第五章

柴油機燃油系統12/19/20221第五章

柴油機燃油系統12/17/20221第一節柴油及其使用性能

1.輕柴油的牌號和規格按柴油的凝點分為10、0、-10、-20、-35和-50等六種牌號。

2.輕柴油的使用性能12/19/20222第一節柴油及其使用性能1.輕柴油的牌號和規格12（1）發火性指柴油自燃能力，用十六烷值評定。柴油的十六烷值大，發火性好，容易自燃。國家標準規定輕柴油十六烷值不小于45。（2）蒸發性指柴油蒸發氣化的能力，用餾程和閃點表示。（3）低溫流動性用柴油的凝點和冷濾點評定低溫流動性。（4）粘度是評定柴油稀稠度的一項指標，與柴油的流動性有關。12/19/20223（1）發火性指柴油自燃能力，用十六烷值評定。柴油的十名詞術語餾程：比如，50%餾出溫度即柴油餾出50%的溫度，此溫度越低，柴油的蒸發性越好。國家標準規定此溫度不得高于300℃，但沒有規定最低溫度限。

閃點：柴油的閃點指在一定的試驗條件下，當柴油蒸氣與周圍空氣形成的混合氣接近火焰時，開始出現閃火的溫度。閃點低，蒸發性好。為了控制柴油的蒸發性不致過強，標準中規定了閃點的最低數值。凝點：凝點是指柴油失去流動性開始凝固時的溫度。

冷濾點：冷濾點是指在特定的試驗條件下，在1min內柴油開始不能流過過濾器20ml時的最高溫度。一般柴油的冷濾點比其凝點高4~6℃。12/19/20224名詞術語12/17/20224第二節柴油機燃油系統的功用及組成一、柴油機混合氣的形成二、柴油機供給系的功用三、柴油機供給系的組成12/19/20225第二節柴油機燃油系統的功用及組成一、柴油機混合氣的形成一、柴油機混合氣的形成1、特點：燃料的混合在燃燒室內進行。混合與燃燒的時間很短0.0017～0.004秒。柴油粘度大，不易揮發，必須以霧狀噴入。可燃混合氣的形成和燃燒過程是同時，連續重疊進行的，即邊噴射，邊混合，邊燃燒。12/19/20226一、柴油機混合氣的形成1、特點：12/17/202262、混合氣形成方法（1）空間霧化混合：燃油大部分噴在燃燒室空間，與渦流空氣混合。（2）表面蒸發混合：燃油大部分噴在燃燒室壁面，逐漸蒸發與空氣混合。12/19/202272、混合氣形成方法12/17/202273、柴油機的燃燒室12/19/202283、柴油機的燃燒室12/17/2022812/19/2022912/17/2022912/19/20221012/17/202210二、柴油機供給系的功用1、在適當的時刻，將一定數量的潔凈燃油增壓后以適當的規律噴入燃燒室。各缸的噴油定時和噴油量相同且與柴油機運行工況相適應。噴油壓力、噴注霧化量及其在燃燒室內的分布與燃燒室類型相適應。2、在每一個工作循環內，各氣缸均噴油一次，噴油次序與氣缸工作順序一致。3、根據柴油機負荷的變化自動調節循環供油量，以保證柴油機穩定運轉，尤其是穩定怠速，限制超速。4、儲存一定數量的燃油，保證汽車的最大持續里程。12/19/202211二、柴油機供給系的功用1、在適當的時刻，將一定數量的潔凈燃油三、柴油機燃油供給系的組成1、燃油供給裝置2、空氣供給裝置3、混合氣形成裝置4、廢氣排出裝置12/19/202212三、柴油機燃油供給系的組成1、燃油供給裝置12/17/202柱塞式噴油泵柴油機燃油系統12/19/202213柱塞式噴油泵柴油機燃油系統12/17/20221312/19/20221412/17/20221412/19/20221512/17/202215分配式噴油泵柴油機燃油系統12/19/202216分配式噴油泵柴油機燃油系統12/17/20221612/19/20221712/17/202217四、燃油供給路線低壓油路：從柴油箱到噴油泵入口，油壓由輸油泵建立，壓力一般為0.15MPa～0.3MPa。高壓油路：從噴油泵到噴油器，油壓由噴油泵建立，壓力一般在10MPa以上。回油油路：由于輸油泵的供油量比噴油泵的最大噴油量大3～4倍，為了保持進入噴油泵進油室內的油壓穩定，噴油泵進油室的一端裝有限壓閥（又稱溢流閥），大量多余的燃油經限壓閥和回油管流回輸油泵的進口或直接流回柴油箱。噴油器工作間隙泄漏的極少數柴油也經回油管流回柴油箱。12/19/202218四、燃油供給路線12/17/202218工作過程：柴油箱貯有經過沉淀和濾清的柴油。柴油從柴油箱被吸入輸油泵并泵出，經柴油濾清器濾去雜質后，進入噴油泵。自噴油泵輸出的高壓柴油經高壓油管和噴油器噴入燃燒室。由于輸油泵的供油量比噴油泵供油量大得多，過量的柴油便經回油管回到輸油泵。12/19/202219工作過程：柴油箱貯有經過沉淀和濾清的柴油。柴油從柴油箱被吸入第三節噴油器一、功用、要求與類型1、功用：根據柴油機混合氣形成的特點，將燃油霧化成細微的油滴，并將其噴射到燃燒室特定的部位。2、要求：噴油器應滿足不同類型的燃燒室對霧化特性的要求。一般說來，噴注應有一定的貫穿距離和噴霧錐角，以及良好的霧化質量，而且在噴油結束時不發生滴漏現象。3、類型：汽車噴油器多采用閉式噴油器。12/19/202220第三節噴油器一、功用、要求與類型12/17/20222閉式噴油器這種噴油器主要由噴油器體、調壓裝置及噴油嘴等部分組成。閉式噴油器的噴油嘴是由針閥和針閥體組成的一對精密偶件，其配合間隙僅為0.002~0.004mm。為此，在精加工之后，尚需配對研磨，故在使用中不能互換。一般針閥由熱穩定性好的高速鋼制造，而針閥體則采用耐沖擊的優質合金鋼。12/19/202221閉式噴油器這種噴油器主要由噴油器體閉式噴油器的分類

根據噴油嘴結構形式的不同，閉式噴油器可分為：孔式噴油器軸針式噴油器12/19/202222閉式噴油器的分類根據噴油嘴結構孔式噴油器孔式噴油器工作原理孔式噴油器結構12/19/202223孔式噴油器孔式噴油器工作原理12/17/202223

孔式噴油器的噴油嘴有長型和短型兩種結構形式。前者將噴油嘴加長，針閥的導向部分遠離燃燒室，以減少針閥受熱及變形，從而避免針閥卡死在針閥體內，所以長型噴油嘴多用于熱負荷較高的柴油機上。12/19/202224孔式噴油器的噴油嘴有長型和短型兩種結構形式。前者針閥的上錐面稱作承壓錐面，用來承受油壓產生的軸向推力，使針閥升起。針閥下端的錐面，稱作密封錐面。與針閥體內的密封錐面配合，以實現噴油器內腔的密封。針閥的密封錐面與針閥體內的密封錐面都是在精加工之后再配對研磨，以保證其配合精度。孔式噴油器的噴油嘴頭部加工有一個或多個噴孔，有一個噴孔的稱單孔噴油器，有兩個噴油孔的稱雙孔噴油器，有三個以上噴孔的稱多孔噴油器。一般噴孔數目為1~7個，噴孔直徑為0.2~0.5mm。噴孔直徑不宜過小，否則既不易加工，又在使用中容易被積炭堵塞。

12/19/202225針閥的上錐面稱作承壓錐面，用來承受油壓產生的軸向推力，使針閥孔式噴油器工作原理12/19/202226孔式噴油器工作原理12/17/202226軸針式噴油器結構分類總體結構12/19/202227軸針式噴油器結構12/17/202227結構軸針式噴油器與孔式噴油器的工作原理相同，結構相似，只是噴油嘴頭部的結構不同而已。在軸針式噴油器中，針閥密封錐面以下有一段軸針，它穿過針閥體上的噴孔且稍突出于針閥體以外，使噴孔呈圓環型。因此，軸針式噴油器的噴注是空心的。軸針可以制成圓柱型或截錐形。圓柱型軸針噴注的噴霧錐角較小，而截錐形軸針噴注的噴霧錐角較大。因此，軸針制成不同的形狀，可以得到不同形狀的噴注，以適應不同燃燒室的需要。12/19/202228結構軸針式噴油器與孔式噴油器的工作原理相同，結構相似，只是噴12/19/20222912/17/202229分類普通型節流型

分流型12/19/202230分類普通型12/17/202230普通型與節流型噴油嘴的噴孔通過面積與針閥升程間的關系稱作噴油嘴特性，如圖所示。

節流型噴油嘴在針閥升起的初期，噴孔通過面積較小，歷時較長。盡管針閥升程已達0.48mm，但噴孔通過面積仍然很小。普通型噴油嘴則不同，在針閥升程超過0.1mm后，其噴孔通過面積就開始迅速增大。因此，節流型軸針式噴油器噴油初期的噴油速率較小，從而可以減緩燃燒過程初期氣缸壓力的增長，對降低柴油機燃燒噪聲有利。12/19/202231普通型與節流型噴油嘴的噴孔通過面積與針閥升程間的關系稱作噴油分流型軸針式噴油器12/19/202232分流型軸針式噴油器12/17/202232總體結構軸針式噴油器的總體結構如圖所示。軸針式噴油器工作時，軸針在噴孔內往復運動，能清除噴孔中的積炭，噴孔不易堵塞，噴油器工作可靠。由于噴孔較大，一般在1~3mm范圍內，加工方便。12/19/202233總體結構軸針式噴油器的總體結構如圖所示。軸針式噴油器工作時第四節柱塞式噴油泵噴油泵的功用按照柴油機的運行工況和氣缸工作順序，以一定的規律適時、定量的向噴油器輸送高壓燃油。使用要求（1）各缸供油量相等。（2）各缸供油量提前角相同。（3）各缸供油持續角一致。（4）能迅速停止供油，以防止噴油器發生滴漏現象。分類與系列12/19/202234第四節柱塞式噴油泵噴油泵的功用12/17/202234噴油泵12/19/202235噴油泵12/17/202235A型噴油泵的結構1.泵油機構2.供油量調節機構3.驅動機構4.噴油泵體12/19/202236A型噴油泵的結構12/17/202236泵油機構12/19/202237泵油機構12/17/202237柱塞偶件出油閥偶件12/19/202238柱塞偶件出油閥偶件12/17/202238供油量調節機構噴油泵供油量調節機構的功用是，根據柴油機負荷的變化，通過轉動柱塞來改變循環供油量。供油量調節機構或由駕駛員直接操縱，或由調速器自動控制。12/19/202239供油量調節機構噴油泵供油量調節機構的功用是，根據柴油機負荷的驅動機構12/19/202240驅動機構12/17/202240噴油泵體12/19/202241噴油泵體12/17/202241A型噴油泵的工作原理1.運動過程2.泵油過程3.供油量的調節4.供油定時的調節12/19/202242A型噴油泵的工作原理1.運動過程12/17/2022421.運動過程當噴油泵凸輪軸轉動時，若挺柱滾輪在凸輪的基圓面上滾動，則柱塞停在柱塞下止點的位置。若滾輪滾到凸輪的上升段時，則凸輪推動挺柱，挺柱再推動柱塞上移，同時將柱塞彈簧壓縮。當滾輪滾到凸輪的頂弧上時，柱塞到達柱塞上止點。隨后滾輪在凸輪的下降段滾動，柱塞彈簧則推壓柱塞，柱塞又推壓挺柱下移，直到滾輪由滾到凸輪的基圓面上，柱塞又回到柱塞下止點為止。即當噴油泵工作時，隨著凸輪軸的轉動，挺柱和柱塞在柱塞的上、下止點之間分別在挺柱孔和柱塞套中作往復運動。12/19/2022431.運動過程當噴油泵凸輪軸轉動時，若挺柱滾輪在凸輪的基圓面上2.泵油過程吸油過程：柱塞由凸輪軸的凸輪驅動，當凸輪的凸起部分離開柱塞時，柱塞在柱塞彈簧的作用下下移，油腔容積增大，壓力減小；當柱塞套上的徑向進油孔露出時，低壓油腔中的燃油便順著進油孔流入泵腔。12/19/2022442.泵油過程吸油過程：柱塞由凸輪軸的凸輪驅動，當凸輪的凸起部泵油過程：當凸輪的凸起部分將柱塞頂起時，泵腔內的容積減小，壓力增大，燃油順著柱塞套上的徑向油孔流回低壓油腔；當柱塞上行到將柱塞套上的徑向油孔完全堵上時，泵腔上的壓力迅速增加；當此壓力克服出油閥彈簧的預緊力時，出油閥上移；當出油閥上的減壓環帶離開閥座時，高壓柴油便泵到高壓油管中，經噴油器噴入氣缸中。12/19/202245泵油過程：當凸輪的凸起部分將柱塞頂起時，泵腔內的容積減小，壓回油過程：隨著柱塞的繼續上移，當柱塞上的斜槽與柱塞套上的徑向油孔相通時，泵腔中的燃油便通過柱塞上的軸向油道、斜油道及柱塞套上的油孔流回到低壓油腔，泵油停止。12/19/202246回油過程：隨著柱塞的繼續上移，當柱塞上的斜槽與柱塞套上的徑向總結柱塞由下止點移動到上止點所經過的距離稱作柱塞行程，也就是噴油泵凸輪的最大升程。由上述泵油過程可知，噴油泵并不是在整個柱塞行程內都供油，只是在柱塞頂面封閉柱塞套油孔到柱塞螺旋槽打開柱塞套油孔這段柱塞行程內供油。稱這段柱塞行程為柱塞有效行程。顯然，柱塞有效行程越大，供油的持續時間越長，噴油泵每一次的泵油量及循環供油量便越多。欲改變柱塞有效行程，只需轉動柱塞即可。12/19/202247總結柱塞由下止點移動到上止點所經過的距離稱作柱塞行程，也就是第六節調速器調速器功用調速器是一種自動調節裝置，它根據柴油機負荷的變化，自動增減噴油泵的供油量，使柴油機能夠以穩定的轉速運行。12/19/202248第六節調速器調速器功用12/17/202248汽車柴油機的負荷經常變化，當負荷突然減小時，若不及時減少噴油泵的供油量，則柴油機的轉速將迅速增高并遠遠超出柴油機設計所允許的最高轉速。這種現象稱超速或飛車。柴油機超速或怠速不穩，往往出自于偶然的原因，汽車駕駛員難于作出相應。這時，唯有調速器能夠對柴油機轉速的變化做出快速反應，及時調節噴油泵的供油量，保持柴油機穩定運行。12/19/202249汽車柴油機的負荷經常變化，當負荷突然減小時，若不及時減少噴油調速器的分類1.汽車柴油機調速器按其工作原理的不同，可分為:機械式氣動式液壓式機械氣動復合式機械液壓復合式和電子式目前應用最廣的當數機械式調速器，其結構比較簡單，工作可靠，性能良好。2.按調速器起作用的范圍不同，可分為:兩極式調速器

中、小型汽車柴油機多數采用兩極式調速器，以起到防止超速和穩定怠速的作用。全程式調速器。在重型汽車上則多采用全程式調速器。這種調速器能對柴油機工作轉速范圍內的任何轉速起調節作用，使柴油機在各種轉速下都能穩定運轉。12/19/202250調速器的分類1.汽車柴油機調速器按其工作原理的不同，可分為兩極式調速器兩極式調速器只在柴油機的最高轉速和怠速起自動調節作用，而在最高轉速和怠速之間的其它任何轉速，調速器不起調速作用，而由駕駛員控制柴油機轉速的變化。12/19/202251兩極式調速器兩極式調速器只在柴油機的最高轉速和怠速起自動調RQ型調速器(一)RQ型調速器結構通常把調速器結構分為感應部件、傳動部件和附加裝置三部分。感應部件用來感知柴油機轉速的變化，并發出相應的信號；傳動部件則根據此信號進行供油量的調節。12/19/202252RQ型調速器(一)RQ型調速器結構通常把調速器結構分為感應部RQ型調速器的感應部件由飛錘等組成，而傳動部件則包括角形杠桿、調速套筒、調速杠桿和連接桿等杠桿系統組成。12/19/202253RQ型調速器的感應部件由飛錘等組成，而傳動部件則包括角形杠桿(二)RQ型調速器基本工作原理起動：將調速手柄2從停車擋塊1移到最高速擋塊4上。在此過程中，調速手柄2帶動搖桿3，搖桿3帶動滑塊5，使調速杠桿6以其下端的鉸接點17為支點向右擺動，并推動噴油泵供油量調節齒桿7克服供油量限制彈性擋塊9的阻力，向右移到起動油量的位置。起動油量多于全負荷油量，旨在加濃混合氣，以利柴油機低溫起動。12/19/202254(二)RQ型調速器基本工作原理起動：12/17/202254怠速：柴油機起動之后，將調速手柄2置于怠速位置。這時調速手柄通過搖桿3、滑塊5使調速杠桿6仍以其下端的鉸接點17為支點向左擺動，并拉動供油量調節齒桿7左移至怠速油量的位置。怠速時柴油機轉速很低，飛錘11的離心力較小，只能與怠速彈簧相平衡，飛錘處于內彈簧座與安裝飛錘的軸套之間的某一位置。12/19/202255怠速：12/17/20225512/19/20225612/17/202256若柴油機由于某種原因轉速降低，則飛錘離心力減小，在怠速彈簧的作用下，飛錘移向回轉中心，同時帶動角形杠桿和調速套筒，是調速杠桿下端的鉸接點17以滑塊5為支點向左移動，調速杠桿則推動供油量調節齒桿向右移，增加供油量，使轉速回升。反之亦然。可見，調速器可以保持怠速轉速穩定。調節螺母3用來調接怠速彈簧4的預緊力，以達到調節怠速轉速的目的。12/19/202257若柴油機由于某種原因轉速降低，則飛錘離心力減小，在怠速彈簧的中速：將調速手柄移至中速位置，供油量調節齒桿處于部分負荷供油位置，柴油機轉速較高，飛錘進一步外移直到飛錘底部與內彈簧座接觸為止。柴油機在中等轉速范圍內工作時，飛錘的離心力不足以克服怠速彈簧和高速彈簧的共同作用力，飛錘始終緊靠在內彈簧座而不能移動，即調速器在中等轉速范圍內不起調節供油量的作用。但此時駕駛員可根據汽車行駛的需要改變調速手柄的位置，使調速杠桿以其下端的鉸接點17為支點轉動，并拉動供油量調節齒桿增加或減少供油量。12/19/202258中速：12/17/202258最高轉速：將調速手柄至于最高擋塊4上，供油量調節齒桿相應的意志全負荷供油位置，柴油機轉速由中速升高到最高速。此時，飛錘的離心力相應增大，并克服全部調速彈簧的作用力，使飛錘連同內彈簧座一起向外移到一個新的位置。在此位置，飛錘離心力與彈簧作用力達到新的平衡。若柴油機轉速超過規定的最高轉速，則飛錘的離心力便超過調速彈簧的作用力，使供油量調節齒桿向減油方向移動，從而防止了柴油機超速。12/19/202259最高轉速：12/17/202259停車：將調速手柄置于停車擋塊1上，調速杠桿以其下端的鉸接點為支點向左擺動，并帶動供油量調節齒桿向左移到停油位置，柴油機停車，調速器飛錘在調速彈簧的作用下抵靠在安裝飛錘的軸套上。12/19/202260停車：12/17/202260第八節柴油機燃油供給系的輔助裝置輸油泵柴油濾清器油水分離器12/19/202261第八節柴油機燃油供給系的輔助裝置輸油泵12/17/20輸油泵輸油泵的功用是保證有足夠數量的柴油自燃油箱輸送到噴油泵，并維持一定的供油壓力以克服管路及燃油濾清器阻力，使柴油在低壓管路中循環。輸油泵的輸油量一般為柴油機全負荷需要量的3~4倍。輸油泵有膜片式、滑片式、活塞式即齒輪式等幾種形式。膜片式和滑片式輸油泵分別作為分配式噴油泵的一級和二級輸油泵，而活塞式輸油泵則與柱塞式噴油泵配套使用。

12/19/202262輸油泵輸油泵的功用是保證有足夠數量的柴油自燃油箱輸送到噴油泵12/19/20226312/17/202263當噴油泵凸輪軸13轉動時，在偏心輪14和活塞彈簧17的共同作用下，輸油泵活塞16在輸油泵體15內作往復運動。當輸油泵活塞在活塞彈簧的作用下向上運動時，A腔容積增大，產生真空，進油止回閥6開啟，柴油經進油口被吸入A腔。與此同時，B腔容積縮小，其中的柴油壓力增高，出油止回閥7關閉，B腔中的柴油經出油口被壓出，送往燃油濾清器。當偏心輪14推動滾輪12，挺柱11和推桿9，使輸油泵活塞向下運動時，A腔油壓增高，進油止回閥關閉，出油止回閥開啟，柴油從A腔流入B腔。

活塞式輸油泵安裝在柱塞式噴油泵的側面，并由噴油泵凸輪軸上的偏心輪驅動。活塞式輸油泵12/19/202264當噴油泵凸輪軸13轉動時，在偏心輪14和活塞彈簧17的共同作若噴油泵供油量減少，或燃油濾清器阻力過大，則使B腔油壓增高。當活塞彈簧的彈力恰好與B腔的油壓平衡時，活塞便滯留在某一位置而不能回到其形成的止點處。在這種情況下，活塞的行程減小，輸油泵的數油量自然減少，從而限制了油壓的繼續增高，即實現了輸油量與供油壓力的自動調節。12/19/202265若噴油泵供油量減少，或燃油濾清器阻力過大，則使B腔油壓增高。（續）在起動長時間停止工作的柴油機之前，先將燃油濾清器和噴油泵的放氣螺釘擰松，在將手壓泵拉鈕旋出，上下反復拉動手壓泵活塞，使柴油自進油止回閥吸入，經出油止回閥壓出，并充滿燃油濾清器和噴油泵的低壓油腔，將其中的空氣驅除干凈；然后擰緊放氣螺釘，旋緊手壓拉鈕，再起動柴油機。手壓泵活塞與手壓泵體、輸油泵活塞與輸油泵體以及推桿與導管等偶件，都經過選配和研磨，達到較精密的配合，在使用中不能拆對互換。12/19/202266（續）在起動長時間停止工作的柴油機之前，先將燃油濾清器和噴油燃油濾清器燃油的清潔程度對燃油系統，尤其是對噴油泵和噴油器中精密偶件的工作可靠性和使用壽命有很大的影響。柴油在運輸和儲存過程中，不可避免的會混入灰塵、水分和金屬容器表面的銹蝕物等雜質。長期儲存之后，柴油還可能氧化變質而結焦。燃油濾清器的功用是濾除柴油中的任何雜質。對濾清器的基本要求是阻力小，壽命長，過濾效率高。在較重型的汽車柴油機上，經常裝置粗、精兩級濾清器。當兩級濾清器串聯使用時，粗濾器采用毛氈等纖維濾芯，進濾器仍用紙濾芯。毛氈濾芯可濾處粒度為5~10um的雜質。毛氈具有一定的機械強度和彈性，堵塞以后可清洗再用。12/19/202267燃油濾清器燃油的清潔程度對燃油系統，尤其是對噴油泵和噴油器中紙濾芯燃油濾清器在采用紙質濾芯的濾清器中，濾芯表面能過濾粒度為1~3um的雜質。若在紙面上刷一層清漆，濾清效果更好。現有紙質濾芯的使用壽命約為400h。紙質濾芯具有總量輕、體積小、成本低、濾清效果好等優點，被廣泛用于輕型汽車上。在轎車柴油機上多使用一次性紙質濾芯燃油濾清器。來自輸油泵的柴油從進油口5進入濾清器殼體6與紙質濾芯7之間的空隙，然后經過濾芯過濾之后，由中心桿8經出油口3流出。在濾清器蓋上設限壓閥2，當油壓超過0.1~0.15MPa時，限壓閥開啟，多余的柴油自進油口經限壓閥直接返回油箱。12/19/202268紙濾芯燃油濾清器在采用紙質濾芯的濾清器中，濾芯表面能過濾粒度油水分離器為了除去柴油中的水分，在一些柴油機上，于燃油箱和輸油泵之間裝設油水分離器。油水分離器由手壓膜片泵1、液面傳感器5、浮子6、分離器殼體7和分離器蓋8等組成。來自燃油箱的柴油經進油口2進入油水分離器，并進出油口9流出。柴油中的水分在分離器內從柴油中分離出來并沉積在殼體的底部。浮子6隨著積水的增多而上浮。當浮子達到規定的放水水位3時，液面傳感器5將電路接通，儀表板上的報警燈發出放水信號，這時駕駛員及時旋松放水塞4放水。手壓膜片泵1供放水和排氣時使用。消聲器安裝在催化轉換器與排氣尾管中間且靠近汽車中心的位置。但有時由于空間的限制，常把消聲器安裝在汽車尾部。這時由于消聲器溫度較低，會有較多的水蒸氣在消聲器內凝結為水，使消聲器生銹。12/19/202269油水分離器為了除去柴油中的水分，在一些柴油機上，于燃油箱和輸第五章

柴油機燃油系統12/19/202270第五章

柴油機燃油系統12/17/20221第一節柴油及其使用性能

1.輕柴油的牌號和規格按柴油的凝點分為10、0、-10、-20、-35和-50等六種牌號。

2.輕柴油的使用性能12/19/202271第一節柴油及其使用性能1.輕柴油的牌號和規格12（1）發火性指柴油自燃能力，用十六烷值評定。柴油的十六烷值大，發火性好，容易自燃。國家標準規定輕柴油十六烷值不小于45。（2）蒸發性指柴油蒸發氣化的能力，用餾程和閃點表示。（3）低溫流動性用柴油的凝點和冷濾點評定低溫流動性。（4）粘度是評定柴油稀稠度的一項指標，與柴油的流動性有關。12/19/202272（1）發火性指柴油自燃能力，用十六烷值評定。柴油的十名詞術語餾程：比如，50%餾出溫度即柴油餾出50%的溫度，此溫度越低，柴油的蒸發性越好。國家標準規定此溫度不得高于300℃，但沒有規定最低溫度限。

閃點：柴油的閃點指在一定的試驗條件下，當柴油蒸氣與周圍空氣形成的混合氣接近火焰時，開始出現閃火的溫度。閃點低，蒸發性好。為了控制柴油的蒸發性不致過強，標準中規定了閃點的最低數值。凝點：凝點是指柴油失去流動性開始凝固時的溫度。

冷濾點：冷濾點是指在特定的試驗條件下，在1min內柴油開始不能流過過濾器20ml時的最高溫度。一般柴油的冷濾點比其凝點高4~6℃。12/19/202273名詞術語12/17/20224第二節柴油機燃油系統的功用及組成一、柴油機混合氣的形成二、柴油機供給系的功用三、柴油機供給系的組成12/19/202274第二節柴油機燃油系統的功用及組成一、柴油機混合氣的形成一、柴油機混合氣的形成1、特點：燃料的混合在燃燒室內進行。混合與燃燒的時間很短0.0017～0.004秒。柴油粘度大，不易揮發，必須以霧狀噴入。可燃混合氣的形成和燃燒過程是同時，連續重疊進行的，即邊噴射，邊混合，邊燃燒。12/19/202275一、柴油機混合氣的形成1、特點：12/17/202262、混合氣形成方法（1）空間霧化混合：燃油大部分噴在燃燒室空間，與渦流空氣混合。（2）表面蒸發混合：燃油大部分噴在燃燒室壁面，逐漸蒸發與空氣混合。12/19/2022762、混合氣形成方法12/17/202273、柴油機的燃燒室12/19/2022773、柴油機的燃燒室12/17/2022812/19/20227812/17/2022912/19/20227912/17/202210二、柴油機供給系的功用1、在適當的時刻，將一定數量的潔凈燃油增壓后以適當的規律噴入燃燒室。各缸的噴油定時和噴油量相同且與柴油機運行工況相適應。噴油壓力、噴注霧化量及其在燃燒室內的分布與燃燒室類型相適應。2、在每一個工作循環內，各氣缸均噴油一次，噴油次序與氣缸工作順序一致。3、根據柴油機負荷的變化自動調節循環供油量，以保證柴油機穩定運轉，尤其是穩定怠速，限制超速。4、儲存一定數量的燃油，保證汽車的最大持續里程。12/19/202280二、柴油機供給系的功用1、在適當的時刻，將一定數量的潔凈燃油三、柴油機燃油供給系的組成1、燃油供給裝置2、空氣供給裝置3、混合氣形成裝置4、廢氣排出裝置12/19/202281三、柴油機燃油供給系的組成1、燃油供給裝置12/17/202柱塞式噴油泵柴油機燃油系統12/19/202282柱塞式噴油泵柴油機燃油系統12/17/20221312/19/20228312/17/20221412/19/20228412/17/202215分配式噴油泵柴油機燃油系統12/19/202285分配式噴油泵柴油機燃油系統12/17/20221612/19/20228612/17/202217四、燃油供給路線低壓油路：從柴油箱到噴油泵入口，油壓由輸油泵建立，壓力一般為0.15MPa～0.3MPa。高壓油路：從噴油泵到噴油器，油壓由噴油泵建立，壓力一般在10MPa以上。回油油路：由于輸油泵的供油量比噴油泵的最大噴油量大3～4倍，為了保持進入噴油泵進油室內的油壓穩定，噴油泵進油室的一端裝有限壓閥（又稱溢流閥），大量多余的燃油經限壓閥和回油管流回輸油泵的進口或直接流回柴油箱。噴油器工作間隙泄漏的極少數柴油也經回油管流回柴油箱。12/19/202287四、燃油供給路線12/17/202218工作過程：柴油箱貯有經過沉淀和濾清的柴油。柴油從柴油箱被吸入輸油泵并泵出，經柴油濾清器濾去雜質后，進入噴油泵。自噴油泵輸出的高壓柴油經高壓油管和噴油器噴入燃燒室。由于輸油泵的供油量比噴油泵供油量大得多，過量的柴油便經回油管回到輸油泵。12/19/202288工作過程：柴油箱貯有經過沉淀和濾清的柴油。柴油從柴油箱被吸入第三節噴油器一、功用、要求與類型1、功用：根據柴油機混合氣形成的特點，將燃油霧化成細微的油滴，并將其噴射到燃燒室特定的部位。2、要求：噴油器應滿足不同類型的燃燒室對霧化特性的要求。一般說來，噴注應有一定的貫穿距離和噴霧錐角，以及良好的霧化質量，而且在噴油結束時不發生滴漏現象。3、類型：汽車噴油器多采用閉式噴油器。12/19/202289第三節噴油器一、功用、要求與類型12/17/20222閉式噴油器這種噴油器主要由噴油器體、調壓裝置及噴油嘴等部分組成。閉式噴油器的噴油嘴是由針閥和針閥體組成的一對精密偶件，其配合間隙僅為0.002~0.004mm。為此，在精加工之后，尚需配對研磨，故在使用中不能互換。一般針閥由熱穩定性好的高速鋼制造，而針閥體則采用耐沖擊的優質合金鋼。12/19/202290閉式噴油器這種噴油器主要由噴油器體閉式噴油器的分類

根據噴油嘴結構形式的不同，閉式噴油器可分為：孔式噴油器軸針式噴油器12/19/202291閉式噴油器的分類根據噴油嘴結構孔式噴油器孔式噴油器工作原理孔式噴油器結構12/19/202292孔式噴油器孔式噴油器工作原理12/17/202223

孔式噴油器的噴油嘴有長型和短型兩種結構形式。前者將噴油嘴加長，針閥的導向部分遠離燃燒室，以減少針閥受熱及變形，從而避免針閥卡死在針閥體內，所以長型噴油嘴多用于熱負荷較高的柴油機上。12/19/202293孔式噴油器的噴油嘴有長型和短型兩種結構形式。前者針閥的上錐面稱作承壓錐面，用來承受油壓產生的軸向推力，使針閥升起。針閥下端的錐面，稱作密封錐面。與針閥體內的密封錐面配合，以實現噴油器內腔的密封。針閥的密封錐面與針閥體內的密封錐面都是在精加工之后再配對研磨，以保證其配合精度。孔式噴油器的噴油嘴頭部加工有一個或多個噴孔，有一個噴孔的稱單孔噴油器，有兩個噴油孔的稱雙孔噴油器，有三個以上噴孔的稱多孔噴油器。一般噴孔數目為1~7個，噴孔直徑為0.2~0.5mm。噴孔直徑不宜過小，否則既不易加工，又在使用中容易被積炭堵塞。

12/19/202294針閥的上錐面稱作承壓錐面，用來承受油壓產生的軸向推力，使針閥孔式噴油器工作原理12/19/202295孔式噴油器工作原理12/17/202226軸針式噴油器結構分類總體結構12/19/202296軸針式噴油器結構12/17/202227結構軸針式噴油器與孔式噴油器的工作原理相同，結構相似，只是噴油嘴頭部的結構不同而已。在軸針式噴油器中，針閥密封錐面以下有一段軸針，它穿過針閥體上的噴孔且稍突出于針閥體以外，使噴孔呈圓環型。因此，軸針式噴油器的噴注是空心的。軸針可以制成圓柱型或截錐形。圓柱型軸針噴注的噴霧錐角較小，而截錐形軸針噴注的噴霧錐角較大。因此，軸針制成不同的形狀，可以得到不同形狀的噴注，以適應不同燃燒室的需要。12/19/202297結構軸針式噴油器與孔式噴油器的工作原理相同，結構相似，只是噴12/19/20229812/17/202229分類普通型節流型

分流型12/19/202299分類普通型12/17/202230普通型與節流型噴油嘴的噴孔通過面積與針閥升程間的關系稱作噴油嘴特性，如圖所示。

節流型噴油嘴在針閥升起的初期，噴孔通過面積較小，歷時較長。盡管針閥升程已達0.48mm，但噴孔通過面積仍然很小。普通型噴油嘴則不同，在針閥升程超過0.1mm后，其噴孔通過面積就開始迅速增大。因此，節流型軸針式噴油器噴油初期的噴油速率較小，從而可以減緩燃燒過程初期氣缸壓力的增長，對降低柴油機燃燒噪聲有利。12/19/2022100普通型與節流型噴油嘴的噴孔通過面積與針閥升程間的關系稱作噴油分流型軸針式噴油器12/19/2022101分流型軸針式噴油器12/17/202232總體結構軸針式噴油器的總體結構如圖所示。軸針式噴油器工作時，軸針在噴孔內往復運動，能清除噴孔中的積炭，噴孔不易堵塞，噴油器工作可靠。由于噴孔較大，一般在1~3mm范圍內，加工方便。12/19/2022102總體結構軸針式噴油器的總體結構如圖所示。軸針式噴油器工作時第四節柱塞式噴油泵噴油泵的功用按照柴油機的運行工況和氣缸工作順序，以一定的規律適時、定量的向噴油器輸送高壓燃油。使用要求（1）各缸供油量相等。（2）各缸供油量提前角相同。（3）各缸供油持續角一致。（4）能迅速停止供油，以防止噴油器發生滴漏現象。分類與系列12/19/2022103第四節柱塞式噴油泵噴油泵的功用12/17/202234噴油泵12/19/2022104噴油泵12/17/202235A型噴油泵的結構1.泵油機構2.供油量調節機構3.驅動機構4.噴油泵體12/19/2022105A型噴油泵的結構12/17/202236泵油機構12/19/2022106泵油機構12/17/202237柱塞偶件出油閥偶件12/19/2022107柱塞偶件出油閥偶件12/17/202238供油量調節機構噴油泵供油量調節機構的功用是，根據柴油機負荷的變化，通過轉動柱塞來改變循環供油量。供油量調節機構或由駕駛員直接操縱，或由調速器自動控制。12/19/2022108供油量調節機構噴油泵供油量調節機構的功用是，根據柴油機負荷的驅動機構12/19/2022109驅動機構12/17/202240噴油泵體12/19/2022110噴油泵體12/17/202241A型噴油泵的工作原理1.運動過程2.泵油過程3.供油量的調節4.供油定時的調節12/19/2022111A型噴油泵的工作原理1.運動過程12/17/2022421.運動過程當噴油泵凸輪軸轉動時，若挺柱滾輪在凸輪的基圓面上滾動，則柱塞停在柱塞下止點的位置。若滾輪滾到凸輪的上升段時，則凸輪推動挺柱，挺柱再推動柱塞上移，同時將柱塞彈簧壓縮。當滾輪滾到凸輪的頂弧上時，柱塞到達柱塞上止點。隨后滾輪在凸輪的下降段滾動，柱塞彈簧則推壓柱塞，柱塞又推壓挺柱下移，直到滾輪由滾到凸輪的基圓面上，柱塞又回到柱塞下止點為止。即當噴油泵工作時，隨著凸輪軸的轉動，挺柱和柱塞在柱塞的上、下止點之間分別在挺柱孔和柱塞套中作往復運動。12/19/20221121.運動過程當噴油泵凸輪軸轉動時，若挺柱滾輪在凸輪的基圓面上2.泵油過程吸油過程：柱塞由凸輪軸的凸輪驅動，當凸輪的凸起部分離開柱塞時，柱塞在柱塞彈簧的作用下下移，油腔容積增大，壓力減小；當柱塞套上的徑向進油孔露出時，低壓油腔中的燃油便順著進油孔流入泵腔。12/19/20221132.泵油過程吸油過程：柱塞由凸輪軸的凸輪驅動，當凸輪的凸起部泵油過程：當凸輪的凸起部分將柱塞頂起時，泵腔內的容積減小，壓力增大，燃油順著柱塞套上的徑向油孔流回低壓油腔；當柱塞上行到將柱塞套上的徑向油孔完全堵上時，泵腔上的壓力迅速增加；當此壓力克服出油閥彈簧的預緊力時，出油閥上移；當出油閥上的減壓環帶離開閥座時，高壓柴油便泵到高壓油管中，經噴油器噴入氣缸中。12/19/2022114泵油過程：當凸輪的凸起部分將柱塞頂起時，泵腔內的容積減小，壓回油過程：隨著柱塞的繼續上移，當柱塞上的斜槽與柱塞套上的徑向油孔相通時，泵腔中的燃油便通過柱塞上的軸向油道、斜油道及柱塞套上的油孔流回到低壓油腔，泵油停止。12/19/2022115回油過程：隨著柱塞的繼續上移，當柱塞上的斜槽與柱塞套上的徑向總結柱塞由下止點移動到上止點所經過的距離稱作柱塞行程，也就是噴油泵凸輪的最大升程。由上述泵油過程可知，噴油泵并不是在整個柱塞行程內都供油，只是在柱塞頂面封閉柱塞套油孔到柱塞螺旋槽打開柱塞套油孔這段柱塞行程內供油。稱這段柱塞行程為柱塞有效行程。顯然，柱塞有效行程越大，供油的持續時間越長，噴油泵每一次的泵油量及循環供油量便越多。欲改變柱塞有效行程，只需轉動柱塞即可。12/19/2022116總結柱塞由下止點移動到上止點所經過的距離稱作柱塞行程，也就是第六節調速器調速器功用調速器是一種自動調節裝置，它根據柴油機負荷的變化，自動增減噴油泵的供油量，使柴油機能夠以穩定的轉速運行。12/19/2022117第六節調速器調速器功用12/17/202248汽車柴油機的負荷經常變化，當負荷突然減小時，若不及時減少噴油泵的供油量，則柴油機的轉速將迅速增高并遠遠超出柴油機設計所允許的最高轉速。這種現象稱超速或飛車。柴油機超速或怠速不穩，往往出自于偶然的原因，汽車駕駛員難于作出相應。這時，唯有調速器能夠對柴油機轉速的變化做出快速反應，及時調節噴油泵的供油量，保持柴油機穩定運行。12/19/2022118汽車柴油機的負荷經常變化，當負荷突然減小時，若不及時減少噴油調速器的分類1.汽車柴油機調速器按其工作原理的不同，可分為:機械式氣動式液壓式機械氣動復合式機械液壓復合式和電子式目前應用最廣的當數機械式調速器，其結構比較簡單，工作可靠，性能良好。2.按調速器起作用的范圍不同，可分為:兩極式調速器

中、小型汽車柴油機多數采用兩極式調速器，以起到防止超速和穩定怠速的作用。全程式調速器。在重型汽車上則多采用全程式調速器。這種調速器能對柴油機工作轉速范圍內的任何轉速起調節作用，使柴油機在各種轉速下都能穩定運轉。12/19/2022119調速器的分類1.汽車柴油機調速器按其工作原理的不同，可分為兩極式調速器兩極式調速器只在柴油機的最高轉速和怠速起自動調節作用，而在最高轉速和怠速之間的其它任何轉速，調速器不起調速作用，而由駕駛員控制柴油機轉速的變化。12/19/2022120兩極式調速器兩極式調速器只在柴油機的最高轉速和怠速起自動調RQ型調速器(一)RQ型調速器結構通常把調速器結構分為感應部件、傳動部件和附加裝置三部分。感應部件用來感知柴油機轉速的變化，并發出相應的信號；傳動部件則根據此信號進行供油量的調節。12/19/2022121RQ型調速器(一)RQ型調速器結構通常把調速器結構分為感應部RQ型調速器的感應部件由飛錘等組成，而傳動部件則包括角形杠桿、調速套筒、調速杠桿和連接桿等杠桿系統組成。12/19/2022122RQ型調速器的感應部件由飛錘等組成，而傳動部件則包括角形杠桿(二)RQ型調速器基本工作原理起動：將調速手柄2從停車擋塊1移到最高速擋塊4上。在此過程中，調速手柄2帶動搖桿3，搖桿3帶動滑塊5，使調速杠桿6以其下端的鉸接點17為支點向右擺動，并推動噴油泵供油量調節齒桿7克服供油量限制彈性擋塊9的阻力，向右移到起動油量的位置。起動油量多于全負荷油量，旨在加濃混合氣，以利柴油機低溫起動。12/19/2022123(二)RQ型調速器基本工作原理起動：12/17/202254怠速：柴油機起動之后，將調速手柄2置于怠速位置。這時調速手柄通過搖桿3、滑塊5使調速杠桿6仍以其下端的鉸接點17為支點向左擺動，并拉動供油量調節齒桿7左移至怠速油量的位置。怠速時柴油機轉速很低，飛錘11的離心力較小，只能與怠速彈簧相平衡，飛錘處于內彈簧座與安裝飛錘的軸套之間的某一位置。12/19/2022124怠速：12/17/20225512/19/202212512/17/202256若柴油機由于某種原因轉速降低，則飛錘離心力減小，在怠速彈簧的作用下，飛錘移向回轉中心，同時帶動角形杠桿和調速套筒，是調速杠桿下端的鉸接點17以滑塊5為支點向左移動，調速杠桿則推動供油量調節齒桿向右移，增加供油量，使轉速回升。反之亦然。可見，調速器可以保持怠速轉速穩定。調節螺母3用來調接怠速彈簧4的預緊力，以達到調節怠速轉速的目的。12/19/2022126若柴油機由于某種原因轉速降低，則飛錘離心力減小，在怠速彈簧的中速：將調速手柄移至中速位置，供油量調節齒桿處于部分負荷供油位置，柴油機轉速較高，飛錘進一步外移直到飛錘底部與內彈簧座接觸為止。柴油機在中等轉速范圍內工作時，飛錘的離心力不足以克服怠速彈簧和高速彈簧的共同作用力，飛錘始終緊靠在內彈簧座而不能移動，即調速器在中等轉速范圍內不起調節供油量的作用。但此時駕駛員可根據汽車行駛的需要改變調速手柄的位置，使調速杠桿以其下端的鉸接點17為支點轉動，并拉動供油量調節齒桿增加或減少供油量。12/19/2022127中速：12/17/202258最高轉速：將調速手柄至于最高擋塊4上，供油量調節齒桿相應的意志全負荷供油位置，柴油機轉速由中速升高到最高速。此時，飛錘的離心力相應增大，并克服全部調速彈簧的作用力，使飛錘連同內彈簧座一起向外移到一個新的位置。在此位置，飛錘離心力與彈簧作用力達到新的平衡。若柴油機轉速超過規定的最高轉速，則飛錘的離心力便超過調速彈簧的作用力，使供油量調節齒桿向減油方向移動，從而防止了柴油機超速。12/19/2022128最高轉速：12/17/202259停車：將調速手柄置于停車擋塊1上，調速杠桿以其下端的鉸接點為支點向左擺動，并帶動供油量調節齒桿向左移到停油位置，柴油機停車，調速器飛錘在調速彈簧的作用下抵靠在安裝飛錘的軸套上。12/19/2022129停車：12/17/202260第八節柴油機燃油供給系的輔助裝置輸油泵柴油濾清器油水分離器12/19/2022130第八節柴油機燃油供給系的輔助裝置輸油泵12/17/20輸油泵輸