柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng)6.1概述6.2噴油器6.3噴油泵的基本工作原理6.4調(diào)速器6.5輔助裝置6.6電子控制柴油噴射系統(tǒng)知識(shí)目標(biāo)：1.了解柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng)中各部件的定義和種類(lèi)；2.掌握柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng)的組成及功用及工作原理。能力目標(biāo)：1.掌握柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng)各部件的相對(duì)位置；2.掌握柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng)各部件的構(gòu)造及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。建議學(xué)時(shí)：16學(xué)時(shí)6.1概述6.1.1柴油及其使用性能6.1.2柴油機(jī)燃油供給系的功用6.1.3柴油機(jī)燃油供給系的組成6.1.1柴油及其使用性能（1）柴油大多是由石油精子煉而成，石油公司出售的柴油，為多種柴油的混合液。（2）依提煉方法柴油可分為以下幾種。裂解柴油：將石油經(jīng)過(guò)蒸餾法煉制后的蒸餾油，在高溫及高壓下，把較重的烴分解，重組為較輕的烴而制成的柴油，或用觸媒分裂法制成的柴油。蒸餾柴油。加氫柴油。聚合柴油?；旌喜裼停菏怯缮鲜鰯?shù)種不同的柴油混合而成，現(xiàn)今使用的柴油均屬此類(lèi)，且其內(nèi)并加入各種不同功用的添加劑，如清潔改善劑、氧化防止劑等。（3）柴油必須具有潤(rùn)滑性，用來(lái)潤(rùn)滑柴油噴射系統(tǒng)的機(jī)件。（4）輕柴油的使用性能。發(fā)火性：指柴油的自燃能力，用十六烷值評(píng)定。柴油的十六烷值大，發(fā)火性好，容易自燃。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定輕柴油的十六烷值不小于45。蒸發(fā)性：指柴油蒸發(fā)汽化的能力，用柴油餾出某一百分比的溫度范圍即餾程和閃點(diǎn)表示。低溫流動(dòng)性：用柴油的凝點(diǎn)和冷濾點(diǎn)評(píng)定低溫流動(dòng)性。凝點(diǎn)是指柴油失去流動(dòng)性開(kāi)始凝固時(shí)的溫度。而冷濾點(diǎn)是指在特定的試驗(yàn)條件下，在1min內(nèi)柴油開(kāi)始不能流過(guò)過(guò)濾器20mL時(shí)的最高溫度。一般柴油的冷濾點(diǎn)比其凝點(diǎn)高4~6℃。黏度：是評(píng)定柴油稀稠度的一項(xiàng)指標(biāo)，與柴油的流動(dòng)性有關(guān)。黏度隨溫度而變化，當(dāng)溫度升高時(shí)，黏度減小，流動(dòng)性增強(qiáng)；反之，當(dāng)溫度降低時(shí)，黏度增大，流動(dòng)性減弱。6.1.2柴油機(jī)燃油供給系的功用（1）在適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻，將一定數(shù)量的潔凈燃油增壓后以適當(dāng)?shù)囊?guī)律噴入燃燒室。（2）在每一個(gè)工作循環(huán)內(nèi)，各汽缸均噴油一次，噴油次序與汽缸工作順序一致。（3）根據(jù)柴油機(jī)負(fù)荷的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)循環(huán)供油量，以保證柴油機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，尤其是穩(wěn)定怠速，限制超速。（4）儲(chǔ)存一定數(shù)量的燃油，保證汽車(chē)的最大持續(xù)里程。6.1.3柴油機(jī)燃油供給系的組成柴油機(jī)燃油供給系包括噴油泵、噴油器和調(diào)速器等主要部件及燃油箱、輸油泵、油水分離器、燃油濾清器、噴油提前器和高、低壓油管等輔助裝置。柴油機(jī)燃油供給系的組成6.2噴油器6.2.1概述6.2.2噴油嘴的功用6.2.3噴油嘴的結(jié)構(gòu)與作用6.2.4噴油嘴架6.2.1概述（1）噴油嘴與噴油嘴架合組為一體，如圖所示。（2）影響油霧粒子大小的因素。噴油壓力：噴油壓力越高，油霧粒子越小。噴油孔直徑：直徑越小，噴出的油霧粒子越小。（3）影響油粒穿透力的因素。噴油壓力：在規(guī)定范圍內(nèi)，噴油壓力越高，柴油噴得越遠(yuǎn)，但若超過(guò)一定限度后，因噴出的油霧粒子會(huì)變成太小，以致油粒動(dòng)能不足，穿透力反而減小。柴油相對(duì)密度：相對(duì)密度越大，噴得越遠(yuǎn)，但相對(duì)密度大的柴油，油粒粗，燃燒不良。噴油孔直徑：直徑越大，油粒越粗，穿透力越大。6.2.2噴油嘴的功用其功用能使柴油完全霧化，并均勻分配到整個(gè)燃燒室，與汽缸中被壓縮的空氣充分混合，以獲得良好的燃燒。6.2.3噴油嘴的結(jié)構(gòu)與作用1.噴油嘴的種類(lèi)2.開(kāi)式噴油嘴3.閉式噴油嘴4.孔式噴油嘴5.針型噴油嘴6.雙彈簧式噴油嘴1.噴油嘴的種類(lèi)2.開(kāi)式噴油嘴當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣行程時(shí)，定量柴油送入噴油嘴下端的噴油杯。發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮行程時(shí)，噴油杯中的柴油仍保持不變，壓縮的空氣卻經(jīng)過(guò)噴油嘴端的小孔進(jìn)入噴油杯。壓縮行程到達(dá)上止點(diǎn)前某一度數(shù)，機(jī)械動(dòng)作使柱塞壓下產(chǎn)生高壓，將柴油噴入汽缸中。3.閉式噴油嘴閉式噴油嘴有一根針閥，受彈簧的力量，經(jīng)常將噴油孔關(guān)閉，而不與汽缸相通，唯有在噴油泵送來(lái)的高泵油，克服彈簧力量時(shí)，針閥才升高，使噴油孔打開(kāi)，柴油噴入汽缸中。4.孔式噴油嘴孔式噴油嘴的針閥為圓錐形，不露出噴油孔外，如圖所示。不同結(jié)構(gòu)的孔式噴油嘴在發(fā)動(dòng)機(jī)空間過(guò)于狹小，不能裝用標(biāo)準(zhǔn)孔式噴油嘴，或?yàn)闇p小噴油嘴的受熱面積，故使用長(zhǎng)桿孔式噴油嘴。長(zhǎng)桿孔型與標(biāo)準(zhǔn)孔型的比較5.針型噴油嘴針型噴油嘴在針閥的下端有一比噴油孔還要細(xì)小的圓柱形狀的針尖，塞在噴油孔中。針型噴油嘴的結(jié)構(gòu)節(jié)流型噴油嘴，是針型噴油嘴針閥改良的一種形式，又稱為延遲型噴油嘴，如圖所示。節(jié)流型噴油嘴的作用針型噴油嘴與節(jié)流型噴油嘴的作用比較6.雙彈簧式噴油嘴一般噴油嘴通常使用一只彈簧，但有部分噴油嘴使用兩只彈簧，也稱為兩段式噴油嘴。利用預(yù)舉行程的少油量噴射，使爆震減小，提高乘坐的舒適性；并在低負(fù)荷時(shí)，因針閥開(kāi)啟壓力的降低，改善噴射穩(wěn)定性，使怠速穩(wěn)定。雙彈簧式噴油嘴的結(jié)構(gòu)，如圖所示。雙彈簧式噴油嘴的結(jié)構(gòu)雙彈簧式噴油嘴的第一段作用：當(dāng)噴油泵送來(lái)的燃油壓力達(dá)180kgf/cm2時(shí)，克服第一壓力彈簧彈力，此時(shí)針閥上升距離為預(yù)舉行程，在低升程范圍，僅噴出少量柴油，如圖所示。雙彈簧式噴油嘴的作用當(dāng)?shù)谝粔毫︿N(xiāo)與第二壓力銷(xiāo)接觸，且燃油壓力上升至約230kgf/cm2的期間時(shí)，針閥行程保持不變，在0.08mm左右，如圖所示。第二段作用：當(dāng)油壓超過(guò)230kgf/cm2時(shí)，克服第一與第二壓力彈簧的彈力，針閥繼續(xù)上升至與隔塊接觸時(shí)，在高升程范圍，大量柴油被噴出。6.2.4噴油嘴架（1）噴油嘴架的功用，是將噴油嘴安裝于發(fā)動(dòng)機(jī)，并將柴油引入噴油嘴，同時(shí)可用來(lái)調(diào)整噴射開(kāi)始?jí)毫Α＃?）噴油嘴架的形式，凸緣固定式是用螺栓將噴油嘴架固定在汽缸蓋上，必須有較大的空間以供安裝，多用于大型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。而螺栓鎖入式是以噴油嘴架上的螺牙直接鎖入汽缸蓋固定，安裝簡(jiǎn)單，常用于小型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。（3）噴射管連接于噴油嘴架的進(jìn)油接頭，進(jìn)油管內(nèi)設(shè)置一根濾棒，用來(lái)過(guò)濾拆裝噴射管時(shí)進(jìn)入柴油中的灰塵，防止噴油嘴磨損，如圖所示；噴油嘴架下端安裝噴油嘴，上端則用一只壓力彈簧經(jīng)推桿壓住噴油嘴針閥；由針閥與閥體間極小之間隙通過(guò)用來(lái)潤(rùn)滑的柴油，從回油管接頭流回油箱。噴油嘴架內(nèi)部的結(jié)構(gòu)（4）調(diào)整彈簧張力可以改變噴射開(kāi)始?jí)毫Γ榔湔{(diào)整方法分為螺栓調(diào)整式與墊片調(diào)整式兩種，墊片調(diào)整式用的墊片是由薄鋼片制成，有各種不同厚度，墊片上注明厚度尺寸，更換墊片即可改變噴射開(kāi)始?jí)毫?；螺栓調(diào)整式轉(zhuǎn)動(dòng)螺栓即可改變噴射開(kāi)始?jí)毫Γ行┱{(diào)整螺栓中央有鉆孔，使用試驗(yàn)針，可在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，憑振動(dòng)感覺(jué)而檢驗(yàn)噴油嘴的作用。6.3噴油泵的基本工作原理（1）柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料是靠空氣壓縮后的高溫來(lái)著火。（2）噴油泵的基本工作原理，是利用柱塞組等使燃料壓力提升，適時(shí)噴入汽缸內(nèi)，使之與高溫壓縮空氣均勻混合，著火燃燒以產(chǎn)生動(dòng)力。6.4調(diào)速器6.4.1調(diào)速器的功用6.4.2調(diào)速器的結(jié)構(gòu)與作用6.4.1調(diào)速器的功用（1）柴油發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的快慢，完全根據(jù)燃料噴射量的多少而改變。（2）調(diào)速器的功用是自動(dòng)控制發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，以保持怠速的穩(wěn)定，及限制發(fā)動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速等。6.4.2調(diào)速器的結(jié)構(gòu)與作用一、調(diào)速器的種類(lèi)二、真空調(diào)速器三、離心力調(diào)速器一、調(diào)速器的種類(lèi)真空調(diào)速器：利用發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管節(jié)氣門(mén)附近壓力的變化進(jìn)行調(diào)速作用的調(diào)速器，又稱氣力式調(diào)速器。離心力調(diào)速器：利用噴油泵凸輪軸上飛重的離心力，進(jìn)行調(diào)速作用，又稱機(jī)械式調(diào)速器。復(fù)合式調(diào)速器：由發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管壓力的變化及噴油泵凸輪軸上飛重的離心力共同控制的調(diào)速器。液壓式調(diào)速器：將發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)油送到調(diào)速器內(nèi)的副油泵，再由副油泵產(chǎn)生使調(diào)速機(jī)構(gòu)發(fā)生作用所需的油壓。怠高速調(diào)速器：汽車(chē)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在使用時(shí)，轉(zhuǎn)速的變化極大。全速調(diào)速器：此式調(diào)速器不但能控制最低轉(zhuǎn)速與最高轉(zhuǎn)速，而且能控制從怠速到最高限制轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，任何轉(zhuǎn)速下的噴油量。等速調(diào)速器：很多工業(yè)用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，其轉(zhuǎn)速幾乎是固定的，只容許和規(guī)定轉(zhuǎn)速有極少的差異，這種發(fā)動(dòng)機(jī)裝用等速調(diào)速器，能隨負(fù)荷的不同，自動(dòng)控制噴油量，以維持發(fā)動(dòng)機(jī)在一定轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)。綜合調(diào)速器：有些調(diào)速器在結(jié)構(gòu)上與全速調(diào)速器相同。二、真空調(diào)速器1.概述2.結(jié)構(gòu)3.作用4.起動(dòng)用燃料供給裝置1.概述發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速是隨負(fù)荷的增減反比例而變化；如負(fù)荷不變，則轉(zhuǎn)速隨燃料供給量的比例而增減，燃料供給量增加轉(zhuǎn)速升高，供給量減少則轉(zhuǎn)速降低。真空調(diào)速器的作用原理發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，膜片及齒桿的位置由膜片左右兩室的壓力差而決定，膜片左方的真空室通至進(jìn)氣管的文氏管喉部，真空大小隨發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷而變化。加速踏板保持在同一位置，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷減輕時(shí)轉(zhuǎn)速升高，通過(guò)文氏管節(jié)氣門(mén)的空氣流速增加，真空變大，真空調(diào)速器將噴油泵的齒桿向減少噴射量方向推動(dòng)，使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷增大時(shí)轉(zhuǎn)速降低，通過(guò)文氏管節(jié)氣門(mén)的空氣流速降低，真空變小，真空調(diào)速器將齒桿向增加噴射量方向推動(dòng)，使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升至一定轉(zhuǎn)速。2.結(jié)構(gòu)真空調(diào)速器包括兩個(gè)主要部分文氏管總成膜片組文氏管總成的結(jié)構(gòu)文氏管總成安裝在進(jìn)氣歧管上，上方為空氣濾清器，總成的喉部裝可以旋轉(zhuǎn)的節(jié)氣門(mén)，節(jié)氣門(mén)控制桿及連接桿與加速踏板連接，操作加速踏板可使節(jié)氣門(mén)開(kāi)啟或關(guān)閉。節(jié)氣門(mén)控制桿上有兩個(gè)止動(dòng)螺栓，用來(lái)限制節(jié)氣門(mén)最小及最大開(kāi)度，一為怠速止動(dòng)螺栓，另一為全負(fù)荷止動(dòng)螺栓。膜片組的結(jié)構(gòu)膜片室被皮質(zhì)膜片分隔成左右二室。膜片的右室稱為大氣室，通大氣壓力，并與噴油泵的齒桿相連接。膜片的左室稱為真空室，經(jīng)管子通至進(jìn)氣管中文氏管的喉部；真空室內(nèi)裝主彈簧，受彈力的作用，發(fā)動(dòng)機(jī)未起動(dòng)時(shí)，膜片將齒桿推在全負(fù)荷位置。調(diào)速器側(cè)端裝有怠速?gòu)椈杉暗∷夙斾N(xiāo)，可防止因加速踏板突然放松，節(jié)氣門(mén)關(guān)閉產(chǎn)生的真空過(guò)度推動(dòng)齒桿，使發(fā)動(dòng)機(jī)熄火或運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn)。3.作用（1）等速控制：發(fā)動(dòng)機(jī)在一定負(fù)荷及一定轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，膜片兩側(cè)的壓力差與調(diào)速器彈簧的力量隨時(shí)保持在平衡的位置。膜片組與齒桿控制機(jī)構(gòu)的作用（2）加速控制：踩下加速踏板打開(kāi)節(jié)氣門(mén)加速時(shí)，真空室真空變小，膜片兩側(cè)的壓力差減小，主彈簧伸張將膜片向增加噴油量的方向推動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速隨之升高，直至壓力差與彈簧張力平衡為止。（3）減速控制：減速時(shí)，節(jié)氣門(mén)關(guān)閉，真空增加，主彈簧被壓縮，齒桿拉回，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低。（4）超速控制：節(jié)氣門(mén)全開(kāi)時(shí)，噴油量增多，轉(zhuǎn)速上升；當(dāng)超過(guò)額定轉(zhuǎn)速時(shí)，通過(guò)節(jié)氣門(mén)的空氣流速增大，真空增加，將齒桿拉回，以防止發(fā)動(dòng)機(jī)超過(guò)額定轉(zhuǎn)速而發(fā)生損傷。所謂最高轉(zhuǎn)速有兩種，一種是全負(fù)荷時(shí)的額定轉(zhuǎn)速，另一種是發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)負(fù)荷可達(dá)到的最高轉(zhuǎn)速。怠速輔助彈簧的功用：發(fā)動(dòng)機(jī)高速時(shí)，真空較弱，為使調(diào)速器敏感起見(jiàn)，主彈簧的彈性系數(shù)較小，故甚柔軟，而怠速時(shí)的壓力差遠(yuǎn)大于主彈簧的彈力，故無(wú)法控制轉(zhuǎn)速上較小的變動(dòng)，因此使發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生忽快忽慢的現(xiàn)象。裝有怠速輔助彈簧及凸輪的膜片組4.起動(dòng)用燃料供給裝置（1）雙臂式燃料供給裝置。（2）等量裝置。（1）雙臂式燃料供給裝置。熄火桿為雙臂式，如圖所示，一端頂住膜片桿，另一端頂住全負(fù)荷限制螺釘內(nèi)的止動(dòng)螺栓。控制桿向噴油泵本體側(cè)扳動(dòng)時(shí)，雙臂桿下端壓縮全負(fù)荷限制螺釘內(nèi)的彈簧，使下壓一段距離，上端則移近噴油泵本體側(cè)，故膜片受主彈簧的作用，將齒桿向增加噴油量方向移動(dòng)，因齒桿的移動(dòng)量比全負(fù)荷時(shí)稍多，故噴油量超過(guò)全負(fù)荷噴油量，發(fā)動(dòng)機(jī)得以容易起動(dòng)。雙臂式燃料供給裝置（2）等量裝置。等量裝置設(shè)計(jì)的必要性：柱塞式噴油泵的特性為在同一齒桿位置時(shí)，柱塞每行程的輸出量，在轉(zhuǎn)速上升時(shí)，漏油機(jī)會(huì)減少，故輸出量隨轉(zhuǎn)速上升而增多；但四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)每循環(huán)吸入汽缸內(nèi)的空氣量，因進(jìn)氣阻力的影響，隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的上升而減少，其關(guān)系如圖所示。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與噴油量及需要量的關(guān)系等量裝置的結(jié)構(gòu)及作用：真空調(diào)速器的等量裝置，設(shè)在膜片中央的膜片桿中，桿為中空，等量彈簧及推桿裝在膜片桿中，齒桿與膜片桿用銷(xiāo)固定。等量裝置只有在全負(fù)荷低速，推桿碰到熄火桿(或稱全負(fù)荷止動(dòng)桿)時(shí)，才會(huì)發(fā)生作用，減少噴油；推桿離開(kāi)熄火桿時(shí)，則不產(chǎn)生作用。等量裝置的結(jié)構(gòu)等量裝置的作用情形三、離心力調(diào)速器簡(jiǎn)單型離心力調(diào)速器的結(jié)構(gòu)，如圖所示。彈簧與飛重的平衡將兩只可以開(kāi)合的飛重安裝在噴油泵凸輪軸的一端，凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)飛重產(chǎn)生離心力向外張開(kāi)，飛重的離心力隨轉(zhuǎn)速而變化，轉(zhuǎn)速增加離心力增大；反之，轉(zhuǎn)速降低離心力減小。轉(zhuǎn)速增加時(shí)，離心力增大，飛重向外張開(kāi)，推動(dòng)移動(dòng)軸壓縮彈簧，自A點(diǎn)向右移動(dòng)至B點(diǎn)；反之轉(zhuǎn)速降低時(shí)，離心力減少，彈簧張力推壓移動(dòng)軸，使飛重縮回至A點(diǎn)，此時(shí)離心力與彈簧保持平衡?？刂迫剂系臋C(jī)構(gòu)6.5輔助裝置6.5.1增壓器6.5.2燃油泵6.5.3柴油濾清器6.5.1增壓器1.概述2.增壓器的功用3.增壓器的結(jié)構(gòu)與作用1.概述使同一汽缸增大其動(dòng)力輸出量的方法，通常是提高發(fā)動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速或提高制動(dòng)平均有效壓力。提高制動(dòng)平均有效壓力為改善發(fā)動(dòng)機(jī)性能常用的方法。2.增壓器的功用不需要增壓壓力時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)作用與一般吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)幾乎完全相同，故可采用較小排氣量發(fā)動(dòng)機(jī)，在一般行駛時(shí)，可達(dá)到省油的目的；而在重負(fù)荷時(shí)，能有大功率發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出。3.增壓器的結(jié)構(gòu)與作用魯茲式為機(jī)械式增壓器中常見(jiàn)的形式，具有兩個(gè)轉(zhuǎn)子，每個(gè)轉(zhuǎn)