噴油設備 柱塞泵式直接噴射系統主要設備 噴油泵InjectionPump噴油器FuelInjector 一 回油孔式噴油泵二 回油閥式噴油泵三 噴油泵三種油量調節方式的比較與應用四 可變噴油正時機構五 噴油器 噴油泵 噴油泵的功用 要求及分類 功用和要求 產生高壓 以利于燃油噴射inject霧化atomization 定時 由凸輪軸上的凸輪安裝位置控制或凸輪軸與曲軸傳動相位變化 定量供油 且油量可調 根據負荷大小 拉動齒條 改變柱塞有效行程 分類 一 回油孔式噴油泵 結構特點工作原理進油 供 排 油 回油的過程不同供油量時柱塞位置三種油量調節方式和柱塞結構負荷變化對回油孔式高壓油泵參數的影響出油閥的作用與結構型式作用型式等容卸載式等壓卸載式無出油閥回油孔式噴油泵的特點實例 結構特點 又稱為斜槽式噴油泵或Bosch泵主要部件為 柱塞與套筒 齒條 齒圈及出油閥 工作原理 進油 供 排 油 回油的過程 不同供油量時柱塞位置 幾何 供油始點 幾何 供油終點柱塞有效行程Effectiveplungdeliverystroke柱塞無效行程Idlestroke 相關定義 幾何 供油始點 柱塞頭部端面剛好關閉進回油孔的時刻 供油終點 柱塞頭部的直槽和環形槽與回油孔相通而使高壓燃油流回進油空間的時刻柱塞的有效行程 從供油始點到供油終點柱塞上行的供油行程 停油位置 當柱塞頭部的直槽對準回油孔時 泵腔中的燃油在柱塞的全部上行行程中都經回油孔流回進油空間 柱塞第一對精密偶件 三種油量調節方式和柱塞結構 1 終點調節式 2 始點調節式 3 始 終點調節式 負荷變化對回油孔式高壓油泵Helicalcontroledgetype參數的影響 實例 供油量的總調 與一油門拉桿相接 通過燃油手柄 或調速器 拉動17來實現 供油量的單調 在油門手柄不動時 調節油泵齒條17與油泵拉桿的連接位置可實現 總調 根據負荷大小調節單調 調節各缸供油量的均勻性調節方法 加油手柄放在額定供油位置 使噴油泵的調節齒條調至同一刻度 初調 停車位置的檢查 加油手柄放在停車位置 使齒條上油量刻度調至0 2位 開車試驗 調整至各缸油量均等 并做停車試驗 各缸油量均勻性的依據 通過測量柴油機的熱力參數 排氣溫度 燃燒壓力 pe 和各缸功率 測示功圖 等有關參數 表示出來的各缸參數的不均勻性 出油閥和閥座 第二對精密偶件 作用 蓄壓 指在柱塞供油行程中使供油壓力逐漸累進止回 指在柱塞吸油行程中出油閥自動落座 防止高壓油管內燃油倒流 縮短噴射延遲階段 也利于排除系統中的空氣 減壓 指出油閥的卸載容積可有效地控制噴射結束后高壓油管中的剩余壓力有利于消除重復噴射現象 型式 按卸載方式不同分為 等容卸載式出油閥原理 閥在落座前h距離時已把高壓油管與油泵的工作空間隔斷 因閥在落座前又下行h距離 高壓油管中容積增大 使管中燃油壓力因容積增大而迅速降低 優點 結構簡單 應用較廣 缺點 高壓管中的剩余壓力隨柴油機工況而變化 尤其是在低負荷運轉時容易因卸載過度 而引起空泡和穴蝕 等壓卸載式出油閥原理 利用卸載閥對高壓油管中的燃油起降壓作用 使高壓油管中的壓力波的幅值減少 優點 既可避免重復噴射又可避免穴蝕的發生缺點 只有卸載閥壓力調節適當 才能起作用 無出油閥 某些少數大型回油孔式噴油泵無出油閥 但為了保證泵腔進油充分 增設一進油閥 此時當噴油泵回油時高壓油管的燃油壓力可迅速降至進油空間壓力 使噴油器迅速關閉 縮短了噴射的滴漏階段同時也避免了重復噴射現象 但由于大量高壓燃油在回油時沖入進油空間而使進油壓力發生劇烈波動 干擾了噴油泵的吸油過程 為了減小進油空間的壓力波動 在進油空間裝設一緩沖器 特點 優點 結構簡單 工作可靠 價格低 缺點 柱塞和套筒的密封性較差 因有直槽 斜槽 單斜槽柱塞發生單面磨損 可在柱塞對稱布置兩條斜槽 應注意 確定好柱塞斜槽與套筒回油孔間的相對位置 否則無法保證供油量均等 甚至可能不能停車 二 回油閥式噴油泵 主要構造 噴油泵injectionpump 工作原理類型特點實例 回油閥式高壓油泵 工作原理 進油 排油和回油 供油始點 供油終點供油量調節 就是調節柱塞的有效行程S 總調 通過控制加油手柄來轉動偏心軸11 改變了回油閥7和頂桿8之間的間隙 就是改變了S 單調 轉動調節螺釘9 改變間隙 可單獨改變S 類型 回油閥調節式噴油泵工作原理1 凸輪 2 滾輪 3 柱塞 4 彈簧 5 泵體 6 出油閥 7 進 回 油閥 8 頂桿 9 調節螺釘 10 擺桿 11 偏心軸 實例 優點 密封性能好 噴油壓力可以較高 磨損均勻 使用壽命長 缺點 構造復雜 管理麻煩 為此在大型柴油機上應用較廣 特點 三 閥式噴油泵三種油量調節方式的比較與應用 比較應用 比較 應用 終點調節式噴油泵 供油量愈大 供油持續時間愈長 供油終點愈滯后 由于在各種工況下 供油始點不變 實際發火角基本相等 有利于工作過程的進行 因此應用較廣泛 較適于按定轉速運轉的船舶發電柴油機和高增壓船舶主機 因增壓機加大了柱塞的直徑 若不減小噴油提前角 則使滯燃期的噴油量增加 工作容易粗暴 所以采用了減小供油提前角的措施 可見在標定工況下供油提前角較小 缺點是在低速低負荷下運轉容易工作粗暴 始點調節式噴油泵 供油量愈大 供油始點愈提前 即供油提前角愈大 供油持續時間愈長 始點調節式噴油泵在標定工況時 燃燒狀況良好 但當在較小的工況 由于供油提前角減小 使燃燒后移 經濟性變差 目前這種始點調節式噴油泵已很少使用 特別不適于高增壓船舶主機 始終點調節式噴油泵 適于變轉速 變負荷的船舶主機mainengine 當負荷增加時 始點提前以滿足轉速增大的要求 終點延后以滿足負荷增加的要求 克服了終點調節式在較小工況時的工作粗暴性 但經濟性又有所下降 目前采用的也不多 作業 一 一 名詞解釋 1 柱塞有效行程二 簡答題 1 高壓油泵應當滿足哪些基本要求 2 出油閥有何作用 它有哪兩種結構型式 四 可變噴油正時機構 基本工作特點定時齒條機構柱塞頭部特殊的線形VIT凸輪機構轉動凸輪軸機構 基本工作原理 作用及目的 為提高部分負荷的經濟性 應提高其最高爆發壓力 最有效的方法是調節供油定時 正時 在部分負荷時 隨著循環供油量的下降 自動調整供油定時 提前 以保證pz基本不變 降低耗油率be 提高部分負荷的經濟性在高負荷運轉時 隨負荷的增大使正時自動減小 滯后 控制其pz不超過標定值 保證柴油機的安全性 可變噴油定時機構受到柴油機調速器輸出軸的控制 在調節噴油泵供油量的同時 自動地按最高爆發壓力的要求調節供油定時 小結 供油提前角的變化工況 提高柴油機的經濟性 但需保證柴油機的安全性 使最高爆發壓力基本保持不變 主要考察的是在滯燃期IgnitionIag里的 i 轉速升高 單位曲柄的噴油過程延長 后燃加劇 雖使 i增大 由 i 6n i知 為獲得可燃混合氣 燃前燃油必須有物理 化學準備過程的時間 即在一定的滯燃期 i的條件下進行 有爆燃的可能 但從經濟性考慮 需調大供油提前角 以免排氣冒黑煙 另外這里討論的工況變化較大 當轉速提高時 使 i縮短 有利于燃燒 比二沖程機大 四沖程高速機 比大型低速機大 小型高速柴油機 比非增壓或低增壓機大 增壓機或高增壓機 需調大 噴油泵偶件磨損后 需調大 長期使用后技術狀態差 需調大 環境溫度低 需調大 節能降速 需調大 燃用劣質油 需調大 低負荷 需調大 高轉速 供油提前角 柴油機工況 定時齒條機構 組成 位置傳感器 位置伺服器 定時齒條組成 工作原理 當調速器輸出調節動作時 在調節供油量的同時通過桿件改變位置傳感器控制空氣輸出壓力 輸出控制空氣使位置伺服器中的活塞動作 從而拉動定時調節齒條動作 定時齒條通過齒套螺母使噴油泵套筒上升或下降 從而改變供油定時 工作特點 柱塞頭部特殊的線形 現代小缸徑 缸徑D 480mm 船用超長行程柴油機 因結構所限 使用的VIT機構均為柱塞頭部上邊緣特殊控制線型 LMC系列缸徑最小的兩種柴油機上 L35MC和L42MC 所采用的柱塞頭部特殊形狀的雙斜槽作為VIT機構 這種VIT機構也為其他一些中 小型回油孔式噴油泵所采用 斜槽VIT機構 VIT凸輪機構 組成 由V I T 凸輪和燃油質量調定桿組成 噴油泵為始終點調節回油閥式噴油泵結構簡介 V I T 凸輪在十字搖臂的一端 十字搖臂另外三個端點 調速器油量調節軸 進回 油閥偏心軸 拉伸彈簧 凸輪的工作位置取決于調速器油量調節軸 調速器Governor 和凸輪曲線槽的導銷位置 燃油質量調定桿 工作原理 當柴油機負荷改變時 調速器油量調節軸帶動十字搖臂轉動 使噴油泵進 回油閥偏心軸同步轉動 從而使供油始 終點受到迭加控制 85 負荷時 供油提前角最大 工作特點 當負荷達到85 時 其爆發壓力達到最大值 該機構可改善柴油機在部分負荷下的經濟性 而在常用負荷的85 Pb下運行時 可獲得最好的經濟吸性 轉動凸輪軸 大功率中速柴油機VIT 五 噴油器FuelInjector 噴油器的作用噴油器的要求噴油器的分類結構特點與工作原理 將噴油泵供給的燃油 以霧狀噴入燃燒室 以利于形成可燃混合氣 俗稱油頭 總成 油槍 1 噴油器的功用 2 對噴油器的要求 良好的霧化質量和合理的油束形狀噴油開始和結束應利落 無滴漏和二次噴射等異?，F象 3 噴油器的分類 分為 開式 已很少使用 和閉式 液壓啟閥式噴油器 可控液壓啟閥式閉式噴油器 按是否強制冷卻 非冷卻式和冷卻式按噴孔數 單孔式和多孔式按彈簧位置分 彈簧上置式和下置式按針閥和噴油嘴結構分 普通型 長型 軸針式 硬針閥座式 4 結構特點和工作原理 1 工作原理 2 結構實例單孔式噴油器多孔式噴油器冷卻式非冷卻式 啟閥壓力 針閥升程 3 實物 2 9個噴孔 直徑約為0 25 1 25mm 噴油嘴 圖3 18多孔式噴油器1 噴油器座 2 針閥偶件 3 升程限制器 4 鎖緊螺母 5 本體 6 頂桿 7 針閥彈簧 8