1、2022-4-30林德華 劉海峰 主 編蔡新峰 代 軍 薛寒松 副主編朱 軍 主 審2022-4-30整車發動機 單元1 發動機總成 單元2 曲柄連桿機構 單元3 配氣機構 單元4 汽油機燃料供給系統 單元5 柴油機燃料供給系統 單元6 潤滑系統 單元7 冷卻系統 第一篇第二篇項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理項目二 柴油機燃料供給系統的拆裝項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理 一、柴油機燃料供給系統的功用和組成 柴油機燃料供給系統的功用是根據柴油機不同工況，定時、定壓、定量地把柴油按一定規律噴入汽缸，與吸入汽缸的清潔空氣迅速地混合燃燒，并將燃燒后生成的廢氣排到大氣中。 柴油機燃

2、料供給系統一般由燃油供給裝置（包括柴油箱、柴油粗濾器、輸油泵、柴油細濾器、噴油泵、調速器、噴油器及油管等）、空氣供給裝置（包括空氣濾清器、進氣管和進氣道等）、混合氣形成裝置（即為燃燒室）和廢氣排出裝置（包括排氣道、排氣管和排氣消聲器等）組成。項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理 圖2-5-1所示是裝有柱塞式噴油泵的燃油供給裝置示意圖。發動機工作時，輸油泵經吸油管將柴油自柴油箱內吸出，并將柴油壓力提高到0.150.30MPa，再經柴油濾清器濾去雜質后送至噴油泵，噴油泵將柴油壓力進一步提高至10MPa以上，通過出油閥、高壓油管泵入噴油器，噴油器再將柴油以霧狀噴入燃燒室并與空氣混合后自行著火燃

3、燒。輸油泵供給的多余柴油以及噴油器頂部回油孔流出的少量柴油，都經回油管流回柴油箱。項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理圖2-5-1 裝有柱塞式噴油泵的燃油供給裝置示意圖項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理 圖2-5-2所示為裝有轉子分配式噴油泵的柴油機燃油供給裝置示意圖，它是由凸輪驅動的一級輸油泵將燃油從燃油箱內吸出后產生一定的壓力，通過燃油濾清器濾清后輸送到二級輸油泵，再由二級輸油泵將壓力提高到4050kPa后輸送到分配泵，由分配泵將壓力進一步提高到50MPa以上，并按發動機工作順序將高壓燃油送到各個汽缸的噴油器噴入燃燒室，多余的燃油流回燃油箱。項目一 柴油機燃料供給系統的結構和

4、工作原理圖2-5-2 裝有轉子分配式噴油泵的柴油機燃油供給裝置示意圖1-一級輸油泵；2-燃油箱；3-二級輸油泵；4-調速器驅動齒輪；5-聯軸器；6-滾輪及滾輪圈；7-端面凸輪；8-供油提前調節器；9-分配柱塞復位彈簧；10-油量控制滑套；11-分配柱塞；12-出油閥；13-分配套筒；14-電磁式斷油閥；15-噴油器；16-張緊杠桿限位銷釘；17-起動杠桿；18-張緊杠桿；19-全負荷供油量調節螺釘；20-校準桿；21-溢油節流孔；22-停機手柄；23-調速套筒；24-調速彈簧；25-調速控制桿；26-飛塊總成；27-調壓閥；28-溢流閥；29-燃油細濾器；30-分配泵驅動軸項目一 柴油機燃料供

5、給系統的結構和工作原理 圖2-5-3為電子控制泵噴嘴燃油系統。泵噴嘴就是將泵油柱塞和噴油器合成一體，安裝在缸蓋上。電子控制泵噴嘴壓力目前可達200MPa，它的驅動機構必須采用頂置式凸輪驅動機構。電子控制泵噴嘴系統主要由泵噴嘴、驅動搖臂機構、電子控制單元（ECU）、各種傳感器等組成。電子控制泵噴嘴系統的最大特點是：燃油壓力升高仍然是機械式的，噴油始點和終點由電磁閥控制，即噴油量和噴油時間是由電磁閥控制的。 大容量齒輪式供油泵將燃油從燃油箱吸出，燃油被加壓后經高效濾清器濾除雜質后，送入汽缸蓋上的主供油管內；主供油管和汽缸蓋上的各個噴油器之間由支管連接。溢出燃油通過連接各噴油器的溢油管經調壓閥排出到

6、汽缸蓋外部。 ECU直接安裝在發動機機體上，它根據安裝在飛輪以及凸輪相關部位的兩個轉速傳感器檢測到的發動機轉速和曲軸轉角、加速踏板位置傳感器信號及其他的傳感器信號進行最佳燃油噴射控制。ECU打開或關閉泵噴嘴的電磁閥，控制噴油量和噴油時間。項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理圖2-5-3 電子控制泵噴嘴燃油系統項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理 二、柴油 1柴油的使用性能指標 柴油是由石油中提煉出來的碳氫化合物，其中各成分質量分別是碳87%、氫12.6%、氧0.4%。柴油的使用性能指標主要是發火性、蒸發性、黏度和凝點。 （1）發火性。發火性是指柴油的自燃能力。柴油機工作時，柴油被噴

7、入燃燒室后，并非立即著火燃燒，而要經過一段時間的物理和化學準備，這個準備時間稱為備燃期。備燃期過長，在燃燒開始前燃燒室內積存的柴油過多，致使燃燒開始后汽缸內壓力升高過快，使柴油機工作粗暴；反之，備燃期短，會使發動機工作柔和，而且可在較低溫度下發火，有利于起動。柴油的發火性用十六烷值表示，十六烷值越高，發火性越好。但十六烷值過高的柴油噴入燃燒室后，還來不及與空氣充分混合就著火，使柴油在高溫下裂解分離出大量的游離碳，造成油耗、煙度上升。因此，一般汽車用柴油的十六烷值應在4050范圍內。項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理 （2）蒸發性。蒸發性是指柴油汽化的特性，是通過蒸餾試驗來確定的，需要測

8、量餾程為50%、90%及95%餾出溫度。同一相對蒸發量的餾出溫度越低，越有利于可燃混合氣的形成與燃燒，越有利于起動，但同時也會使柴油機工作粗暴。若燃料中重餾分含量過多，則會造成霧化不良、汽化緩慢，使燃燒不完全而產生嚴重的積炭現象。 （3）黏度。黏度決定柴油的流動性。黏度過大的柴油，流動阻力也過大，難以沉淀、濾清，影響噴霧質量；黏度過小的柴油，將增加精密偶件工作表面間的柴油漏失量，并加劇這些表面的磨損。因此，應選用黏度合適的柴油。 （4）凝點。凝點是表示柴油冷卻到開始失去流動性的溫度。柴油的凝點應比柴油機最低工作溫度低35以上。凝點過高將造成油路堵塞。項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理

9、2柴油的選用 汽車柴油機應選用十六烷值較高、蒸發性較好、凝點和黏度合適、不含水分和機械雜質的柴油。 柴油按其所含重餾分的多少分為重柴油和輕柴油。汽車用柴油機都是高轉速的，因此，應采用輕柴油。我國汽車用輕柴油的牌號是根據凝點編訂的，常見的柴油牌號和選用原則見表2-5-1。項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理 一汽大眾公司建議捷達柴油乘用車的用戶，定期使用該公司推薦的燃油添加劑，零件號：N 052 FVW 00，以滿足高速柴油機的要求，延長發動機的壽命。 3環保和安全注意事項 1）環境保護 （1）柴油是對水有污染的物質，不能讓柴油流入下水道，作業時只能在防滲的地面上進行。 （2）進行接觸柴油

10、的工作時，必須遠離火源并禁止吸煙。 （3）有柴油溢出時，必須立即用吸附劑進行處理。 （4）用合適的容器收集污染過的柴油和柴油濾清器，并妥善保管和回收利用。 （5）沾上柴油的抹布或物品，不得作為生活垃圾處理。項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理 2）安全措施 （1）應避免使柴油接觸到皮膚、眼睛或衣服。 （2）沾上柴油的衣服或鞋子，必須立即更換。 （3）皮膚接觸到柴油后，立即用大量清水和肥皂沖洗。 （4）柴油濺入眼睛后，應撐開眼皮并用流水徹底沖洗眼睛，然后馬上到眼科醫生處治療。 （5）誤食柴油后，立即漱口并喝下大量水，并盡快去醫院治療。項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理 三、柴油機燃

11、燒室 由于柴油機可燃混合氣的形成和燃燒主要是在燃燒室內進行的，所以燃燒室的形狀對可燃混合氣的形成和燃燒有著直接的影響。柴油機燃燒室按結構形式分為兩大類：統一式燃燒室和分隔式燃燒室。 1統一式燃燒室 統一式燃燒室的結構特點是只有一個燃燒室，位于活塞頂面與汽缸蓋底面之間，噴油器直接向燃燒室內噴射1530MPa的高壓柴油，借助油束形狀與燃燒室形狀的合理匹配，以及空氣的渦流運動，迅速形成可燃混合氣燃燒，故這種燃燒室又稱為直噴式燃燒室。項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理 統一式燃燒室主要集中在活塞頂的凹坑內，如圖2-5-4所示，常見的活塞頂的凹坑形狀如圖2-5-5所示。統一式燃燒室要求燃油的噴射

12、壓力高，一般與孔式噴油器配合使用。圖2-5-4 統一式燃燒室項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理圖2-5-5 統一式燃燒室活塞頂凹坑形狀項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理 2分隔式燃燒室 分隔式燃燒室由兩部分組成，即主燃燒室和副燃燒室。主燃燒室位于活塞頂與汽缸蓋底面之間，副燃燒室位于汽缸蓋內。主、副燃燒室之間用一個或幾個直徑較小的通道相連。燃油則是噴入到副燃燒室內的。分隔式燃燒室常見的結構形式有渦流室式和預燃室式兩種。 1）渦流室式燃燒室 渦流室式燃燒室（圖2-5-6）的副燃燒室多為球形或錐形。渦流室與主燃燒室用一個或數個通道連通。在壓縮行程中，空氣從汽缸內被擠入渦流室時，形成強

13、烈的有規則的渦流運動，噴入渦流室內的燃油，在強烈的空氣渦流作用下迅速與空氣混合形成可燃混合氣。著火后大部分柴油在渦流室內燃燒，未來得及燃燒的部分燃油在做功行程初期與高壓燃氣一起通過切向通道噴入主燃燒室，形成二次渦流，使之進一步與空氣混合燃燒。項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理 渦流室式燃燒室的優點是能形成強烈的渦流運動，對柴油噴霧質量要求低，可以采用噴油壓力較低的軸針式噴油器。為了保證冷機起動，一般設置電熱塞等起動輔助裝置。圖2-5-6 渦流室式燃燒室項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理 2）預燃室式燃燒室 預燃室式燃燒室（圖2-5-7）的預燃室多是長體結構，連通預燃室與主燃燒室

14、的通道面積較小，且不與預燃室相切。燃料通過噴油器噴入預燃室，預燃室著火后溫度、壓力迅速上升，利用這部分燃料的燃燒能量將集中于下部通道口附近已預熱的燃油高速噴向主燃燒室。預燃室式燃燒室要求的噴射壓力比統一式燃燒室低，一般也與軸針式噴油器配合使用，發動機起動時一般需要電熱塞先預熱。圖2-5-7 預燃室式燃燒室項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理 電熱塞結構如圖2-5-8所示。在起動前先通電預熱分隔式燃燒室的副燃燒室，使起動著火容易，起動后斷電。在電阻絲表面鍍上一層具有一定絕緣性、傳熱性好、耐高溫的氧化鎂或氧化鋁。電熱塞溫度為600900，因此能很快地將副燃燒室預熱。圖2-5-8 電熱塞結構項

15、目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理 四、柴油機燃料供給系統主要部件的構造 （一）輸油泵 輸油泵的功用是保證低壓油路中柴油的正常流動，克服柴油濾清器和管路中的阻力，并以一定的壓力向噴油泵輸送足夠量的柴油，輸油量應為全負荷最大耗油量的34倍。 輸油泵的結構形式很多，常見的有活塞式、轉子式、滑片式和齒輪式等。活塞式輸油泵工作可靠，目前應用廣泛。 活塞式輸油泵的安裝位置如圖2-5-9所示，其結構示意圖如圖2-5-10所示。圖2-5-9 活塞式輸油泵的安裝位置項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理圖2-5-10 活塞式輸油泵結構示意圖項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理 活塞式輸油泵的工

16、作原理如圖2-5-11所示，凸輪軸轉動時，軸上的偏心輪及活塞彈簧使活塞作往復運動。如圖2-5-11a）所示，當偏心輪轉到最低點時，活塞在活塞彈簧的作用下向下運動，這時，活塞上腔的容積增大，壓力降低，產生一定的真空度，出油閥被關閉，進油閥被吸開，柴油便被吸入活塞上腔；同時，活塞下腔容積減小而壓力增加，下腔的燃油從通道經出油閥送往柴油細濾器。 如圖2-5-11b）所示，當偏心輪由最低點轉到最高點時，滾輪、滾輪架通過推桿推動活塞上移，活塞上腔的容積減小，油壓升高，進油閥關閉，出油閥打開，燃油被壓出并經過通道進入活塞下腔，補充因活塞上移而產生的真空。上述的壓油動作連續不斷，使柴油在壓力下經濾清器，送往

17、噴油泵。項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理圖2-5-11 活塞式輸油泵的工作原理項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理 當輸油泵的供油量遠遠大于噴油泵的需要量，或柴油濾清器阻力過大時，輸出油路及泵腔下方油壓升高，當油壓與活塞彈簧彈力平衡時，活塞即停在某一位置而不能回到下止點，使活塞泵油的有效行程減小，從而減少了輸油量，并限制了壓力的進一步升高，這樣就實現了輸油量與供油壓力的自動調節，如圖2-5-11c）所示。 為了便于起動或排出低壓油路中的空氣，輸油泵外側裝有手油泵，可使用手油泵泵油，使低壓油路充滿柴油。項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理 （二）柴油濾清器 柴油濾清器有粗、

18、細之分。柴油粗濾器一般安裝在輸油泵之前，用來清除柴油中顆粒較大的雜質，濾芯有紙質式、金屬縫隙式、片式和網式等。柴油細濾器一般安裝在輸油泵之后，用來清除柴油中的微小雜質，它的濾芯有毛氈式、金屬網式和紙質式等。目前，很多柴油機中設有兩級濾清器，也有的只設有單級濾清器。 紙質濾芯柴油濾清器如圖2-5-12所示，來自輸油泵的柴油從進油器進入濾清器殼體與紙質濾芯之間的間隙，然后經過濾芯過濾之后，由中心桿經出油口流出。在濾清器蓋上設限壓閥，當油壓超過標準時，限壓閥打開，多余的柴油由進油口經限壓閥直接返回柴油箱。項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理圖2-5-12 紙質濾芯柴油濾清器項目一 柴油機燃料供

19、給系統的結構和工作原理 （三）噴油泵 1功用與分類 噴油泵又稱為高壓油泵，它的功用是根據發動機的不同工況，定時、定量地向噴油器輸送高壓柴油。噴油泵的結構形式較多，車用柴油機的噴油泵按作用原理不同，可分為如下3類。 （1）柱塞式噴油泵。這種噴油泵應用的歷史較長，性能良好，工作可靠，為目前大多數汽車柴油機所采用。 （2）轉子分配式噴油泵。這種噴油泵只有一對柱塞偶件，通過轉子的轉動實現燃油的增壓與分配，它具有體積小、重量輕、成本低、使用方便等優點。轉子分配泵又分為徑向壓縮式和軸向壓縮式兩種。徑向壓縮式分配泵部件配合精度要求高，結構復雜，近年來較少應用。 （3）泵噴嘴（噴油泵噴油器）。將噴油泵和噴油器

20、合為一體，直接安裝在發動機汽缸蓋上，可以消除高壓油管帶來的不利影響，但要求在發動機上另加驅動機構。在電控柴油燃油供給系統中常采用泵噴嘴。項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理 2柱塞式噴油泵 柱塞式噴油泵的每個汽缸都需要有一套泵油機構，幾個相同的泵油機構裝置（分泵）在同一泵體上就構成了多缸發動機的柱塞泵。柱塞泵一般固定在柴油機機體一側的支架上，由柴油機曲軸通過齒輪驅動，齒輪軸和噴油泵的凸輪軸用聯軸節連接，調速器安裝在噴油泵的后端。 柱塞式噴油泵的結構如圖2-5-13所示，它是由分泵、油量調節機構、傳動機構、供油提前角調節裝置和泵體等部分組成。項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理圖2-

21、5-13 柱塞式噴油泵的結構項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理 1）分泵 如圖2-5-13所示，分泵主要是由柱塞偶件（柱塞和柱塞套）、柱塞彈簧、出油閥偶件（出油閥和出油閥座）、出油閥彈簧等組成。柱塞上部的圓柱表面銑有斜槽，斜槽底部與柱塞頂面有孔道相通。柱塞套裝入噴油泵體的座孔中，柱塞套上有進油孔，此孔與泵體內的低壓油腔相通。柱塞彈簧通過上支座支承于泵體上，彈簧下端通過下支座支承在柱塞上，裝配時有預緊力，依靠彈簧力，柱塞壓緊在滾輪架的上端面上。柱塞由噴油泵凸輪軸上的凸輪驅動，并在柱塞彈簧的作用下，在柱塞套內作往復運動。此外，它還可以繞自身軸線在一定角度范圍內轉動。出油閥偶件位于柱塞套的上

22、面，兩者接合平面要求密封。項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理 分泵的工作原理如圖2-5-14所示。當柱塞向下移動時圖2-5-14a），燃油自低壓油腔經柱塞套上的油孔被吸入并充滿泵腔，在柱塞自下止點上移的過程中，開始有一部分燃油被從泵腔擠回低壓油腔，直到柱塞上部的圓柱面將兩個油孔完全封閉為止，此后柱塞繼續上升圖2-5-14b），泵腔內的燃油壓力迅速增高，當此壓力增高到足以克服出油閥彈簧的作用力時，出油閥即開始上移。當出油閥的圓柱形環帶離開出油閥座時，高壓燃油便自泵腔通過高壓油管流向噴油器。當柱塞繼續上移至如圖2-5-14c）所示位置時，斜槽同油孔開始接通，于是泵腔內的油壓迅速下降，出油閥

23、在出油閥彈簧的作用下迅速復位，噴油泵停止供油。在柱塞上移的整個行程中，并非全部供油。柱塞由下止點到上止點所經歷的行程為柱塞行程，它的大小取決于驅動凸輪的輪廓。而噴油泵只是在柱塞完全封閉油孔之后到柱塞斜槽和進油孔開始接通之前的這一部分柱塞行程內才泵油，稱為柱塞的有效行程。顯然，噴油泵每次的泵油量取決于柱塞的有效行程的大小。因此，欲使噴油泵能隨發動機工況不同而改變供油量，只需改變柱塞有效行程即可，一般是通過改變柱塞斜槽和柱塞套油孔的相對角位置來實現的。項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理圖2-5-14 分泵的工作原理項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理 如將柱塞按如圖2-5-15a）所

24、示中箭頭方向轉動一個角度，柱塞有效行程就增加，供油量也增加；反之供油量則減少。當柱塞轉到如圖2-5-15b）所示位置時，柱塞根本不可能封閉油孔，因而有效行程為零，即噴油泵處于不泵油狀態。圖2-5-15 供油量的調節項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理 出油閥的結構與工作原理如圖2-5-16所示。出油閥的上部呈圓錐形，與出油閥座相應的錐面配合。錐面下有一個短的圓柱面，稱為減壓環帶，其作用是在噴油泵停止供油后迅速降低高壓油管中的燃油壓力，使噴油器能夠立即停止噴油。出油閥的尾部與出油閥座內孔作滑動配合，為出油閥的運動導向，尾部開有縱切槽，形成十字形斷面，以構成油流通路。當柱塞上升到封閉柱塞套進

25、油孔時，泵腔內油壓升高，克服出油閥彈簧預緊力后，出油閥開始上升，出油閥的密封錐面離開出油閥座，但此時還不能立即供油，直到減壓環帶完全離開出油閥座的導向孔時，才有燃油進入高壓管路，使管路油壓升高；當柱塞下落時，出油閥在出油閥彈簧的作用下開始復位，當減壓環帶進入導向孔時，泵腔與出油孔便立即被切斷，于是燃油停止進入高壓油管；出油閥再繼續下降直到與密封錐面貼合時，由于出油閥體本身所讓出的容積，使高壓油管內的壓力迅速降低，噴油就可以立即停止，故可避免噴油器發生滴漏現象。項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理圖2-5-16 出油閥的結構與工作原理項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理 2）油量調節

26、機構 油量調節機構的作用是根據柴油機負荷和轉速的變化相應地改變噴油泵的供油量并保證各缸的供油量一致。由噴油泵的工作原理可知，噴油泵的供油量可通過轉動柱塞以改變柱塞的有效行程的辦法來改變。油量調節機構一般有撥叉式和齒條齒圈式兩種形式。 （1）撥叉式油量調節機構（圖2-5-17）。在柱塞的下端壓套著調節臂，調節臂的端頭插入固定在供油拉桿的撥叉的凹槽內。撥叉數與分泵數相同，供油拉桿裝在泵體的導向套管中，其軸向位置受駕駛人或調速器控制。移動供油拉桿，柱塞就相對柱塞套轉動，從而調節供油量。項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理圖2-5-17 撥叉式油量調節機構項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原

27、理 （2）齒條齒圈式油量調節機構（圖2-5-18）。柱塞下端有條狀凸塊伸入控制套筒的缺口內，控制套筒則套在柱塞套的外面，控制套筒的上部用緊固螺釘緊鎖住一個齒圈，齒圈與供油齒條相嚙合，供油齒條的軸向位置由駕駛人或調速器控制。移動供油齒條時，齒圈連同控制套筒帶動柱塞相對于不動的柱塞套轉動，以改變供油量。當需要調整某個缸的供油量時，先松開齒圈的緊固螺釘，然后轉動控制套筒，并帶動柱塞相對于齒圈轉動一個角度（即相對柱塞套），再將齒圈固定。項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理圖2-5-18 齒條齒圈式油量調節機構項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理 3）傳動機構 傳動機構由噴油泵凸輪軸和滾輪傳

28、動部件組成。滾輪傳動部件（圖2-5-19）的功用是將凸輪的旋轉運動轉變為自身的往復直線運動，推動柱塞上行供油。此外，滾輪傳動部件還可以用來調整各分泵的供油提前角，為了保證供油提前角的正確性，滾輪傳動部件的高度一般都是可調的。項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理圖2-5-19 滾輪傳動部件結構項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理 4）供油提前角調節裝置 供油提前角是指噴油泵開始泵油至活塞到達上止點之間的曲軸轉角，這個角度應隨柴油機轉速的變化而變化。多數柴油發動機都根據常用工況確定一個最佳供油提前角，這個最佳供油提前角是通過聯軸節的結構來保證的；當柴油機轉速發生變化時，再通過供油提前角

29、調節裝置來改變發動機曲軸和噴油泵凸輪軸之間的相位角，從而得到最佳供油提前角。 聯軸節（圖2-5-20）又稱連接器，它是用來連接噴油泵凸輪軸與其驅動軸。鎖緊螺栓將主動盤固定在驅動軸上，兩個連接螺釘穿過主動盤上的弧形孔A將主動盤和中間凸緣盤連接在一起，中間凸緣盤和從動盤上兩個矩形凸塊B、C分別插入十字膠木盤的矩形切口中，從動盤用鍵和噴油泵凸輪軸連接，從而將動力傳到凸輪軸。若旋松連接螺釘，沿弧形孔A轉動主動盤即可調節主動盤和中間凸緣盤之間的角度，從而調節供油提前角。項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理圖2-5-20 聯軸節的結構項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理 供油提前角調節裝置的功

30、用是在柴油機整個工作轉速范圍內使噴油泵供油提前角隨柴油機轉速升高而自動相應提前。供油提前角調節器位于聯軸節和噴油泵之間，常見的機械離心式供油提前角調節裝置的結構如圖2-5-21所示。 飛塊一端套在從動盤的支承銷B上，并以支承銷為轉動中心，另一端的曲面與主動盤上的支承銷A相接觸。當柴油機轉速增大時，作用在飛塊上的離心力增大，飛塊位置發生變化導致主動盤與從動盤，即柴油機曲軸和噴油泵凸輪軸之間的相對角度變大，從而使供油提前角變大。項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理圖2-5-21 機械離心式供油提前角調節裝置項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理 3轉子分配式噴油泵 1）結構特點 除了直列

31、式柱塞泵以外，在輕型汽車的柴油機上，較多地應用轉子分配式噴油泵。這種泵不僅往復泵油，同時又連續旋轉配油，并配有適當的調速器對供油時間、油量和供油過程進行控制。下面以VE型轉子分配泵為例簡述其結構與工作特點，VE型轉子分配泵是一種軸向壓縮式單柱塞泵，結構如圖2-5-22所示，結構示意圖如圖2-5-23所示。VE型轉子分配泵的左端為傳動軸及滑片式輸油泵（二級輸油泵），中間有傳動齒輪、滾輪及滾輪座、平面凸輪等組成，右端有控制套筒、柱塞、電磁閥等。泵的上部為調速器，下部為供油提前角調節器。項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理圖2-5-22 VE型轉子分配泵結構圖項目一 柴油機燃料供給系統的結構和

32、工作原理圖2-5-23 VE型轉子分配泵結構示意圖項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理 VE型轉子分配泵由一個泵油元件向多個汽缸供油，柱塞的外形與作用如圖2-5-24所示。圖2-5-24 柱塞與油路項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理 2）VE型轉子分配泵的工作過程 （1）進油過程（圖2-5-25）。滾輪由平面凸輪的凸起部分移到最低位置時，柱塞彈簧由右向左推移，在柱塞接近終點位置時，柱塞上部的進油槽與柱塞套筒上的進油孔相通，柴油經電磁閥下部的油道流入柱塞右端的壓油腔內。項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理圖2-5-25 進油過程項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理 （2

33、）壓油與配油過程（圖2-5-26）。隨著滾輪由平面凸輪的最低處向凸起的部分移動，柱塞在旋轉的同時，也自左向右運動。當進油孔關閉后，柱塞即開始壓縮壓油腔內的燃油使之壓力升高，此時柱塞上的配油孔與柱塞套上的出油孔之一相通，高壓油即經出油孔和出油閥流向噴油器。項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理圖2-5-26 壓油與配油過程項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理 （3）供油結束（圖2-5-27）。柱塞在平面凸輪的推動下繼續右移，柱塞左端的泄油孔與分配泵內腔相通時，高壓油立即經泄油孔流入泵內腔中，柴油壓力立即下降，供油停止。從柱塞上的配油槽與出油孔相通起，至泄油孔與分配泵內腔相通止，為有效供

34、油過程。項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理圖2-5-27 供油結束項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理 （4）壓力平衡過程（圖2-5-28）。供油結束后，柱塞繼續旋轉，當柱塞上的壓力平衡槽與分配油路相通時，分配油路中的柴油與分配泵內腔油壓相同，這樣可以保證各缸供油的均勻性。項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理圖2-5-28 壓力平衡過程項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理 3）電磁式停油裝置 VE型轉子分配泵采用電磁閥控制停油。電磁閥裝在柱塞套筒進油孔的上方，如圖2-5-29所示。柴油機起動時，電磁閥的線路接通，從蓄電池來的電流經過電磁線圈，可以上下活動的閥門被電磁線

35、圈吸起，并壓縮彈簧，使進油道開啟。當需要柴油機停車時，只需切斷電源，電磁線圈內磁力消失，閥門在彈簧力的作用下下落，將進油道關閉，進油停止，柴油機即停止工作。項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理圖2-5-29 電磁閥停油裝置項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理 4泵噴嘴 1）結構特點 泵噴嘴的結構和安裝位置如圖2-5-30所示，噴射凸輪安裝在控制氣門打開和關閉的凸輪軸上，其上升段為陡峭的直線（有利于快速提高噴油壓力），而下降段較平緩（有利于在噴油結束以后向高壓油腔緩慢進油，避免在燃油中產生氣泡）。泵噴嘴電磁閥位于泵噴嘴的中部，由柴油機電子控制系統控制。泵噴嘴電磁閥針閥用于接通和切斷高

36、壓油腔與低壓油道之間的通道。收縮活塞的上部為圓臺，實際上是兩個閥門，圓臺的錐面用來開啟和關閉高壓油腔與收縮活腔之間的通道，而圓臺的底面則用來開啟和關閉收縮活塞腔與針閥復位彈簧腔之間的通道。項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理圖2-5-30 泵噴嘴的結構和安裝位置項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理 2）泵噴嘴的工作過程 泵噴嘴（圖2-5-31）的噴油過程可分為預噴油和主噴油兩個階段，也可以分為預噴油、預噴油結束、主噴油、主噴油結束以及高壓油腔進油5個過程。噴油時間和噴油量由收縮活塞、噴油針閥、針閥復位彈簧、阻尼活塞與泵噴嘴電磁閥共同控制。項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理圖

37、2-5-31 泵噴嘴的結構項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理 （1）預噴油（圖2-5-32）。當凸輪的直線段與搖臂接觸時，電子控制系統向泵噴嘴電磁閥供電，使泵噴嘴電磁閥針閥向左移動，切斷高壓油腔與低壓油道之間的通道，與此同時，柱塞在搖臂的作用下，克服泵噴嘴彈簧的彈力而向下運動，使高壓油腔中的油壓迅速上升。當油壓上升到18MPa時，燃油在噴油針閥中部錐面上產生的向上推力大于針閥復位彈簧的彈力，頂起噴油針閥，開始預噴油。項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理圖2-5-32 預噴油開始項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理 （2）預噴油結束（圖2-5-33）。預噴油開始后，針閥繼續向

38、上運動，當凸輪轉過噴油行程的1/3時，針閥的阻尼活塞下端進入阻尼器孔內，針閥頂部的燃油就只能通過細小的縫隙流向針閥復位彈簧腔內。這樣，在針閥的頂部形成了一個所謂的“液壓墊圈”，阻止針閥繼續向上運動，使燃油的預噴量受到限制。隨著柱塞的繼續向下運動，高壓油腔里的油壓繼續上升，當油壓達到規定值時，收縮活塞在高壓燃油的作用下向下運動后，高壓油腔的體積突然增大，燃油壓力瞬間下降。此時，針閥中部錐面上的向上推力隨之下降，針閥在針閥復位彈簧的作用（由于受收縮活塞的壓縮而彈力增大）下復位，預噴油結束。項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理圖2-5-33 預噴油結束項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理

39、 （3）主噴油（圖2-5-34）。預噴油結束后，柱塞繼續向下運動，導致高壓油腔內的油壓迅速上升。當油壓上升到大于預噴油的油壓（30MPa）時，針閥上移，主噴油開始。由于高壓油腔內燃油油壓上升的速度極快，所以高壓油腔內的油壓繼續上升，直到205MPa左右。項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理圖2-5-34 主噴油開始項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理 （4）主噴油結束（圖2-5-35）。當電子控制系統停止向泵噴嘴電磁閥供電時，泵噴嘴電磁閥針閥在泵噴嘴電磁閥復位彈簧的作用下向右移動，接通高壓油腔與低壓油道。這時，高壓油腔內的燃油經泵噴嘴電磁閥流向低壓油道，高壓油腔里的燃油壓力下降，針

40、閥在針閥復位彈簧的作用下復位，收縮活塞則在針閥復位彈簧的作用下關閉高壓油腔與針閥復位彈簧腔之間的油道，主噴油結束。項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理圖2-5-35 主噴油結束項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理 （5）高壓油腔進油（圖2-5-36）。當凸輪的下降段與搖臂接觸時，柱塞在泵噴嘴彈簧的作用下向上運動，高壓油腔因體積增大而產生真空。這時，低壓油道（與進油管相連接）內的燃油經泵噴嘴電磁閥流向高壓油腔，直到充滿高壓油腔為止，從而為下一次噴油做好準備。項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理圖2-5-36 高壓油腔進油項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理 （四）調速器

41、調速器的作用是根據柴油機負荷的變化，自動地調節噴油泵的供油量，以保證柴油機在各種工況下穩定運轉。噴油泵的一個顯著特點是在加速踏板位置一定時，其循環供油量會隨曲軸轉速的變化而變化。當曲軸轉速增加時，循環供油量增加，使曲軸轉速進一步增加，循環供油量再增加，相互作用的結果將造成轉速上升過快而出現超速現象（這種現象被稱為“飛車”）。這不僅會造成燃燒惡化和排氣冒煙，嚴重時會因運動件的慣性力過大而造成機器損壞。當曲軸轉速降低時，循環供油量減少，這樣當柴油機在怠速工況下工作時，發動機易熄火。為避免飛車和怠速熄火現象的發生，車用柴油機一般都裝有調速器，它可根據負荷的變化自動調節供油量，以達到穩定怠速、限制超速

42、或保證發動機在工作轉速范圍內的任一選定的轉速下穩定工作的目的。 目前，在車用柴油機上應用最廣泛的是機械離心式調速器，其結構示意圖如圖2-5-37所示，工作原理如圖2-5-38所示。項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理圖2-5-37 調速器結構示意圖項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理圖2-5-38 調速器工作原理項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理 （1）踩下加速踏板，滑動桿推動油量調節齒條，使柱塞逆時針轉動，供油量增加。 （2）繼續踩下加速踏板，供油量增加使發動機轉速上升，離心力使飛塊向外張開，通過調速器軸使滑動桿向后運動，帶動油量調節齒條向后運動，使柱塞順時針轉動，供油量

43、減少，防止發動機飛車。 （3）怠速轉動時噴射量少。 （4）轉速下降時飛塊的離心力減少，飛塊向內收縮，使供油量增加，防止發動機熄火。項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理 （五）噴油器 噴油器的功用有兩個：一是使一定數量的燃油得到良好的霧化，促進燃油著火和燃燒；二是使燃油的噴射按燃燒室類型合理分布，使燃油與空氣得到迅速而完善的混合，形成均勻的可燃混合氣。噴油器常見的形式有兩種：孔式噴油器和軸針式噴油器。 1孔式噴油器 孔式噴油器主要用于統一式燃燒室中，燃油的噴射狀況主要由針閥體下部噴孔的大小、方向和數目來控制，并與燃燒室的形狀、大小及空氣渦流情況相適應。噴孔數目一般為18個，噴孔直徑為0.2

44、0.8mm。 孔式噴油器的結構如圖2-5-39所示，主要由針閥、針閥體、頂桿、調壓彈簧及噴油器體等零部件組成。針閥中部的錐面位于針閥體的環形油腔內以承受油壓，稱為承壓錐面；針閥下端的錐面與針閥體上相應的內錐面配合，起密封作用，稱為密封錐面。調壓彈簧通過頂桿，將針閥的密封錐面壓緊在針閥體的內錐面上，使噴孔關閉。項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理圖2-5-39 孔式噴油器的結構項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理 柴油機工作時，噴油泵供給的柴油經進油管接頭、油道進入針閥體下部的環形油腔內。當油壓升高到作用在針閥承壓錐面上的軸向力大于調壓彈簧的預緊力時，針閥開始向上移動，噴油器噴孔被打

45、開，高壓柴油通過噴孔噴入燃燒室，如圖2-5-40a）所示。當噴油泵停止供油時，油壓突然下降，針閥在調壓彈簧的作用下及時復位，將噴孔關閉，如圖圖2-5-40b）所示。噴油器的噴油壓力與調壓彈簧的預緊力有關，預緊力越大，噴油壓力越高。調壓彈簧的預緊力可通過調壓螺釘來調整。噴油器工作時，會有少量柴油從針閥和針閥體的配合表面之間的間隙漏出，這部分柴油對針閥起密封作用，并沿頂桿周圍的空隙上升，最后通過回油管螺栓進入回油管，流回柴油箱。項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理圖2-5-40 孔式噴油器工作原理項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理 2軸針式噴油器 軸針式噴油器如圖2-5-41所示，與

46、孔式噴油器相比不同之處就是針閥下端的密封錐面以下還延伸出一個倒錐形或圓柱形的軸針，軸針伸出噴孔外，使噴孔成為圓環狀的狹縫。這樣，噴油時噴霧將呈空心的錐狀或柱狀。項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理圖2-5-41 軸針式噴油器的結構項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理 如圖2-5-42所示，軸針式噴油器與孔式噴油器的工作原理基本相同。軸針式噴油器一般只有一個噴孔（孔徑為13mm），噴孔與軸針之間有微小的間隙（0.020.06mm）。當軸針剛升起時，由于軸針仍在噴孔中，噴出油量較少，直到軸針完全離開噴孔時，噴油量才達到最大；當噴油快結束時，情況正好相反。這樣在備燃期內噴入燃燒室的油量較

47、少，從而使發動機工作比較平穩。圓錐形軸針的噴油器在開始噴油時的噴油量比圓柱形軸針的噴油量更少，同時，不同角度的軸針還可以改變噴霧錐角的大小，以滿足與燃燒室相配合的要求。因此，它適用于對噴霧質量要求不高的渦流室式燃燒室和預燃室式燃燒室。項目一 柴油機燃料供給系統的結構和工作原理圖2-5-42 軸針式噴油器工作原理項目二 柴油機燃料供給系統的拆裝 本項目以寶來乘用車柴油機電控燃油噴射系統為例進行說明。 寶來乘用車柴油機電控燃油噴射系統的電控元件位置如圖2-5-43所示，電控系統原理框圖如圖2-5-44所示。噴油泵采用泵噴嘴結構。項目二 柴油機燃料供給系統的拆裝圖2-5-43 電控元件位置圖項目二

48、柴油機燃料供給系統的拆裝圖2-5-44 寶來柴油機電控系統原理框圖項目二 柴油機燃料供給系統的拆裝 一、泵噴嘴的拆裝 泵噴嘴分解圖如圖2-5-45所示。圖2-5-45 泵噴嘴分解圖項目二 柴油機燃料供給系統的拆裝 1泵噴嘴的拆卸 （1）拆卸齒形帶護罩上體和汽缸蓋罩。轉動曲軸，直至待拆卸泵噴嘴的凸輪朝上。 （2）如圖2-5-46所示，松開調整螺釘的鎖緊螺母，將調整螺釘擰出，直至相應搖臂頂住泵噴嘴的柱塞彈簧。用專用工具3410由外向內拆卸搖臂緊固螺栓，拆下搖臂軸。用專用工具T10054拆下張緊塊緊固螺栓，拆下張緊塊。圖2-5-46 泵噴嘴的拆卸（1）項目二 柴油機燃料供給系統的拆裝 （3）用螺絲刀

49、撬開泵噴嘴連接器，如圖2-5-47箭頭所示，用手指輕輕壓住連接器的另一側，以免其傾斜。圖2-5-47 泵噴嘴的拆卸（2）項目二 柴油機燃料供給系統的拆裝 （4）如圖2-5-48所示，在原安裝張緊塊的泵噴嘴一側的槽內裝上拉拔器T10055，輕輕敲打，將泵噴嘴從缸蓋上拉出。圖2-5-48 泵噴嘴的拆卸（3）項目二 柴油機燃料供給系統的拆裝 2泵噴嘴的安裝 注意：若安裝新的泵噴嘴，則同時應更換相應搖臂的調整螺釘。每次調整泵噴嘴后，應清潔搖臂調整螺釘和球銷，并檢查是否磨損，若磨損明顯，則應更換調整螺釘和球銷。用G000 100潤滑球銷和調整螺釘的接觸表面。 （1）若仍用原泵噴嘴，則應更換隔熱密封圈和O

50、形圈。 （2）安裝泵噴嘴前應檢查3個O形圈、隔熱密封圈及緊固卡箍是否安裝正確。注意：不得扭曲油封。 （3）將機油涂在油封上后，將泵噴嘴裝到缸蓋上。將泵噴嘴均勻推進汽缸蓋。將張緊塊裝入泵噴嘴側的槽內。注意：若泵噴嘴與張緊塊不垂直，則緊固螺栓可能會松動，可能會損壞泵噴嘴或缸蓋。 （4）按下述方法校正泵噴嘴。項目二 柴油機燃料供給系統的拆裝 將緊固螺栓擰到張緊塊內，直至泵噴嘴仍可自由轉動。將泵噴嘴校正至與凸輪軸軸承蓋垂直。如圖2-5-49所示，用游標卡尺（最小量程400mm）檢查汽缸蓋外邊緣與泵噴嘴圓角邊間的尺寸a。注意：配備新式電磁閥螺母的泵噴嘴，新舊可混合安裝，但尺寸a應符合標準。圖2-5-49

51、 泵噴嘴的安裝（1）項目二 柴油機燃料供給系統的拆裝 對于配備舊式電磁閥螺母的泵噴嘴，1缸的a為331.4333mm，2缸的a為243.4245mm，3缸的a為152153.6mm，4缸的a為6465.6mm。 對于配備新式電磁閥螺母的泵噴嘴，1缸的a為332.2333.8mm，2缸的a為244.2245.8mm，3缸的a為152.8154.4mm，4缸的a為64.866.4mm。 （5）擰緊緊固螺栓，擰緊力矩為12Nm，再轉270（3/4圈），可分幾步擰緊。項目二 柴油機燃料供給系統的拆裝 （6）如圖2-5-50所示，安裝搖臂軸，按下述方法擰緊新的緊固螺栓：先擰緊內部螺栓，再擰緊兩側外部螺栓。按同樣順序將螺栓擰到20Nm，再轉90（1/4圈）。圖2-5-50 泵噴嘴的安裝（2）項目二 柴油機燃料供給系統的拆裝 （7）如圖2-5-51所示，將千分表裝在泵噴嘴調整螺釘上。按發動機旋轉方向轉動曲軸，直到搖臂滾輪位于凸輪最高點。圖2-5-51中的箭頭A（滾輪側）處于最高點，圖2-5-51中的箭頭B（千分表側）處于最低點。圖2-5-51 泵噴嘴的安裝（3）項目二 柴油機燃料供給系統的拆裝 （8）拆下千分表，向搖臂內擰調整螺釘，直到感覺緊為止