第五章柴油機燃料供給系的構造與維修第一節柴油機燃料供給系的組成圖5-1柴油機燃油供給系統1—濾清器；2—高壓油管；3—噴油器；4—回油管；5—油箱；6—輸油泵；7—調速器；8—低壓油管柴油機燃油供給系統的組成

柴油機燃油供給系統由燃油供給系統、空氣供給系統、混合氣形成系統及廢氣排出系統、燃油供給路線五部分組成。

1.燃油供給系統

柴油機燃油供給系統主要由柴油箱、輸油泵、低壓油管、濾清器、噴油泵、高壓油管、噴油器及回油管等組成，如圖5-1所示。

2.空氣供給系統

柴油機空氣供給系統主要由空氣濾清器、進氣管等組成，有的柴油機供給系統還有增壓器。

3.混合氣形成系統

柴油機的混合氣形成系統即燃燒室。

4.廢氣排出系統

柴油機的廢氣排出系統主要由排氣管及排氣消聲器組成。燃油供給路線

燃油供給路線主要包括以下幾種：

(1)低壓油路：柴油機燃油供給系統的低壓油路從柴油箱到噴油泵入口，油壓一般為0.15～0.3MPa。

(2)高壓油路：柴油機燃油供給系統的高壓油路從噴油泵到噴油器，油壓一般在10MPa以上。

(3)多余的燃油回流：柴油機燃油供給系統的輸油泵供油量比噴油泵的最大噴油量大3～4倍，大量多余的燃油經噴油泵進油室一端的限壓閥和回油管流回輸油泵的進口或直接流回柴油箱。噴油器工作間隙漏泄的極少數柴油也經回油管流回柴油箱。第二節柴油機可燃混合氣的形成于燃燒室可燃混合氣的形成特點

1．柴油機在進氣行程中進入氣缸的是純空氣，在壓縮行程接近終了時，柴油才被噴入氣缸，經一定準備后即自行燃燒，故混合空間小、時間短。

2．柴油機的混合氣在氣缸內形成的空間和時間有限，因而混合氣成分在燃燒室分布很不均勻，空氣過量系數很大。

3．邊噴邊燃燒，使混合氣的成分不斷變化。這樣混合氣濃的地方柴油缺氧而燃燒不完全；混合氣稀的地方空氣不充分，產生大量的NO。造成排放污染。混合氣的形成方法

1）是空間霧化混合方式，

2）是油膜蒸發混合方式，

3）一種是復合式。

混合氣的形成和燃燒

根據氣缸壓力和溫度變化的特點，可將混合氣的形成和燃燒按曲軸的轉角劃分成四個階段：

(1)備燃期

(2)速燃期

(3)緩燃期

(4)后燃期

柴油機的燃燒室

根據混合氣的形成方式及燃燒室的結構特點，柴油機的燃燒室可分為兩大類：直接噴射式燃燒室(ω形、四角形、球形及U形燃燒室等)和分開式燃燒室(預燃室式和渦流式燃燒室)。

1．ω形燃燒室

1)結構特點

該燃燒室由平的汽缸蓋底面和活塞頂內的ω形凹坑及汽缸壁組成，屬于直接噴射燃燒室和空間混合方式，如圖5-3所示。圖5-3ω形燃燒室混合氣的形成特點

(1)主要是依靠多孔(多為4孔)進行噴霧，利用油束和燃燒室的吻合，在空間內形成混合氣。

(2)噴孔直徑小，多在0.25～0.4mm內，噴孔軸線夾角為140°～160°，噴油壓力較高，一般在20MPa左右。

(3)結構緊湊，熱損失小，熱效率高，經濟性好，容易起動。

(4)工作粗暴，燃燒噪聲大。球形油膜燃燒室球形油膜燃燒室的結構特點如下：

(1)球形油膜燃燒室位于活塞頂部中央，其形狀大于半個球，且在與噴油器相對的位置開有缺口與球面相切，燃油從這里沿氣流方向噴在室壁上形成油膜。該結構屬于直接噴射式燃燒室，霧化方式采用油膜蒸發混合方式。

(2)采用強渦流螺旋進氣道。

(3)燃燒室底壁較薄，其背面有來自飛濺和從連桿小頭噴油孔噴出的潤滑油加以冷卻。

(4)采用單孔噴嘴或雙孔噴嘴。

圖5-4球形油膜燃燒室預燃式燃燒室

預燃式燃燒室的結構特點如下：

(1)整個燃燒室分兩部分，預燃室位于汽缸蓋內，為總燃燒室容積的25%～40%，活塞上方為主燃室。

(2)噴油嘴安裝在預燃室的中心線附近，為便于冷起動，噴油嘴上多裝有電熱塞。

(3)預熱室用耐熱鋼單獨制成，裝入汽缸蓋時不和冷卻液直接接觸。

(4)大部分燃料是在主燃燒室中混合燃燒的，屬于空間混合方式。圖5-6A預燃式燃燒室混合氣的形成特點

(1)利用壓縮紊流先進行預燃。

(2)利用強烈的燃燒渦流，促使混合氣完全燃燒。

(3)對噴油的霧化質量要求不高，可采用不易堵塞的大直徑單孔噴嘴，其噴油壓力較低(8～12MPa)，具有適應大轉速范圍和不同著火性能燃料的特點。

(4)運轉平順、燃燒噪聲小，但經濟性較差、熱損較大、起動性能差，必須加裝電熱塞。渦流式燃燒室

渦流式燃燒室的結構特點如下：

(1)整個燃燒室分為兩部分，球型渦流室在汽缸蓋內，活塞上方為主燃燒室。渦流室容積占總燃燒室容積的50%～80%，用一個和數個切向大面積通道將渦流室和主燃燒室連通，此結構屬于空間混合方式。

(2)噴油器和電熱塞安裝在渦流室內。

(3)渦流室下半部分鑲有耐熱鋼制成的鑲塊，該鑲塊和其座孔有一定的隔熱間隙，并用螺釘定位。

(4)活塞頂部多制有導流槽或分流凹坑，使渦流室中的氣流在噴出時形成二次渦流。圖5-6B渦流式燃燒室混合氣的形成特點

(1)利用強烈的定向渦流進行混合和燃燒。

(2)利用二次流動，促使燃氣更完全地燃燒。

(3)對噴油的霧化質量要求不高，可采用不易堵塞的單孔噴嘴，噴油壓力較低

(10～12MPa)，噴油泵壽命較長，對不同著火性能燃料的適應性好。

(4)適用于高速柴油機，轉速可達5000r/min。

(5)工作較平順，但熱損失較大、經濟性較差，須用較高的壓縮比(17～22)，并加裝電熱塞。第三節噴油器的構造與檢修噴油器

噴油器的作用是將高壓柴油噴入汽缸，使一定數量的燃油得到良好的霧化，同時使燃油的噴射按燃燒室類型合理分布。

噴油器工作時應滿足如下要求：①應具有一定的噴射壓力和射程，合適的噴霧錐角和霧化質量；②噴停要迅速，不能發生燃油滴漏；③開始噴油少，中期噴油多，后期噴油少。

噴油器分為開式和閉式兩種類型，車用柴油機多數采用閉式噴油器。閉式噴油器按其結構形式可分為孔式和軸針式兩種基本類型?？资絿娪推?/p>

孔式噴油器的結構如圖5-7所示，它主要由針閥、針閥體、頂桿、調壓彈簧、調壓螺釘、噴油器體等組成。圖5-7孔式噴油器1—回油管螺栓；2—回油管襯墊；3—調壓螺釘護帽；4—調壓螺釘墊圈；5—調壓螺釘；6—壓螺釘墊圈；7—調壓彈簧；8—頂桿；9—噴油器體；10—定位銷；11—針閥；12—針閥體；13—銅制噴油器錐體；14—緊固螺套；15—進油管接頭；16—濾芯；17—進油管接頭襯墊針閥和針閥體是用優質軸承鋼制成的一對不能互換的高精密偶件(一般稱其為噴油嘴或噴油頭)，如圖5-8所示。針閥上部的圓柱面與針閥體相應的內圓柱面為高精度的滑動配合，配合間隙為0.001～0.0025mm。此間隙過大，會泄漏較多的柴油而使油壓下降，噴油滯后，影響噴霧質量，減少供油量；間隙過小，則針閥不能自由滑動。針閥中部的環形錐面位于針閥體的環形油腔中，其作用是承受由油壓產生的軸向推力，以使針閥上升，故此錐面稱為承壓錐面。針閥下端的錐面與針閥體相應的內錐面配合，共同起密封噴油器內腔的作用，稱為密封錐面，用于打開或切斷高壓油與燃燒室的通路。針閥上部有凸肩，當針閥關閉時，凸肩與噴油器體下端面的距離h為針閥最大升程，其大小決定了噴油量的多少，一般h=0.4～0.5mm。圖5-7中，針閥頂部通過頂桿承受調壓彈簧的預壓力，使針閥處于關閉狀態。針閥體與噴油器體的結合處一般有1～2個定位銷用以防止轉動，以免影響正常供油。圖5-8孔式噴油嘴1—針閥；2—針閥體；3—高壓油腔；4—承壓錐面；5—密封錐面；6—噴孔；7—壓力室；8—進油道；A—限位面；h—針閥升程軸針式噴油器

軸針式噴油器的工作原理與孔式的相同，其結構特點是針閥下端的密封錐面以下還延伸出一個軸針，其形狀可以是倒錐形或圓柱形。軸針伸出噴孔外，使噴孔成為圓環狀的狹縫(軸針與孔的徑向間隙為0.05mm)。這樣，噴油時噴注將呈空心的錐狀或柱狀，見圖5-10。噴孔通過斷面與噴注錐角的大小取決于軸針的升程和形狀，因此要求軸針的形狀加工必須精確。圖5-10軸針式噴油器的噴油情況

(a)不噴油；(b)噴油第四節噴油泵的構造與調試噴油泵的作用與類型

噴油泵的主要作用有以下三點：①提高油壓(定壓)，將噴油壓力提高到10～20MPa；②控制噴油時間(定時)，按規定的時間噴油和停止噴油；③控制噴油量(定量)，根據柴油機的工作情況，改變噴油量的多少，以調節柴油機的轉速和功率。

噴油泵在工作時應滿足以下四方面的要求：

(1)按柴油機工作順序供油，而且各缸的供油量應均勻。

(2)各缸的供油提前角要相同。

(3)各缸的供油延續時間要相等。

(4)油壓的建立和供油的停止都必須迅速，以防止滴漏現象的發生。噴油泵的結構形式很多，車用柴油機根據其作用原理的不同大體可分為以下三種類型：①柱塞式噴油泵；②轉子分配式噴油泵；③噴油泵-噴油器一體式，將噴油泵和噴油器結合在一起。柱塞式噴油泵的結構原理

柱塞式噴油泵由分泵、油量調節機構、驅動機構、泵體(殼體)四部分組成。

1.分泵

分泵主要由柱塞偶件(柱塞和柱塞套筒)、出油閥偶件(出油閥和出油閥座)、柱塞彈簧、彈簧座、出油閥彈簧、出油閥壓緊座等零件組成，如圖5-12所示。圖5-12分泵的組成1—出油閥壓緊座；2—減容體；3—出油閥彈簧；4—出油閥；5—密封墊；6—出油閥座；7—密封墊；8—柱塞套筒；9—徑向油孔；10—柱塞；11—柱塞彈簧；12—彈簧座；13—油量調節臂；14—定位螺釘柱塞偶件的結構

柱塞偶件由柱塞和柱塞套筒組成，如圖5-13所示。柱塞為光滑的圓柱體，在其上部銑有螺旋槽或斜槽，并利用直切槽或中心孔(軸向孔和徑向孔)使槽和柱塞上端的泵油室相通。柱塞的下部制有安裝彈簧座的圓柱體和十字凸塊(或壓入調節臂)，以便使柱塞能往復運動并調節供油量。柱塞套筒為光滑的圓柱形長孔，套筒上部開有一個進油和回油用的小孔，或開有兩個徑向孔，其中有兩個進油孔和一個回油孔，它們與殼體上的低壓進油室相通。柱塞套筒裝在殼體座孔內，并用定位螺釘和定位孔來固定，以防止柱塞套筒轉動。柱塞和柱塞套筒是一對精密的偶件，不能互換。柱塞副用耐磨性高的優質合金鋼(軸承鋼)制成，并經過熱處理和時效處理。圖5-13柱塞偶件的結構柱塞式噴油泵的泵油過程

采用柱塞泵的柴油機，其每缸的供油主要靠對應缸分泵的柱塞偶件來提供。柱塞式噴油泵的泵油過程分為進油過程、壓油過程和回油過程三階段，如圖5-14所示。

(1)進油過程：當柱塞從上止點移動至進油孔以下時，燃油在真空吸力及輸油泵的壓力下充滿泵油室。

(2)壓油過程：當柱塞從下止點向上移動到進油孔關閉時，泵油室內的燃油壓力將驟然升高，推開出油閥，將高壓油壓入高壓油管。(3)回油過程：當柱塞上移到螺旋槽線或斜槽上線高出進油孔的下沿時，高壓油通過柱塞上的直槽或中心孔高速流回低壓油室。由于泵油室內的油壓急劇下降，出油閥在彈簧和殘余壓力的作用下迅速回位，油泵停止供油。此時柱塞仍繼續上升，直到上止點為止，完成回油過程。圖5-14柱塞式噴油泵的泵油過程

(a)進油過程；(b)壓油過程；(c)回油過程

圖5-15柱塞的各種行程

(1)柱塞的預備行程h1：柱塞從下止點上升到其上端面將進油孔完全關閉時所移動的距離。

(2)柱塞的減壓帶行程h2：柱塞從預備行程結束到出油閥開啟(減壓帶開始離開閥座的導孔)時所移動的距離叫減壓帶行程。

(3)柱塞的有效行程h3：柱塞從出油閥開啟，到柱塞的螺旋線或斜槽上線打開回油孔時移動的距離叫柱塞的有效行程。

(4)剩余行程h4：柱塞從有效行程結束(開始回油)上升到上止點時移動的距離叫剩余行程。顯然，噴油泵每次泵出的油量取決于有效行程的長短。因此，欲使噴油泵能隨發動機工況的不同而改變供油量，只需改變有效行程。一般由改變柱塞斜槽棱邊與柱塞套筒上油孔的相對位置來實現。將柱塞按圖5-16(a)中箭頭所示的方向轉一個角度，有效行程和供曲量即增加，反之則減少。當柱塞轉到圖5-16(b)所示的位置時，直槽對正回油孔，柱塞根本不可能完全封閉油孔，即有效行程為零，噴油泵處于不泵油的狀態。圖5-16供油量的調節

(a)增大供油量；(b)供油量為零

出油閥偶件的結構與原理

出油閥偶件由出油閥和閥座組成，在出油閥上帶有減壓環帶和切槽，如圖5-17所示。出油閥偶件是精密偶件，采用優質合金鋼制造。其導孔、上下端面及座孔經過精密的加工和研磨，配對以后不能互換。圖5-17出油閥偶件的結構1—出油閥座；2—出油閥；3—減壓環帶；4—切槽出油閥的圓錐部是閥的軸向密封錐面，閥的錐部在導孔中滑動配合起導向作用。出油閥尾部加工有切槽，形成十字形斷面，以便使燃油通過。出油閥中部的圓柱面叫減壓帶，它與密封錐面之間形成了一個減壓容積。閥座的下端面和柱塞套筒的上端面經精密加工而嚴密貼合，并通過壓緊螺帽以規定的扭緊力矩來壓緊。壓緊螺帽與閥座之間裝有一定厚度的銅制高壓密封墊圈，出油閥壓緊螺帽和殼體的上端面之間還裝有低壓密封墊圈。出油閥壓緊螺帽內腔裝有帶槽的減容器，以減小內腔空間的容積，具有加速噴停、限制出油閥最大升程的作用。出油閥上減壓環帶的作用如下：

(1)防止噴油前滴油，提高噴射速度。噴油泵供油時，待油壓高于出油閥彈簧的預緊力和高壓油管內的殘余壓力后，出油閥升起，其密封錐面離開閥座。必須等到出油閥上的減壓環帶完全離開閥座的導向孔時，泵油室的燃油才能進入高壓油管。

(2)防止噴油后滴油，提高關閉速度。停止供油時，出油閥減壓環帶的下沿進入導管，高壓油管與泵室的通路便被切斷。當出油閥完全座落后下降了一段距離h，因而高壓油管的容積得到增大，使油壓迅速地下降1～2MPa，斷油迅速干脆，防止了因油壓的波動和“管縮油漲”而產生噴后滴油。齒桿式油量調節機構

齒桿式油量調節機構由齒桿、齒圈和傳動套筒等組成，如圖5-18所示。齒桿的軸向位置由駕駛員或調速器控制，齒圈通過傳動套筒帶動柱塞套筒與柱塞套筒相對轉動，便可調節供油量。各缸供油均勻性的調整，是通過改變齒圈與傳動套筒圓周方向的相對位置來實現的。圖5-18齒桿式油量調節機構1—柱塞套；2—齒桿；3—可調齒圈；4—傳動套筒；5—柱塞；6—傳動套筒上的切槽驅動機構

噴油泵是由柴油機曲軸前端的正時齒輪通過一組齒輪來驅動的，見圖5-26。噴油泵驅動齒輪和中間齒輪上都刻有正時記號。圖5-26噴油泵的驅動與供油正時有的噴油泵直接利用其前端殼體上的凸緣盤固定在驅動齒輪后面的箱體上，固定螺栓處是弧形槽連接，可利用殼體相對于凸輪軸的轉動來調節供油提前角的大小。

1)分泵驅動機構

分泵驅動機構的主要作用是推動柱塞往復運動，完成進油、壓油、回油過程，保證供油正時。分泵驅動機構主要由凸輪和滾輪體等組成，如圖5-27所示。圖5-27柱塞的驅動示意圖1—柱塞；2—滾輪體；3—凸輪；H—凸輪和柱塞的升程；ab—凸輪的升弧(工作面)；bc—凸輪的降弧凸輪。凸輪的作用是傳送推力使柱塞運動，從而產生高壓油，同時保證各分泵按柴油機的工作順序和一定的規律供油。凸輪軸上的凸輪數目與缸數相同，排列順序與柴油機的工作順序相同。四行程柴油機曲軸每旋轉兩周，噴油泵的凸輪軸即旋轉一周，各分泵都供一次油。相鄰工作兩缸凸輪間的夾角叫做供油間隔角，角度的大小與配氣機構凸輪軸同名凸輪的排列相同，四缸柴油機為90°，六缸柴油機為60°。由于柴油機的工作負荷較大，因此驅動齒輪采用鋼制齒輪。

不少凸輪軸的外形對稱，凸輪在軸上的距離相等且軸兩端的尺寸相同。凸輪的工作段是切線形狀，可快速建立油壓。圖5-28所示為凸輪軸的構造。圖5-28凸輪軸的構造1—密封調整墊；2—錐形滾柱軸承；3—連接錐面；4—油封；5—前端蓋；6—殼體；7—調整墊；8、9、10、11—凸輪；12—輸油泵偏心輪滾輪體。滾輪體的功能是將凸輪的旋轉運動變為自身的直線往復運動，以推動柱塞上行供油；調整各分泵的供油提前角和供油間隔角。

滾輪體有調整墊塊式、調整螺釘式和不可調整式三種類型。

①調整墊塊式滾輪體。調整墊塊式滾輪體的結構如圖5-29所示。帶有滑動配合襯套的滾輪體松套在滾輪軸上，滾輪軸也松套在滾輪架的座孔中，因此有三處可發生相對運動，相對滑動相應降低，減輕了磨損，且磨損比較均勻。

滾輪體的周向定位方式有兩種：一是在滾輪體圓柱面上開軸向孔，用定位螺釘插入槽中防止滾輪體轉動；二是利用加長滾輪軸，使其一端插入殼體導孔一側的滑槽中。

調整墊塊安裝在滾輪架的座孔中，調整墊塊用耐磨材料制成，磨損后可翻轉使用。不同厚度的墊塊，厚度差為0.1mm，相應的凸輪軸轉角為0.5°，反映到曲軸上為1°。②調整螺釘式滾輪體。調整螺釘式滾輪體的結構如圖5-30所示。滾輪架上端裝有工作高度可調節的調整螺釘，擰出調整螺釘，h值增大，供油提前角也隨之增大；擰入螺釘，h值減小，供油提前角也減小。圖5-29調整墊塊式滾輪體1—調整墊塊；2—滾輪體；3—滾輪襯套；

4—滾輪軸；5—滾輪架圖5-30調整螺釘式滾輪體1—滾輪軸；2—滾輪；3—滾輪架；

4—鎖緊螺母；5—調整螺釘第五節調速器的構造與維修調速器的作用

調速器的作用是當負荷改變時，自動地改變供油量的多少，維持發動機的穩定運轉。對在良好的道路上行駛的汽車來說，調速器多用于限制柴油機的最高轉速nmax和保持穩定的最低轉速nmin(怠速)。

(1)限制最高轉速：全負荷時，由于負荷的減小，發動機的轉速將升高。當轉速超過額定轉速nmax時，調速器開始自動減油，使扭矩迅速減小，直到nT(停供轉速)時即停止供油。nmax與nT的差值一般不大于200r/min。保持平穩怠速：由于各種必然原因和偶然原因(水溫、油溫、機溫、內部阻力、氣門和噴嘴因積炭影響而關閉不嚴或短暫停噴等)，會引起起動力的變化，使怠速升高或降低。調速器隨轉速的降低自動加油，扭矩增加；調速器又隨轉速的升高自動減油，扭矩減小，從而使怠速保持穩定。調速器的類型

調速器按作用原理可分為機械離心式調速器(車用柴油機)、真空膜片式調速器(少數小功率柴油機)和復合調速器(機械離心式和真空膜片式合為一體)。

調速器按調節范圍可分為兩速式調速器和全速式調速器。

兩速式調速器：能保持柴油機的平穩怠速，防止“游車”或熄火；又能限制柴油機不超過某一最大轉速，從而防止超速(“飛車”)；中間轉速時，可利用人工來調節供油量。該調速器多用于車用柴油機。全速式調速器：能保持柴油機的最低穩定轉速和限制最大轉速，并能根據負荷的大小保持和調節任一選定轉速的調速器。該調速器多用于工況多變和突變的柴油機，如礦用車、越野車、自卸車等。離心式調速器的結構與原理

1.基本工作原理

(1)柴油機不工作時：如圖5-45所示，操縱臂和供油拉桿位于熄火位置，調速彈簧的預緊力使滑套左移，飛錘收攏，離心力產生的軸向推力FA=0，調速器不工作。圖5-45離心式調速器原理簡圖柴油機工作時：操縱臂和供油拉桿處于某一工作位置，裝在噴油泵凸輪軸后端的飛錘旋轉，飛錘在離心力的作用下向外張開。離心力產生的軸向推力FA和調速彈簧的推力FB在某一轉速下相平衡，使調速器和噴油泵保持在相應位置處工作。

當柴油機轉速變化時，調速器轉速變化，飛錘離心力及其推力FA也發生變化，從而FA和FB失去平衡，滑套產生位移，調速杠桿移動，供油量變化，柴油機的扭矩Me上升或下降，與變化了的發動機負荷MQ重新平衡，穩定到接近原來的轉速的位置。①當Me?=?MQ時：柴油機處于平衡狀態，運轉穩定，FA?=?FB，滑套不動，調速器處于平衡狀態，維持供油量。

②?Me＜MQ時：柴油機失去平衡，轉速降低，FA＜FB，滑套左移，調速器失去平衡，自動加油以獲得新的平衡。

③?Me＞MQ時：轉速升高，FA＞FB，滑套右移，自動減油以獲得新的平衡。離心調速器的結構形式

離心調速器主要由離心元件(飛塊)、調速彈簧(壓簧、拉簧、扭簧)、傳動定位和調整機構(桿式、板式和杠桿之類)三大部分組成。

1)飛塊和浮動杠桿的結構

如圖5-47所示，飛塊和浮動杠桿的結構特點如下：

(1)離心元件是兩個飛塊，內裝壓縮式調速彈簧；外彈簧在怠速時起作用，高速時內、外彈簧都起作用。

(2)浮動式調速杠桿的杠桿比可變。

(3)操縱臂直接操縱調速杠桿。圖5-47大飛塊和浮動杠桿結構兩速式調速器的結構與原理

圖5-50所示為YC1110Q型和YC6105QC型柴油機用RAD型兩速調速器的結構示意圖。圖7-50RAD型兩速調速器的結構示意圖

1.起動加濃

如圖5-50所示，發動機靜止時，兩個飛塊在起動彈簧的作用下處于向心極限位置。起動前，應將控制杠桿推至全負荷供油位置Ⅰ。此時，支持杠桿繞D點逆時針方向轉動，浮動杠桿繞B點逆時針方向轉動，因此供油拉桿向增加供油的方向(圖中向左)移動，起動彈簧的作用就在于對浮動杠桿施加一個向左的拉力，使其繞C點作逆時針方向的偏轉，同時帶動B點(銷軸)和A點(套筒)進—步向左移動，直到飛塊到達向心極限位置為止，從而保證供油齒桿越過全負荷進入最大供油量位置(即起動加濃位置)。怠速穩定

如圖5-51所示，發動機起動后將控制杠桿拉到怠速位置Ⅱ。此時，飛塊的離心力使滑套右移而壓縮怠速彈簧，當飛塊離心力與怠速彈簧和起動彈簧的合力平衡時，供油齒桿便保持在某一位置，柴油機就在相應的某一轉速下穩定地工作。當阻力增大使柴油機轉速降低時，則飛塊離心力隨之減小，滑套便在怠速彈簧和起動彈簧的共同作用下左移，從而使導動杠桿向左偏移，帶動B點左移，同時浮動杠桿繞C點逆時針轉動，推動供油齒桿左移，增加供油量，使柴油機轉速回升。相反，若發動機阻力下降使轉速升高，則飛塊的離心力增加，滑套右移，通過導動杠桿、浮動杠桿驅動供油齒桿右移，使供油量減小，柴油機的轉速下降。此時，調整怠速彈簧的預壓力就可改變怠速的穩定轉速。

圖5-51兩速調速器怠速調節示意圖

正常工作的供油調節

如圖5-52所示，當柴油機超過怠速轉速時，怠速彈簧完全被壓入拉力杠桿內，滑套直接與拉力杠桿接觸。由于拉力杠桿被很強的調速彈簧拉住，在轉速低于最大工作轉速(標定轉速)的條件下，飛塊的離心力不足以推動拉力杠桿，因此支點B就不會移動。只有改變控制杠桿的位置才可使供油齒桿左右移動，從而增加或減少供油量。由此可見，在全部中間轉速范圍內，供油量的調節是由駕駛員控制的，調速器不起作用。

如圖7-52所示，例如將控制杠桿從怠速位置Ⅱ推到部分負荷位置Ⅲ時，支持杠桿繞D點轉動，同進浮動杠桿繞B點逆時針轉動，使供油拉桿左移，從而增加了供油量。

圖5-52兩速調速器在正常轉速范圍內工作示意圖

限制最高轉速

如圖5-53所示，不管柴油機是在部分負荷還是全負荷下工作，只要外界負荷的變化引起柴油機轉速超過規定的最大轉速時，飛塊的離心力就能克服調速彈簧的拉力，推動滑套和拉力杠桿右移，使支點B移到B′點，同時D移到D′點，C移到C′點，結果使供油齒桿向右移動，供油量減少，從而保證柴油機的轉速不會超過規定值。

利用調速螺栓改變調速彈簧的預緊力可調節柴油機的最高轉速。

圖5-53兩速調速器限制高速的工作示意圖第六節噴油器提前角調節裝置于供油正時的調整供油提前角調節裝置

供油提前角調節的必要性。供油提前角過大時，燃油是在汽缸內空氣溫度較低的情況下噴入，混合氣形成條件差，燃燒前集油過多，會引起柴油機工作粗暴、怠速不穩和起動困難；供油提前角過小時，將使燃料后燃期過長，燃燒的最高溫度和壓力下降，造成燃燒不完全和功率下降，甚至排氣冒黑煙，柴油機過熱，導致動力性和經濟性降低。

最佳的供油提前角不是一個常數，應隨柴油機負荷(供油量)和轉速的變化，即隨轉速的增高而加大。噴油泵供油時刻可以用供油起始角來表示，供油起始角指第第一缸分泵柱塞開始供油時，相應凸輪的中心線與滾輪體中心線的夾角。噴油泵的供油起始角與柴油機的供油提前角的含義不同，一個是凸輪軸的轉角，一個是曲軸的轉角。若柱塞下端、墊塊、滾輪和凸輪出現磨損，則滾輪體的工作高度變小，供油提前角減小，供油起始角減小，凸輪與滾輪的接觸點(供油始點)上移，噴油始點壓力、噴油持續時間長短、每一循環的供油量將發生變化，因此必須定期地對供油提前角進行檢查和調整。

對供油提前角的進行調整時，可以對單個分泵進行調整，使分泵的供油提前角一致、供油間隔角度相等；也可以對整個噴油泵進行統一調整，達到柴油機規定的供油提前角的要求。對單個分泵進行調整時，只需要調整滾輪體的高度即可；對整個噴油泵進行統一調整時，可通過聯軸器或轉動噴油泵的殼體來進行。但柴油機的轉速變化范圍較大，還必須使供油提前角在初始角的基礎上隨轉速而變化，因此車用柴油機多裝有供油提前角自動調節器。供油提前角自動調節器。供油提前角自動調節器裝于噴油泵凸輪軸的前端，用聯軸器來驅動。如圖7-33所示，供油提前角自動調節器由主動件、從動件和離心件三部分組成，其中主動盤為主動件，在主動盤上固定有彈簧座，從動盤為從動件，離心件包括飛塊、飛塊銷釘和滾輪等。

當柴油機轉速達到設定值時，兩個飛塊在離心力的作用下繞其軸銷向外甩開，滾輪迫使從動盤帶動凸輪軸沿箭頭方向轉動一個角度Δθ，直到彈簧的張力與飛塊的離心力平衡為止，這時主動盤便又與從動盤同步旋轉。此時，供油提前角等于初始角加上Δθ。圖5-33供油提前角自動調節器的工作原理1—主動盤；2—從動盤；3—滾輪；4—飛塊銷釘；5—從動盤臂；6—彈簧座；7—凸塊；8—飛塊當柴油機轉速再次升高時，飛塊進一步張開，從動盤相對于主動盤又沿旋轉方向向前轉動一個角度，這樣，隨著轉速的升高，提前角不斷增大，直到最大轉速。

當柴油機轉速降低時，飛塊收攏，從動盤便在彈簧力的作用下相對于主動盤后退一個角度，供油提前角便相應減小。第七節柴油機燃料供給自輔助裝置的構造與檢修柴油濾清器

柴油濾清器的作用是濾去柴油中的雜質、水分和石蠟，以減小各精密偶件的磨損，保證噴霧質量。

柴油濾清器多為過濾式，濾芯由綢布、毛氈、金屬絲及紙制成。

從結構上講，柴油濾清器蓋上有放氣螺釘。擰開螺釘，抽動手動輸油泵，可以排除濾清器和低壓油路內的空氣。有的濾清器蓋上裝有限壓閥，濾清器外殼底部多設有放污螺塞，以便定期排除雜質和水分。輸油泵

柴油機輸油泵的作用是使柴油產生一定的壓力，用以克服濾清器及管路的阻力，保證連續不斷地向噴油泵輸送足夠的柴油。

柴油機輸油泵多采用活塞式，輸出壓力為0.15～0.3MPa，輸出量為柴油機全負荷油耗量的3～4倍。

輸油泵由泵體、活塞、進油閥、出油閥及手油泵等組成，如圖5-60所示。它裝在噴油泵體上，由噴油泵凸輪軸上的偏心輪驅動。輸油泵的工作情況如下。準備壓油過程

如圖5-60所示，噴油泵凸輪軸旋轉時，偏心輪推動滾輪、推桿和活塞向外運動，泵腔Ⅰ因容積減小而油壓升高，關閉進油閥并壓開出油閥，柴油便由泵腔Ⅰ通過出油閥流向泵腔Ⅱ。圖5-60活塞式輸油泵2.吸油和壓油行程

當偏心輪的凸起部分轉離滾輪時，活塞在彈簧的作用下向內移動，泵室Ⅱ的油壓增大，出油閥被關閉，柴油經油道流向濾油器。此時，泵腔Ⅰ的容積變大，壓力下降，進油閥被吸開，柴油經進油口和進油閥流入泵腔Ⅰ。

3.輸油量的自動調節

當活塞的行程等于偏心輪的偏心距時，輸油量最大。當噴油泵需要的油量減少時，泵腔Ⅱ的油壓將隨之增高，推桿與活塞之間產生了空行程，即活塞的有效行程被減小，輸出的油量即減少。手油泵泵油

用手油泵泵油時，利用活塞在泵體內抽動，形成一定的真空，從而進油閥被吸開，柴油被吸入泵體，然后再壓入泵室Ⅰ，并推開出油閥而輸出。停止使用手油泵后，應將手柄擰緊在手泵體上，以防空氣滲入油路，影響輸油泵的工作。渦輪增壓器的結構及工作原理

渦輪增壓系統的作用是利用發動機排放的廢氣能量對進氣增壓，從而提高充氣效率，增大發動機的功率。利用廢氣渦輪增壓，可以在不增大發動機體積的情況下增大發動機的最大功率，同時使油耗降低、排污減小。

渦輪增壓器主要由殼體、廢氣渦輪、壓縮器及輪軸組成。殼體的兩側各有一個獨立的空間，一端是渦輪室，上有排氣進口和排氣出口；中間裝有渦輪；另一端為壓縮器，上有空氣進口，中間裝有葉輪。輪軸通過軸承支撐在殼體的中間。

渦輪增壓器材工作原理如圖5-61所示。廢氣渦輪和壓縮器葉輪共同裝在輪軸上。具有一定壓力、流速的廢氣從渦輪邊緣的排氣進口進入，經過導流柵沖擊渦輪的葉片，使渦輪高速旋轉，通過輪軸帶動壓縮機葉輪一同旋轉，將空氣壓縮，再經過中冷器冷卻后送入發動機汽缸。圖5-61渦輪增壓器工作原理渦輪增壓器上還裝有排氣減壓閥，防止增壓壓力太高。如果增壓壓力達到一定值，減壓驅動器就打開排氣減壓閥，使一部分排氣繞過渦輪直接從出口排出，降低了渦輪轉速從而降低增壓壓力。

由于渦輪增壓器軸轉動的速度非常高，因而對它的潤滑、冷卻就非常重要。增壓器采用壓力潤滑，中間有進、出油口與發動機主油道相通。渦輪增壓器故障的主要原因之一就是缺油，因而必須保持適量的潤滑油。有些渦輪增壓器部件是用水冷卻的，冷卻液通過發動機缸體流入輪殼的中心，然后返回缸體。第九節柴油發動機燃料供給系常見故障與排除發動機起動困難

1)現象

汽車起動時，發動機聽不到爆發聲音并且無起動跡象，排氣管無煙排出。原因

(1)屬于低壓油路方面的原因如下：

①油箱內無油或供油不足。

②油箱開關未打開或油箱蓋空氣孔堵塞。

③油箱至噴油泵之間的油路堵塞。

④油箱至輸油泵之間的管路中有漏氣部位，油路中進入空氣。

⑤柴油機濾清器或輸油泵濾網堵塞。

⑥低壓油路中溢流閥不密封，使低壓油路中不能保持有一定值的油壓。

⑦輸油泵油閥粘滯、密封不嚴、彈簧折斷。

⑧輸油泵活塞咬死或活塞彈簧折斷，使輸油泵的機械泵油部分失去泵油作用。屬于高壓油路方面的原因如下：

①噴油泵柱塞偶件磨損過大，造成機油內泄漏增大，使供油量達不到起動時的需要。

②噴油泵油量調節機構卡滯，使柱塞不能轉動或轉動量過小。

③出油閥密封不良或粘滯，造成不供油或供油不足。

④噴油器針閥由于積炭或燒結而不能開啟。

⑤噴油器針閥開啟壓力調整過高。

⑥噴油器噴孔堵塞。

⑦高壓油管中有空氣或其接頭松動。其他方面的原因如下：

①低溫起動預熱裝置失效，發動機汽缸內的溫度過低。

②空氣濾清器堵塞，排氣管排氣不暢。

③供油時間過早或過遲。

④噴油霧化不良。

⑤汽缸壓縮壓力過低，壓縮終止時的溫度和壓力達不到使柴油自燃的溫度。故障診斷與排除方法

發動機起動時無著車跡象，排氣管不排煙，說明柴油沒有進入汽缸，重點檢查供給系統的堵塞、漏氣和某些零部件的損壞與否。首先應確定故障部位出在低壓油路還是高壓

油路。

將噴油泵放氣螺釘松開，扳動手油泵，觀察放氣螺釘處是否流油，若不流油或流出泡沫狀柴油，而且長時間扳動手油泵也排不盡，則表明低壓油路有故障；如果流油正常，則說明故障出在高壓油路。低壓油路的故障診斷。松開噴油泵放氣螺釘，扳動手油泵，若放氣螺釘處無油流出，則說明油箱中無油或油路堵塞。此時，首先檢查油箱中的存油是否足夠、油箱開關是否打開、油箱蓋空氣孔是否堵塞。若上述部件工作良好，則可扳動手油泵進一步試驗。若拉出手油泵拉鈕時，明顯感到有吸力，松手后又自行回位，則說明油箱至輸油泵的油路堵塞；若拉出手油泵拉鈕時感覺正常，但壓下去比較費力，則說明輸油泵至噴油泵的油路堵塞，可檢查柴油濾清器是否堵塞；若上下拉動手油泵拉鈕時，均無正常的泵油阻力，則說明手油泵失效，應檢查手油泵進/出油閥是否關閉不嚴等。在寒冷地區及嚴寒季節，柴油牌號選用不當或油中有水，也容易造成凝結或結冰而堵塞油管。松開噴油泵放氣螺釘，扳動手油泵，若放氣螺釘處流出泡沫狀柴油，而且長時間扳動手油泵也是如此，則說明油箱至輸油泵之間的管路漏氣，供油系統中滲進空氣發生了氣阻。此時，首先檢查油管有無破裂，如果無破損，則應檢查輸油泵與油箱一端油管的接頭是否松動或油箱內的出油管從上部是否斷裂等。若放氣螺釘處流出的柴油中夾有水珠，則說明油中有水，應將濾清器與油箱的放污螺塞旋出，排凈沉淀物和積盤的水。

低壓油路的故障診斷流程如圖5-92所示。圖5-92低壓油路的故障診斷流程高壓油路故障診斷。松開噴油泵放氣螺釘，扳動手油泵，放氣螺釘處出油正常，但各缸噴油器無油噴出，由此可推斷故障出自高壓油路。

診斷高壓油路故障時，應首先確定故障出自噴油泵還是噴油器?？稍诎l動機轉動時，用手觸試各缸高壓油管，若感到有噴油“脈動”，則說明故障不在噴油泵而在噴油器；若無“脈動”或“脈動”較弱，則說明故障在噴油泵。噴油泵的故障檢查。接通起動機，查看噴油泵輸入軸是否轉動、聯軸節是否連接可靠，否則應檢查聯軸節有無斷裂、半圓鍵是否完好，同時檢查供油正時是否準確。

拆開噴油泵側蓋，檢查供油調節拉桿是否總處于不供油位置，若總處于不供油位置，則應檢查踏板拉桿、供油拉桿或調速器的卡滯故障。

檢查供油調節機構是否工作不良。踩下加速踏板，觀察柱塞是否轉動，若不轉動則檢查調節叉或扇形小齒輪的固定螺釘是否松動，調節臂有無從中脫出或柱塞與柱塞套筒是否粘住。

檢查噴油泵出油閥是否密封不嚴。拆下高壓油管，用手油泵泵油，若出油閥溢油，則說明出油閥密封不良。噴油器的檢查。噴油器可在專用噴油器試驗器上進行試驗。將噴油器從缸蓋上拆下，接上高壓油管，然后起動發動機，觀察其噴油情況。若霧化良好又不滴油，則說明無故障；若霧化不良，則應解體檢查噴油器針閥是否卡滯、彈簧彈力是否正常、噴孔是否堵塞等。

高壓油路的故障診斷流程如圖5-93所示。圖5-93高壓油路的故障診斷流程發動機動力不足

常見的發動機動力不足表現為：發動機運轉均勻。無高速，排氣管排氣量過少；發動機運轉不均勻，排氣管排煙不正常等。

1)現象

汽車行駛的動力不足，加速不靈敏，踩下加速踏板后，轉速不能提高到規定值，且排氣管排氣量過少。原因

(1)加速踏板的拉桿行程不能保證供給最大供油量。

(2)調速器調整不當或調速彈簧過軟、折斷，使噴油泵不能保證最大供油量。

(3)噴油泵油量調節拉桿(或齒條)達不到最大供油位置。

(4)噴油泵出油閥密封不良。

(5)噴油泵柱塞磨損過大、粘滯或彈簧折斷。

(6)輸油泵工作不良致使供油不足。

(7)低壓油路堵塞致使供油不足。

(8)油箱至輸油泵的管路漏氣，使油路中進入空氣等。

(9)噴油器噴油不正常。

(10)柴油牌號不當。

(11)空氣濾清器、排氣管消聲器堵塞。故障診斷與排除方法

由故障現象可以斷定，達不到額定供油量是引起發動機動力不足的原因。診斷與排除方法如下：

(1)首先檢查加速踏板的行程。將加速踏板踩到底，然后用手扳動噴油泵的油量調節臂，若還能向加油方向推動，則說明加速踏板拉桿不能使噴油泵達到最大供油量，應予以調整。

(2)檢查并調整調速器高速限位螺釘和最大供油量限制螺釘，將上述調整螺釘向增加供油量方向旋進，直到急加速時排氣管冒黑煙為止。

(3)檢查燃油系統是否吸入了空氣，若已吸入了空氣，則應檢查各油管接頭是否松動，然后將油路中的空氣排除。(4)檢查燃油濾清器是否堵塞、油箱通氣是否堵塞、輸油泵濾網有無堵塞等。

(5)檢查噴油泵的出油閥是否密封不良。

(6)用斷油比較法檢查噴油器的噴油情況，斷油后，若發現柴油機的轉速不變化，則將此噴油器拆下并測試調整。

(7)若以上各點均沒有不良情況，則需用試驗臺來檢查噴油泵和調速器的工作情況。

故障診斷流程如圖5-95所示。圖5-95發動機動力不足的故障流程柴油機工作粗暴

1.現象

柴油機工作粗暴時的現象如下：

(1)發動機發出有節奏的(清脆的)金屬敲擊聲，急加速時響聲更大，且排氣管冒黑煙。

(2)汽缸內發出低沉、不清晰的敲擊聲。

(3)敲擊聲沒有節奏并排有黑煙。原因

造成柴油機工作粗暴的原因如下：

(1)噴油時間過早或過遲。

(2)噴油霧化不良。

(3)進氣通道堵塞或空氣濾清器堵塞造成進氣不足。

(4)各缸噴油不均，個別缸的供油量過大。

(5)噴油器滴油，相對噴油量增加。

(6)選用的柴油牌號不當。

(7)發動機溫度過低。故障診斷與排除方法

故障診斷與排除方法如下：

如果響聲均勻，說明各缸的工作情況相似。其故障原因與噴油正時、進氣情況和柴油性能等方面有關。

急加速試驗時，若響聲尖銳，排氣管冒黑煙，通常是因為噴油時間過早，應予以調遲。若加速困難，聲調低沉，有發悶的感覺，且排氣管冒白煙，是因為噴油時間過遲，應予以調早。

若調整噴油正時的效果不明顯，則應檢查空氣濾清器是否堵塞、進氣通道是否暢通。若柴油機充氣不足，將導致燃燒不完全，延長著火落后期，并產生強烈的著火敲擊聲。

若進氣通管暢通，仍有響聲，便應考慮柴油牌號選擇是否適當。如果響聲不均勻，說明各缸工作情況不一致，可用單缸斷油的方法找出工作不良的汽缸。若懷疑某個噴油器工作不良，可用標準的噴油器或與其他缸調用噴油器，若這時聲響消失(或轉移它缸)，則表明故障就在噴油器。若懷疑本缸供油量過大，可用減油法進行試驗，減油之后響聲和排煙應消失。若減油之后故障減弱并不消失，只有斷油后才完全消失，則說明故障原因在于噴油時間過早。鑒別供油量的大小，還可在發動機工作時，用手觸試各缸排氣管的溫度，溫度高的汽缸供油量就大，反之供油量就少。

柴油機工作粗暴的故障診斷流程如圖5-96所示。圖5-96柴油機工作粗暴的故障診斷流程發動機運轉不穩

1)現象