任務一柴油機燃料供給系統(tǒng)概述一、柴油機燃油系統(tǒng)的組成與作用柴油機使用的燃料是柴油,由于柴油比汽油黏度大、蒸發(fā)性差,所以在柴油機工作時,必須采用高壓噴射的方法,在壓縮行程接近上止點時,將柴油以霧狀噴入燃燒室,直接在氣缸內(nèi)部形成可燃混合氣,并借助氣缸內(nèi)空氣的高溫自行發(fā)火燃燒。柴油機燃料供給系統(tǒng)一般由柴油箱、柴油粗濾器、輸油泵、噴油泵、調(diào)速器、噴油器及油管等部件組成,其中噴油泵是柴油機燃料供給系統(tǒng)中的關鍵部件。目前,柱塞式噴油泵和分配式噴油泵是柴油機燃料供給系統(tǒng)中廣泛應用的兩種噴油泵。圖7-1所示為裝有柱塞式噴油泵的柴油機燃料供給系統(tǒng)示意圖。下一頁返回任務一柴油機燃料供給系統(tǒng)概述發(fā)動機工作時,在輸油泵5的作用下,柴油從柴油箱8中被吸出,經(jīng)過油水分離器7分離掉柴油中的水分,再由柴油濾清器2濾除柴油中的雜質(zhì),然后送往柱塞式噴油泵3。在噴油泵內(nèi)柴油經(jīng)過增壓和計量之后,經(jīng)高壓油管9供入噴油器1,最后通過噴油器將柴油噴入燃燒室。輸油泵供給的多余柴油及噴油器頂部的回油均經(jīng)回油管11返回柴油箱。直列柱塞式噴油泵一般由柴油機曲軸的定時齒輪驅動,固定在噴油泵殼體上的活塞式輸油泵由噴油泵凸輪軸上的偏心輪驅動。噴油泵前端裝有供油提前器4,后端與調(diào)速器6組成一體。圖7-2所示為裝有軸向分配式噴油泵(也稱VE泵)的柴油機燃料供給系統(tǒng)示意圖。上一頁下一頁返回任務一柴油機燃料供給系統(tǒng)概述一級輸油泵3將柴油從柴油箱內(nèi)吸出后產(chǎn)生一定的壓力,經(jīng)油水分離器2及柴油濾清器5濾掉水分和雜質(zhì)后輸送到二級輸油泵4,再由二級輸油泵將壓力提高后輸送到分配式噴油泵體9內(nèi),由分配式噴油泵12增壓計量后,按發(fā)動機工作順序將高壓油送到各個氣缸的噴油泵10噴入燃燒室,多余的柴油流回柴油箱。一級輸油泵為膜片式泵,由配氣機構的凸輪軸驅動。二級輸油泵為滑片式泵,裝在分配式噴油泵體內(nèi),并由分配式噴油泵的傳動軸驅動?；捷斢捅贸隹谟蛪弘S轉速的升高而增加。為使噴油泵體內(nèi)腔油壓保持穩(wěn)定,在二級輸油泵出口處設有調(diào)壓閥6。當噴油泵體內(nèi)腔油壓超過規(guī)定值時,將有部分柴油經(jīng)調(diào)壓閥返回輸油泵入口。上一頁下一頁返回任務一柴油機燃料供給系統(tǒng)概述噴油泵體內(nèi)腔油壓一般為0.3~0.7MPa。除上述燃油供給裝置外,柴油機燃料供給系統(tǒng)還包括空氣供給裝置、混合氣形成裝置及廢氣排出裝置?？諝夤┙o裝置由空氣濾清器、進氣管和進氣道組成,有的還裝有空氣增壓器及中冷器;混合氣形成裝置為燃燒室;廢氣排出裝置由排氣道、排氣管和排氣消聲器組成。二、柴油機燃油供給系統(tǒng)的工作原理柴油機在工作過程中,輸油泵將柴油不斷地從油箱中吸出,經(jīng)過柴油濾清器去除雜質(zhì)后,輸入噴油泵的低壓油腔;通過柱塞和出油閥將燃油壓力提高,經(jīng)高壓油管輸送到噴油器,燃油呈現(xiàn)霧狀噴入燃燒室,在燃燒室內(nèi)形成混合氣。上一頁下一頁返回任務一柴油機燃料供給系統(tǒng)概述輸油泵的供油量大于噴油泵所需供油量,過量的柴油將經(jīng)過油管回到濾清器或者油箱。從油箱至噴油泵入口處這段油路中的油壓是輸油泵建立的,一般為0.15~0.3MPa,由于這段油壓較低,故這段油路稱為低壓油路。從噴油泵到噴油器這段油路中的壓力是由噴油泵的柱塞和出油閥建立的,一般在10MPa以上,故稱此段油路為高壓油路。在柴油機柴油供給裝置維修和裝配后,必須將柴油機整個油路中的空氣排除,使柴油充滿噴油泵。為此,在輸油泵上裝有手動泵,在柴油機開車前,使用手動泵油的方式排除油路中的空氣。上一頁下一頁返回任務一柴油機燃料供給系統(tǒng)概述噴油泵凸輪軸的前端與供油提前器連接,后端與調(diào)速器一體,它們分別起噴油定時和自動調(diào)節(jié)噴油量的作用。三、柴油機可燃混合氣的形成與燃燒室1.可燃混合氣的形成與汽油機相比,柴油機可燃混合氣的形成與燃燒條件要差得多。在柴油機工作過程中,進氣行程進入氣缸的是純空氣,只是在壓縮行程接近終了時才將高壓柴油噴入燃燒室。噴油持續(xù)階段為15°~35°曲軸轉角段,所形成的可燃混合氣很不均勻,在燃燒室的不同區(qū)域以及不同時期,可燃混合氣的濃度相差都很大。上一頁下一頁返回任務一柴油機燃料供給系統(tǒng)概述目前柴油機可燃混合氣的形成方法基本上有兩種:空間霧化混合和油膜蒸發(fā)混合。空間霧化混合是將高壓柴油噴向燃燒室空間,形成霧狀,與空氣進行混合。為了使混合均勻,要求噴出的燃油與燃燒室形狀相配合,并充分利用燃燒室中空氣的運動。油膜蒸發(fā)混合是將大部分柴油噴射到燃燒室壁面上,形成一層油膜,受熱蒸發(fā),在燃燒室中強烈旋轉氣流的作用下,燃料蒸氣與空氣形成均勻的可燃混合氣。在柴油實際噴射中,很難保證燃料完全噴到燃燒室空間或燃燒室壁面,所以兩種混合方式都兼而有之,只是多少、主次有所不同。上一頁下一頁返回任務一柴油機燃料供給系統(tǒng)概述為了促進柴油與空氣更好混合,一般都要組織適當?shù)目諝鉁u流,常見的有以下3種:(1)進氣渦流。進氣渦流是指在進氣行程中,使進入氣缸的空氣形成繞氣缸中心高速旋轉的氣流。它一直持續(xù)到燃燒膨脹過程。產(chǎn)生進氣渦流的方法一般是將進氣道設計成螺旋氣道或切向氣道,如圖7-3所示。切向氣道是在氣門座前強烈收縮,引導氣流以單邊切線方向進入氣缸,造成進氣渦流。螺旋氣道是在氣門座上方的氣門腔里制成螺旋形,使氣流在螺旋氣道內(nèi)就形成一定強度的旋轉,造成較強的進氣渦流,渦流速度可以達到曲軸轉速的6~10倍。上一頁下一頁返回任務一柴油機燃料供給系統(tǒng)概述(2)擠壓渦流。擠壓渦流(擠流)是在壓縮過程中形成的空氣運動。當活塞接近壓縮上止點時,活塞頂上部環(huán)形空間中的氣體被擠入活塞頂部的凹坑內(nèi),如圖7-4(a)所示,

形成了氣體的運動。當活塞下行時,活塞頂部凹坑內(nèi)的氣體向外流到環(huán)形空間,如圖7-4(b)所示,稱為逆擠流。擠壓渦流的產(chǎn)生與活塞頂凹坑(燃燒室)設計有很大關系,柴油機活塞頂凹坑形形色色,目的就是促進燃油與空氣的混合和燃燒。(3)燃燒渦紊流。燃燒渦紊流是指利用柴油燃燒的能量,沖擊未燃的混合氣,造成混合氣渦流或紊流。其目的也是進一步促進燃油與空氣的混合和燃燒。燃燒渦紊流的程度與柴油機燃燒室的形狀密切相關。上一頁下一頁返回任務一柴油機燃料供給系統(tǒng)概述根據(jù)氣缸中壓力和溫度的變化特點,可將混合氣的形成與燃燒過程按曲軸轉角劃分為四個階段,如圖7-5所示。備燃期Ⅰ:從噴油器噴油始點A到燃燒始點B之間的曲軸轉角。這一期間進行著燃燒前的物理和化學準備過程。速燃期Ⅱ:從燃燒始點B到氣缸內(nèi)壓力達最高的C點之間的曲軸轉角?；鹧孀曰鹪囱杆傧蛩闹芡七M,上一時期積存的柴油以及在此期間陸續(xù)噴入的柴油,在已燃氣體的高溫作用下迅速蒸發(fā)、混合和燃燒,使氣缸內(nèi)的壓力和溫度急劇上升,最高壓力可達6~9MPa,一般出現(xiàn)在上止點后6°~15°曲軸轉角處。這一時期的放熱量為每循環(huán)放熱量的30%左右。上一頁下一頁返回任務一柴油機燃料供給系統(tǒng)概述緩燃期Ⅲ:從最高壓力點C到最高溫度點D之間的曲軸轉角。在此期間,燃燒以很快的速度繼續(xù)進行,后期由于氧氣缺少、廢氣增加,燃燒速度越來越慢。在此期間的壓力逐漸下降,但燃氣溫度還在繼續(xù)升高,最高溫度可達1973~2273K,一般出現(xiàn)在上止點后20°~35°曲軸轉角處。噴油是在D點以前結束的,緩燃期內(nèi)的放熱量為每循環(huán)放熱量的70%左右。后燃期Ⅳ:從最高溫度點D到柴油已基本上完全燃燒的E點之間的曲軸轉角。燃燒是在逐漸惡化的條件下緩慢進行直到停止的。在此期間,壓力和溫度均下降。為防止柴油機過熱,應盡量縮短后燃期。上一頁下一頁返回任務一柴油機燃料供給系統(tǒng)概述加強燃燒室內(nèi)氣體的運動及改善混合氣的形成條件是縮短后燃期的有效措施。綜上所述,柴油機的工作特點是工作粗暴、排氣冒煙、噪聲大。從噴油開始到燃燒結束,僅占50°~60°的曲軸轉角,可燃混合氣形成的時間極短、空間極小。因此,在這段時間里,提高燃料的霧化程度、加強氣流的運動強度、改善燃燒后期的燃燒條件是提高柴油機動力性和經(jīng)濟性的有效途徑。2.燃燒室由于柴油機可燃混合氣的形成和燃燒主要是在燃燒室內(nèi)進行的,所以燃燒室的形狀對可燃混合氣的形成和燃燒有著直接的影響。上一頁下一頁返回任務一柴油機燃料供給系統(tǒng)概述柴油機燃燒室按結構形式分為兩大類:統(tǒng)一式燃燒室和分隔式燃燒室,如圖7-6所示。1)統(tǒng)一式燃燒室統(tǒng)一式燃燒室的結構特點是只有一個燃燒室,位于活塞頂面和氣缸蓋底平面之間,燃料直接噴入該燃燒室中與空氣進行混合燃燒。統(tǒng)一式燃燒室的活塞頂設計極具獨創(chuàng)性,如圖7-7所示。不同的渦流凹坑,產(chǎn)生不同的氣體運動,混合氣形成也不同,導致發(fā)動機性能的差異。圖中7-7(b)和圖7-7(c)所示的ω形燃燒室和球形燃燒室比較常用。上一頁下一頁返回任務一柴油機燃料供給系統(tǒng)概述ω形燃燒室活塞頂部凹坑的縱剖面為ω形,噴入的柴油絕大多數(shù)分布在燃燒室的空間,極少部分噴到燃燒室壁面上形成油膜。所以混合氣的形成以空間霧化混合為主。這種燃燒室結構簡單、緊湊,由于空間小,傳熱損失少,發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟性及起動性都較好。但對噴油系統(tǒng)要求高,需要較高的噴油壓力,要配以多孔式噴油器,工作起來也比較粗暴。球形燃燒室位于活塞頂部中央,形狀大于半個球。與噴油器相對應的位置開有缺口,與球面相切,柴油從這里順氣流方向噴射到燃燒室壁面上形成油膜。在柴油噴射貫穿空氣或碰到燃燒室壁反射時,必然有少量油粒(約5%)脫離油束,呈霧狀散布在燃燒室空間。上一頁下一頁返回任務一柴油機燃料供給系統(tǒng)概述這部分柴油在熾熱的空氣中首先完成著火準備,形成火源,然后靠此火源點燃從燃燒室壁上已蒸發(fā)的燃油形成的可燃混合氣,所以混合氣的形成方式以油膜蒸發(fā)混合為主。這種混合氣形成方式使發(fā)動機工作平穩(wěn)、柔和且燃燒徹底。它的缺點是起動性能較差;低速、低負荷工作時,混合氣質(zhì)量差,排煙較重,且變工況的適應性差。2)分隔式燃燒室分隔式燃燒室由兩部分組成,即主燃燒室和副燃燒室。主燃燒室位于活塞頂與氣缸蓋底面之間,副燃燒室位于氣缸蓋內(nèi)。主、副燃燒室之間用一個或幾個直徑較小的通道相連。燃油則是噴入到副燃燒室內(nèi)的。上一頁下一頁返回任務一柴油機燃料供給系統(tǒng)概述分隔式燃燒室常見的結構型式有渦流室式和預燃室式兩種,如圖7-8所示。渦流室式燃燒室的副燃燒室多為球形,也有圓柱形。渦流室與主燃燒室用一個或數(shù)個通道連通,通道方向與活塞頂成一定角度并與渦流室相切。這樣,在壓縮行程中,空氣從氣缸內(nèi)被擠入渦流室時,形成強烈的、有規(guī)則的渦流運動,噴入渦流室內(nèi)的燃油在強烈的空氣渦流作用下迅速與空氣混合形成可燃混合氣,混合氣的形成屬于空間混合。著火后大部分柴油在渦流室內(nèi)燃燒,未來得及燃燒的部分燃油在做功行程初期與高壓燃氣一起通過切向通道噴入主燃燒室,形成二次渦流,使之進一步與空氣混合燃燒。上一頁下一頁返回任務一柴油機燃料供給系統(tǒng)概述由于在渦流室及氣缸內(nèi)均能形成強烈的渦流運動,可以降低對柴油噴霧質(zhì)量的要求,因此可以采用噴油壓力較低的軸針式噴油器,可在較小的過量空氣系數(shù)(a=1.2~1.3)下工作,平均有效壓力較高;由于大部分柴油是在渦流室內(nèi)燃燒的,再加上通道面積較小,對氣體流動產(chǎn)生一定的節(jié)流作用,使主燃燒室內(nèi)氣體壓力升高較平緩,發(fā)動機運轉平穩(wěn),燃燒噪聲小,排氣污染少。但由于燃燒室的散熱面積大和通道的節(jié)流作用,使散熱損失和流動損失增加,所以經(jīng)濟性較差。此外,由于噴油壓力低,油霧顆粒較大、蒸發(fā)慢,所以起動性能也較差。為了保證冷機起動,一般設置電熱塞等起動輔助裝置。上一頁下一頁返回任務一柴油機燃料供給系統(tǒng)概述預燃室式燃燒室的副燃燒室多是長體結構,一般用耐熱鋼單獨制造,再鑲入氣缸蓋內(nèi)。在壓縮行程中,氣缸內(nèi)的空氣被擠入預燃室內(nèi)形成強烈的、無規(guī)則的紊流運動,噴入到預燃室內(nèi)的柴油受空氣紊流的擾動,與空氣初步混合,形成可燃混合氣,混合氣的形成屬于空間混合。少部分的柴油在預燃室內(nèi)著火燃燒后,預燃室內(nèi)溫度,壓力急劇升高,未燃燒的大部分柴油及燃氣高速噴入主燃燒室。由于窄小孔道的節(jié)流作用再次產(chǎn)生紊流,促使柴油進一步蒸發(fā)與空氣混合而完全燃燒。預燃室式燃燒室具有和渦流室式燃燒室類似的特點。上一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構一、輸油泵1.輸油泵的結構原理輸油泵的功用是保證低壓油路中柴油的正常流動,克服柴油濾清器和管路中的阻力,并以一定的壓力向噴油泵輸送足夠量的柴油,輸油量應為全負荷最大耗油量的3~4倍。輸油泵的結構型式很多,常見的有活塞式、轉子式、滑片式和齒輪式等幾種?；钊捷斢捅霉ぷ骺煽?目前應用廣泛?；钊捷斢捅玫慕Y構如圖7-9所示,主要由機械泵總成和手油泵總成組成。下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構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。機械泵總成由挺柱總成4、推桿16、活塞17和彈簧18等組成,其基本結構原理示意圖如圖7-10所示。當噴油泵凸輪軸18旋轉時,在偏心輪19和輸油泵活塞彈簧9的共同作用下,輸油泵活塞10在輸油泵體8的活塞腔內(nèi)做往復運動。當輸油泵活塞由下向上運動時,A腔容積增大產(chǎn)生真空度,使進油閥6開啟,柴油經(jīng)進油口被吸入A腔;與此同時,B腔容積縮小,其中的柴油壓力升高,出油閥關閉,燃油被送往濾清器。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構當輸油泵活塞由上向下運動時,A腔容積減小,油壓升高,進油閥關閉,出油閥開啟;與此同時,B腔容積增大,柴油就從A腔流入B腔。當柴油機負荷減小,需要的柴油量減少時,或柴油濾清器堵塞,油道阻力增加時,會使輸油泵B腔油壓增高。當此油壓與輸油泵活塞彈簧的彈力相平衡時,活塞往B腔的運動便停止,活塞的移動行程減小,造成輸油泵的輸出油量減少,實現(xiàn)了輸油量的自動調(diào)節(jié),而輸油壓力則基本穩(wěn)定。輸油泵外側裝有手油泵,柴油機起動前,或柴油機供給系統(tǒng)維修后,為了使低壓油路充滿柴油,便于起動,或為了排出低壓油路中的空氣,使柴油機能夠平穩(wěn)地運轉,可使用手油泵泵油或排氣。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構操作時,先將燃油濾清器和噴油泵的放氣螺釘旋松,再將手油泵拉鈕旋開,上下反復拉動手油泵拉鈕,使柴油自進油口吸入,經(jīng)出油閥壓出,并充滿燃油濾清器和噴油泵前的所有低壓油路,將其中的空氣驅除干凈。空氣排除完畢,應重新擰緊放氣螺釘,旋進手油泵拉鈕。2.輸油泵的檢修1)吸油能力的檢查用油管將輸油泵進油口直接連接至1m以下的一專用柴油桶,拆掉輸油泵出油管,用手油泵吸油,若在30次內(nèi)不能將柴油從油桶中吸上來并壓出,說明輸油泵的吸油能力不良。2)泵油能力的檢查上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構(1)隨車檢查。拆下輸油泵出油管,用手油泵泵油,若油柱粗、無氣泡、出油急且能竄至500mm以上為良好。(2)試驗臺檢查。輸油泵隨噴油泵一起固定在噴油泵試驗臺上,將進油管與試驗臺油箱連接,出油口與試驗臺低壓表和流量表連接。轉動噴油泵,觀察怠速和額定轉速時的出油壓力及流量,并與標準值進行比較。(3)手油泵性能的檢查。拆下輸油泵手油泵,先將手油泵活塞按到底保持不動,再用食指將手油泵口堵住,然后松開手油泵手柄,查看手柄是否會被吸住。若手柄及活塞在其回位彈簧的作用下復位,說明手油泵密封性能不良,應更換。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構(4)進、出油止回閥密封性能檢查。用塑料管將進油口與油桶連接,以較慢的速度壓手油泵,查看塑料管內(nèi)的油柱上升情況。若油柱一上一下來回升降,則表明出油止回閥不密封。繼續(xù)以較慢速度壓手油泵,待出油口有油壓出后,將手柄在最低位置鎖住,查看出油口的油平面是否下降。若油明顯下降,則表明出油止回閥不密封。進、出油止回閥不密封應更換。(5)輸油泵與噴油泵配合能力的檢查。上述檢查完成后,應將輸油泵固定在噴油泵上,其出油口直接與噴油泵進油口連接,用噴油泵凸輪驅動輸油泵進行泵油試驗。如果輸油泵輸出油壓能將噴油泵溢油閥頂開,并且在怠速和大負荷狀況均有充裕的回油壓出即為合格。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構二、柱塞式噴油泵噴油泵又稱為高壓油泵,它是柴油機燃料供給系統(tǒng)中最重要的一個總成,其功用是根據(jù)發(fā)動機的不同工況,定時、定量地向噴油器輸送高壓柴油。發(fā)動機工作時,每個氣缸都需要有一套泵油機構,幾個相同的泵油機構裝置在同一泵體上就構成了多缸發(fā)動機的柱塞泵。柱塞泵一般固定在柴油機機體一側的支架上,由柴油機曲軸通過齒輪驅動,齒輪軸和噴油泵的凸輪軸用聯(lián)軸節(jié)連接,調(diào)速器安裝在噴油泵的后端(參見圖5.1)。柱塞式噴油泵種類繁多,國產(chǎn)汽車用噴油泵一般以柱塞行程等參數(shù)不同分為A、B、P、Z等系列。其中A型泵應用較多,如圖7-11所示。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構1.A型噴油泵1)A型噴油泵的結構原理A型噴油泵的結構與工作原理如圖7-12所示,其是由分泵、油量調(diào)節(jié)機構、傳動機構和泵體及供油提前角調(diào)節(jié)裝置等部分組成的。(1)分泵。對多缸噴油泵來講,它是將與發(fā)動機缸數(shù)相同的幾組泵油機構裝置在同一殼體內(nèi)形成的。其中每組泵油機構稱為分泵。分泵是噴油的核心,主要由柱塞偶件(柱塞12和柱塞套15)、出油閥偶件(出油閥3和出油閥座)、柱塞彈簧8、出油閥彈簧2等組成,如圖7-12所示。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構如圖7-13所示,柱塞偶件由柱塞1和柱塞套2組成。柱塞可在柱塞套內(nèi)做往復運動,兩者配合間隙極小,為0.0015~0.0025mm,需經(jīng)精密磨削加工或選配研磨而成,稱為柱塞偶件。柱塞頭部加工有螺旋槽和直槽,柱塞下部加工有榫舌。如圖7-12所示,柱塞套安裝在噴油泵殼體4的座孔中,柱塞套上的油孔與噴油泵內(nèi)的低壓油腔5相通。柱塞的中部圓柱面是密封部位,環(huán)形油槽可儲存少量柴油,用于潤滑柱塞。為了防止柱塞套轉動,常用定位銷固定。出油閥偶件包括出油閥2和出油閥座1,如圖7-14所示。它實際上是一個單向閥,控制油流的單向流動。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構出油閥下部為導向部,閥芯斷面呈“十”字形,既能導向,又能讓柴油通過;出油閥上部有密封錐面3,與閥座的圓錐面貼合,形成一個密封環(huán)帶。密封環(huán)帶下方有一個小圓柱面4稱為減壓環(huán)帶,它可使噴油器斷油干脆。出油閥偶件也是一對精密偶件,出油閥導向面和減壓環(huán)帶與出油閥座內(nèi)表面徑向間隙為0.006~0.016mm,使用中不允許互換。出油閥偶件置于柱塞套上端,由出油閥彈簧9和出油閥壓緊座10壓緊在噴油泵體上。為了防止高壓柴油泄漏,一般在出油閥壓緊座與出油閥座之間裝有尼龍或銅制密封襯墊7。有些出油閥壓緊座中設有減容體8,以減少高壓容積,削弱燃油波動,改善柴油噴射。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構柱塞式噴油泵的泵油原理如圖7-15所示。當柱塞1向下移動時(見圖7-15(a)),燃油自低壓油腔經(jīng)柱塞套2上的油孔4和8被吸入并充滿泵腔。在柱塞自下止點上移的過程中,開始有一部分燃油被從泵腔擠回低壓油腔,直到柱塞上部的圓柱面將兩個油孔完全封閉為止。此后柱塞繼續(xù)上升(見圖7-15(b)),泵腔內(nèi)的燃油壓力迅速增高,當此壓力增高到足以克服出油閥彈簧7的作用力時,出油閥6即開始上移。當出油閥的圓柱形環(huán)帶離開出油閥座5時,高壓燃油便自泵腔通過高壓油管流向噴油器。當柱塞繼續(xù)上移至圖7-15?所示位置時,斜槽3同油孔4和8開始接通,于是泵腔內(nèi)的油壓迅速下降,出油閥在出油閥彈簧的作用下迅速回位,噴油泵停止供油。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構由上述泵油過程可知,在柱塞上移的整個行程中并非全部供油。柱塞由下止點到上止點所經(jīng)歷的行程為柱塞行程h(圖7-15(e)),它的大小取決于驅動凸輪的輪廓。當柱塞上升到封閉柱塞套進油孔時,泵腔內(nèi)油壓升高,克服出油閥彈簧預緊力后,出油閥開始上升,出油閥的密封錐面離開出油閥座,但此時還不能立即供油,直到減壓環(huán)帶完全離開出油閥座的導向孔時,才有燃油進入高壓管路,使管路油壓升高;當柱塞下落時,出油閥在出油閥彈簧的作用下開始回位,當減壓環(huán)帶一經(jīng)進入導向孔,泵腔與出油孔便被切斷,于是燃油停止進入高壓油管;出油閥再繼續(xù)下降直到密封錐面貼合時,由于出油閥體本身所讓出的容積,使高壓油管內(nèi)的壓力迅速降低,噴油就可以立即停止,故可避免噴油器發(fā)生滴漏現(xiàn)象。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構(2)油量調(diào)節(jié)機構。油量調(diào)節(jié)機構的作用是根據(jù)柴油機負荷和轉速的變化相應地改變噴油泵的供油量并保證各缸的供油量一致。由噴油泵的工作原理可知,噴油泵的供油量可通過轉動柱塞以改變柱塞有效行程的方法來改變。A型噴油泵采用齒桿式油量調(diào)節(jié)機構,如圖7-16所示。柱塞4下端的榫舌嵌入控制套筒3相應的切槽中,控制套筒松套在柱塞套5上,在控制套筒上部套裝一個調(diào)節(jié)齒圈2并用螺釘鎖緊,調(diào)節(jié)齒圈和油量調(diào)節(jié)齒桿1相嚙合,油量調(diào)節(jié)齒桿的軸向位置由駕駛員或調(diào)速器控制。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構如圖7-17所示,當供油量調(diào)節(jié)機構的調(diào)節(jié)齒桿通過調(diào)節(jié)齒圈拉動柱塞轉動時,柱塞上的螺旋槽與柱塞套油孔之間的相對位置發(fā)生變化,從而改變了柱塞的有效行程。當柱塞上的直槽對正柱塞套油孔時,柱塞有效行程為零,這時噴油泵不供油,如圖7-17(a)所示。按照圖中箭頭所示的方向拉動調(diào)節(jié)齒桿6,則調(diào)節(jié)齒圈11按箭頭方向轉動,柱塞有效行程增加,噴油泵循環(huán)供油量增多,如圖7-17(b)和圖7-17(c)所示。如果朝相反方向拉動調(diào)節(jié)齒桿,則柱塞有效行程減小、循環(huán)供油量減少。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構各缸供油均勻性可通過改變調(diào)節(jié)齒圈與控制套筒的相對角位置來調(diào)整,即松開調(diào)節(jié)齒圈,按調(diào)整的需要使控制套筒與柱塞一起相對于調(diào)節(jié)齒圈轉過一定角度,再將調(diào)節(jié)齒圈鎖緊在控制套筒上。齒桿式供油量調(diào)節(jié)機構工作可靠、傳動平穩(wěn),但制造成本較高,且柱塞偶件之間的中心距較大。(3)傳動機構。傳動機構由噴油泵凸輪軸和滾輪傳動部件組成。噴油泵凸輪軸的兩端通過圓錐滾子軸承支承在噴油泵殼體上,前端裝有聯(lián)軸節(jié)和供油提前調(diào)節(jié)器,后部與調(diào)速器相連。噴油泵的凸輪軸是由柴油機的曲軸通過齒輪機構驅動的。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構滾輪傳動部件的功用是將凸輪的旋轉運動轉變?yōu)樽陨淼耐鶑椭本€運動,推動柱塞上行供油。此外,滾輪傳動部件還可以用來調(diào)整各分泵的供油提前角。為了保證供油提前角的正確性,滾輪傳動部件的高度一般都是可調(diào)的。國產(chǎn)A型噴油泵滾輪傳動部件如圖7-18所示。滾輪1帶有滾輪襯套2并松套在滾輪軸3上,滾輪軸支承于滾輪架6的座孔中。當滾輪傳動部件在噴油泵殼體導孔中上下往復運動時,要求不能轉動,否則就會和凸輪相互卡死而造成損壞。因此,對滾輪傳動部件要有導向定位措施。其定位方法有兩種:一是在滾輪架外圓柱面上開軸向長槽,將定位螺釘?shù)亩祟^插入此槽中;二是將固定在滾輪架上的導向塊插入殼體導向孔一側的滑槽中。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構為保證在發(fā)動機的一個工作循環(huán)內(nèi)各缸都能噴油一次,四行程柴油機凸輪軸的轉速應為曲軸轉速的一半。此外,凸輪軸上各個凸輪的相對角位置還必須符合所要求的發(fā)動機的發(fā)火次序。噴油泵泵油的遲早決定噴油器噴油的遲早,它對柴油機的工作性能影響很大。為保證形成良好的混合氣和改善燃燒過程,必須有一定的噴油提前角,對于多缸柴油機,還應保證各缸噴油提前角一致。最佳噴油提前角是在柴油機額定轉速及全負荷下由試驗確定的,它的數(shù)值因柴油性能和發(fā)動機工況而異。同時由于凸輪和滾輪等傳動部件的磨損,噴油提前角也有所改變。為此,噴油提前角必須可以調(diào)整。實際上,噴油提前角的調(diào)整是通過對噴油泵的供油提前角的調(diào)整而實現(xiàn)的。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構噴油泵供油提前角的調(diào)整方法有兩種:一是通過調(diào)整聯(lián)軸節(jié)或供油提前調(diào)節(jié)器來改變噴油泵凸輪軸與柴油機曲軸的相對角位置,使各分泵的供油提前角做相同數(shù)量的調(diào)整;二是通過改變滾輪傳動部件的高度,實現(xiàn)單個分泵供油提前角的調(diào)整,以此保證多缸發(fā)動機的供油提前角一致。此法是通過轉動調(diào)整螺釘8來實現(xiàn)的。當松開鎖緊螺母7擰出調(diào)整螺釘8時,滾輪傳動部件高度h增大,于是柱塞封閉柱塞套上進油孔的時刻提前,即供油提前角增大;反之,供油提前角減小。這種結構調(diào)整方便,調(diào)整時不必拆開殼體,但必須注意螺釘不能擰出太多,因為柱塞上止點距出油閥座只有0.4~1.0mm的空隙,以防碰撞損壞。另外,調(diào)整合適后應及時鎖緊。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構(4)泵體。A型噴油泵采用整體式泵體,由鋁合金鑄成。分泵、油量調(diào)節(jié)機構及傳動機構都裝在泵體內(nèi)。泵體上有縱向油道,即低壓油腔5(見圖7-12)。輸油泵輸出的燃油經(jīng)濾清后,由進油空心螺栓進入此油道,再由柱塞套上的油孔進入各分泵的油腔。輸油泵供給的燃油量通常遠大于噴油泵的需要量。當?shù)蛪河颓坏挠蛪捍笥?.05MPa時,油道另一端的限壓閥開啟,多余的燃油經(jīng)回油管流回輸油泵進油口。限壓閥還兼起放氣作用。在噴油泵拆裝后或發(fā)動機長期停放后,噴油泵油腔內(nèi)會滲入空氣,影響柴油機的正常工作。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構當需要放氣時,在發(fā)動機起動前可將限壓閥上端的螺釘旋出少許,再抽按手動輸油泵,通過泵入噴油泵的燃油即可驅凈滲入噴油泵內(nèi)的空氣。在泵體下部及調(diào)速器殼體的內(nèi)腔中裝有潤滑油,此潤滑油可單獨加注,也可與發(fā)動機潤滑系統(tǒng)相通,依靠潤滑油的飛濺實現(xiàn)噴油泵傳動機構和調(diào)速器內(nèi)各零件的潤滑。整體式泵體可增加殼體的剛度,在較大的噴油壓力下工作不致變形。分泵和傳動機構等零件必須從殼體下部裝入,因此在殼體底部設有大螺塞,也有的殼體底部用蓋板封住。噴油泵殼體側面有窗口蓋板,以方便各分泵噴油量及供油時刻的調(diào)整。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構(5)供油提前角調(diào)節(jié)裝置。噴油提前角是指噴油器開始噴油至活塞到達上止點之間的曲軸轉角。它的大小對柴油機工作過程有很大影響。若噴油提前角過大,噴油時氣缸內(nèi)空氣溫度較低,混合氣形成條件差,備燃期長,導致發(fā)動機工作粗暴;若噴油提前角過小,大部分柴油是在上止點以后,活塞處于下行狀態(tài)時燃燒的,使最高工作壓力降低,熱效率也顯著下降,導致發(fā)動機功率降低,排氣冒白煙。因此為保證發(fā)動機具有良好的使用性能,必須選擇最佳的噴油提前角。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構噴油提前角實際上是由噴油泵的供油提前角來保證的,而整個噴油泵的供油提前角可以通過改變發(fā)動機曲軸和噴油泵凸輪軸之間的相位角來調(diào)整。多數(shù)柴油發(fā)動機都根據(jù)常用工況確定一個噴油提前角,在這個常用工況范圍內(nèi)是最佳的,即能獲得最大的功率和最小的燃油消耗率。這個常用工況下的噴油提前角是通過聯(lián)軸節(jié)的結構來保證的。但是,當發(fā)動機轉速發(fā)生變化時,最佳噴油提前角也隨之改變,所以,還需要裝有供油提前調(diào)節(jié)器,它能夠保證在轉速變化時,噴油提前角自動地發(fā)生相應的改變。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構①聯(lián)軸節(jié)。聯(lián)軸節(jié)又稱連接器,它是用來連接噴油泵凸輪軸與其驅動軸的。解放CA6110-2型柴油機聯(lián)軸節(jié)的結構如圖7-19所示。主動凸緣盤11用長螺栓17固定在驅動軸上,主動傳動圓盤12借螺栓13與主動凸緣盤相連,主動凸緣盤上的螺孔為弧形孔。主動傳動圓盤又通過螺栓21與十字接盤15連接,十字接盤用螺栓14與從動傳動圓盤1相連,螺栓5將從動傳動圓盤與供油提前調(diào)節(jié)器(后接噴油泵凸輪軸)連接在一起。這樣,驅動軸上的動力通過上述各零件即可傳遞到供油提前調(diào)節(jié)器上。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構旋松螺栓13可使主動傳動圓盤12相對于主動凸緣盤11沿弧形孔轉過一個角度,這樣就改變了噴油泵凸輪軸與發(fā)動機曲軸之間的相位關系,即改變了各缸的噴油時刻(即初始供油提前角)。CA6110-2型發(fā)動機噴油泵的初始供油提前角為14°。安裝時,將噴油泵固定在發(fā)動機氣缸體的托架上,使飛輪上的上止點1~6標記的刻線對準飛輪殼上的正時指針,并確認第一缸活塞在壓縮行程上止點位置。然后逆轉飛輪,使飛輪上14°刻線對準飛輪殼上的正時指針。此時噴油泵供油提前調(diào)節(jié)器上的供油刻線應對準固定在泵體上的正時指針,然后將聯(lián)軸節(jié)上的緊固螺栓擰緊。②供油提前調(diào)節(jié)器。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構供油提前調(diào)節(jié)器的功用是在柴油機整個工作轉速范圍內(nèi)使噴油泵供油提前角隨柴油機轉速升高而自動相應提前,使柴油機始終在最佳或接近最佳噴油定時下工作。供油提前調(diào)節(jié)器位于聯(lián)軸節(jié)和噴油泵之間,其結構如圖7-20所示。提前調(diào)節(jié)器驅動盤13用螺栓與聯(lián)軸節(jié)相連,為主動元件。在驅動盤端面上有兩個銷釘,上面套裝有兩個飛塊12,外面還套裝兩個彈簧座11,飛塊的另一端各壓裝一個銷釘,每個銷釘上各松套著一個滾輪6和滾輪內(nèi)座圈7。從動盤4與噴油泵凸輪軸相連接。從動盤兩臂的弧形側面與滾輪6接觸,平側面則壓在兩個彈簧10上,彈簧的另一端支撐于彈簧座11上。整個調(diào)節(jié)器為一密封體,內(nèi)腔充有機油以供潤滑。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構供油提前調(diào)節(jié)器的工作原理如圖7-21所示。發(fā)動機工作時,在曲軸的驅動下,驅動盤5及飛塊3沿圖中箭頭方向旋轉,受離心力的作用,兩個飛塊的活動端向外甩開,滾輪2對從動盤4的兩個弧形側面產(chǎn)生推力,迫使從動盤4沿箭頭所示方向相對于調(diào)節(jié)器殼體超前轉過一個角度Δ?,直到彈簧6作用在另一側面上的壓縮彈力與飛塊離心力相平衡為止,于是從動盤4與驅動盤5同步旋轉,如圖7-21(b)所示。當轉速升高時,飛塊離心力增大,其活動端進一步向外甩出,滾輪2迫使從動盤4沿箭頭所示方向相對于驅動盤5再超前轉過一個角度,直到彈簧6的壓縮彈力與飛塊離心力達到一個新的平衡狀態(tài)為止。這樣,供油提前角便相應地增大。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構反之,當發(fā)動機轉速降低時,供油提前角相應減小。解放CA6110-2型柴油機供油提前調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)量為0~6°30′(500~1650r/min)。2)A型噴油泵的檢修噴油泵是柴油機最精密的部件,由于柱塞與柱塞套、出油閥及閥座、凸輪、挺柱等機件的磨損,使供油量、供油均勻度和供油時間都會發(fā)生變化,這些變化將使發(fā)動機的功率下降、燃料消耗量增大、工作可靠性降低。因此,噴油泵拆卸后零件的檢查和修理、裝復后的試驗與調(diào)試,是柴油機大修中不可缺少的內(nèi)容。(1)噴油泵凸輪軸及軸承的檢修。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構凸輪軸軸承支承座孔磨損致使軸承松曠,可對座孔進行鑲套修復;供油齒桿與其襯套的配合間隙應不大于0.10m,否則應更換襯套;泵體不得有裂紋存在,否則應予焊補修復或更換新件;凸輪軸出現(xiàn)裂紋應予更換;凸輪軸的直線度誤差超過0.05mm,應進行冷壓校正;支承軸頸磨損與軸承配合松曠、油封軸頸圓度誤差大于0.10mm,應進行電鍍、堆焊修復或更換新件;凸輪表面應無剝落現(xiàn)象。(2)柱塞偶件的檢修。①柱塞偶件的外觀檢驗。柱塞偶件外觀檢驗,發(fā)現(xiàn)有以下情況應更換。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構a.柱塞表面有明顯的磨損痕跡。b.柱塞彎曲或頭部變形。c.柱塞或柱塞套有裂紋。d.柱塞頭部直槽、斜槽(螺旋槽)及環(huán)槽邊緣有剝落或銹蝕等現(xiàn)象。e.柱塞套的內(nèi)圓表面有銹蝕或明顯的刻痕。f.柱塞下端榫舌與控制套筒切口的配合間隙超過0.15mm(標準值為0.02~0.10mm)。②檢查柱塞偶件的滑動性能。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構如圖7-22(a)所示,將柱塞和柱塞套保持與水平線成60°左右角度的位置,在幾個方向拉出柱塞1/3,如能借自身重力緩慢地滑下,即為配合合適。若柱塞急劇滑下,表面柱塞偶件嚴重磨損,應予以更換。③檢查柱塞偶件的密封性能。如圖7-22(b)所示,一手握住柱塞套,用兩個手指堵住柱塞套頂上和側面的進油孔,另一手拉出柱塞,應感覺到有明顯的吸力,放松柱塞時,它能立即縮回原位即為合適。3)A型噴油泵的調(diào)整噴油泵出廠前已經(jīng)調(diào)好,如需調(diào)整時,一定要在專用試驗臺上進行。先把噴油泵裝在試驗臺上,然后連接好相應的管路,按規(guī)定給噴油泵和調(diào)速器加好潤滑油。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構(1)供油預行程的檢驗與調(diào)整。將負荷操縱桿置于額定工況位置,拆下六缸的高壓油管及出油閥座、彈簧和出油閥,裝上專用測量百分表。轉動凸輪軸到下止點使百分表指針位于零位置,調(diào)節(jié)噴油泵低壓油腔油壓為156kPa,按照規(guī)定方向轉動凸輪軸,直到試驗油不再從溢流管流出時,百分表指針所指的數(shù)值即為第一缸供油預行程(標準值為3.3mm,允許誤差一般為±0.05mm)。若不符合要求,可按如圖7-23所示用兩扳手調(diào)整調(diào)整螺釘。若預行程過大,可逆時針轉動調(diào)整螺釘;反之,則順時針轉動調(diào)整螺釘,調(diào)好后將鎖緊螺母擰緊。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構(2)供油定時的檢驗與調(diào)整。常用溢油校驗法調(diào)試噴油泵供油定時,首先將油路轉換閥控制桿移到接通高壓油的位置,旋松噴油泵上的放氣螺釘,打開電動機,使柴油自噴油器回油管連續(xù)流出。然后將供油齒桿推到全負荷位置,并沿凸輪軸的工作旋轉方向慢慢轉動刻度盤,至第一缸開始供油的時刻,隨即檢查聯(lián)軸器上的刻線與噴油泵前軸承蓋上的刻線是否對正,如超過軸承蓋上的刻線,說明供油過晚,應向外擰出挺柱調(diào)整螺釘;反之,則應將螺釘向里旋。第一缸噴油定時調(diào)好后,再以第一缸為基準,按照噴油泵的供油順序和供油間隔角,使各缸供油間隔角誤差不大于土0.5°。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構(3)供油提前角的檢驗與調(diào)整。柴油機供油提前角的大小與噴油方法、燃燒室形狀、壓縮比、曲軸轉速、燃油質(zhì)量等有關。因此,對于不同型號的柴油機,其供油提前角亦往往不同。這個提前角應按照該機型說明書的要求進行檢驗和調(diào)整。任何柴油機通常都有兩種提前角,噴油提前角和供油提前角,兩者不同。一般噴油提前角與供油提前角之間間隔相差8°左右。在修理中,大多是檢驗供油提前角以察知供油時間是否正確。檢驗供油提前角的程序:一般是先轉動曲軸,使第一缸的活塞到達壓縮行程的上止點前某一規(guī)定供油提前角處停止,再使噴油泵的第一缸單泵處于供油始點位置,將噴油泵驅動軸與噴油泵凸輪軸的聯(lián)軸器接好,如圖7-24所示。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構此時,噴油泵軸承蓋板上標記線應與定時刻線相重合。轉動曲軸,再重復檢驗一次。如供油提前角與規(guī)定要求稍有出入,可旋松聯(lián)軸器上的兩個調(diào)整螺釘,變動驅動盤與聯(lián)軸器的相互位置,進行適當調(diào)整。調(diào)整時,注意驅動盤上的每一調(diào)節(jié)分度線并不等于噴油泵凸輪軸的1°,通常相當于噴油泵凸輪軸的3°。(4)供油量及供油不均勻度的檢查與調(diào)整。檢驗噴油泵的供油量,主要是檢驗各單泵向氣缸內(nèi)供油量的不均勻度是否在容許的范圍內(nèi)。①供油量的檢驗。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構在一定轉速下,檢驗在不同油量控制桿行程位置時各柱塞每噴100次或200次的供油量。一般檢驗轉速在200r/min和600r/min、檢驗油量控制桿在最大行程和50%行程及怠速三種情況下的油量。在油量控制桿的最大行程下,檢驗各不同轉速時柱塞每供油100次或200次的油量,也有規(guī)定為400次油量的,一般檢查時額定的轉速常采用200r/min、600r/min和1000r/mm。將噴油泵低壓腔的壓力調(diào)整到160kPa,將控制齒桿調(diào)整到額定供油量位置,并使噴油泵以規(guī)定轉速運轉,然后測量各缸供油量及其均勻度。如不符合要求,可松開齒圈調(diào)整螺釘,按需要的方向轉動控制套筒即可調(diào)整供油量,如圖7-25所示。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構②在發(fā)動機上直接檢驗供油量。檢驗時,先把各個噴油器都從發(fā)動機上拆下,把噴口轉向發(fā)動機外,再緊固好高壓油管,將油量控制桿放在供油量最大位置,然后轉動曲軸。當各個噴油器噴出的油霧都不夾雜氣泡時,再在每個噴油器噴口下面放一個有刻度的玻璃容器,以150~200r/min的速度轉動曲軸,到一定轉速后,查看各量杯內(nèi)的油量及其供油的不均勻度。2.P型噴油泵結構特點與一般柱塞式噴油泵相比,在安裝尺寸不變的情況下,P型噴油泵可獲得較高的供油壓力和較大的供油量。因而對柴油機的不斷強化和向高速發(fā)展有良好的適應性。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構P型噴油泵如圖7-26所示。它的工作原理與A型噴油泵基本相同,結構上有以下一些特點:1)懸掛式柱塞套柱塞5和出油閥偶件3都裝在帶連接凸緣的柱塞套4內(nèi),當擰緊柱塞套頂部的出油閥壓緊座1后,形成一個總成部件。然后用柱塞套緊固螺栓14將柱塞套凸緣緊固在泵體的上端面上,形成懸掛式結構。這種結構改善了柱塞套和噴油泵體的受力狀態(tài)。供油時刻可通過增減柱塞套凸緣下面的調(diào)節(jié)墊片15來調(diào)整。懸掛式柱塞套結構簡單、工作可靠。2)鋼球式油量調(diào)節(jié)機構上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構在每個柱塞的控制套筒8上都裝有一個小鋼球,在調(diào)節(jié)拉桿7上有相應的凹槽。工作時,鋼球與凹槽相嚙合。移動調(diào)節(jié)齒桿,鋼球便帶動各柱塞控制套筒使柱塞轉動,從而實現(xiàn)供油量的調(diào)節(jié)。P型噴油泵各缸供油均勻性的調(diào)整與一般柱塞式噴油泵不同,它是通過轉動柱塞套來改變柱塞的有效行程的。柱塞套凸緣上的螺栓孔是長圓孔,擰松柱塞套緊固螺栓14,柱塞套可繞其軸線轉動10°左右。當轉動柱塞套時,改變了柱塞套油孔與柱塞的相對位置,從而改變了柱塞的有效行程,即改變了循環(huán)供油量。3)壓力式潤滑上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構凸輪軸、挺柱、調(diào)速器等均采用發(fā)動機潤滑系統(tǒng)主油道中具有一定壓力的機油進行潤滑。這種潤滑方式簡單、可靠。4)全封閉式泵體P型噴油泵采用了箱形全封閉式泵體,大大提高了噴油泵體的剛度,可以承受較高的噴油壓力而不發(fā)生變形,以適應柴油機不斷向大功率、高轉速強化的需要。三、分配式噴油泵分配式噴油泵簡稱分配泵,有軸向壓縮式和徑向壓縮式。目前應用較為廣泛的是軸向壓縮式分配泵。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構1.軸向壓縮式分配泵的結構與工作原理軸向壓縮式分配泵也稱VE泵,其結構如圖7-27所示。該泵主要由聯(lián)軸器、二級滑片式輸油泵、高壓泵頭、供油提前調(diào)節(jié)器和調(diào)速器等組成。分配泵的驅動機構如圖7-28所示,驅動軸3由柴油機曲軸定時齒輪驅動。驅動軸帶動二級滑片式輸油泵1(見圖7-27)工作,并通過調(diào)速器驅動齒輪2(見圖7-27)帶動調(diào)速器軸旋轉。在驅動軸的右端通過聯(lián)軸器2與端面凸輪盤1連接,利用端面凸輪盤上的傳動銷帶動分配柱塞7(見圖7-27)旋轉。柱塞回位彈簧6(見圖7-27)將分配柱塞壓緊在端面凸輪盤上,并使端面凸輪盤壓緊滾輪。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構滾輪軸嵌入靜止不動的滾輪架上。當驅動軸旋轉時,端面凸輪盤與分配柱塞同步旋轉,并且在滾輪、端面凸輪盤和柱塞回位彈簧的共同作用下,凸輪盤還帶動分配柱塞在分配套筒9(見圖7-27)內(nèi)做往復運動。分配柱塞一圈內(nèi)往復運動的次數(shù)等于端面凸輪盤的凸輪數(shù),即發(fā)動機的缸數(shù)。往復運動使柴油增壓,旋轉運動進行柴油分配。供油提前調(diào)節(jié)器安裝在泵體下部,其作用是根據(jù)發(fā)動機轉速變化,自動調(diào)節(jié)分配泵的供油時刻。VE泵的工作原理如圖7-29所示,分配柱塞1的右端均布四個(四缸機)軸向槽11,在與出油閥通道5相對應的分配柱塞斷面上設有分配孔4。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構當柱塞軸向槽與泵體進油道16相通時,柱塞分配孔則與出油閥通道5相隔絕。油量控制滑套2在調(diào)速器起動杠桿17的作用下,可在分配柱塞上滑動。1)供油過程分配柱塞1左移,此時柱塞分配孔4與出油閥通道(4個)相隔絕,柱塞泄油孔3被油量控制滑套2封死,壓縮室10容積增大,產(chǎn)生真空度,燃油在滑片式輸油泵作用下被輸送到泵腔內(nèi),經(jīng)泵體進油道、進油閥、柱塞軸向槽進入壓縮室并充滿柱塞縱向油道。2)泵油過程上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構如圖7-30所示,分配柱塞右移,開始時,柱塞軸向槽與泵體進油道隔絕,柱塞泄油孔3仍被封死,柱塞分配孔與泵體出油道5相通。隨著分配柱塞的進一步右移,壓縮室的容積不斷減小,柴油壓力不斷升高。當油壓升高至足以克服出油閥彈簧力而使出油閥7右移開啟時,柴油便經(jīng)出油閥通道、出油閥及油管被送往噴油器。3)停油過程軸向壓縮式分配泵的每循環(huán)最大泵油量取決于分配柱塞的直徑和最大有效行程。使用中供油量的大小受到分配柱塞有效行程的影響,有效行程受到油量控制滑套2(見圖7-31)的位置的限制。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構駕駛員可通過加速踏板控制調(diào)速器,使油量控制滑套軸向移動實現(xiàn)供油量的調(diào)節(jié)。在泵油過程中,當分配柱塞向右移動至柱塞泄油孔露出油量控制滑套的右端面時,被壓縮的柴油迅速流向低壓泵腔,致使壓縮室、柱塞縱向油道和出油閥通道中的油壓驟然下降。出油閥在出油閥彈簧8的作用下迅速左移關閉,停止向噴油器泵油。停油過程持續(xù)到分配柱塞到達其向右行程的終點。4)發(fā)動機停車當需要發(fā)動機停機時,可轉動控制電磁閥15(見圖7-32)的旋鈕,使電路觸點斷開,電磁線圈14斷電,進油閥12在彈簧13的作用下下移關閉,停止供油,發(fā)動機熄火。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構起動發(fā)動機時,先將電磁閥15的觸點接通,進油閥在電磁線圈14的吸力作用下克服彈簧力上移,泵體進油道打開,供油開始。2.供油提前調(diào)節(jié)器供油提前調(diào)節(jié)器安裝在泵體下部,其剖面圖如圖7-33所示。在滾輪架6上裝有滾輪5,其數(shù)目與氣缸數(shù)目相同。滾輪架通過傳力銷3、連接銷2與油缸活塞1連接。調(diào)節(jié)器右腔經(jīng)孔道與泵腔相通,左腔經(jīng)孔道與燃油濾清器5相通(見圖7-2)。當活塞移動時,就會撥動滾輪架繞其軸線轉動(滾輪架不受驅動軸轉動影響)。發(fā)動機在常用轉速下工作時,滑片式輸油泵輸送到泵腔內(nèi)的低壓柴油,經(jīng)孔道進入供油提前調(diào)節(jié)器右腔。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構油缸活塞右側受到低壓柴油的推力,左側受到彈簧力和來自精濾器的柴油壓力的合力。此時,兩側作用力相平衡。當發(fā)動機轉速升高時,滑片式輸油泵轉速隨之增加,使泵腔內(nèi)及油缸右側柴油壓力升高,油缸活塞受力失衡,活塞左移,經(jīng)連接銷、傳力銷推動滾輪架繞其軸線順時針轉動某一角度(與端面凸輪盤轉向相反),使凸輪盤端面凸輪提前某一角度與滾輪相抵靠,從而使分配柱塞向右移動時刻提前,完成了供油提前作用。反之,活塞右移,使?jié)L輪架6逆時針轉動某一角度,則供油遲后,即供油提前角減小。3.增壓補償器上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構對于增壓柴油機,為了避免發(fā)動機在低速運轉時,因增壓壓力低、空氣量不足而造成的燃燒不充分、燃料經(jīng)濟性下降及產(chǎn)生有害排放物的弊端,同時使發(fā)動機在高速運轉時可獲得較大功率并提高燃料經(jīng)濟性,在增壓柴油機上裝有增壓補償器,其作用是根據(jù)增壓壓力的大小,自動加大或減小各缸的供油量。增壓補償器的結構如圖7-34所示。在補償器下體6和補償器蓋4之間裝有橡膠膜片5,膜片把補償器分成上、下兩腔。上腔由管路與進氣管相通,進氣管中由廢氣渦輪增壓器所形成的空氣壓力作用在膜片上表面;下腔經(jīng)通氣孔8與大氣相通,彈簧9向上的彈力作用在膜片下支承板7上。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構膜片與補償器閥芯10相固連,閥芯10下部有一上小下大的錐形體。補償杠桿2上端的懸臂體與錐形體相靠,補償杠桿下端抵靠在張緊杠桿11上。補償杠桿可繞銷軸1轉動。當進氣管中增壓壓力升高時,補償器上腔壓力大于彈簧9的彈力,使膜片5連同閥芯10向下運動。補償器下腔的空氣經(jīng)通氣孔8逸入大氣中,與閥芯錐形體相接觸的補償杠桿2繞銷軸1順時針轉動,張緊杠桿在調(diào)速彈簧13的作用下繞其轉軸逆時針方向擺動,從而撥動油量控制滑套12右移,使供油量適當增加,發(fā)動機功率加大。反之,發(fā)動機功率相應減小。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構軸向壓縮式分配泵具有零件數(shù)目少、結構緊湊、通用性高和防污性好等優(yōu)點,同時由于其分配柱塞兼有泵油和配油作用,使這種泵結構簡單、故障率少。另外,由于端面凸輪盤易于加工、精度易得到保證,同時泵體上裝有增壓補償器,故使其動力性和經(jīng)濟性都比較優(yōu)異。四、調(diào)速器調(diào)速器的作用是根據(jù)柴油機負荷的變化,自動地調(diào)節(jié)噴油泵的供油量,以保證柴油機在各種工況下穩(wěn)定運轉。目前,在車用柴油機上應用最廣泛的是機械離心式調(diào)速器。按其調(diào)節(jié)作用的范圍不同,可分為兩速調(diào)速器和全速調(diào)速器。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構兩速調(diào)速器不僅能保持柴油機在怠速時不低于某一轉速,從而防止發(fā)動機自動熄火,而且能限制柴油機不超過某一最高轉速,從而防止發(fā)動機超速。至于中間轉速,調(diào)速器不起作用,柴油機的工作轉速由駕駛員通過操縱油量調(diào)節(jié)機構來調(diào)整。全速調(diào)速器不僅能保持柴油機的最低穩(wěn)定轉速和限制最高轉速,而且能根據(jù)負荷的大小保持和調(diào)節(jié)柴油機在任一選定的轉速下穩(wěn)定工作。1.兩速調(diào)速器圖7-35所示為解放CA1091K3型載貨汽車的YC6102BD型柴油機所用的RAD型兩速調(diào)速器,其結構示意圖如圖7-36所示。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構調(diào)速器用螺釘與噴油泵連接。噴油泵凸輪軸3的端部裝有兩個飛塊17,飛塊以飛塊座內(nèi)的銷軸為支點可以旋轉,飛塊的內(nèi)臂上裝有滾輪2。當飛塊旋轉張開時,滾輪便推動滑套16軸向移動?；讉让娴匿N軸嵌入導動杠桿8的下端孔內(nèi)。速度調(diào)定杠桿6、導動杠桿8和拉力杠桿12的上端均鉸接于調(diào)速器殼體14上。速度調(diào)整螺栓9將速度調(diào)定杠桿限位,拉力杠桿被很強的調(diào)速彈簧5拉住,在轉速低于最大工作轉速的條件下,拉力杠桿始終被拉靠在齒桿行程調(diào)整螺栓15的端頭上。拉力杠桿的下端裝有怠速彈簧13,用于控制怠速,其中下端有一軸銷插在支持杠桿18上端的凹槽內(nèi)。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構支持杠桿的中部與控制杠桿1的一個臂相連,控制杠桿的另一臂通過桿系與加速踏板相連,由駕駛員操縱。浮動杠桿4的中部與導動杠桿鉸接,下端有一銷軸,插在支持杠桿下端的凹槽內(nèi),上端通過連桿11與供油調(diào)節(jié)齒桿7相連,頂部被起動彈簧10拉住。兩速調(diào)速器的作用是保證起動加濃、穩(wěn)定怠速、正常工作時的油量調(diào)節(jié)和限制超速。1)起動加濃起動前,將控制杠桿推至全負荷供油位置Ⅰ,如圖7-36所示。受調(diào)速彈簧的拉動及齒桿行程調(diào)整螺栓的限制,拉力杠桿的位置保持不動。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構此時,支持杠桿繞D點向逆時針方向轉動,帶動浮動杠桿繞B點做逆時針方向轉動,浮動杠桿的上端通過連桿推動供油調(diào)節(jié)齒桿向供油增加的方向移動。同時,起動彈簧也對浮動杠桿作用一個向左的拉力,使其繞C點做逆時針方向的偏轉,帶動B點和A點進一步向左移動,結果滑套推動飛塊直至處于向心極限位置為止,從而保證供油調(diào)節(jié)齒桿進入起動最大供油量位置,即起動加濃位置。此時的供油量約為全負荷額定供油量的150%。2)穩(wěn)定怠速發(fā)動機起動后,將控制杠桿拉到怠速位置Ⅱ,如圖7-37所示,發(fā)動機便進入怠速工況。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構此時,在滑套上作用有三個力:飛塊的離心力、怠速彈簧的作用力及起動彈簧的作用力。當飛塊離心力與怠速彈簧和起動彈簧的合力相平衡時,滑套便處于某一位置不動,亦即供油調(diào)節(jié)齒桿處于某一供油位置不動,發(fā)動機就在某一相應的轉速下穩(wěn)定運轉。若發(fā)動機轉速降低,飛塊離心力減小,在怠速彈簧及起動彈簧的作用下,滑套將向左移動,使導動杠桿繞上端支承點順時針方向偏轉,從而帶動浮動杠桿繞C點逆時針方向轉動,使供油調(diào)節(jié)齒桿向供油量增加的方向移動,令發(fā)動機轉速回升。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構若發(fā)動機轉速升高,飛塊離心力隨之增大,使滑套向右移動,進一步壓縮怠速彈簧,同時帶動導動杠桿繞其上端支承點逆時針方向偏轉,從而使浮動杠桿繞C點順時針方向轉動,結果使供油調(diào)節(jié)齒桿向供油減少的方向移動,使發(fā)動機轉速降低,從而起到了穩(wěn)定怠速的作用。改變怠速彈簧的預緊力可調(diào)節(jié)怠速轉速。3)正常工作時的油量調(diào)節(jié)正常工作是指發(fā)動機轉速在怠速和額定轉速之間。此時調(diào)速器不起作用,供油量的調(diào)節(jié)由駕駛員人為控制。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構當發(fā)動機轉速超過怠速轉速時,怠速彈簧被完全壓入到拉力杠桿內(nèi),滑套直接與拉力杠桿的端面接觸,如圖7-38所示,此時怠速彈簧不再起作用。由于拉力杠桿被很強的調(diào)速彈簧拉住,在發(fā)動機轉速低于額定轉速時,作用在滑套上的飛塊離心力不能推動拉力杠桿,因而導動杠桿的位置保持不動,即B點位置不會移動。若控制杠桿位置一定,則浮動杠桿的位置也固定不動,因而供油調(diào)節(jié)齒桿的位置保持不動,即供油量不會改變。若此時需要改變供油量,則駕駛員需改變控制杠桿的位置才能實現(xiàn)。由此可見,在全部中間轉速范圍內(nèi),調(diào)速器不起作用,供油量的調(diào)節(jié)由駕駛員控制。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構4)限制超速當發(fā)動機轉速超過額定轉速時,飛塊離心力就能克服調(diào)速彈簧的拉力,滑套推動拉力杠桿并帶動導動杠桿繞其上支點向右偏轉,如圖7-39所示。使B點移到B′點、D點移到D′點,在拉力杠桿的帶動下,支持杠桿繞其中間支點順時針方向偏轉,使C點移到C′點。B′、C′點決定了浮動杠桿也發(fā)生順時針方向的偏轉,帶動供油調(diào)節(jié)齒桿向供油減少的方向移動,從而限制發(fā)動機轉速不超過額定的工作轉速。利用速度調(diào)整螺釘改變調(diào)速彈簧的預緊力即可調(diào)節(jié)發(fā)動機的額定轉速。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構5)調(diào)速器的調(diào)整機械離心式兩速調(diào)速器在調(diào)速器殼外具有調(diào)整發(fā)動機最高轉速的調(diào)節(jié)螺釘和調(diào)整最低穩(wěn)定轉速的調(diào)整螺釘。在殼體內(nèi)有一個限止螺釘,以限制操縱臂向左轉動的最大位置,即起到限制最大供油量及轉速的作用。如解放CA1091K3型載貨汽車的YC6102BD型柴油機所用的RAD型兩速調(diào)速器,出廠時將供油限制在1500r/min時發(fā)出97kW功率的位置。新車在行駛1500km后,應將第一級鉛封的限止螺釘拆除,并調(diào)整最大供油量的限止螺釘,即將噴油泵凸輪軸轉速固定在750r/min,泵油達400次,最大供油量為52mL,以保證發(fā)動機在1800r/min時發(fā)出117~7kW的功率,如圖7-40所示。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構最低穩(wěn)定轉速的調(diào)整是先將柴油機空車轉速調(diào)整為450~500r/min,然后調(diào)節(jié)調(diào)速器的怠速調(diào)整螺釘,如圖7-41所示。2.全速調(diào)速器全速調(diào)速器不僅能保持柴油機的最低穩(wěn)定轉速及限制最高轉速,而且能根據(jù)負荷的大小保持和調(diào)節(jié)柴油機在任一選定的轉速下穩(wěn)定工作。全速調(diào)速器的結構形式很多,有與柱塞式噴油泵配用的,也有與分配式噴油泵配用的。下面以軸向壓縮式分配泵使用的調(diào)速器為例,說明全速調(diào)速器的結構及工作原理。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構如圖7-42所示,全速調(diào)速器主要由起動杠桿2、張緊杠桿10、預調(diào)杠桿13、調(diào)速彈簧9、起動簧片3以及離心飛塊5和油量控制滑套1等組成。預調(diào)杠桿以銷軸M1

支承在殼體上,并可繞銷軸M1轉動。起動杠桿支承軸銷M2

安裝在預調(diào)杠桿上,起動杠桿和張緊杠桿均可繞銷軸M2轉動。在起動杠桿的下端固裝著一個球形銷,球形銷嵌入油量控制滑套的凹槽內(nèi)。當起動杠桿擺動或張緊杠桿推動起動杠桿擺動時,球形銷便撥動油量控制滑套在分配柱塞上做軸向移動,從而改變柱塞的有效行程,即改變泵油量的大小。操縱軸8與控制桿7固裝在一起,在其下端偏心安裝著一個銷軸。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構調(diào)速彈簧的左端掛在偏心銷軸的連接板上,右端通過怠速彈簧與張緊杠桿相連接。在調(diào)速彈簧的拉力作用下,張緊杠桿繞M2軸逆時針轉動,通過起動簧片和起動杠桿,從而推動油量控制滑套向右移動,使柱塞有效行程增加,即泵油量增大。反之,在離心飛塊和調(diào)速滑套的作用下,可使起動杠桿繞M2軸順時針擺動,使油量控制滑套向左移動,柱塞有效行程減小,即供油量減少。最大供油量的調(diào)節(jié)是由最大供油量調(diào)節(jié)螺釘、預調(diào)杠桿和回位彈簧來實現(xiàn)的。調(diào)節(jié)時,旋進調(diào)節(jié)螺釘,預調(diào)杠桿繞M1軸逆時針方向轉動,通過起動簧片和起動杠桿,推動油量控制滑套右移,使柱塞有效行程加大、供油量增加,直到滿足最大供油量為止。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構反之,旋出調(diào)節(jié)螺釘,供油量減少。回位彈簧的作用是使預調(diào)杠桿的上端始終與最大供油量調(diào)節(jié)螺釘相接觸,確保最大供油量位置的穩(wěn)定。全速調(diào)速器工作原理如下:(1)起動加濃。起動前,將控制桿推至全負荷供油量位置,如圖7-42所示。在調(diào)速彈簧的作用下,張緊杠桿繞M2軸逆時針轉動,通過起動簧片和起動杠桿使油量控制滑套向右移動至極限位置,即起動加濃位置。同時,由于發(fā)動機處于靜止狀態(tài),起動簧片推動起動杠桿進而推動調(diào)速滑套向左移動至極限位置,使離心飛塊處于向心極限位置。(2)穩(wěn)定怠速。發(fā)動機起動后,將控制桿扳到怠速位置,即操縱軸下端的偏心銷位于右側,發(fā)動機便進入怠速工況,如圖7-43所示。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構此時,發(fā)動機已有一定的轉速,離心飛塊向外張開一定角度并推動調(diào)速滑套右移,使起動杠桿繞M2軸順時針轉動。起動簧片被壓縮后,起動杠桿便抵靠在張緊杠桿上,調(diào)速滑套繼續(xù)右移,使張緊杠桿也繞M2

軸順時針轉動。這樣,怠速彈簧被壓縮,直至調(diào)速滑套向右的推力與起動簧片、怠速彈簧所形成的向左的彈力相平衡時,油量控制滑套便穩(wěn)定在某一位置,發(fā)動機就在相應的某一怠速轉速下穩(wěn)定運轉。若此時發(fā)動機轉速因某種原因降低,則飛塊離心力隨之減小,平衡狀態(tài)被破壞,在起動簧片、怠速彈簧所形成的向左的彈力作用下,起動杠桿推動調(diào)速滑套向左移動,其下端帶動油量控制滑套右移,供油量增大,使發(fā)動機轉速回升。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構反之,若發(fā)動機轉速升高,則飛塊離心力加大,調(diào)速滑套右移,推動起動杠桿和張緊杠桿繞M2軸順時針轉動,并推動油量控制滑套左移,使供油量減小、發(fā)動機轉速下降,從而起到了穩(wěn)定怠速的作用。(3)中間轉速和最高轉速的調(diào)節(jié)。當把控制桿由怠速位置向最大供油量方向推至某一位置時,操縱軸下端的偏心銷由右向左擺動至某一相應位置,如圖7-44所示。此時,發(fā)動機轉速已超過怠速轉速,怠速彈簧完全被壓縮。在調(diào)速彈簧的拉動下,張緊杠桿和起動杠桿繞M2軸逆時針方向轉動,推動油量控制滑套向右移動,使供油量增大,此時,發(fā)動機便從怠速進入中間轉速狀態(tài)。上一頁下一頁返回任務二柴油機燃油供給系統(tǒng)主要零件與結構由于轉速升高,故離心飛塊的張開角度變大(圖7-44中虛線所示),并通過調(diào)速滑套及起動杠桿推動油量控制滑套右移。當調(diào)速彈簧向左的拉力與調(diào)速滑套向右的推力相平衡時