第五章柴油機(jī)供給系主要內(nèi)容：柴油機(jī)供給系的組成及功用柴油的使用特性

柴油機(jī)混合氣的形成及燃燒柴油機(jī)燃燒室噴油器的結(jié)構(gòu)與工作原理知識(shí)點(diǎn)：柴油機(jī)供給系的組成及功用柴油的使用特性

柴油機(jī)混合氣的形成及燃燒柴油機(jī)燃燒室噴油器的結(jié)構(gòu)第一節(jié)柴油機(jī)供給系的組成及燃料柴油機(jī)工作原理與汽油機(jī)不同,采用高壓噴射方法。在壓縮行程接近結(jié)束時(shí)，將柴油噴入氣缸，直接在氣缸內(nèi)部形成混合氣，借缸內(nèi)空氣的高溫自行發(fā)火燃燒。因此，柴油機(jī)供給系組成、構(gòu)造與汽油機(jī)有很大區(qū)別。柴油機(jī)供給系(SupplymentSystem)擔(dān)負(fù)柴油供給和空氣供給以及可燃混合氣的形成、燃燒和廢氣的排出的任務(wù)。

1.組成燃油供給裝置：柴油箱(dieseltank)、輸油泵(fuelsupplypump)、柴油濾清器(dieselfilter)、噴油泵(fuelinjectionpump)、噴油器(injector)等?？諝夤┙o裝置：空氣濾清器(aircleaner)、進(jìn)氣管(intakepipe)?；旌蠚庑纬裳b置：燃燒室(combustionchamber)。廢氣排出裝置：排氣管(exhaustpipe)、排氣消聲器(muffler)2．柴油

柴油是在200～350k的溫度范圍內(nèi)，從石油中提煉出的碳?xì)浠衔?，含?7%，氫12.6%和氧0.4%。（絕對(duì)零度273.15K）柴油機(jī)的使用性能指標(biāo):發(fā)火性——指燃油的自燃能力，16烷值越高，發(fā)火性越好。蒸發(fā)性——由燃油的蒸餾實(shí)驗(yàn)進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)定。粘度——決定燃油的流動(dòng)性，粘度越小，流動(dòng)性越好。凝點(diǎn)——指柴油冷卻到開始失去流動(dòng)性的溫度。柴油按凝點(diǎn)分為10，0，-10，-20，-35五個(gè)牌號(hào)，其凝點(diǎn)分別不高于10℃，0℃，-10℃,-20℃,-35℃。其代號(hào)分別為RCZ-10，RC-0，RC-10，RC-20，RC-35，"R"和"C"是"燃"和"柴"字的漢語拼音字頭，凝點(diǎn)在0℃以上的則在"-"前加上"Z"字，選用時(shí)，號(hào)數(shù)應(yīng)比實(shí)際氣溫低5～10℃。

第二節(jié)可燃混合氣的形成、燃燒及燃燒室1．可燃混合氣的形成與燃燒

(1)柴油機(jī)混合氣的形成柴油機(jī)在進(jìn)氣行程中進(jìn)入氣缸的是純空氣，在壓縮行程接近終了時(shí)，由噴油器將已加壓的柴油以霧化的形式噴入燃燒室，經(jīng)過極短的物理和化學(xué)準(zhǔn)備過程與進(jìn)入氣缸的空氣混合形成可燃混合氣(2)改進(jìn)混合氣形成條件的措施選用十六烷值較高、發(fā)火性較好的柴油，以使可燃混合氣迅速燃燒。采用較高的壓縮比，以提高氣缸內(nèi)的溫度，使柴油盡快揮發(fā)。提高噴油壓力，一般在10MPa以上，以利于柴油霧化。采用各式促進(jìn)氣體運(yùn)動(dòng)的燃燒室和進(jìn)氣道，以保證柴油與空氣的均勻混合。采用較大過量空氣系數(shù)(1.3～1.5)的可燃混合氣，以使柴油完全燃燒。采用適當(dāng)?shù)膰娪吞崆敖?。柴油機(jī)混合氣的燃燒過程

(3)柴油機(jī)混合氣的燃燒過程①備燃期（AB）：是指由噴油始點(diǎn)到燃燒始點(diǎn)之間的曲軸轉(zhuǎn)角。在此期間，噴入氣缸的霧狀柴油從氣缸內(nèi)的高溫空氣吸收熱量，逐漸蒸發(fā)、擴(kuò)散，與空氣混合，并進(jìn)行燃燒前的化學(xué)準(zhǔn)備。備燃期不宜過長，否則會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)工作粗暴。②速燃期（BC）：是指從燃燒始點(diǎn)到氣缸內(nèi)的最大壓力點(diǎn)之間的曲軸轉(zhuǎn)角。從燃燒始點(diǎn)開始，火焰自火源迅速向各處傳播，使燃燒速度迅速增加，急劇放熱，導(dǎo)致燃燒室中溫度和壓力迅速上升，直至壓力最大點(diǎn)為止。在此期間，早已噴入或燃燒開始后陸續(xù)噴入的柴油在已燃?xì)怏w的高溫作用下，迅速蒸發(fā)、混合和燃燒。③緩燃期（CD）：是從最高壓力點(diǎn)起到最高溫度點(diǎn)止的曲軸轉(zhuǎn)角。在此階段，開始燃燒很快，但由于氧氣減少，廢氣增多，燃燒條件不利，故燃燒越來越慢，但燃?xì)鉁囟葏s能繼續(xù)升高到1973～2273K。緩燃期內(nèi)，通常噴油已結(jié)束。④后燃期（DE）：從最高溫度點(diǎn)起，燃燒在逐漸惡化的條件下于膨脹行程中緩慢進(jìn)行直到停止。在此期間，壓力和溫度均降低。2．改善燃燒性性能的途徑進(jìn)氣系統(tǒng)、燃燃油系統(tǒng)、燃燃燒室、燃料料根據(jù)可燃混合合氣的形成與與燃燒過程得得知柴油機(jī)要要求：備燃期期要短，速燃燃期壓力升高高要快才能使使動(dòng)力性、經(jīng)經(jīng)濟(jì)性好、工工作柔和、不不冒煙。因?yàn)椴裼蛽]發(fā)發(fā)性差，混合合時(shí)間短，要要求混合均勻勻，燃燒完全全就必須要求求噴射壓力高高，霧化好，，噴射質(zhì)量要要滿足燃燒室室形狀的要求求。3．燃燒室（1）定義：當(dāng)活塞到達(dá)上上止點(diǎn)時(shí)，氣氣缸蓋和活塞塞頂組成的密密閉空間稱為為燃燒室。（2）分類：分統(tǒng)一式燃燒燒室和分隔式式燃燒室兩大大類。統(tǒng)一式燃燒室室由凹頂活塞頂頂部與氣缸蓋蓋底部所包圍圍的單一內(nèi)腔腔，幾乎全部部容積都在活活塞頂面上。。燃油自噴油油器直接噴射射到燃燒室中中，借噴出油油注的形狀和和燃燒室形狀狀的匹配，以以及燃燒室內(nèi)內(nèi)空氣渦流運(yùn)運(yùn)動(dòng)，迅速形形成混合氣。。所以又叫做做直接噴射式式燃燒室。燃燒室類型

ω型球型四角型

U型剖面形狀縱剖面ω型縱剖面大半圓形縱剖面近似ω型縱剖面U形混合氣形成空間霧化混合油膜蒸發(fā)混合空間霧化混合復(fù)合式噴油器類型孔式（壓力高、多孔）孔式（少孔）孔式（多孔）孔式進(jìn)氣道類型切向進(jìn)氣道螺旋進(jìn)氣道螺旋進(jìn)氣道扭切進(jìn)氣道優(yōu)點(diǎn)起動(dòng)性能好、經(jīng)濟(jì)性好，形狀簡單易加工，結(jié)構(gòu)緊湊工作平穩(wěn)、柔和，燃燒徹底較高的經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性控制了NOx的生成起動(dòng)性、動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性好適應(yīng)對(duì)象中小型高速柴油機(jī)應(yīng)用不廣高速柴油機(jī)應(yīng)用較廣缺點(diǎn)工作粗暴，孔易堵起動(dòng)性差，工況適應(yīng)性差統(tǒng)一式燃燒室室構(gòu)造：缸蓋底面是平平的，活塞頂頂部下凹（ω型、球型、四角型、U型）燃燒室：分隔式燃燒室室分為兩個(gè)部分分，主燃燒室室位于活塞頂頂，而副燃燒燒室位于缸蓋蓋上，主副燃燃燒室通過通通道相同，噴噴油嘴位于副副燃燒室內(nèi)常見型式有渦渦流室燃燒室室和預(yù)燃室燃燃燒室兩種。。（1）渦流燃燒室室主副燃燒室之之間通過狹窄窄的切向通道道相通，空氣氣被擠入渦流流室形成強(qiáng)烈烈有規(guī)則渦流流運(yùn)動(dòng)，大部部分柴油在渦渦流室內(nèi)燃燒燒，形成二次次渦流混合燃燃燒。（2）預(yù)燃燃燒室室空氣被擠入預(yù)預(yù)燃室產(chǎn)生無無規(guī)則紊流，，小部分柴油油在預(yù)燃室內(nèi)內(nèi)燃燒，產(chǎn)生生二次紊流混混合完全燃燒燒。渦流室式預(yù)燃室式組成副燃燒室體積大，50～80％上半部直接鑄出，下半部耐熱鋼做成，鑲?cè)霘飧赘比紵诣側(cè)霘飧咨w，體積占25～45％混合氣形成空間霧化混合空間霧化混合渦流運(yùn)動(dòng)副室中強(qiáng)烈的渦流運(yùn)動(dòng)副室中無規(guī)則的紊流運(yùn)動(dòng)噴油器類型軸針式噴油器軸針式噴油器燃燒特點(diǎn)大部分在副室中燃燒，燃燒完全大部分在主室中燃燒，燃燒完全優(yōu)點(diǎn)工作柔和，高速適應(yīng)性好，噪聲小，排污少同前缺點(diǎn)起動(dòng)性差，經(jīng)濟(jì)性差，熱效率地同前（a）渦流燃燒室室（（b）預(yù)燃燃燒室室第三節(jié)節(jié)噴噴油器器1．功用用、要要求與與型式式功用：：噴油油器（（injector）將噴噴油泵泵供給給的高高壓柴柴油，，以一一定的的壓力力，呈呈霧狀狀噴入入燃燒燒室。。要求：：①霧霧化均均勻②具有有一定定的噴噴射壓壓力和和射程程，及及合適適的噴噴注錐錐角③斷油油迅速速、無無滴漏漏現(xiàn)象象型式：：目前前采用用的噴噴油器器都是是閉式式噴油油器，，有孔孔式噴噴油器器和軸軸針式式噴油油器兩兩種。。1.噴油器器體2.調(diào)壓螺螺釘3.調(diào)壓彈彈簧4.回油管管螺栓栓5.進(jìn)油管管接頭頭6.濾芯7.頂桿8.針閥9.針閥體體2．孔式式噴油油器（1）結(jié)構(gòu)構(gòu)1）適用用：統(tǒng)一式式燃燒燒室2）結(jié)構(gòu)構(gòu)針閥偶偶件針閥上上部的的圓柱柱表面面通針針閥體體的相相應(yīng)內(nèi)內(nèi)圓柱柱面作作高精精度的的滑動(dòng)動(dòng)配合合，配配合間間隙為為0.001～0.004mm。此間間隙過過大則則乍能能發(fā)生生漏油油而使使油壓壓下降降，影影響噴噴霧質(zhì)質(zhì)量；；間隙隙過小小時(shí)針針閥將將不能能自由由滑動(dòng)動(dòng)。針閥偶偶件的的配合合面通通常是是經(jīng)過過精磨磨后再再相互互研磨磨而保保證其其配合合精度度的。。所以以選配配和研研磨好好的一一副針針閥偶偶件是是不能能互換換的，，這點(diǎn)點(diǎn)在維維修過過程中中應(yīng)特特別注注意。。（2）工作作原理理來自噴噴油泵泵的高高壓柴柴油通通過高高壓油油管送送到噴噴油器器，經(jīng)經(jīng)進(jìn)油油管接接頭、、噴油油器濾濾芯以以及噴噴油器器體和和針閥閥體內(nèi)內(nèi)的油油道進(jìn)進(jìn)入噴噴油嘴嘴內(nèi)的的壓力力室。。油壓壓作用用在針針閥的的承壓壓錐面面上，，產(chǎn)生生向上上的推推力。。當(dāng)此此推力力超過過調(diào)壓壓彈簧簧的預(yù)預(yù)緊力力時(shí)，，針閥閥升起起并將將噴孔孔打開開，高高壓柴柴油經(jīng)經(jīng)噴孔孔噴人人燃燒燒室。。當(dāng)噴油油泵停停止供供油時(shí)時(shí)，噴噴油嘴嘴壓力力室內(nèi)內(nèi)的油油壓迅迅速下下降，，針閥閥在調(diào)調(diào)壓彈彈簧的的作用用下瞬瞬即落落座，，將噴噴孔關(guān)關(guān)閉，，終止止噴油油。在噴油油器工工作時(shí)時(shí)間，，會(huì)有有少量量柴油油從針針閥與與針閥閥體的的配合合表面面之間間的間間隙漏漏出。。這部部分柴柴油對(duì)對(duì)針閥閥起潤潤滑作作用，，并沿沿頂桿桿周圍圍的空空隙上上升，，通過過回油油管螺螺栓上上的孔孔進(jìn)入入回油油管，，流回回油箱箱。3．軸針針式噴噴油器器與孔式式相比比，噴噴孔只只有一一個(gè)、、較大大，不易堵堵塞、易加加工，，噴油油壓力力較低低，軸軸針較較復(fù)雜雜，具具有自自潔作作用。。第四節(jié)節(jié)噴噴油泵泵噴油泵泵(injectionpump)是柴油油供給給系中中最重重要的的零件件，它它的性性能和和質(zhì)量量對(duì)柴柴油機(jī)機(jī)影響響極大大。1．功用用、要要求、、型式式功用：：提高柴柴油壓壓力，，按照照發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)的的工作作順序序，負(fù)負(fù)荷大大小，，定時(shí)時(shí)定量量地向向噴油油器輸輸送高高壓柴柴油。。要求：：（1）泵油油壓力力要保保證噴噴射壓壓力和和霧化化質(zhì)量量的要要求。。（2）供油油量應(yīng)應(yīng)符合合柴油油機(jī)工工作所所需的的精確確數(shù)量量。（3）保證證按柴柴油機(jī)機(jī)的工工作順順序，，在規(guī)規(guī)定的的時(shí)間間內(nèi)準(zhǔn)準(zhǔn)確供供油。。（4）供油油量和和供油油時(shí)間間可調(diào)調(diào)正，，并保保證各各缸供供油均均勻。。（5）供油油規(guī)律律應(yīng)保保證柴柴油燃燃燒完完全。。（6）供油油開始始和結(jié)結(jié)束，，動(dòng)作作敏捷捷，斷斷油干干脆，，避免免滴油油。類型：：車用柴柴油機(jī)機(jī)的噴噴油泵泵按其其工作作原理理不同同可分分為柱柱塞式式噴油油泵、、噴油油泵-噴油器器和轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子分分配式式噴油油泵三三類。。柱塞泵泵的泵泵油圖圖2．柱塞塞泵的的泵油油原理理柱塞泵泵的泵泵油機(jī)機(jī)構(gòu)包包括兩兩套精精密偶偶件：：柱塞塞+柱塞套套構(gòu)成成柱塞塞偶件件、出出油閥閥和出出油閥閥座構(gòu)構(gòu)成出出油閥閥偶件件。泵油原原理：：工作時(shí)時(shí)，在在噴油油泵凸凸輪軸軸上的的凸輪輪與柱柱塞彈彈簧的的作用用下，，迫使使柱塞塞作上上、下下往復(fù)復(fù)運(yùn)動(dòng)動(dòng)，從從而完完成泵泵油任任務(wù)，，泵油油過程程可分分為以以下三三個(gè)階階段。。柱塞和和柱塞塞套是是一對(duì)對(duì)精密密偶件件，經(jīng)經(jīng)配對(duì)對(duì)研磨磨后不不能互互換，，要求求有高高的精精度和和光潔潔度和和好的的耐磨磨性，，其徑徑向間間隙為為0.002～0.003mm柱塞頭頭部圓圓柱面面上切切有斜斜槽，，并通通過徑徑向孔孔、軸軸向孔孔與頂頂部相相通，，其目目的是是改變變循環(huán)環(huán)供油油量；；柱塞塞套上上制有有進(jìn)、、回油油孔，，均與與泵上上體內(nèi)內(nèi)低壓壓油腔腔相通通，柱柱塞套套裝入入泵上上體后后，應(yīng)應(yīng)用定定位螺螺釘定定位。。柱塞頭頭部斜斜槽的的位置置不同同，改改變供供油量量的方方法也也不同同。出油閥閥和出出油閥閥座也也是一一對(duì)精精密偶偶件，，配對(duì)對(duì)研磨磨后不不能互互換，，其配配合間間隙為為0.01mm。出油閥閥是一一個(gè)單單向閥閥，在在彈簧簧壓力力作用用下，，閥上上部圓圓錐面面與閥閥座嚴(yán)嚴(yán)密配配合，，其作作用是是在停停供時(shí)時(shí)，將將高壓壓油管管與柱柱塞上上端空空腔隔隔絕，，防止止高壓壓油管管內(nèi)的的油倒倒流入入噴油油泵內(nèi)內(nèi)。出油閥的下下部呈十字字?jǐn)嗝妫燃饶軐?dǎo)向，，又能通過過柴油。出出油閥的錐錐面下有一一個(gè)小的圓圓柱面，稱稱為減壓環(huán)環(huán)帶，其作作用是在供供油終了時(shí)時(shí)，使高壓壓油管內(nèi)的的油壓迅速速下降，避避免噴孔處處產(chǎn)生滴油油現(xiàn)象。當(dāng)當(dāng)環(huán)帶落入入閥座內(nèi)時(shí)時(shí)則使上方方容積很快快增大，壓壓力迅速減減小，停噴噴迅速。進(jìn)油過程當(dāng)凸輪的凸凸起部分轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)過去后，，在彈簧力力的作用下下，柱塞向向下運(yùn)動(dòng)，，柱塞上部部空間（稱稱為泵油室室）產(chǎn)生真真空度，當(dāng)當(dāng)柱塞上端端面把柱塞塞套上的進(jìn)進(jìn)油孔打開開后，充滿滿在油泵上上體油道內(nèi)內(nèi)的柴油經(jīng)經(jīng)油孔進(jìn)入入泵油室，，柱塞運(yùn)動(dòng)動(dòng)到下止點(diǎn)點(diǎn)，進(jìn)油結(jié)結(jié)束。供油過程當(dāng)凸輪軸轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)到凸輪的的凸起部分分頂起滾輪輪體時(shí)，柱柱塞彈簧被被壓縮，柱柱塞向上運(yùn)運(yùn)動(dòng)，燃油油受壓，一一部分燃油油經(jīng)油孔流流回噴油泵泵上體油腔腔。當(dāng)柱塞塞頂面遮住住套筒上進(jìn)進(jìn)油孔的上上緣時(shí)，由由于柱塞和和套筒的配配合間隙很很?。?.0015-0.0025mm）使柱塞頂頂部的泵油油室成為一一個(gè)密封油油腔，柱塞塞繼續(xù)上升升，泵油室室內(nèi)的油壓壓迅速升高高，泵油壓壓力>出油閥彈簧簧力+高壓油管剩剩余壓力時(shí)時(shí)，推開出出油閥，高高壓柴油經(jīng)經(jīng)出油閥進(jìn)進(jìn)入高壓油油管，通過過噴油器噴噴入燃燒室室?；赜瓦^程柱塞向上供供油，當(dāng)上上行到柱塞塞上的斜槽槽（停供邊邊）與套筒筒上的回油油孔相通時(shí)時(shí)，泵油室室低壓油路路便與柱塞塞頭部的中中孔和徑向向孔及斜槽槽溝通，油油壓驟然下下降，出油油閥在彈簧簧力的作用用下迅速關(guān)關(guān)閉，停止止供油。此此后柱塞還還要上行，，當(dāng)凸輪的的凸起部分分轉(zhuǎn)過去后后，在彈簧簧的作用下下，柱塞又又下行。此此時(shí)便開始始了下一個(gè)個(gè)循環(huán)。結(jié)論：通過過上述討論論，得出下下列結(jié)論①柱塞往往復(fù)運(yùn)動(dòng)總總行程L是不變的，，由凸輪的的升程決定定。②柱塞每每循環(huán)的供供油量大小小取決于供供油行程,供油行程不不受凸輪軸軸控制是可可變的。③供油開開始時(shí)刻不不隨供油行行程的變化化而變化。。④轉(zhuǎn)動(dòng)柱柱塞可改變變供油終了了時(shí)刻，從從而改變供供油量。柱塞泵泵油油原理3.國產(chǎn)系列柱柱塞式噴油油泵國產(chǎn)系列柱柱塞泵主要要有A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號(hào)等系列。。系列化是是根據(jù)柴油油機(jī)單缸功功率范圍對(duì)對(duì)供油量的的要求不同同，以柱塞塞行程，泵泵缸中心距距和結(jié)構(gòu)型型式為基礎(chǔ)礎(chǔ)，再分別別配以不同同尺寸的柱柱塞直徑，，組成若干干種在一個(gè)個(gè)工作循環(huán)環(huán)內(nèi)供油量量不等的噴噴油泵，以以滿足各種種柴油機(jī)的的需要。國產(chǎn)系列噴噴油泵的工工作原理和和結(jié)構(gòu)型式式基本相同同，以A型泵為例介介紹柱塞式式噴油泵的的構(gòu)造和工工作原理。。柱塞泵由：分泵、、油量調(diào)節(jié)節(jié)機(jī)構(gòu)、傳傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和和泵體四大大部分組成成。(1)分泵分泵是帶有有一幅柱塞塞偶件的泵泵油機(jī)構(gòu)，，分泵的數(shù)數(shù)目與發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)的缸數(shù)數(shù)相等。每每個(gè)氣缸都都有一個(gè)分分泵，各缸缸的分泵結(jié)結(jié)構(gòu)尺寸完完全一樣。。分泵的主要要零件有柱柱塞偶件，，柱塞彈簧簧，彈簧下下座出油閥閥偶件，出出油閥彈簧簧，減容器器，出油閥閥壓緊座等等。兩大偶件柱塞偶件：：柱塞套、、柱塞，配合間隙0.0015---0.0025mm；柱塞彈簧出油閥偶件件：出油閥閥、出油閥座、、出油閥彈彈簧（2）油量調(diào)節(jié)節(jié)機(jī)構(gòu)油量調(diào)節(jié)機(jī)機(jī)構(gòu)是根據(jù)據(jù)柴油機(jī)負(fù)負(fù)荷和轉(zhuǎn)速速的變化相相應(yīng)改變噴噴油泵的供供油量。改改變供油量量的辦法是是轉(zhuǎn)動(dòng)柱塞塞，通過改改變供油行行程來完成成的。多缸缸機(jī)還要注注意各缸供供油均勻性性的調(diào)整。。A型泵采用齒齒桿式油量量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)構(gòu)，另外，，還有一種種油量調(diào)節(jié)節(jié)機(jī)構(gòu)-撥叉拉桿式式。（3）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由由凸輪軸和和滾輪體總總成組成。。噴油泵泵凸輪軸是是曲軸通過過齒輪驅(qū)動(dòng)動(dòng)的，曲軸軸轉(zhuǎn)兩圈，，各缸噴油油一次，凸凸輪軸只需需轉(zhuǎn)一圈就就噴油一次次，二者速速比為2﹕1。噴油泵供油油的遲早決決定噴油器器噴油的遲遲早，噴油油提前角的的調(diào)整是通通過對(duì)噴油油泵的供供油提前角角的調(diào)整而而實(shí)現(xiàn)的。。噴油泵的結(jié)結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)復(fù)雜，但只只要抓住供供油壓力的的建立，供供油量的調(diào)調(diào)整和供油油時(shí)刻的調(diào)調(diào)節(jié)三個(gè)問問題，使能能掌握基本本構(gòu)造原理理。國產(chǎn)型泵構(gòu)構(gòu)造，基本本工作原理理與A型泵相同，，只是結(jié)構(gòu)構(gòu)參數(shù)有所所改變，以以適用于不不同缸徑的的柴油機(jī)第五節(jié)調(diào)調(diào)速器用來隨柴油油機(jī)負(fù)荷的的變化自動(dòng)動(dòng)調(diào)節(jié)噴油油泵的油量量，自動(dòng)改改變柴油機(jī)機(jī)轉(zhuǎn)速，使使柴油機(jī)穩(wěn)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的的裝置。用來防止柴柴油機(jī)飛車車（轉(zhuǎn)速過過高）和熄熄火（轉(zhuǎn)速速過低）。。實(shí)驗(yàn)表明在在不使用調(diào)速速器的情況況：在某一較高高轉(zhuǎn)速時(shí)，，負(fù)荷降低低一點(diǎn)，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速n會(huì)更大，柴柴油機(jī)便導(dǎo)導(dǎo)致飛車，，排氣管冒冒黑煙，發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)過熱熱等故障。。反之，負(fù)荷荷稍有提高高，柴油機(jī)機(jī)轉(zhuǎn)速便下下降很大，，甚至熄火火。類型:單程式（定定速）：發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速速幾乎不變變，通常用用來限制最最高轉(zhuǎn)速（（飛車）。。一般用于于小型工業(yè)業(yè)柴油機(jī)。。兩速式：限限制最低（（熄火）和和最高轉(zhuǎn)速速（飛車））。中間轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速不起作作用。用于于部分汽車車。全速式：可可控制從最最低到最高高轉(zhuǎn)速間任任一轉(zhuǎn)速的的供油量，，即使發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)在任一一轉(zhuǎn)速下穩(wěn)穩(wěn)定工作。。應(yīng)用廣泛泛，車用較較多。綜合式：兼兼具兩速和和全程的功功能，不同同發(fā)動(dòng)機(jī)工工況，互換換使用。兩速式、全全程式調(diào)速速器車用最最廣，其作作用原理均均為離心作作用，因此此成為機(jī)械械離心式調(diào)調(diào)速器。兩速式工作作原理較低轉(zhuǎn)速時(shí)時(shí)，飛塊（（產(chǎn)生離心心力）隨轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速大小產(chǎn)產(chǎn)生離心力力，離心力力與怠速彈彈簧及起動(dòng)動(dòng)彈簧彈力力平衡時(shí)，，供油調(diào)節(jié)節(jié)齒桿位置置不變，發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定定運(yùn)轉(zhuǎn)。若轉(zhuǎn)速降低低（熄火）），離心力力減小，在在彈簧和機(jī)機(jī)械機(jī)構(gòu)作作用下，供供油太藕節(jié)節(jié)齒桿移動(dòng)動(dòng)，增加供供油量，使使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速回升。。若轉(zhuǎn)速升高高，離心力力增大，大大于彈力，，機(jī)械機(jī)構(gòu)構(gòu)作用下，，齒桿反方方向移動(dòng)，，供油量減減小，轉(zhuǎn)速速下降。正常工作轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速時(shí)，調(diào)調(diào)速器不起起作用，由由駕駛員控控制供油量量調(diào)節(jié)。最最高轉(zhuǎn)速時(shí)時(shí)，即超過過規(guī)定的最最高轉(zhuǎn)速，，離心力已已足夠大到到克服調(diào)速速彈簧彈力力，通過機(jī)機(jī)械機(jī)構(gòu)，，使供油調(diào)調(diào)節(jié)拉桿移移動(dòng)，減小小供油量。。（因此，可可改變調(diào)速速彈簧預(yù)緊緊力來調(diào)節(jié)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)最最高轉(zhuǎn)速））優(yōu)點(diǎn)：加加速踏板力力小、加速速性能好、、加速時(shí)冒冒煙少。全程式工作作原理隨轉(zhuǎn)速變化化，離心力力增大，通通過機(jī)械機(jī)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)，，帶動(dòng)供油油調(diào)節(jié)拉桿桿運(yùn)動(dòng)，來來改變供油油量大小。。優(yōu)點(diǎn)：可適適應(yīng)復(fù)雜路路況及負(fù)荷荷多變情況況，減輕駕駕員疲勞度度。第六節(jié)噴噴油提前角角調(diào)節(jié)裝置置噴油提前角角指噴油開開始時(shí)，活活塞距離壓壓縮終了上上止點(diǎn)的曲曲軸轉(zhuǎn)角。。噴油提前角角實(shí)際上是是由噴油泵泵供油提前前角保證的的。而調(diào)節(jié)節(jié)整個(gè)噴油油泵供油提提前角的方方法是改變變發(fā)動(dòng)機(jī)曲曲軸與噴油油泵凸輪軸軸的相對(duì)角角位置為滿滿足最佳噴噴油提前角角隨轉(zhuǎn)速升升高而增大大的要求。。噴油提前角角大小對(duì)柴柴油機(jī)性能能的影響過大噴油提前角角過大時(shí)，，由于噴油油時(shí)缸內(nèi)空空氣溫度較較低，混合合氣形成條條件較差，，備燃期較較長，將導(dǎo)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)工作粗暴暴。過小噴油提前角角過小時(shí)，，將使燃燒燒過程延后后過多，所所能達(dá)到的的最高壓力力較低，熱熱效率也顯顯著下降，，且排氣管管中常有白白煙冒出。。最佳噴油提提前角最佳噴油提提前角是在在轉(zhuǎn)速和供供油量一定定的條件下下，能獲得得最大功率率及最小燃燃油消耗率率的噴油提提前角。對(duì)任何一臺(tái)臺(tái)柴油仉，，最佳噴油油提前角都都不是常數(shù)數(shù)，而是隨隨供油量和和曲軸轉(zhuǎn)速速變化的。。供油量愈愈大，轉(zhuǎn)速速愈高，則則最佳噴油油提前角也也愈大結(jié)構(gòu)：調(diào)節(jié)器位于于聯(lián)軸節(jié)和和噴油泵之之間。驅(qū)動(dòng)動(dòng)盤與聯(lián)軸軸節(jié)相連。。驅(qū)動(dòng)盤前前端面壓裝裝兩個(gè)銷釘釘，兩個(gè)飛飛塊即套在在此銷釘上上。飛塊另另一端各壓壓裝一個(gè)銷銷釘，每個(gè)個(gè)銷釘上松松套著一個(gè)個(gè)滾輪和內(nèi)內(nèi)座圈。筒筒狀從動(dòng)盤盤的轂部用用半月鍵與與噴油泵凸凸輪軸相連連。從動(dòng)盤盤兩臂的弧弧形側(cè)面與與滾輪接觸觸，平側(cè)面面壓在兩個(gè)個(gè)彈簧上。。彈簧另一一端支于松松套在驅(qū)動(dòng)動(dòng)盤銷釘上上的彈簧座座上。供油提前角角自動(dòng)調(diào)節(jié)節(jié)器工作原理：：發(fā)動(dòng)機(jī)工工作時(shí)，驅(qū)驅(qū)動(dòng)盤旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，飛塊活活動(dòng)端向外外甩開，滾滾輪則迫使使從動(dòng)盤相相對(duì)驅(qū)動(dòng)盤盤超前一個(gè)個(gè)轉(zhuǎn)過一個(gè)個(gè)角度α，直到彈簧簧力與飛塊塊離心力相相平衡為止止，驅(qū)動(dòng)盤盤與主動(dòng)盤盤同步旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)速越越高，α越大，從而而使噴油提提前角越大大。3．噴油泵聯(lián)聯(lián)軸節(jié)連接噴油泵泵凸輪軸和和驅(qū)動(dòng)它的的齒輪軸的的聯(lián)軸節(jié)兼兼起調(diào)整噴噴油提前角角的作用。。旋松螺釘釘4和7分別轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)主動(dòng)凸凸緣盤或或供油提提前角自自動(dòng)調(diào)節(jié)節(jié)器，來來改變初初始供油油提前角角。小結(jié)柴油機(jī)供供給系的的組成及及功用柴油的使使用特性性柴油機(jī)混混合氣的的形成及及燃燒柴油機(jī)燃燃燒室噴油器的的結(jié)構(gòu)思考題：：1．柴柴油機(jī)燃燃料供給給系與汽汽油機(jī)燃燃料供給給系有什什么區(qū)別別？2．柴柴油機(jī)可可燃混合合氣的形形成和燃燃燒有哪哪些特點(diǎn)點(diǎn)？燃燒燒過程分分哪幾個(gè)個(gè)階段？？3．柴柴油機(jī)燃燃燒室主主要有哪哪些類型型？有何何特點(diǎn)？？4．噴噴油器的的功用是是什么？？對(duì)噴油油器有什什么要求求？5．噴噴油泵的的功用是是什么？？試述柱柱塞式噴噴油泵的的泵油原原理和改改變循環(huán)環(huán)供油量量的方法法。6．什么么是噴油油泵的速速度特性性？柴油油機(jī)上為為什么要要裝調(diào)速速器？兩兩速式調(diào)調(diào)速器所所控制的的速度范范圍是什什么？柴油機(jī)燃燃燒放熱熱規(guī)律1.燃燒燒放熱規(guī)規(guī)律的定定義瞬時(shí)放熱熱速率是指在燃燃燒過程程中的某某一時(shí)刻刻，單位位時(shí)間內(nèi)內(nèi)(或l°曲軸轉(zhuǎn)角角內(nèi))燃燃燒的燃燃油所放放出的熱熱量；累積放熱熱百分比比，是指從從燃燒過過程開始始至某一一時(shí)刻為為止已經(jīng)經(jīng)燃燒的的燃油與與循環(huán)供供油量的的比值。。瞬時(shí)放熱熱速率和和累積放放熱百分分比隨曲曲軸轉(zhuǎn)角角的變化化關(guān)系，，稱為燃燒放熱熱規(guī)律。燃燒放熱熱規(guī)律2.柴柴油機(jī)合合理的燃燃燒放熱熱規(guī)律1)放熱規(guī)律律三要素素一般將燃燃燒放熱始點(diǎn)點(diǎn)(相位)、放熱持續(xù)續(xù)期和放熱率曲曲線的形形狀稱為放熱熱規(guī)律三三要素2)理想的燃燃燒放熱熱規(guī)律及及其控制制放熱始點(diǎn)的位位置要能保證證最大燃燒壓壓力出現(xiàn)在上上止點(diǎn)后12°～15°。柴油機(jī)通過過噴油提前角角的變化以及及著火落后期期長短來加以以調(diào)控。柴油機(jī)的噴油油提前的調(diào)節(jié)節(jié)規(guī)律是：要求轉(zhuǎn)速及負(fù)負(fù)荷都提前放熱持續(xù)期首首先取決于噴噴油持續(xù)角的的大小影響放熱規(guī)律律曲線形狀的的因素比較復(fù)復(fù)雜柴油機(jī)混合氣氣的形成原理理燃油的噴射與與霧化柱塞式噴油泵泵燃油供給系系分配式噴油泵泵燃油供給系系噴油器孔式噴油器軸針式噴油器器不同噴油嘴的的流通特性2.噴射與霧霧化1)噴射過程(1)噴射延遲階段段(2)主噴射階段(3)噴油結(jié)束階段段2)供油規(guī)律與噴噴油規(guī)律單位凸輪軸轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角(或單位位時(shí)間)由噴噴油泵供入高高壓油路中的的燃油量稱供供油速率；單單位凸輪軸轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角(或單位位時(shí)間)由噴噴油器噴入燃燃燒室內(nèi)的燃燃油量稱為噴噴油速率兩者的差別主主要原因：(1)燃油油的可壓縮性性(2)壓力力波傳播滯后后(3)壓力力波動(dòng)(4)高壓壓容積變化3)異常噴噴射與穴蝕a)正常噴射b)二次噴射c)斷續(xù)噴射d)隔次噴射4)噴霧特特性與霧化質(zhì)質(zhì)量油束射程(又稱為貫穿距距離)L噴霧錐角油束的最大寬寬度油束的霧化質(zhì)質(zhì)量指油束中中液滴的細(xì)度度和均勻度平均粒徑、索索特粒徑和粒粒徑分布粒徑分布則既既表示了油粒粒大小又表示示了其均勻程程度1表示油粒細(xì)而而勻；3為粗而勻；2則不均勻噴油壓力、噴噴射背壓和噴噴孔直徑對(duì)噴噴霧特性的影影響燃燒室與混合合氣形成柴油機(jī)的混合合氣形成特點(diǎn)點(diǎn)和方式1)空間霧霧化混合2)油膜蒸蒸發(fā)混合3)兩種混混合方式的對(duì)對(duì)比空間霧化混合合中，燃油的的噴霧特性對(duì)對(duì)混合起決定定性的作用噴霧細(xì)、均勻勻。較多的油油滴受熱蒸發(fā)發(fā)，著火延遲遲期內(nèi)形成大大量的可燃混混合氣，燃燒燒初期放熱率率過大，壓力力急劇升高，，工作粗暴，，NOx排放高。如果減小著火火延遲期內(nèi)混混合氣生成量量，則勢(shì)必造造成大量燃油油在著火后的的高溫高壓下下蒸發(fā)混合，，容易因空氣氣不足而裂解解成炭煙。空間霧化混合合方式有較高高的熱效率，，但炭煙、NOx和燃燒噪聲均均較高。油膜蒸發(fā)混合合的指導(dǎo)思想想是利用燃油油蒸發(fā)速率控控制混合氣生生成速率，燃燃燒室壁面溫溫度和空氣旋旋流起了主要要作用。油膜受熱蒸發(fā)發(fā)所需時(shí)間要要比細(xì)小油滴滴長得多，加加之燃燒室壁壁溫控制較低低，使油膜蒸蒸發(fā)混合方式式在期內(nèi)生成成的混合氣量量遠(yuǎn)小于空間間霧化方式。。隨燃燒進(jìn)行，，在高溫和火火焰輻射作用用下，油膜蒸蒸發(fā)加速，使使混合氣生成成速度加快。。大部分燃料是是在蒸發(fā)后以以氣體狀態(tài)與與空氣或高溫溫燃?xì)饨佑|，，可以避免空空間霧化混合合時(shí)常有的液液態(tài)燃油高溫溫裂解問題，，使炭煙特別別是大顆粒炭炭煙排放降低低。2.缸內(nèi)氣流流運(yùn)動(dòng)1)渦流(1)進(jìn)氣渦流(2)壓縮渦流2)擠流3)湍流4)滾流圖9.21切切向氣道、螺螺旋氣道的原原理(a)切向氣道；(b)純螺旋氣道圖9.22切切向氣道、螺螺旋氣道的進(jìn)進(jìn)氣門出口處處的速度分布布(a)切向氣道；(b)純螺旋氣道渦流轉(zhuǎn)速與發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速之之比稱為渦流流比進(jìn)氣渦流比和和壓縮終點(diǎn)時(shí)時(shí)燃燒室凹坑坑內(nèi)的渦流比比的關(guān)系擠流的形成a)無進(jìn)氣渦流或或渦流不強(qiáng)時(shí)時(shí)的擠流b)進(jìn)氣渦流強(qiáng)時(shí)時(shí)的擠流c)逆擠流3.柴油機(jī)燃燃燒室各種直噴式燃燒室室形式(a)淺盆形(b)ω形(c)擠流口形(d)球形淺盆形燃燒室室的特點(diǎn)ω形燃燒室的特點(diǎn)屬于半開式燃燃燒室，在活活塞頂部設(shè)有有比較深的凹凹坑，其中ω形凹坑的中心心凸起是為了了幫助形成渦渦流以及排除除氣流運(yùn)動(dòng)很很弱的中心區(qū)區(qū)域的空氣而而設(shè)置的。一般dk／D為0.6左右，dk／h＝1.5～3.5。采用4～6孔均布的多孔孔噴油器中央央布置(四氣門時(shí))或偏心布置(二氣門時(shí))，噴霧貫穿率率一般為1.05?？諝膺\(yùn)動(dòng)以進(jìn)進(jìn)氣渦流為主主，擠流為輔輔。進(jìn)氣渦流比介介于最低的淺淺盤形燃燒室室(<1.5)和最高的球形形燃燒室(>3)之間，通過減小dk／D，和余隙高度S0，可使擠流強(qiáng)度度增加。由于利用燃油油噴射和空氣氣運(yùn)動(dòng)兩方面面的作用形成成混合氣，因因而比淺盤形形更容易形成成均勻的混合合氣，空氣利利用率提高，，可在過量空空氣系數(shù)聲1.3～1.5的條件下實(shí)現(xiàn)現(xiàn)完全燃燒。。擠流口形燃燒燒室非回轉(zhuǎn)體燃燒燒室(a)四角形(b)微渦流MTCC(c)Quardram(d)花瓣形日本小松公司司的微渦流燃燃燒室MTCC(microturbulencecombustionchamber)在半開開式燃燃燒室室的基基礎(chǔ)之之上，，利用用燃燒燒室形形狀的的設(shè)計(jì)計(jì)來產(chǎn)產(chǎn)生微微渦流流，改改善混混合氣氣形成成和燃燃燒。。除大尺尺度的的渦流流(如如進(jìn)氣氣渦流流和擠擠壓渦渦流)以外外，小小尺度度的渦渦流，，又稱稱為微微渦流流或湍湍流，，對(duì)混混合氣氣形成成和燃燃燒的的促進(jìn)進(jìn)作用用已得得到公公認(rèn)。。微渦流流主要要是利利用大大尺度度的渦渦流在在燃燒燒室內(nèi)內(nèi)不同同位置置造成成的速速度差差以及及流經(jīng)經(jīng)一些些特殊殊設(shè)計(jì)計(jì)的邊邊角、、凹凸凸時(shí)產(chǎn)產(chǎn)生的的氣流流擾動(dòng)動(dòng)所形形成的的MAN公司的的J．S．Meurer博士———M燃燒過過程直噴式式燃燒燒室柴柴油機(jī)機(jī)的性性能特特點(diǎn)(1)由于燃燃燒迅迅速，，故經(jīng)經(jīng)濟(jì)性性好，，有效效燃油油消耗耗率低低(2)燃燒室室結(jié)構(gòu)構(gòu)簡單單，表表面積積與容容積比比小，，因此此散熱熱損失失小(3)對(duì)噴射射系統(tǒng)統(tǒng)的要要求較較高(5)NOx的排放放量較較分隔隔式燃燃燒室室柴油油機(jī)高高(6)對(duì)轉(zhuǎn)速速的變變化較較為敏敏感(7)壓力升升高率率大，，燃燒燒噪聲聲大，，工作作較粗粗暴分隔式式燃燒燒室渦流室室燃燒燒室及及其形形狀預(yù)燃室室燃燒燒室及及其形形狀分隔式式燃燒燒室柴柴油機(jī)機(jī)的性性能特特點(diǎn)(1)采用用濃、、稀兩兩段混混合燃燃燒方方式，，前段段過濃濃(還還原)氣氛氛，抑抑制了了NOx的生成成和燃燃燒溫溫度，，而后后段的的稀燃燃(氧氧化)氣氛氛和二二次渦渦流又又促進(jìn)進(jìn)了炭炭煙的的快速速氧化化，因因而NOx和微粒粒排放放均低低于直直噴式式燃燒燒室，，但低低負(fù)荷荷下的的碳煙煙排放放量較較大。。(2)由于于初期期放熱熱率低低，因因而壓壓力升升高率率和最最高燃燃燒壓壓力均均低于于直噴噴式燃燃燒室室，燃燃燒柔柔和，，振動(dòng)動(dòng)噪聲聲小。。(3)對(duì)于于渦流流室，，壓縮縮渦流流隨發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)轉(zhuǎn)速速升高高而增增強(qiáng)，，即轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速越越高，，混合合氣形形成和和燃燒燒速度度越高高，因因此渦渦流室室式燃燃燒室室適合合于高高速柴柴油機(jī)機(jī)，其其轉(zhuǎn)速速可高高達(dá)5000r／min。(4)缸內(nèi)氣氣流運(yùn)運(yùn)動(dòng)自自始至至終比比較強(qiáng)強(qiáng)烈，，空氣氣利用用率好好，可可在過過量空空氣系系數(shù)1.2左右右的條條件下下正常常工作作。(5)對(duì)噴噴油系系統(tǒng)要要求不不高，，不需需要進(jìn)進(jìn)氣渦渦流，，進(jìn)氣氣道形形狀簡簡單，，因而而加工工制造造成本本低，，使用用故障障少。。(6)一般般對(duì)燃燃油不不太敏敏感，，有較較強(qiáng)的的適應(yīng)應(yīng)性。。(7)燃燃燒室室結(jié)構(gòu)構(gòu)復(fù)雜雜，表表面積積與容容積之之比較較大，，加上上強(qiáng)烈烈的空空氣運(yùn)運(yùn)動(dòng)的的影響響，使使散熱熱損失失較大大，通通道節(jié)節(jié)流作作用引引起的的流動(dòng)動(dòng)損失失也較較大。。因此此，分分隔式式燃燒燒室柴柴油機(jī)機(jī)較直直噴式式燃燒燒室柴柴油機(jī)機(jī)熱效效率低低，經(jīng)經(jīng)濟(jì)性性差。。(8)散散熱損損失大大和噴噴霧質(zhì)質(zhì)量不不高，，冷起起動(dòng)性性能不不如直直噴式式燃燒燒室柴油機(jī)機(jī)的預(yù)預(yù)混合合燃燒燒均質(zhì)壓壓燃(預(yù)混壓壓燃)HCCI(HomogeneousChargeCompressionignition)HCCI燃燒特特性1）全全部混混合氣氣同時(shí)時(shí)壓縮縮著火火2）燃燃燒放放熱分分為二二個(gè)階階段3）排排放明明顯改改善（低負(fù)負(fù)荷））2.HCCI實(shí)現(xiàn)方方法豐田UNIBUS燃燒方方式豐田UNIBUS系統(tǒng)的的多層層多孔孔噴油油器2)日日產(chǎn)MK(modulatedkinetics)燃燒方方式MK燃燒過過程的的主要要技術(shù)術(shù)路線線及排排放降降低效效果3.HCCI技術(shù)難難點(diǎn)(1)在發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)全工工況范范圍內(nèi)內(nèi)控制制著火火定時(shí)時(shí)；(2)在發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)全工工況范范圍內(nèi)內(nèi)控制制燃燒燒率，，尤其其是高高負(fù)荷荷運(yùn)行行時(shí)燃燃燒率率的控控制(使放放熱率率放慢慢，限限止