平顺地移动；b.柱塞与柱塞套筒工作表面有明显的摩擦滑痕及变色现象；c.柱塞端面、直槽、斜槽导向部分台阶环槽边缘及柱塞套筒内表面有金属剥落及锈蚀斑痕现象。滑动性检验 如图5-21所示，用清洁的柴油清洗后，将柱塞插入柱塞套内，倾斜柱塞套左右；轻轻抽出柱塞约1/3，放手后柱塞应在自重的作用下，缓慢下滑到底；然后转动柱塞，在其他任何位置重复上述试验，结果应相同。如下滑速度太快说明偶件间隙配合过大；如有卡滞现象则表明柱塞与柱塞套筒有毛刺或变形等损伤，应予以更换。,图5-21 滑动性检验,密封性检验 可在喷油泵试验台或喷油器试验器上进行密封性检验：检验时将各分泵的出油阀取出，阀座及衬垫保留在孔内，拧紧出油阀压紧螺帽；将喷油器试验器的油管与分泵相连并排出油管和泵中的空气；移动喷油泵供油齿杆使之处于最大供油位置，转动凸轮轴使被试柱塞上升到供油行程的中间位置(进、回油孔被封闭)；压动试验器泵油手柄使油压升到20MPa后停止供油，测定油压从20MPa下降到10MPa所需的时间应不少于10s，同相差应不大于15。（2）出油阀偶件的检验 出油阀偶件检验与柱塞偶件相同，也要进行外观检验、滑动性检验及密封性检验 外观检验：出油阀偶件有下列情形之一者均应报废。a.出油阀与阀座有裂纹、压痕或明显磨损；b.出油阀减压环带有明显的磨损痕迹；c.出油阀密封锥面有明显凹陷或密封锥面宽度大于0.40.5mm；d.出油阀及阀座的密封锥面有金属剥落及锈蚀现象。滑动性试验：把经过柴油清洗的出油阀偶件垂直放置，将出油阀从阀座中抽出1/3，放手后出油阀应能在自重的作用下缓缓落座，将出油阀转过几个角度重复上述试验，其结果应相同。,密封性检验：出油阀偶件的密封性检验主要是试验密封锥面和减压环带的密封性。应使用专用工具进行检验。检验时，将出油阀偶件装入专用工具中，上方与喷油器试验器的油管相连，旋出底部顶杆螺钉，使出油阀落在阀座上。a.锥形密封面的检验：压动喷油器试验器的手柄，使油压上升到25MPa时，测量油压下降到10MPa所用的时间应不少于60s。b.减压环带密封性的检验：拧进顶杆螺钉，顶起出油阀0.300.50mm，用同样的方法使油压从25MPa下降到10MPa的时间应不少于20s。c.无试验设备时，也可用简易方法进行检验：如图5-22所示，用手指堵住阀座下端油孔，将出油阀轻轻放入阀座中。当减压环带刚进入阀座时，出油阀应自行停止下落；用手指将其压到底后立即松开，出油阀应能迅速弹回。否则表明出油阀偶件磨损，应换用新件。,图5-22 密封性检验,4.喷油泵供油时间的调试(1)溢油法 所谓溢油法是利用油泵试验台内部配置的调压燃油泵，先将燃油加压至 4.4MPa以上，送入喷油泵的低压油腔。当柱塞处于下止点时，柱塞套上的进油口未被遮盖，高压燃油即从低压油腔顶开出油阀经高压油管，自标准喷油器的放气油管流出。然后转动凸轮轴，使柱塞上行。当柱塞顶部边缘刚好将进油口遮住时，高压燃油被阻断，回油管马上停止回油。此时即为这只柱塞开始供油的时刻，其数值可以从指示装置中读出。在调试过程中，若放气油管的燃油有断续现象，说明燃油压力过低，此时应将其余喷油器的放气螺钉拧紧，只保留被测气缸的喷油器回油管。这样可使燃油压力提高。用溢油法检验新喷油泵或新换柱塞副的喷油泵的供油开始时刻比较准确，而当试验使用一定时期以后的喷油泵时，因柱塞偶件磨损配合间隙加大，高压油渗漏，回油不干脆，测量误差较大。(2)测时管法 测时管的结构如图5-23所示。试验前，先将测时管装在一缸的出油阀接头上，转动喷油泵凸轮轴使分泵泵油，直到测时管不冒气泡为止。将多余燃油除去，使管内燃油刚好与管口齐平，然后缓慢转动凸轮轴，管口油面上凸时停止转动，此时即为第一分泵的供油开始时刻，查看联轴器刻线，并按前述方法调整和测试其余各缸分泵。,图5-23 测时管结构,测时管法，设备简单，测量精度也比较好，一般均采用此法进行调试。,（三）VE型分配式喷油泵 柱塞式喷油泵是具有与柴油机缸数相同的柱塞偶件和出油口的喷油泵。而分配式喷油泵是具有一个分配转子（或分配柱塞）和多个出油口的喷油泵。它具有结构简单、零件少、体积小、重量轻、高速性能好、故障少和容易维修等优点，其主要问题是每循环供油量不大，精密偶件加工精度要求高。所以分配式喷油泵被广泛应用于轻型柴油汽车上。分配式喷油泵按其结构特点分为对置式转子式（径向压缩式）和单柱塞式（轴向压缩式）两大类。VE型分配式喷油泵是由德国Bosch生产的一种高压油泵，也称轴向压缩式分配泵，广泛应用在康明期B系列柴油机上，VE型分配泵燃油供给系统结构如图5-24所示。,图5-24 VE型分配泵燃油供给系统结构示意图,1.VE型分配泵结构 组成VE型分配泵由壳体、驱动机构、二级滑片式输油泵、高压分配泵头和电磁式断油阀等部分组成，如图5-25所示。此外，机械式调速器和液压式喷油提前器也安装在分配泵体内。,图5-25 VE型分配泵结构图,(1)壳体和壳体盖壳体和壳体盖是分配泵的基础零件，结构如图5-26所示。,图5-26 壳体结构,壳体左端的圆形台肩与柴油机接头的圆孔相配合，加工得比较精确。法兰盘上的长圆形孔是安装紧固螺栓用的，拧松紧固螺栓可以使壳体相对于柴油机机体略有转动，以便调整分配泵的供油提前角。在壳体的传动轴孔内安装有铜衬套和径向自紧油封，以支承传动轴转动，并防止分配泵漏油。壳体盖内装有调速器的调速弹簧，速度控制杆通过定位轴、连接板与调速弹簧的一端相连接，调速弹簧的另一端则与调速器杠杆机构的张紧杆上的固定销相连接。因此，在柴油机负荷不变的情况下，改变速度控制杆的位置，便可以改变调速弹簧的预紧力，从而改变柴油机转速的目的。(2)传动机构 分配泵的传动机构将高压泵、调速器、二级输油泵连接起来，并传递柴油机传来的驱动扭矩，如图5-27所示。,图5-27 VE型分配泵传动机构,传动轴末端的传动齿轮带动调速器飞锤总成一起旋转。由于调速器飞锤旋转而产生的离心力和调速弹簧的张力的相互作用，使滑套左右移动，通过调速器杠杆机构使控制套筒移动，从而增加或减少分配泵的供油量，以适应柴油机各种工作状况的要求。分配泵的传动轴由柴油机曲轴通过中间传动装置来驱动。传动轴直接带动二级输油泵的泵轮转动，其末端通过连接器带动端面凸轮盘转动，端面凸轮盘上装有传动销钉带动柱塞旋转。柱塞利用柱塞弹簧和弹簧座压向端面凸轮盘，端面凸轮座落在滚轮及滚轮圈上，在端面凸轮和柱塞弹簧的共同配合作用下，柱塞既作往复运动，同时又作旋转运动。往复运动完成泵油动作，旋转运动则完成进油和配油动作。(3)二级输油泵和压力控制阀 分配泵壳体内装置一个二级输油泵，又称滑片式输油泵。它能使燃油以一定的输油压力（大约689.5KPa）进入旋转的柱塞。此外，在分配泵内不设置另外润滑油槽，全部零件都依靠这些压力燃油进行润滑和冷却。二级输油泵由分配泵壳体内壁上的进油槽和压油槽、偏心环、泵轮、滑片、支承环及槽盘等零件组成，如图5-28所示。,图5-28 二级输油泵结构图,二级输油泵的泵轮利用月牙键连接在传动轴的中部，并随同传动轴一起旋转。泵轮的十字槽内放置四片滑片，滑片一方面自由地在十字槽内作往复移动，另一方面随同泵轮转动。偏心环安装在壳体镗孔内，与滑片、泵轮共同构成两个油区。装入偏心环时必须注意方向不能装反。否则，造成输油量不足，输油压力过低。同时，泵轮应以它的圆弧或顶端与偏心环内壁紧密接触。二级输油泵的端面被支承环、槽盘所遮盖，并用两只