柴油机燃料供给系的组成识别

任务一　柴油机燃料供给系的组成识别

任务目标

1．掌握柴油机燃料供给系的组成;

2．了解柴油机燃料供给系各部件的安装部位。

必备知识

1．柴油机燃料供给系的功用与组成

柴油机使用的燃料是柴油。与汽油相比，柴油黏度大、蒸发性差，一般来说不可能通过化油器在气缸外部与空气形成均匀的混合气，故采用高压喷射的方法。在压缩行程接近终了时把柴油喷入气缸，直接在气缸内部形成混合气，并借助缸内空气的高温自行点火燃烧。

柴油机燃料供给系的作用是:完成燃料的储存、滤清和输送工作，按柴油机各种不同工况的要求，定时、定量、定压并以一定的喷油质量喷入燃烧室，使其与空气迅速而良好地混合和燃烧，最后使废气排入大气。

图7－1　柴油发动机实物图

根据各部分的作用，一般柴油机燃料供给系由燃油供给、空气供给、混合气形成和废气排出四套装置组成:

①燃料供给装置——柴油箱、输油泵、低压油管、柴油滤清器、喷油泵(包括调速器)、高压油管、喷油器和回油管组成，如图7－1所示。

②空气供给装置——空气滤清器、进气管和气缸盖内的进气道组成。

③可燃混合气形成装置——即是燃烧室。

④废气排出装置——气缸盖内的排气道、排气管和消声器组成。

柴油机燃料供给系的基本工作过程为:柴油箱贮有经过沉淀和滤清的柴油，柴油从柴油箱被吸入输油泵并泵出，经柴油滤清器滤去杂质后，进入喷油泵;自喷油泵输出的高压柴油经高压油管、喷油器、喷入燃烧室，如图7－2所示。由于输油泵的供油量比喷油泵供油量大得多，过量的柴油便经回油管回到输油泵。

1—喷油器;2—燃油滤清器;3—直列柱塞式喷油泵;4—喷油提前器;5—输油泵;6—调整器7—油水分离器;8—燃油箱;9—高压油管;10—回油管;11—低压油管

图7－2　柱塞式喷油泵柴油机燃油供给系示意图

从柴油箱到喷油泵入口的这段油路中的油压是由输油泵建立的，而输油泵的出油压力一般为0．15MPa～0．3MPa，我们称这段油路称为低压油路。低压油路是向喷油泵供给滤清过的燃油(油箱——粗滤器——输油泵——细滤器)。

从喷油泵到喷油器这段油路中的油压是由喷油泵建立的，一般在10MPa以上，故称此段油路为高压油路(喷油泵——喷油器——喷油(回油)。

高压柴油通过喷油器呈雾状喷入燃烧室，与空气混合形成可燃混合气。为了在柴油机启动时将柴油充满喷油泵，排除整个油路中的空气，在输油泵上装有手动输油泵。

2．柴油机可燃混合气的形成与燃烧

柴油借助喷油器在压缩冲程结束稍前时刻喷入柴油机燃烧室，与进气冲程中进入气缸并已经压缩处于高温、高压状态下的空气混合形成可燃混合气;当可燃混合气温度升至其自燃温度时(约500K左右)即自行着火燃烧。

由于柴油的蒸发性和流动性较汽油差，而且柴油机的混合气形成时间较汽油机短促得多，使得柴油难以在燃烧前雾化并与空气均匀混合，即柴油机的可燃混合气的品质较汽油机的差。因此，柴油机不得不采用较大的过量空气系数，使喷入气缸的柴油能够燃烧得比较完全。

为改善混合气形成的条件，不致出现太长的着火准备期，保证柴油机工作柔和，除了选用十六烷值较高的柴油，采用较高的压缩比(15～20)，以提高气缸内的空气温度，促进柴油蒸发外。

对柴油机供给系提出如下要求:

①喷油压力必须足够高，一般在10MPa以上，以利于柴油雾化。

②在燃烧室内组织强烈的空气运动，促进柴油与空气的均匀混合。

为使发动机能可靠地工作，柴油机供给系还应保证:

①在一个工作循环内，各缸均喷油一次，其次序与选定的发动机发火次序相符。

②能随发动机负荷的不同而相应改变供油量，且各缸的供油量是一致的。

③各缸有同一的喷油提前角，并且在一定程度上可以根据发动机工况进行统一调节。

由于柴油机的混合气形成和燃烧是在燃烧室内进行的，故燃烧室结构形式直接影响混合气的品质和燃烧状况。

按结构形式，柴油机燃烧室分成两大类:直接喷射式燃烧室和分隔式燃烧室。

(1)直接喷射式燃烧室(统一式，如图7－3所示)

①ω形燃烧室②球形燃烧室

③μ形燃烧室④徽涡流燃烧室

⑤花瓣形燃烧室⑥HMMS－Ⅲ型燃烧室

①、②两种如图7－4所示。

图7－3　直接喷射式燃烧室

图7－4

(2)分隔式燃烧室(如图7－5所示)

①涡流室式

②预燃室式

图7－5　分隔式燃烧室

任务实施

1．考核标准

2．相关设备

柴油发动机台架及实验台若干、常用工具。

3．注意事项

(1)操作场地严禁烟火;

(2)工具及零部件不得乱仍乱放;

(3)严禁擅自启动发动机。

4．实施步骤

1)了解柴油发动机总成各部件名称及位置(如图7－6所示)

图7－6

2)观察燃油供给系各部分组成的安装位置(如图7－7所示)

图7－7

3)识别柴油发动机燃油系统各部件(如图7－8至图7－14所示)

图7－8　分配式油泵

图7－9　直列式柱塞喷油泵

图7－10　常见的泵的形式

图7－11　滤清器

图7－12　调整器

图7－13　喷油器

图7－14　高压油管

任务报告

理论习题

1．简述柴油机燃料供给系的作用。

2．简述柴油机燃料供给系燃油的供给路线，对照图7－15，区分高低压油路。

图7－15

3．试述汽油机与柴油机的区别。

实训报告

实训题目:_______________________________________

实验时间:_______________________________________

实训人员姓名:___________________________________

仪器、设备准备:________________________

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实训过程、步骤、现象:__________________

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实训成果及分析:________________________

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实训体会或实训建议:____________________

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任务评价

教师签名：__________学生签名：____________

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