文档介绍：汽车发动机构造
--柴油机燃油系统
山东大学
能源与动力工程学院
张强
第五章柴油机燃油系统
本章的主要教学内容:
1 柴油的蒸发性
馏程:50%(300℃)、90%(355℃)、95%(365℃)馏出温度
2 柴油的流动性
运动粘度大
凝点:柴油在规定条件下冷却,逐渐失去流动性,直至停止移动时的最高温度。我国柴油分成三个质量等级(优级品、一等品和合格品),每一等级又按凝点分为六个牌号(10#、0#,-10#,-20#,-35#,-50#)
3 柴油的热值
柴油的热值一般比汽油的热值低,约为42500kJ/kg。
4 柴油的自燃性
十六烷值:将十六烷(自燃性好)与-***奈(自燃性差)按一定比例混合,构成不同体积百分比的十六烷和-***奈的标准柴油,其中十六烷含量的百分数叫做十六烷值。
柴油及其使用性能
一、柴油机混合气形成特点
柴油机以柴油为燃料。由于柴油的蒸发性和流动性都比汽油差,因此柴油机不能像汽油机那样在气缸外部形成可燃混合气。柴油机的混合气只能在气缸内部形成,即在接近压缩行程终点时,通过喷油器把柴油喷入气缸内,柴油油滴在炽热的空气中受热、蒸发、扩散,并与空气混合形成可燃混合气,最终自行发火燃烧。
与汽油机相比,柴油机混合气形成的时间极短,只占15°~35°曲轴转角。燃烧室各处的混合气成分很不均匀,且随时间而变化。虽然柴油机的平均过量空气系数 a>1,但是在燃烧室内仍然有的地方混合气过浓,燃烧不完全;有的地方混合气过稀,空气得不到充分利用。
柴油机燃油系统的功用及组成
二、柴油机燃油系统的功用
1)在适当的时刻将一定数量的洁净柴油增压后以适当的规律喷入燃烧室。喷油定时和喷油量各缸相同且与柴油机运行工况相适应。喷油压力、喷注雾化质量及其在燃烧室内的分布与燃烧室类型相适应。
2)在每一个工作循环内,各气缸均喷油一次,喷油次序与气缸工作顺序一致。
3)根据柴油机负荷的变化自动调节循环供油量,以保证柴油机稳定运转,尤其要稳定怠速,限制超速。
4)储存一定数量的柴油,保证汽车的最大续驶里程。
柴油机燃油系统的功用及组成
三、柴油机燃油系统的组成
柴油机燃油系统包括喷油泵、喷油器和调速器等主要部件及柴油箱、输油泵、油水分离器、柴油滤清器、喷油提前器和高、低压油管等辅助装置。
柴油机燃油系统的功用及组成
喷油器
功用:根据柴油机混合气形成的特点,将燃油雾化成细微的油滴,并将其喷射到燃烧室特定的部位。喷油器应满足不同类型的燃烧室对喷雾特性的要求。一般说来,喷注应有一定的贯穿距离和喷雾锥角,以及良好的雾化质量,而且在喷油结束时不发生滴漏现象。
一、孔式喷油器
孔式喷油器用于直喷式燃烧室柴油机上。孔式喷油器的喷油嘴头部加工有1个或多个喷孔,有1个喷孔的称单孔喷油器,有两个喷孔的称双孔喷油器,有3个以上喷孔的称多孔喷油器。一般喷孔数目为1~7个,~。喷孔直径不宜过小,否则既不易加工,又在使用中容易被积炭堵塞。
喷油器
二、轴针式喷油器
轴针式喷油器与孔式喷油器的工作原理相同,结构相似,只是喷油嘴头部的结构不同而已。在轴针式喷油器中,针阀密封锥面以下有一段轴针,它穿过针阀体上的喷孔且稍突出于针阀体之外,使喷孔呈圆环形。因此,轴针式喷油器的喷注是空心的。轴针可以制成圆柱形或截锥形。圆柱形轴针其喷注的喷雾锥角较小,而截锥形轴针其喷注的喷雾锥角较大。因此,轴针制成不同形状,可以得到不同形状的喷注,以适应不同形状燃烧室的需要。
柱塞式喷油泵
喷油泵的功用是按照柴油机的运行工况和气缸工作顺序,以一定的规律,定时定量地向喷油器输送高压燃油。多缸车用柴油机的喷油泵应满足下列要求:
1)各缸供油量相等。在标定工况下各缸供油量相差不超过3%~4%。喷油泵的供油量应随柴油机工况的变化而变化,为此喷油泵必须有供油量调节机构。
2)各缸供油提前角相同,°~1°曲轴转角。供油提前角也应随柴油机工况的变化而变化,为此应装置喷油提前器。
3)各缸供油持续角一致。
4)能迅速停止供油,以防止喷油器发生滴漏现象。
柱塞式喷油泵
一、柱塞式喷油泵系列
由于柴油机的单缸功率变化范围很大,若根据每一种单缸功率所需要的循环供油量来设计和制造喷油泵,那么喷油泵的尺寸规格将不可胜数,给生产和使用都造成诸多不便。因此,世界各国的喷油泵制造厂都是以几种不同的柱塞行程作为基础,将喷油泵划分成为数不多的几个系列或型号,然后再配以不同尺寸的柱塞偶件,构成若干种循环供油量不等的喷油泵,以满足各种不同功率柴油机的需要。
二、柱塞式喷油泵的结构及工作原理
柱塞