柴油机资料.ppt

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1、每天进步一点点第一节第一节 柴油及其使用性能柴油及其使用性能轻柴油的使用性能轻柴油的使用性能:为了保证高速柴油机正常、高效地工作，轻为了保证高速柴油机正常、高效地工作，轻柴油应具有良好的发火性、低温流动性、蒸发性、柴油应具有良好的发火性、低温流动性、蒸发性、化学安定性、防腐性和适当的粘度等诸多的使用化学安定性、防腐性和适当的粘度等诸多的使用性能。性能。每天进步一点点1)发火性发火性 指柴油的自燃能力，用十六烷值评定。柴油指柴油的自燃能力，用十六烷值评定。柴油的十六烷值大，发火性好，容易自燃。的十六烷值大，发火性好，容易自燃。2)蒸发性蒸发性 指柴油蒸发汽化的能力指柴油蒸发汽化的能力;3)低温流

2、动性低温流动性 用柴油的凝点和冷滤点评定低温流动性。用柴油的凝点和冷滤点评定低温流动性。凝点是指柴油失去流动性开始凝固时的温度凝点是指柴油失去流动性开始凝固时的温度.一般柴油一般柴油的冷滤点比其凝点高的冷滤点比其凝点高46;4)粘度粘度 是评定柴油稀稠度的一项指标，与柴油的流动是评定柴油稀稠度的一项指标，与柴油的流动性有关。粘度随温度而变化，当温度升高时，粘度减性有关。粘度随温度而变化，当温度升高时，粘度减小，流动性增强；反之，当温度降低时，粘度增大，小，流动性增强；反之，当温度降低时，粘度增大，流动性减弱。流动性减弱。每天进步一点点第二节第二节 柴油机燃油系统柴油机燃油系统n1)在适当的时刻

3、将一定数量的洁净柴油增压后以适当的规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。律喷入燃烧室。2)在每一个工作循环内，各气缸均喷油一次，喷油次序与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。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。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。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柴油机燃油系统的功用:每天进步一点点三、柴油机燃油系统的组成

4、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、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、低压油管等辅助柴油滤清器、喷油提前器和高、低压油管等辅助装置。装置。每天进步一点点第三节第三节 喷油器喷油器 喷油器的功用是根喷油器的功用是根据柴油机混合气形成的据柴油机混合气形成的特点，将燃油雾化成细特点，将燃油雾化成细微的油滴，并将其喷射微的油滴，并将其喷射到燃烧室特定的部位。到燃烧室特定的部位。一般说来，喷注应有一一般说来，喷注应有一定的贯穿距离和喷雾锥定的贯穿距离和喷雾锥角，

5、以及良好的雾化质角，以及良好的雾化质量，而且在喷油结束时量，而且在喷油结束时不发生滴漏现象。不发生滴漏现象。缺图片缺图片每天进步一点点第四节第四节 柱塞式喷油泵柱塞式喷油泵n功用功用 按照柴油机的运行工况和气缸工作顺序，以一定的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。规律，定时定量地向喷油器输送高压燃油。n多缸车用柴油机的喷油泵应满足下列要求：多缸车用柴油机的喷油泵应满足下列要求：1)各缸供油量相等各缸供油量相等;2)各缸供油提前角相同各缸供油提前角相同;3)各缸供油持续角一致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。能迅速停止

6、供油，以防止喷油器发生滴漏现象。每天进步一点点缺喷油泵图片每天进步一点点1.泵油机构泵油机构包括柱塞套、柱塞、柱塞弹簧、上下柱塞弹簧座和、出油阀、出油阀座、出油阀弹簧和出油阀紧座等零件。2.供油量调节机构供油量调节机构喷油泵供油量调节机构的功用是，根据柴油机喷油泵供油量调节机构的功用是，根据柴油机负荷的变化，通过转动柱塞来改变循环供油量。负荷的变化，通过转动柱塞来改变循环供油量。供油量调节机构或由驾驶员直接操纵，或由调供油量调节机构或由驾驶员直接操纵，或由调速器自动控制。速器自动控制。每天进步一点点3.驱动机构喷油泵的驱动机构包括凸轮轴和挺柱组件。凸轮轴的前、后端通过滚动轴承支承在喷油泵体上。

7、凸轮轴上凸轮的数目与喷油泵的柱塞偶件数相同，各凸轮间的夹角与配套柴油机的气缸数有关，并与气缸工作顺序相适应。凸轮轴一般由曲轴定时齿轮驱动，四冲程柴油机喷油泵凸轮轴的转速是曲轴转速的一半，以实现在凸轮轴一转之内向各气缸供油一次。挺柱体部件安装在喷油泵体上的挺柱孔内。每天进步一点点4.喷油泵体泵体是喷油泵的基础零件，泵油机构、供油量调节机构和驱动机构等都安装在喷油泵体上，它在工作中承受较大的作用力。因此，泵体应有足够的强度、刚度和良好的密封性。此外，还应该便于拆装、调整和维修。每天进步一点点(二)A型喷油泵工作原理A型喷油泵泵体为整体式，由铝合金硬模铸造而成。其结构紧凑、体积小、质量轻。泵体侧面开

8、有窗口，底部用盖板封闭，侧盖和底盖均用螺栓固定，使喷油泵的拆装、调整和维修极为方便。缺图片每天进步一点点第七节第七节 电子控制柴油机喷射系统电子控制柴油机喷射系统为了改善柴油机运转性能和降低燃油消耗率，同时也为了适应严格的柴油机排放标准的需要，从20世纪80年代初期开始，各种电子控制柴油喷射系统(以下简称电控柴油喷射系统)相继问世。与传统的机械控制柴油喷射系统相比，电控柴油喷射系统有下列优点：每天进步一点点1)机械控制喷射系统的基本控制信息是柴油机的转速和加速踏板的位置，而电控喷射系统则通过许多传感器检测柴油机的运行状态和环境条件，并由电控单元计算出适应柴油机运行状况的控制量，然后由执行器实施

9、。因此控制精确、灵敏。而且在需要扩大控制功能时，只需改变电控单元的存储软件，便可实现综合控制。2)机械控制喷射系统往往由于设定错误和磨损等原因，而使喷油时刻产生误差。但是，在电控喷射系统中，总是根据曲轴位置的基本信号进行再检查，因此不存在产生失调的可能性。3)在电控喷射系统中，通过改换输入装置的程序和数据，可以改变控制特性，一种喷射系统可用于多种柴油机。在此过程中不需要机械加工，故可缩短开发新产品的周期，有利于降低成本。每天进步一点点第七节第七节 电子控制柴油机喷射系统电子控制柴油机喷射系统一、电控柴油喷射系统的基本类型在二十几年的发展过程中，电控柴油喷射系统先后形成了两种基本类型，即位置控制

10、型和时间控制型。到了20世纪90年代，燃油分配管(共轨)式时间控制型电控柴油喷射系统得到了快速发展。该系统不仅可以更加精确地控制喷油量和喷油定时，还能实现对喷油规律和喷油压力的独立控制。二、电控柴油喷射系统实例(一)ECD-V1型电控柴油喷射系统ECD-V1型电控柴油喷射系统是位置控制型电控柴油喷射系统，用于日本丰田2L-TE型缸增压轿车柴油机上。ECD-V1系统中的喷油泵为VE型分配泵，为适应电控的需要而进行了改造。取消了机械调速器，代之以供油量控制电磁，通过杠杆来改变供油量调节套筒的位置，以实现喷油量的控制。同时，还通过供油量调节套筒位置传感器的反馈信号，实现闭环控制。ECD-VI系统保留

11、了VE型分配泵的液压式喷油提前器，增设一个定时器控制阀，以实行喷油定时的电子控制。每天进步一点点第七节第七节 电子控制柴油机喷射系统电子控制柴油机喷射系统1.ECD-V1系统的控制功能及组成电控柴油喷射系统的控制部分一般由传感器、电控单元(ECU)和执行器等3部分组成。传感器的功用是实时检测柴油机与汽车的运行状态，以及驾驶员的操作意向和操作量等信息，并将其传输给电控单元。电控单元的核心部分是计算机，它与系统中设置的软件一起负责信息的采集、处理、计算和执行程序，并将运行结果作为控制指令输出给执行器。执行器的功用是按照电控单元的控制指令，调节供油量和供油定时。每天进步一点点2.供油量的控制在ECD

12、-V1系统中，电控单元(ECU)根据加速踏板位置传感器和柴油机转速传感器的输入信号，首先算出基本供油量。然后根据来自冷却液温度、进气温度和进气管压力等传感器的信号以及起动机信号，对基本供油量进行修正。再按供油量调节套筒位置传感器信号进行反馈修正之后，确定最佳供油量。因此，不论汽车是低温起动、加速，或是在高原行驶，ECD-V1系统都能精确地确定适应柴油机运转的最佳供油量。每天进步一点点电控单元把计算和修正的最后结果作为控制信号传输给供油量控制电磁阀的电磁线圈产生电磁力，吸引可动铁心。控制信号的电流越大，磁场就越强，可动铁心向左的移动量越大，通过杠杆将供油量调节套筒向右推移的越多，供油量也就越多。

13、供油量控制电磁阀及供油量调节套筒位置传感器如图。每天进步一点点第七节第七节 电子控制柴油机喷射系统电子控制柴油机喷射系统3.怠速转速的控制怠速转速的控制电控单元根据加速踏板位置传感器、车速传感器等的输入信号以及起动机信号，决定何时开始怠速控制，并根据冷却液温度传感器、空调及空档开关等信号，计算出设定的怠速转速及相应的供油量。为了使设定的怠速转速保持稳定，还需根据柴油机转速的反馈信号，不断对供油量进行修正。4.供油定时的控制电控单元首先根据柴油机转速和加速踏板位置等传感器的输入信号，初步确定一个供油时刻，然后根据进气管压力、冷却液温度等传感器的信号和起动机信号再进行修正。电控单元根据最后确定的供

14、油时刻，向供油定时控制阀的线圈通电，可动铁心被电磁力吸引，压缩弹簧向右移动，打开喷油提前器由高压腔通往低压腔的油路，使喷油提前器活塞两侧的压差缩小，活塞向右移动，供油时刻推迟，即供油提前角减小。供油定时控制阀是电磁阀，通过其线圈6的电流是脉冲电流，电控单元通过改变脉冲电流的占空比，来改变由喷油提前器的高压腔到低压腔的流通截面积，以调整喷油提前器活塞两侧的压力差，使活塞产生不同的位移，达到控制供油时刻的目的。喷油提前器活塞位置传感器为非接触式电感传感器，其中的可动铁心直接与喷油提前器活塞相连，并随活塞一起动作。当可动铁心移动时，引起线圈电感的变化，借以检测活塞的位置。喷油提前器活塞位置信号回授给

15、电控单元，以实行反馈控制。每天进步一点点第七节第七节 电子控制柴油机喷射系统电子控制柴油机喷射系统2.供油量的控制电控电元(ECU)根据加速踏板的位置和柴油机转速算出基本供油量之后，再按照进气压力、进气温度和燃油温度等的高低对基本供油量进行修正，最后确定出最佳供油量。柴油机起动时，ECU根据柴油机转速和冷却液温度计算起动供油量。在增压状态下，则根据进气管压力传感器信号计算进气量，并按照进气量的多少增减供油量。最佳供油量确定之后，ECU通过安装在供油泵上的电磁溢流阀控制供油泵的供油持续时间，借以控制循环供油量。每天进步一点点第七节第七节 电子控制柴油机喷射系统电子控制柴油机喷射系统3.怠速转速的

16、控制ECD-V4系统的怠速转速控制与ECD-V1系统相似，只是在暖机过程中，ECU将增加供油量，使怠速转速提高，即所谓快怠速功能。4.供油定时的控制ECD-V4系统的供油定时控制方法与ECD-V1系统相同。5.其他控制ECD-V4系统除保留了ECD-V1系统所有的各种控制功能外，增加了废气再循环控制功能，通过EGR真空电磁阀(VSV)和EGR阀对废气再循环数量进行控制，以降低NOx的排放。(三)燃油分配管(共轨)式电控柴油喷射系统在电控柴油喷射系统中设置燃油分配管始于20世纪90年代中期。在这类系统中，燃油在供油泵内增压后先供入燃油分配管，再由燃油分配管分配到各缸喷油器。喷油器直接由ECU控制

17、其启闭，这与电控汽油喷射系统基本相同，所不同的是，由于柴油机喷油压力较高，因此，燃油分配管需承受较高的燃油压力。每天进步一点点第七节第七节 电子控制柴油机喷射系统电子控制柴油机喷射系统1.控制功能控制功能1)喷油量的控制：ECU根据加速踏板位置和柴油机转速等传感器的信号确定基本喷油量，再按进气管压力和燃油温度等传感器及起动开关输入的信息进行修正，最后计算出最佳喷油量，并向喷油器通电。ECU通过控制通向喷油器的电脉冲宽度(通电时间)来控制喷油量。2)喷油定时的控制：ECU根据加速踏板位置和柴油机转速确定基本喷油时刻，再按进气管压力和冷却液温度等传感器以及起动开关输入的信号进行修正，最后确定出最佳

18、喷油时刻，ECU按此时刻向喷油器通电，即ECU对喷油器通电的时刻决定了喷油始点。3)喷油压力的控制：喷油压力等于燃油分配管内的燃油压力。在燃油分配管6上设置燃油压力传感器5和限压阀7，后者用来防止燃油分配管内油压过高。4)喷油规律的控制：喷油规律是指喷油速率随时间或曲轴转角的变化关系，而喷油速率则是单位时间的喷油量。由于喷油规律对柴油机的性能有重要影响，因此，针对具有不同混合气形成与燃烧方式的柴油机应选择不同的喷油规律。在燃油分配管式电控柴油喷射系统中，当喷油压力保持不变时，喷油量惟一决定每天进步一点点第七节第七节 电子控制柴油机喷射系统电子控制柴油机喷射系统2.主要组件的结构与工作原理1)喷

19、油器：其功用就是按照电控单元的指令在既定时刻以一定的规律将一定数量的燃油喷入气缸。喷油器品种很多，但其基本原理相同，结构相似。日本电装公司生产的二通阀式喷油器的结构。每天进步一点点二通阀式喷油器的工作原理。二通阀由内阀和外阀组成，内阀不动，外阀可动。外阀在ECU未向喷油器通电时被弹簧力和燃油压力压紧在外阀座面上，回油口被封闭。来自燃油分配管的高压燃油从进油口向上经进油量孔进入控制室，向下进入喷油嘴压力室。控制室内的燃油压力经油压活塞作用到喷油嘴的针阀上，这时针阀处于关闭状态。当ECU对喷油器通电时，外阀被电磁力吸引向上提起，回油口被打开。控制室内的高压燃油经回油量孔和回油口流回柴油箱，控制室内的燃油压力下降。这时喷油嘴压力室仍为高压，于是在高压燃油的作用下针阀开启并向气缸内喷油。当ECU对喷油器断电时，电磁力消失，外阀在弹簧力的作用下重新压在外阀座面上，回油口被封闭，控制室内的燃油压力升高，使针阀回落，喷油结束。每天进步一点点第七节第七节 电子控制柴油机喷射系统电子控制柴油机喷射系统2)供油泵：在燃油分配管式电控柴油喷射系统中所应用的供油泵多为柱塞式泵，其中包括直列柱塞式和径向柱塞式。一般大型柴油机多采用直列柱塞式供油泵，而中小型柴油机多采用径向柱塞式供油泵。柱塞的数量一般为23个，驱动柱塞的凸轮则有单作用式、双作用式、三作用式和四作用式等多种形式。每天进步一点点