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裝載機柴油機燃料供給系統
日期 : 2021-03-22 來源:本站 作者:管理員 閱讀:77

柴油機燃料供給系統

柴油機燃料供給系統是柴油發動機的重要組成部分,也是其區別于汽油發動機的基本內容,它對整機的動力性、經濟性、可靠性和耐久性都有較大影響

(1)柴油機燃料供給系統的功用

完成柴油的儲存、濾清和輸送工作,并按照柴油機各種不同工況的要求,定時、定量、定壓地將柴油噴人燃燒室,使其與空氣迅

速而良好混合后燃燒,并在燃燒后將廢氣排人大氣。

(2)柴油機燃料供給系統的組成

由燃料供給裝置、空氣供給裝置、混合氣形成裝置和廢氣排出裝置四部分組成。

①燃料供給裝置主要有柴油箱、輸油泵柴油濾清器、低壓油管、噴油泵、高壓油管、噴油器和回油管等。

②空氣供給裝置。主要有空氣濾清器、進氣管及進氣道等。

③混合氣形成裝置即燃燒室。

④廢氣排出裝置主要有排氣道、排氣管及排氣消聲器等。

(3)油路

①低壓油路從柴油箱到噴油泵入口這段油路,其油壓是由輸油泵建立的般為150300kPa。

②高壓油路從噴油泵到噴油器這段油路,其油壓是由噴油建立的,一般在100以上

③回油路由于輸油泵的供油量比噴油泵的出油量大3~4倍,大量多余的柴油經回油管流回輸油泵的進口或直接流回柴油箱。發動機工作時,輸油泵將燃油從油箱中吸出,經粗濾器濾去微小雜質,然后流人噴油泵。噴油泵將部分燃油增至高壓,經高壓油管和噴油器噴人燃燒室,多余的燃油從噴油泵或燃油清器上的限壓閥經回油管流回油箱。)

(4)混合氣的形成與燃燒室

①柴油機混合氣形成特點

a.柴油與空氣是分別進入汽缸的,因而混合氣是在燃燒室內形成的。

b.柴油機開始噴油后約經過0.001~0.003便開始燃燒,隨后一邊噴油,一邊混合,一邊燃燒,混合氣形成的時間非常短。

C.由于混合氣形成時間短,噴油又有一定的延續時間,所以

混合氣濃度在燃燒室內各處是不均勻的,且采用較多的過量空氣。

②柴油機混合氣形成方法

a.空間混合利用高壓噴射使柴油成霧化顆粒均勻分布在燃燒室空間,并與壓縮的空氣混合形成可燃混合氣。

b.表面蒸發混合用噴油器噴注與旋轉的空氣渦流運動配合,將燃油以油膜狀態分布在燃燒室壁上通過控壁面最佳溫度,借助空氣渦流運動,使油膜迅速蒸發與空氣混合形成可燃混合氣。

c.空間、表面混合將一部分燃料噴入燃燒室空間形成混合氣,一部分燃料噴在燃燒室壁上形成油膜,以表面蒸發的形式形成可燃混合氣。

③燃燒室當活塞到達上止點時,汽缸蓋和活塞頂組成的密閉空間稱為燃燒室。柴油機的燃燒室結構比較復雜,按結構可分為兩大類。

a.統一式燃燒室由凹形的活塞頂面及汽缸壁直接與汽缸蓋底面包形成單一內腔的一種燃燒室。采用這種燃燒室時,柴油直接噴射到燃燒室中,故又稱直接噴射式燃燒室,主要有形、球形和U形等。目前國內最新生產的又車發動機大多采用這種燃燒室,如國產新昌490BPG型495BPG型、LD495G型柴油發動機等。

b.分開式燃燒室由活塞頂和缸蓋底之間的主燃燒室與設在汽缸蓋的副燃燒室兩部分組成。主、副燃燒室之間用一個或幾個通道相連,常見的有渦流室式燃燒室和預燃室式燃燒室兩種。

(5)柴油機燃料供給系統主要部件

①噴油器其功用是將燃氵油霧化成細微顆粒,并根據燃室的形狀,把燃油合理地分布到燃燒室內,以便和空氣混合成可燃混合氣。噴油器可分為開式和閉式兩種類型,目前柴油機多采用閉式噴油器。閉式噴油器又分為孔式和軸針式兩類,孔式噴油器多用于統式燃燒室,軸針式噴油器多用于分開式燃燒室

a.孔式噴油器由噴油嘴噴油器體和調壓裝置三部分組成8噴孔的數目一般為1~8個,噴孔直徑為0.2~0.8mm。

b.構造噴油嘴由針閥和針閥體組成。針閥下端有一圓錐面與12閥體下端的環形錐面共同起密封作用,用于切斷或打開高壓油腔和燃燒室的通路。調壓裝置由調壓彈簧、墊圈、調壓螺釘、鎖緊螺母和噴油:當噴油泵開始供油時,;高壓柴油從進油口進入噴油器體內,沿油道進入噴油器閥體環形槽內,再經斜油道進入針閥體下面的高壓油腔內。高壓柴油作用在針閥錐面上,并產生向上拾起針閥的作用力。當此力克服了調壓彈簧的預緊力后,針閥就向上升起,打停油:當噴油泵停止供油時(由于減壓環帶的減壓作用,出油閥在彈簧作用下落座),高壓油腔內油壓驟然下降,作用在噴油器針閥的錐形承壓面上的推力迅速下降,在彈簧力的作用下,針閥迅速關閉噴孔,停止噴油。

b.軸針式噴油器與孔式噴油器相比,只是針閥偶件不同。針閥形

狀可以是側錐形或圓柱形,軸針伸出噴孔外,從而形成一個圓環狀的噴孔,直徑為1~3mm。軸針和孔壁的徑向間隙為0.02~0.06mm,噴注的形狀將是空心的柱狀或呈擴散的錐形,以配合燃燒形狀。

②噴油泵

a.作用噴油泵(又稱高壓油泵)

將輸油泵提供的柴油升高到一定壓力,1ー調壓第簧,2噴油器體并按照柴油機的各種工況要求,定時、3針體,4一針閱定量地將高壓燃油送至噴油器。

b.分類按結構不同分為柱塞式7進油管接頭;8一濾芯噴油泵、噴油器噴油泵、轉子分配式9調壓螺釘10一整噴油泵三類。目前,國產叉車柴油機大多采用柱塞式噴油泵。進口發動機的車多使用轉子分配式噴油泵。國產中、小噸位又車采用的多是1號噴油泵。

C.柱塞式噴油泵的組成柱塞式噴油泵由泵體、泵油機構泵)、油量控制機構、傳動機構四大部分組成。它利用柱塞在柱塞套筒內往復運動完成吸油和壓油,每副柱塞和柱塞套筒只向一個汽缸供油。多缸發動機的每組泵油機構稱為噴油泵的分泵,每組分泵分別向各自對應的汽缸供油。

d.泵油機構主要由柱塞偶件(柱塞和柱塞套筒)、出油偶件(出油閥和閥座)、柱塞彈簧、出油閥彈簧等組成。柱塞下端固定有調節臂,用以調節柱塞與柱塞套筒相對角的位置。

柱塞彈簧上端支撐在泵體上,下端通過彈簧座將柱塞推向下方,使柱塞下端壓緊在滾輪體中的墊塊上,從而使滾輪2保持與驅動凸輪相接觸。柱塞偶件上部安裝出油閥偶件,出油閥彈簧由壓緊座壓緊,使出油閥壓在閥座上。

柱塞套筒由定位銷釘固定,防止周向轉動。柱塞調節臂安裝在調節叉中,操縱供油拉桿可使柱塞在一定角度內繞本身軸線轉動。出油閥偶件由出油閥體11和出油閥座10組成,出油閥體頭部有密封錐面,尾部銑出四個三角形槽,中間有一環形減壓帶。出油閥體被彈簧壓緊在閥座上,兩者經高精度研磨配合,不能互換。出油閥座中還裝有一個減容器,作用是減少高壓油腔的容積,同時限制出油閥的最大升程。心大量個油量控制機構其作用是在柱塞往復運動的同時使柱塞轉動,以改變柱塞的有效行程,進而改變供油量,并使各缸供油量致.傳動機構由凸輪軸和滾輪體總成組成。凸輪軸由柴油機的曲軸通過正時齒輪驅動,10帶有襯套的滾輪可以在滾輪銷9上轉動,滾輪銷裝在滾輪架的座孔中。曲軸轉兩圈,各缸噴油一次,凸輪軸只需轉一圈就噴油一次,兩者速比為2:1滾輪架外形是一圓柱體,能在泵體的圓孔中進行相應的往復運動,其上部裝有調整塊,以支撐噴油泵柱塞。噴油泵供油的遲早決定噴全器油器噴油的遲早,噴油提前角的調整是通過對噴油泵的供油提前角的調整而實現的。

d.柱塞式噴油泵的泵油原理工作時,在噴油泵凸輪軸一片0出油1一出油體上的凸輪與柱塞彈簧的作用下迫使柱塞上下往復運動,從而完成泵油任務,泵油過程可分為以下三個階段。

e.進油過程當凸輪的凸起部分轉過去后,在彈簧力的作用下,柱塞向下運動,柱塞上部空間(稱為泵油室)產生真空度當柱塞上端面把柱塞套上的進油孔打開后,充滿在油泵上體油道內的油經油孔進入泵油室,柱塞運動到下止點進油結。供油過程當凸輪軸轉到凸輪的凸起部分頂起滾輪體時,塞彈簧被壓縮,柱塞向上運動油受壓部分燃油經油孔流國噴油泵上體油腔。當柱塞頂面遮住套筒上進油孔的上緣時,由于柱塞和套筒的配合間隙很小(0.0015~0.0025mm),使柱塞頂部的泵油室成為一個密封油腔,柱塞繼續上升,泵油室內的油壓迅速升高;當泵油壓力大于出油閥彈簧力與高壓油管剩余壓力之和時,推開出油閥,高壓柴油經出油閥進入高壓油管,通過噴油器噴入燃回油過程柱塞向上供油,當上行到柱塞上的斜槽(停供邊)與套筒上的回油孔相通時,泵油室低壓油路便與柱塞頭部的中孔和徑向孔及斜槽相通,油壓驟然下降,出油在彈簧力的作用下迅速關閉,停止供油。此后柱塞還要上行,當凸輪的凸起部分轉過去后,在彈簧的作用下,柱塞又下行。此時便開始了下一個循環。

③調速器

a.功用使柴油機能隨外界負荷(阻力)的變化自動調節供油量,從而保持怠速穩定和限制發動機最高轉速,防止轉速連續升高“飛車”或轉速連續下降熄火。

b.分類兩極式調速器和全程調速器兩種。的聚兩極式調速器

作用:限制發動機最高轉速和最低穩定轉速,在最高轉速和最低轉速之間調速器不起作用,此時柴油機工作轉速由駕駛員直接操縱供油拉桿來調節。

特點:有兩根長度和剛度均不相同的彈簧,安裝時都有一定的預緊力。低速彈簧長而軟,高速彈簧短而硬。

工作原理:兩極式調速器工作原理。怠速時駕駛員將操縱桿置于怠速位置,發動機將以規定的怠速轉速運轉。

因離心力而向外略張,推動滑動盤2右移而將球面頂塊10向右推入到相應的程度,使飛球的離心力與低速彈簧的彈力處于平衡。如簧伸張與飛球的離心力達到一個新的平衡位置,于是推動滑移盤左移而使調速杠桿4的上端帶動調節齒桿向增加供油量的方向移動適當增多供油量,限制了轉速的降低。反之,如發動機轉速升高,調速器的作用使供油量相應減小,限制了轉速的升高。這樣,調速器就保證了怠速轉速的相對穩定。如發動機轉速升高到超出怠速范(由于駛員移動操縱桿)則低速彈簧將被壓縮,球面頂塊10與彈簧滑套9相靠。高速時,因高速彈簧的預緊力阻著球面頂塊的進一步右移,所以在相當大的轉速范圍內,飛球、滑動盤、調速杠桿、球面頂塊等的位置將保持不動。只有當轉速升高到發動機標定轉速時飛球的離心力才能增大到足以克服兩根彈簧的彈力的程度,這時調速器的作用防止了柴油機的超速。

全程調速器不僅控制發動機最高轉速和最低穩定轉速而且能自動控制從息速到最高轉速全部轉速工作范圍內的供油量,保持發動機在任何給定轉速下穩定地運轉。全程調速器的特點:調速彈簧的預緊力,可以在一定范圍內通過改變調節位置而任意調節,從而在允許的轉速范圍內都可起調速作用。又車多采用全程調速器。

(6)輸油泵

輸油泵的作用將燃油從油箱中吸出,使燃油產生一定的壓力,用以克服燃油濾清器及管路的阻力,保證連續不斷地向噴油泵輸送足夠的燃油。國產工號噴油泵調速器。

②輸油泵的分類輸油泵主要有活塞式、膜片式、齒輪式和葉片式等。柴油機車通常采用活塞式輸油泵。

③活塞式輸油泵的組成活塞式輸油泵主要由泵體、活塞推桿、進油閥及手油泵等機件組4成。

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④輸油泵的工作原理當發動機工作時,偏心輪轉至圖3-376(a)所示位置的過程中,彈簧使活塞由上端移到下端,活塞下邊油腔容積減小,油壓增高,關閉國產工號噴油泵調速器出油,燃油自出油口壓至噴油1一拉桿傳動板;2-調速限位塊;泵。與此同時,活塞上方容積增3高速限位據釘,4一速限位螺釘大,油壓降低,油箱的燃油從進油口流入,壓開進油閥充滿活塞上方油腔。當偏心輪頂動推桿,使活塞壓縮彈簧向上移動時,活塞上方容積縮小,油壓增高,油上方油腔。當偏心輪頂動推桿,使活塞壓縮彈簧向上移動時,活塞上方容積縮小,油壓增高,關閉進油閥,壓開出油閥,此時活塞下方油腔容積增大,壓力降低,燃油經出油閥、向噴油泵供油做好準備。當輸油泵的供油量大于噴油泵的需要量或燃油濾清器阻力過大時出油和活塞下腔油壓升高,若此油壓與彈簧力平衡,則活塞停在某一位置,即回不到最下端。因此活塞的有圖-36活塞式輸油泵的結構效行程減小,供油量也相應減少,并1,9油管接頭:2.保護套限制油壓的進一步提高(供油壓力大于300~400kPa),這樣就實現了輸油量和供油壓力的自動調節.








                                                                                                                                        <本文由:我的工程機械網提供>


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