第五章普通柴油机燃油供给系统.docx
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第五章普通柴油机燃油供给系统
第五章柴油机燃油供给系统
第一节概述
一、柴油
二、柴油机燃油系的组成与工作原理
三、可燃混合气的形成与燃烧室
第二节柴油机燃油供给系主要部件
一、输油泵
二、柱塞式喷油泵
(一)A型喷油泵
(二)P型喷油泵结构特点
三、分配式喷油泵
四、调速器
(一)两速调速器
(二)全速调速器
五、喷油器
第三节柴油机燃油供给系故障诊断
一、发动机起动困难
二、怠速不稳
三、动力不足
四、发动机运转不稳并伴有敲击声
五、发动机“飞车”
六、柴油发动机“游车”
第五章柴油机燃油供给系统
学习目标:
●能正确叙述柴油机燃油供给系统的组成与工作原理。
●清楚主要部件的结构原理。
●清楚主要部件的检查与调整方法。
●能排除柴油机燃油供给系统常见故障。
考核标准:
●柴油机燃油供给系统的结构与工作原理。
●主要部件的结构原理。
●各部件的安装位置。
●主要部件的拆装与更换。
●常见故障的诊断与排除。
第一节概述
一、柴油
柴油是在533~625K的温度范围内由石油中提炼出来的碳氢化合物。
柴油按其所含重馏分的多少分为轻柴油和重柴油。
轻柴油用于高速柴油机,重柴油用于中、低速柴油机。
汽车用柴油机都是高转速的,因此,应采用轻柴油。
柴油的使用性能指标主要是发火性、蒸发性、粘度和凝点。
发火性是指柴油的自燃能力。
柴油的发火性用十六烷值表示,十六烷值越高,发火性越好。
但十六烷值过高的柴油喷入燃烧室后,还来不及与空气充分混合就着火,使柴油在高温下裂解分离出大量的游离碳,造成油耗、烟度上升。
因此,一般汽车用柴油的十六烷值应在40~50范围内。
蒸发性是指柴油蒸发汽化的能力,用柴油馏出某一百分比的温度范围即馏程和闪点表示。
需要测量馏程为50%、90%及95%馏出温度。
比如,50%馏出温度即柴油馏出50%的温度,此温度越低,柴油的蒸发性越好,越有利于起动,但同时也会使柴油机工作粗暴。
国家标准规定此温度不得高于300℃,但没有规定最低温度限。
90%及95%馏出温度越低,表明柴油中重馏分含量少,可燃混合气燃烧完全,油耗降低。
为了控制柴油的蒸发性不致过强,标准中规定了闪点的最低数值。
柴油的闪点指在一定的试验条件下,当柴油蒸气与周围空气形成的混合气接近火焰时,开始出现闪火的温度。
闪点低,蒸发性好。
粘度是评价柴油稀稠度的一项指标,决定柴油的流动性。
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,流动性减弱。
粘度过大的柴油,流动阻力也过大,难以沉淀、滤清,影响喷雾质量;反之,粘度过小的柴油,将增加精密偶件工作表面间的柴油漏失量,并加剧这些表面的磨损。
因此应选用粘度合适的柴油。
凝点是表示柴油冷却到开始失去流动性的温度。
柴油的凝点应比柴油机最低工作温度低3~5℃以上。
凝点过高将造成油路堵塞。
轻柴油的牌号即根据凝点编定的,如10号、0号和-35号轻柴油的凝点分别为10℃、0℃和-35℃。
GB/T252—2000(表5-1)中规定的实际胶质、10%蒸余物残炭和氧化安定性,总不溶物等三项指标,是柴油安定性的评定指标。
柴油的防腐性则用硫含量、硫醇硫含量、酸度、铜片腐蚀及水溶性酸或碱等指标来评定。
柴油中的灰分、水分和机械杂质,是评定柴油清洁性的指标。
汽车柴油机应使用各项指标均符合国家标准的柴油。
表5-1我国轻柴油国家标准(GB/T252—2000)
二、柴油机燃油系的组成与工作原理
差油机使用的燃料是柴油,由于柴油比汽油粘度大,蒸发性差,所以在柴油机工作时,必须采用高压喷射的方法在压缩行程接近上止点时,将柴油以雾状喷入燃烧室,直接在气缸内部形成可燃混合气,并借助气缸内空气的高温自行发火燃烧。
柴油机燃料供给系一般由柴油箱、柴油粗滤器、输油泵、喷油泵、调速器、喷油器及油管等部件组成。
其中喷油泵是柴油机燃料供给系中的关键部件。
目前,柱塞式喷油泵和分配式喷油泵是柴油机燃料供给系中广泛应用的两种型式的喷油泵。
图5.1是装有柱塞式喷油泵的柴油机燃料供给系统示意图。
发动机工作时,在输油泵5的作用下,柴油从柴油箱8中被吸出,经过油水分离器7分离掉柴油中的水分,再压向柴油滤清器2滤除柴油中的杂质,然后送往喷油泵3。
在喷油泵内柴油经过增压和计量之后,经高压油管9供入喷油器1,最后通过喷油器将柴油喷入燃烧室。
输油泵供给的多余柴油及喷油器顶部的回油均经回油管11返回柴油箱。
直列柱塞式喷油泵一般由柴油机曲轴的定时齿轮驱动,固定在喷油泵壳体上的活塞式输油泵由喷油泵凸轮轴上的偏心轮驱动。
喷油泵前端装有供油提前器4,后端与调速器6组成一体。
图5.1装有柱塞式喷油泵的柴油机燃料供给系统示意图
1-喷油器;2-柴油滤清器;3-柱塞式喷油泵;4-供油提前器;5-输油泵;6-调速器;7-油水分离器;8-柴油箱;9-高压油管;10-低压油管;11-回油管
图5.2是装有轴向分配式喷油泵(也称VE泵)的柴油机燃料供给系统示意图。
一级输油泵3将燃柴油从柴油箱内吸出后产生一定的压力,经油水分离器2及柴油滤清器5,滤掉水分和杂质后输送到二级输油泵4,再由二级输油泵将压力提高后输送到分配式喷油泵体9内,由分配式喷油泵12增压计量后按发动机工作顺序将高压油送到各个气缸的喷油器10喷入燃烧室,多余的柴油流回柴油箱。
一级输油泵为膜片式泵,由配气机构的凸轮轴驱动。
二级输油泵为滑片式泵,装在分配式喷油泵体内,并由分配式喷油泵的传动轴驱动。
滑片式输油泵出口油压随转速的升高而增加,为控制喷油泵体内腔油压保持稳定,在二级输油泵出口处设有调压阀6。
当喷油泵体内腔油压超过规定值时,将有部分柴油经调压阀返回输油泵入口。
喷油泵体内腔油压一般为0.3~0.7MPa。
图5.2装有分配式喷油泵的柴油机燃料供给系统示意图
1-柴油箱;2-油水分离器;3-一级输油泵;4-二级输油泵;5-柴油滤清器;6-调压阀;7-分配式喷油泵传动轴;8-调速手柄;9-分配式喷油泵体;10-喷油泵;11-回油管;12-分配式喷油泵;13-喷油提前器;14-调速器传动齿轮
除上述燃油供给装置外,柴油机燃料供给系还包括空气供给装置、混合气形成装置及废气排出装置。
空气供给装置由空气滤清器、进气管和进气道组成,有的还装有空气增压器及中冷器;混合气形成装置为燃烧室;废气排出装置由排气道、排气管和排气消声器组成。
三、可燃混合气的形成与燃烧室
1.可燃混合气的形成
与汽油机相比,柴油机可燃混合气的形成与燃烧条件要差得多。
在柴油机工作中,进气行程进入气缸的是纯空气,只是在压缩行程接近终了时刻,才将高压柴油喷入燃烧室。
喷油持续时间只占15°~35°曲轴转角,所形成的可燃混合气很不均匀,在燃烧室的不同区域以及不同时期,可燃混合气的浓度相差都很大。
目前柴油机可燃混合气的形成方法基本上有两种:
空间雾化混合和油膜蒸发混合。
空间雾化混合是将高压柴油喷向燃烧室空间,形成雾状,与空气进行混合。
为了使混合均匀,要求喷出的燃油与燃烧室形状相配合,并充分利用燃烧室中空气的运动。
油膜蒸发混合是将大部分柴油喷射到燃烧室壁面上,形成一层油膜,受热蒸发,在燃烧室中强烈的旋转气流作用下,燃料蒸气与空气形成均匀的可燃混合气。
在柴油实际喷射中,很难保证燃料完全喷到燃烧室空间或燃烧室壁面,所以两种混合方式都兼而有之,只是多少、主次有所不同。
为了促进柴油与空气更好混合,一般都要组织适当的空气涡流,常见的有以下3种:
(1)进气涡流。
进气涡流是指在进气行程中,使进入气缸的空气形成绕气缸中心高速旋转的气流。
它一直持续到燃烧膨胀过程。
产生进气涡流的方法一般是将进气道设计成螺旋气道或切向气道,如图5.3所示。
切向气道是在气门座前强烈收缩,引导气流以单边切线方向进入气缸,造成进气涡流。
螺旋气道是在气门座上方的气门腔里制成螺旋形,使气流在螺旋气道内就形成一定强度的旋转,造成较强的进气涡流,涡流速度可以达到曲轴转速的6~10倍。
图5.3产生涡流的进气道
a)切向进气道;b)螺旋进气道
(2)挤压涡流。
挤压涡流(挤流)是指在压缩过程中形成的空气运动。
当活塞接近压缩上止点时,活塞顶上部的环形空间中的气体被挤入活塞顶部的凹坑内(图5.4a),形成了气体的运动。
当活塞下行时,活塞顶部凹坑内的气体向外流到环形空间(图5.4b),称为逆挤流。
挤压涡流的产生与活塞顶凹坑(燃烧室)设计有很大关系,柴油机活塞顶凹坑形形色色,目的就是促进燃油与空气的混合与燃烧。
图5.4挤压涡流
a)挤流;b)逆挤流
(3)燃烧涡紊流。
燃烧涡紊流是指利用柴油燃烧的能量,冲击未燃的混合气,造成混合气涡流或紊流。
其目的也是进一步促进燃油与空气的混合与燃烧。
燃烧涡紊流的程度与柴油机燃烧室的形状密切相关。
根据气缸中压力和温度的变化特点,可将混合气的形成与燃烧过程按曲轴转角划分为四个阶段,如图5.5所示。
备燃期Ⅰ是指喷油器喷油始点A到燃烧始点B之间的曲轴转角。
这一期间进行着燃烧前的物理和化学准备过程。
速燃期Ⅱ是指从燃烧始点B到气缸内压力达最高的C点之间的曲轴转角。
火焰自火源迅速向四周推进,上一时期积存的柴油以及在此期间陆续喷入的柴油,在已燃气体的高温作用下,迅速蒸发、混合和燃烧,使气缸内压力和温度急剧上升,最高压力可达6~9MPa,一般出现在上止点后6°~15°曲轴转角处。
这一时期的放热量为每循环放热量的30%左右。
缓燃期Ⅲ是指从最高压力点C到最高温度点D之间的曲轴转角。
在此期间,燃烧以很快的速度继续进行,后期由于氧气缺少,废气增加,燃烧速度越来越慢。
此期间的压力逐渐下降,但燃气温度还在继续升高,最高温度可达1973~2273K,一般出现在上止点后20°~35°曲轴转角处。
喷油是在D点以前结束的,缓燃期内的放热量为每循环放热量的70%左右。
后燃期Ⅳ从最高温度点D到柴油已基本上完全燃烧的E点之间的曲轴转角。
燃烧是在逐渐恶化的条件下缓慢进行直到停止。
在此期间,压力和温度均下降。
为防止柴油机过热,应尽量缩短后燃期。
加强燃烧室内气体的运动,改善混合气的形成条件,是缩短后燃期的有效措施。
综上所述,柴油机的工作特点是工作粗暴、排气冒烟、噪声大。
从喷油开始到燃烧结束,仅占50°~60°的曲轴转角,可燃混合气形成的时间极短、空间极小。
因此,在这段时间里,提高燃料的雾化程度、加强气流的运动强度、改善燃烧后期的燃烧条件,是提高柴油机动力性和经济性的有效途径。
图5.5气缸压力与曲轴转角的关系
Ⅰ-备燃期;Ⅱ-速燃期;Ⅲ-缓燃期;Ⅳ-后燃期
2.燃烧室
由于柴油机可燃混合气的形成和燃烧主要是在燃烧室内进行的,所以燃烧室的形状对可燃混合气的形成和燃烧有着直接的影响。
柴油机燃烧室按结构形式分为两大类:
统一式燃烧室和分隔式燃烧室(图5.6)。
图5.6柴油机燃烧室
a)统一式燃烧室;b)分隔式燃烧室
1-喷油器;2-副燃烧室;3-连接通道;4-活塞;5-双涡流凹坑;6-ω形凹坑
(1)统一式燃烧室。
统一式燃烧室的结构特点是只有一个燃烧室,位于活塞顶面和气缸盖底平面之间,燃料直接喷入该燃烧室中与空气进行混合燃烧。
统一式燃烧室的活塞顶设计极具独创性,如图5.7所示。
不同的涡流凹坑,产生不同的气体运动,混合气形成也不同,导致发动机性能的差异。
图中b)、c)所示的ω形燃烧室和球形燃烧室比较常用。
图5.7统一式燃烧室
a)浅盆形燃烧室;b)浅ω形燃烧室;c)球形燃烧室;d)U形燃烧室;e)四角形燃烧室;f)八角形燃烧室;g)花瓣形燃烧室
ω形燃烧室的活塞顶部凹坑的纵剖面为ω形,喷入的柴油绝大多数分布在燃烧室的空间,极少部分喷到燃烧室壁面上形成油膜。
所以混合气的形成以空间雾化混合为主。
这种燃烧室结构简单、紧凑,由于空间小,传热损坏少,发动机的动力性、经济性及起动性都较好。
但对喷油系统要求高,需要较高的喷油压力,要配以多孔式喷油器,工作起来也比较粗暴。
球形燃烧室位于活塞顶部中央,形状大于半个球。
与喷油器相对应的位置,开有缺口与球面相切,柴油从这里顺气流方向喷射到燃烧室壁面上形成油膜。
在柴油喷射贯穿空气时或碰到燃烧室壁反射时,必然有少量油粒(约5%)脱离油束,呈雾状散布在燃烧室空间。
这部分柴油在炽热的空气中首先完成着火准备,形成火源,然后靠此火源点燃从燃烧室壁上已蒸发的燃油形成的可燃混合气,所以混合气的形成方式以油膜蒸发混合为主。
这种混合气形成方式使发动机工作平稳、柔和、燃烧彻底。
它的缺点是起动性能较差;低速、低负荷工作时,混合气质量差,排烟较重以及变工况的适应性差等。
(2)分隔式燃烧室。
分隔式燃烧室由两部分组成,即主燃烧室和副燃烧室。
主燃烧室位于活塞顶与气缸盖底面之间,副燃烧室位于气缸盖内。
主、副燃烧室之间用一个或几个直径较小的通道相连。
燃油则是喷入到副燃烧室内的。
分隔式燃烧室常见的结构型式有涡流室式和预燃室式两种,见图5.8。
图5.8分隔式燃烧室
a)涡流室式;b)预燃室式
1-电热塞;2-喷油器;3-燃油喷注;4-通道;5-主燃烧室;6-涡流室;7-预燃室
涡流室式燃烧室的副燃烧室多为球形,也有圆柱形。
涡流室与主燃烧室用一个或数个通道连通,通道方向与活塞顶成一定角度并与涡流室相切。
这样,在压缩行程中,空气从气缸内被挤入涡流室时,形成强烈的有规则的涡流运动,喷入涡流室内的燃油,在强烈的空气涡流作用下迅速与空气混合形成可燃混合气,混合气的形成属空间混合。
着火后大部分柴油在涡流室内燃烧,未来得及燃烧的部分燃油在做功行程初期与高压燃气一起通过切向通道喷入主燃烧室,形成二次涡流,使之进一步与空气混合燃烧。
由于在涡流室内及气缸内均能形成强烈的涡流运动,可以降低对柴油喷雾质量的要求,因此可以采用喷油压力较低的轴针式喷油器,可以在较小的过量空气系数(а=1.2~1.3)下工作,平均有效压力较高;由于大部分柴油是在涡流室内燃烧的,再加上通道面积较小,对气体流动产生一定的节流作用,使主燃烧室内气体压力升高较平缓,发动机运转平稳,燃烧噪声小,排气污染少。
但由于燃烧室的散热面积大和通道的节流作用,使散热损失和流动损失增加,所以经济性较差;此外,由于喷油压力低,油雾颗粒较大、蒸发慢,所以起动性能也较差。
为了保证冷机起动,一般设置电热塞等起动辅助装置。
预燃室式燃烧室的副燃烧室多是长体结构,一般用耐热钢单独制造,再镶入气缸盖内。
在压缩行程中,气缸内的空气被挤入预燃室内形成强烈的无规则的紊流运动,喷入到预燃室内的柴油受空气紊流的扰动,与空气初步混合,形成可燃混合气,混合气的形成属空间混合。
少部分的柴油在预燃室内着火燃烧后,预燃室内温度、压力急剧升高,未燃烧的大部分柴油及燃气高速喷入主燃烧室。
由于窄小孔道的节流作用再次产生紊流,促使柴油进一步蒸发与空气混合而完全燃烧。
预燃室式燃烧室具有和涡流室式燃烧室类似的特点。
第二节柴油机燃油供给系主要部件
一、输油泵
1.输油泵的结构原理
输油泵的功用是保证低压油路中柴油的正常流动,克服柴油滤清器和管路中的阻力,并以一定的压力向喷油泵输送足够量的柴油,输油量应为全负荷最大耗油量的3~4倍。
输油泵的结构型式很多,常见的有活塞式、转子式、滑片式和齿轮式等几种。
活塞式输油泵工作可靠,目前应用广泛。
活塞式输油泵的结构如图5.9所示,主要由机械泵总成和手油泵总成组成。
图5.9输油泵结构
1-进油空心螺栓;2、9、19-垫圈;3-弹簧挡圈;4-挺柱总成;5-出油阀;6、13、18-弹簧;7、12-O形密封圈;8-管接头;10-出油空心螺栓;11-手油泵;14-进油阀;15-输油泵体;16-推杆;17-活塞;20-螺塞
活塞式输油泵安装在柱塞式喷油泵的侧面,并由喷油泵凸轮轴上的偏心轮驱动。
机械泵总成由挺柱总成4、推杆16、活塞17和弹簧18等总成,其基本结构原理如图5.10所示。
图5.10活塞式输油泵
1-手油泵拉钮;2-手油泵体;3-手油泵杆;4-手油泵活塞;5-进油阀弹簧;6-进油阀;7-进油接头;8-输油泵体;9-输油泵活塞弹簧;10-输油泵活塞;11-出油阀;12-出油阀弹簧;13-出油接头;14-推杆;15-推杆弹簧;16-挺柱;17-滚轮;18-喷油泵凸轮轴;19-偏心轮
当喷油泵凸轮轴18旋转时,在偏心轮19和输油泵活塞弹簧9的共同作用下,输油泵活塞10在输油泵体8的活塞腔内作往复运动。
当输油泵活塞由下向上运动时,A腔容积增大产生真空度,使进油阀6开启,柴油经进油口被吸入A腔;与此同时,B腔容积缩小,其中的柴油压力升高,出油阀关闭,燃油被送往滤清器。
当输油泵活塞由上向下运动时,A腔容积减小,油压升高,进油阀关闭,出油阀开启;与此同时,B腔容积增大,柴油就从A腔流入B腔。
若柴油机负荷减小,需要的柴油量减少时,或柴油滤清器堵塞,油道阻力增加时,会使输油泵B腔油压增高。
当此油压与输油泵活塞弹簧的弹力相平衡时,活塞往B腔的运动便停止,活塞的移动行程减小,造成输油泵的输出油量减少,实现了输油量的自动调节,而输油压力则基本稳定。
输油泵外侧装有手油泵,柴油机起动前,或柴油机供给系统维修后,为了使低压油路充满柴油,便于起动,或为了排出低压油路中的空气,使柴油机能够平稳地运转,可使用手油泵泵油或排气。
操作时,先将燃油滤清器和喷油泵的放气螺钉旋松,再将手油泵拉钮旋开,上下反复拉动手油泵拉钮,使柴油自进油口吸入,经出油阀压出,并充满燃油滤清器和喷油泵前的所有低压油路,将其中的空气驱除干净。
空气排除完毕,应重新拧紧放气螺钉,旋进手油泵拉钮。
2.输油泵的检修
(1)吸油能力的检查
用油管将输油泵进油口直接连接至1m以下的一专用柴油桶,拆掉输油泵出油管,用手油泵吸油,若在30次内不能将柴油从油桶中吸上来并压出,说明输油泵的吸油能力不良。
(2)泵油能力的检查
①随车检查。
拆下输油泵出油管,用手油泵泵油,若油柱粗、无气泡、出油急且能窜至500mm以上为良好。
②试验台检查。
输油泵随喷油泵一起固定在喷油泵试验台上,将进油管与试验台油箱连接,出油口与试验台低压表和流量表连接,转动喷油泵,观察怠速和额定转速时的出油压力及流量,并与标准值进行比较。
(3)手油泵性能的检查。
拆下输油泵手油泵,先将手油泵活塞按到底保持不动,再用食指将手油泵口堵住,然后松开手油泵手柄,查看手柄是否会被吸住。
若手柄及活塞在其回位弹簧的作用下复位,说明手油泵密封性能不良,应更换。
(4)进、出油止回阀密封性能检查
用塑料管将进油口与油桶连接,以较慢的速度泵手油泵,查看塑料管内的油柱上升情况。
若油柱一上一下来回升降,则出油止回阀不密封。
继续以较慢速度压手油泵,待出油口有油压出后,将手柄在最低位置锁住,查看出油口的油平面是否下降。
若油明显的下降,则出油止回阀不密封。
进、出油止回阀不密封应更换。
(5)输油泵与喷油泵配合能力的检查
上述检查完成后,应将输油泵固定在喷油泵上,其出油口直接与喷油泵进油口连接,用喷油泵凸轮驱动输油泵进行泵油试验。
如果输油泵输出油压能将喷油泵溢油阀顶开,并且在怠速和大负荷状况均有充裕的回油压出即为合格。
二、柱塞式喷油泵
喷油泵又称为高压油泵。
它是柴油机燃料供给系中最重要的一个总成。
它的功用是根据发动机的不同工况,定时、定量地向喷油器输送高压柴油。
发动机工作时,每个气缸都需要有一套泵油机构,几个相同的泵油机构装置在同一泵体上就构成了多缸发动机的柱塞泵。
柱塞泵一般固定在柴油机机体一侧的支架上,由柴油机曲轴通过齿轮驱动,齿轮轴和喷油泵的凸轮轴用联轴节连接,调速器安装在喷油泵的后端(参见图5.1)。
柱塞式喷油泵种类繁多,国产汽车用喷油泵一般以柱塞行程等参数不同分为A、B、P、Z等系列。
其中A型泵应用较多(图5.11)。
图5.11A型喷油泵分解图
1-泵体;2-柱塞偶件;3-出油阀偶件;4-出油阀垫圈;5-出油阀弹簧;6-减容器;7-O形密封圈;8-出油阀压紧座;9-锁夹总成;10-管接头;11-垫圈;12-螺栓;13-回流阀;14-侧盖板;15-凸轮轴挡环;16-调整垫;17-轴承;18-油环;19-轴承盖;20-齿圈;21-控制套筒;22-滚轮传动部件;23-堵塞;24、26-弹簧座;25-柱塞弹簧;27-轴承座;28-凸轮轴;29-控制齿条;30-齿条止动螺钉
(一)A型喷油泵
1.A型喷油泵的结构原理
A型喷油泵的结构与工作原理见图5.12所示,是由分泵、油量调节机构、传动机构和泵体及供油提前角调节装置等部分组成。
图5.12喷油泵的结构与原理
1-出油阀压紧座;2-出油阀弹簧;3-出油阀;4-喷油泵壳体;5-低压油腔;6-油量调节齿杆;7-控制套筒;8-柱塞弹簧;9-导块;10-凸轮轴;11-滚轮架;12-柱塞;13-可调齿圈;14-进油孔;15-柱塞套
(1)分泵
对多缸喷油泵来讲,它是将与发动机缸数相同的几组泵油机构装置在同一壳体内形成的。
其中每组泵油机构称为分泵。
分泵是喷油的核心,主要是由柱塞偶件(柱塞12和柱塞套15)、出油阀偶件(出油阀3和出油阀座)、柱塞弹簧8、出油阀弹簧2等组成。
如图5.13所示,柱塞偶件由柱塞1和柱塞套2组成。
柱塞可在柱塞套内作往复运动,两者配合间隙极小,约在0.0015~0.0025mm,需经精密磨削加工或选配研磨而成,称为柱塞偶件。
提示:
柱塞偶件在使用中不允许互换,如有损坏,应成对更换。
同时,要求所使用的柴油要高度清洁,多次过滤。
图5.13柱塞偶件
1-柱塞;2-柱塞套;3-螺旋槽;4-直槽;5、6-油孔;7-榫舌
柱塞头部加工有螺旋槽和直槽,柱塞下部加工有榫舌。
柱塞套安装在喷油泵壳体4(图5.12)的座孔中,柱塞套上的油孔与喷油泵内的低压油腔5相通。
柱塞的中部圆柱面是密封部位,环形油槽可储存少量柴油,用于润滑柱塞。
为了防止柱塞套转动,用定位销固定。
出油阀偶件包括出油阀2和出油阀座1,如图5.14所示。
它实际上是一个单向阀,控制油流的单向流动。
出油阀下部为导向部,阀心断面呈“+”字形,既能导向,又能让柴油通过;出油阀上部有一圆锥面3,与阀座的圆锥面贴合,形成一个密封环带。
密封环带下方有一个小圆柱面4称为减压环带,它可使喷油器断油干脆。
出油阀偶件也是一对精密偶件,出油阀导向面和减压环带与出油阀座内表面径向间隙约为0.006~0.016mm,使用中也不允许互换。
出油阀偶件置于柱塞套上端,由出油阀弹簧9和出油阀压紧座10压紧在喷油泵体上。
为了防止高压柴油泄漏,一般在出油阀压紧座与出油阀座之间装有尼龙或铜制密封衬垫7。
有些出油阀压紧座中设有减容体8,以减少高压容积,削弱燃油波动,改善柴油喷射。
图5.14出油阀偶件
1-出油阀座;2-出油阀;3-密封锥面;4-减压环带;5-导向面;6-切槽;7-密封衬垫;8-减容体;9-出油阀弹簧;10-出油阀压紧座
分泵的工作原理如图5.15所示。
当柱塞1向下移动时(图5.15a)燃油自低压油腔经柱塞套2上的油孔4和8被吸入并充满泵腔,在柱塞自下止点上移的过程中,开始有一部分燃油被从泵腔挤回低压油腔,直到柱塞上部的圆柱面将两个油孔完全封闭为止,此后柱塞继续上升(图5.15b),泵腔内的燃油压力迅速增高,当此压力增高到足以克服出油阀弹簧7的作用力时,出油阀6即开始上移。
当出油阀的圆柱形环带离开出油阀座5时,高压燃油便自泵腔通过高压油管流向喷油器。
当柱塞继续上移至图5.15c所示位置时,斜槽3同油孔4和8开始接通,于是泵腔内的油压迅速下降,出油阀在出油阀弹簧的作用下迅速回位,喷油泵停止供油。
由上述泵油过程可知,在柱塞上移的整个行程中,并非全部供油。
柱塞由下止点到上止点所经历的行程为柱塞行程h(图5.15e),它的大小取决于驱动凸轮的轮廓。
而喷油泵只是在柱塞完全封闭油孔4和8之后到柱塞斜槽3和油孔4和8开始接通之前的这一部分柱塞行程hg内才泵油。
hg为柱塞的有效行程。
显然,喷油泵每次的泵油量取决于柱塞的有效
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