【正文】 第五章 柴油機(jī)供油系 第一節(jié) 柴油及其使用性能 柴油的使用性能指標(biāo)主要是 發(fā)火性 、 蒸發(fā)性 、粘度 和 凝點(diǎn) 。 1. 發(fā)火性 ：指燃油的自燃能力，用十六烷值表示。十六烷值愈大，發(fā)火性愈好，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。 2. 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。 ? 柴油的 閃點(diǎn) 是指在一定的試驗(yàn)條件下，當(dāng)柴油蒸氣與周圍空氣形成的可燃混合氣接近火焰時(shí)，開始出現(xiàn)閃火的溫度。 ? 某一百分比的餾出溫度愈低，柴油的蒸發(fā)性愈好。 ? 閃點(diǎn)低，蒸發(fā)性好。 3. 粘度： 決定燃油的流動(dòng)性。粘度愈小，流動(dòng)性愈好；但過小會(huì)引起柴油機(jī)高壓供油系中 偶件副之間的漏失量 增加，影響建立高壓油，也會(huì)造成偶件副磨損加劇。 凝點(diǎn) ：柴油失去流動(dòng)性開始凝固時(shí)的溫度。柴油的凝點(diǎn)應(yīng)比最低工作溫度低 35176。 C，否則將造成油路的堵塞。因此， 柴油的牌號(hào)根據(jù)柴油的 凝點(diǎn) 編定 ，如 10號(hào)、 0號(hào)、 35號(hào)輕柴油的凝點(diǎn)分別是 10 176。 C、 0 176。 C、 35 176。 C。 第二節(jié) 柴油機(jī)供給系的組成 由 燃油供給 、 空氣供給 、 混合氣形成 及 廢氣排出 四套裝置組成，如圖 51所示。 一、柴油機(jī)混合氣形成與燃燒室 1. 柴油機(jī)混合氣形成： ? 壓縮終了前，高壓柴油由噴油嘴向氣缸內(nèi)部燃燒室內(nèi)噴射，燃油得到霧化（高壓、噴孔節(jié)流使得油束初速度高達(dá)數(shù)百米每秒，周圍空氣高速卷吸進(jìn)入油束，油束表面汽化、變細(xì)，且油束分裂），在氣缸內(nèi)灼熱空氣的加熱與燃燒室內(nèi)較強(qiáng)的空氣渦流的作用下，蒸發(fā)、擴(kuò)散、與空氣混合，形成濃度極不均勻的可燃混合氣，達(dá)到一定的自燃溫度和混合氣濃度后，最終自行發(fā)火燃燒作功。 ? 柴油機(jī)混合氣形成的地點(diǎn)在燃燒室內(nèi)。 ? 與汽油機(jī)相比： ? 柴油機(jī)混合氣形成時(shí)間極短 。 ? 混合氣成分極不均勻：在噴油嘴附近極濃，在燃燒室外緣稀??；在油束中部極濃，在相鄰油束之間稀薄。 ? 總體空間上平均混合氣成分較汽油機(jī)稀薄 。 ? 柴油機(jī)燃燒室型式分兩大類： ? 統(tǒng)一式 （直接噴射式）： ?型燃燒室 ? 分隔式 ： 渦流室、預(yù)燃室 圖 51 ?形燃燒室（ a）圓 ?形；（ b）四角形 1 （ a） 彗星 V號(hào)渦流室 （ b） 吊鐘形渦流室 二． 對(duì)柴油機(jī)供給系的要求 1. 在 適當(dāng)時(shí)刻 ，將 一定數(shù)量 的 高壓燃油 以適當(dāng)?shù)囊?guī)律噴入燃燒室。 各缸的噴油定時(shí)和噴油量一致 ，且與發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況相適應(yīng)。噴油壓力、噴注霧化質(zhì)量及其在燃燒室內(nèi)分布與燃燒室類型相適應(yīng)。 基本要求： 定時(shí) 、 定量 、 定壓 以及 各缸噴油一致。 現(xiàn)代要求： 適當(dāng)?shù)膰娪鸵?guī)律 、 高壓 。 2. 在一個(gè)工作循環(huán)內(nèi)，各缸均噴油一次，其 噴油次序與發(fā)動(dòng)機(jī)各缸發(fā)火次序相同 。 3. 能根據(jù)柴油機(jī)負(fù)荷的變化 自動(dòng)調(diào)節(jié)循環(huán)供油量 ，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，尤其是 穩(wěn)定怠速 ， 限制超速 。 三． 柴油機(jī)燃油供給系組成： 1. 包括 高壓噴油泵 、 噴油器 和 調(diào)速器 等主要部件以及 燃油箱 、 輸油泵 、 油水分離器 、 燃油濾清器 、 供油提前角自動(dòng)提前器 和 高低壓供油管 等輔助裝置。 2. 柱塞式 噴油泵供給系工作原理示意圖見圖 53所示。 3. 分配式 噴油泵供給系工作原理示意圖見圖 54所示。 ? 柱塞式 噴油泵燃油供給系工作原理： 曲軸正時(shí)齒輪驅(qū)動(dòng)噴油泵凸輪軸 噴油泵凸輪軸的偏心凸輪驅(qū)動(dòng)輸油泵 燃油箱 油水分離器 燃油經(jīng)噴油泵泵油機(jī)構(gòu)增壓和計(jì)量 噴油器 燃燒室 限壓閥 燃油濾清器 ? 分配式 噴油泵供給系工作原理： 曲軸正時(shí)齒輪驅(qū)動(dòng)噴油泵凸輪軸 柱塞旋轉(zhuǎn)將燃油增壓計(jì)量 二級(jí)膜片式輸油泵轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn) 泵油 高壓油管 噴油器 燃燒室 燃油箱 油水分離器 燃油濾清器 一級(jí)輸油泵 曲軸驅(qū)動(dòng)機(jī)油泵凸輪軸偏心凸輪旋轉(zhuǎn) 第三節(jié) 噴油器 噴油器是實(shí)現(xiàn)燃油噴射、霧化的重要部件。要求噴油器應(yīng)能滿足發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)其噴霧特性的要求，即應(yīng)具有一定的 油束貫穿距離 和噴注錐角 以及 良好的霧化質(zhì)量 ，并且在 噴油結(jié)束時(shí)不發(fā)生滴漏現(xiàn)象 。 噴油器由 噴油器體 、 調(diào)壓裝置 以及噴油嘴 等組成，其中，噴油嘴是由 針閥和 針閥體 組成的一對(duì)最重要的 精密偶件 ，其配合間隙僅有 ~，而且最主要的是其工作時(shí)受熱，溫度高，容易發(fā)生變形而卡死。 根據(jù)噴油嘴結(jié)構(gòu)形式的不同，噴油器可分為 孔式噴油器 和 軸針式噴油器 兩大類。 1. 孔式噴油器結(jié)構(gòu)與工作原理 ? 組成 ：由針閥 11和針閥體 12組成的噴油嘴通過擰緊螺母 10與噴油器體9緊固在一起。 ? 密封 ：擰緊調(diào)壓螺釘 5時(shí)通過調(diào)壓彈簧 頂桿 8將針閥下端的密封錐面壓緊在針閥體下端的密封錐面上。 ?噴油 ：燃油經(jīng)進(jìn)油管接頭 1濾芯 1噴油器體以及針閥體上的斜油道進(jìn)入針閥體與針閥之間的環(huán)形油腔內(nèi)，使針閥上端的承壓錐面受到向上的油壓，超過調(diào)壓彈簧預(yù)緊力后，針閥上移，高壓燃油經(jīng)針閥體頭部上的噴孔噴入燃燒室內(nèi)。 ? 少量經(jīng)針閥偶件間隙漏失的高壓燃油經(jīng)回油管接頭 1回流到燃油濾清器。 ?定位銷 14的作用是保證噴孔在燃燒室空間的正確位置，并對(duì)準(zhǔn)噴油器體上和針閥體上的斜油道。 ?調(diào)壓螺釘 7的作用是可任意調(diào)整噴油嘴針閥的開啟壓力。 ?針閥從開啟到其上端面被針閥體下端面干涉所移動(dòng)的最大距離，稱為 針閥升程 。 ?長(zhǎng)油嘴針閥偶件導(dǎo)向面遠(yuǎn)離高溫頭部，因而不易卡滯，但往復(fù)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量大，慣性力大；短油嘴正好相反，為避免卡死，針閥外圓柱面上開設(shè)幾道溝槽。 低慣量噴油器結(jié)構(gòu)如圖示。 目的是減小針閥往復(fù)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量 ，但噴油嘴針閥開啟壓力不好任意調(diào)整，必須拆下來調(diào)整墊片厚度大小。 2. 軸針式噴油器結(jié)構(gòu)與工作原理 ? 單噴油孔 ；圓柱形或倒錐形細(xì) 軸針 ，伸出在噴孔外；軸針 自清除噴孔中積碳 作用。 ? 短油嘴結(jié)構(gòu) ；針閥導(dǎo)向面靠近針閥體噴孔高溫部。 ? 噴油器體底端面與針閥體上端面 不需定位銷定位 。 第四節(jié) 柱塞式噴油泵 ?噴油泵的作用是按照柴油機(jī)的運(yùn)行工況和氣缸工作順序，以一定的規(guī)律 定時(shí) 、定量 地向噴油器輸送 高壓 燃油。 ?多缸泵應(yīng)滿足下列要求： ① 各缸供油量相等，并能隨發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷變化而變化 。 ? 應(yīng)有供油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（標(biāo)定工況各缸供油量差異不超過 3%~4%，怠速工況不超過30%）。 ② 各缸供油提前角相等， 誤差小于 ～ 1186。曲軸轉(zhuǎn)角（即柱塞預(yù)行程誤差小于?）， 且噴油泵供油提前角能隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷變化而變化 （帶供油提前角自動(dòng)提前器）。 3） 停油迅速干脆，不發(fā)生滴漏現(xiàn)象 。 噴油泵常見的有兩大類型： 直列柱塞式噴油泵 和 轉(zhuǎn)子分配式噴油泵 。 一、柱塞式噴油泵的分類 直列式柱塞泵以 柱塞行程 （即凸輪升程）、泵缸中心距 和 結(jié)構(gòu)特征 為基礎(chǔ)成為 系列 ，每個(gè)系列可以改變 柱塞直徑 和 缸數(shù) ，以適應(yīng)不同柴油機(jī)的需求。 二、 A型噴油泵的結(jié)構(gòu)及工作原理 柱塞式噴油泵由 泵油機(jī)構(gòu) 、 供油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 、 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 和 噴油泵體 四大部分組成。 其中， A型泵結(jié)構(gòu)如圖 513所示。 1. 泵油機(jī)構(gòu)： ? 組成 ：由 柱塞套 、 柱塞 、柱塞彈簧、柱塞彈簧座、 出油閥 、 出油閥座 、出油閥彈簧和出油閥緊座等零件組成。 （ 1）柱塞偶件 ?柱塞和柱塞套是油泵中最精密的一對(duì)偶件，配對(duì)研磨后的精度應(yīng)使配合間隙在 ～。 間隙過大，漏油導(dǎo)致泵油壓力低；過小又容易造成偶件咬死 。 ?柱塞頭部加工有油量控制 螺旋槽 或 斜槽 以及 停油直切槽 ，柱塞下部加工有 扁位塊 ，鑲嵌在油量控制套筒開口槽內(nèi)。 ?柱塞套大外圓上開有徑向 進(jìn)油孔 6和 回油孔 5，為防止柱塞套轉(zhuǎn)動(dòng)