柴油機(jī)具有良好的燃油經(jīng)濟(jì)性（比汽油機(jī)省油30％）、可靠性、耐久性和CO排放低（比汽油機(jī)低45％）等優(yōu)點(diǎn)。

2001年歐洲生產(chǎn)的1660萬(wàn)輛汽車中有42.2％采用柴油機(jī)，目前生產(chǎn)的轎車中，柴油轎車占30％以上，預(yù)測(cè)到2005年，超過50％的轎車和輕型車將會(huì)使用柴油機(jī)。

6.1  柴油機(jī)混合氣的形成

1. 柴油蒸發(fā)性和流動(dòng)性比汽油差；

2.缸內(nèi)混合；

3.混合氣形成時(shí)間極短，只占15⁰～35⁰曲軸轉(zhuǎn)角（按發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速3000r/min計(jì)，只占8.3×10^-4～1.9×10^-3s）；

4.邊燃燒邊噴油，氣缸內(nèi)各處混合氣濃度很不均勻。

解決途徑：

1．組織空氣在氣缸中的流動(dòng)，促進(jìn)可燃混合氣形成；

2．設(shè)計(jì)出各種燃燒室，使混合氣形成和燃燒快速進(jìn)行；

3．采用高噴油壓力（15～200MPa）向氣缸噴油，使燃油霧化均勻，與空氣快速混合燃燒；

4．采用電子控制技術(shù)，準(zhǔn)確控制燃料定時(shí)、定量向氣缸噴油。

6.1.2  柴油機(jī)混合氣形成方式

根據(jù)柴油機(jī)混合氣形成特點(diǎn)，可以分為空間霧化混合和油膜蒸發(fā)混合兩種基本方式。

空間霧化混合是將柴油高壓噴向燃燒室空間，形成霧狀，與空氣進(jìn)行混合。為了使混合均勻，要求噴出的燃油與燃燒室形狀相配合，并充分利用燃燒室中空氣的運(yùn)動(dòng)。

油膜蒸發(fā)混合是將大部分柴油噴射到燃燒室壁面上，形成一層油膜，受熱蒸發(fā)，在燃燒室中強(qiáng)烈的旋轉(zhuǎn)氣流作用下，燃料蒸氣與空氣形成均勻的可燃混合氣。

在柴油實(shí)際噴射中，兩種混合方式都兼而有之，只是多少、主次有所不同。

為了促進(jìn)柴油與空氣更好混合，一般都要組織適當(dāng)?shù)目諝鉁u流，常見的有以下3種：

（1）進(jìn)氣渦流  進(jìn)氣渦流是指在進(jìn)氣行程中，使進(jìn)入氣缸的空氣形成繞氣缸中心高速旋轉(zhuǎn)的氣流。它一直持續(xù)到燃燒膨脹過程。

渦流速度可以達(dá)到曲軸轉(zhuǎn)速的6～10倍。

(3)燃燒渦紊流  燃燒渦紊流是指利用柴油燃燒的能量，沖擊未燃的混合氣，造成混合氣渦流或紊流。其目的也是進(jìn)一步促進(jìn)燃油與空氣的混合與燃燒。

燃燒室是柴油機(jī)的燃燒場(chǎng)所。它對(duì)燃燒有重要影響，其結(jié)構(gòu)形形色色，基本分為直噴式燃燒室和分開式燃燒室兩大類（圖6-3）。

1．直噴式燃燒室 

直噴式燃燒室的活塞頂設(shè)計(jì)：

如圖6-4a的淺盆形燃燒室，凹坑較淺，底部較平，空氣壓縮渦流小，主要靠噴油嘴高壓噴油到燃燒室空間與空氣混合，屬于空間霧化混合方式。這種燃燒室，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，由于空間小，傳熱少，動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性與起動(dòng)性都較好。但對(duì)噴油系統(tǒng)要求高，需要較高的噴油壓力，噴油嘴的噴孔也要求小而多，工作起來(lái)也比較粗暴。

2．分隔式燃燒室  分隔式燃燒室的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是燃燒室被分隔為主、副二個(gè)燃燒室，二者用一個(gè)或數(shù)個(gè)通道相通。副燃燒室在氣缸蓋內(nèi)，容積占總壓縮容積的50～80%，主燃燒室在缸蓋底平面與活塞頂面之間。燃料先噴入氣缸蓋中的副燃燒室進(jìn)行預(yù)燃燒，再經(jīng)過通道噴到活塞頂上的主燃燒室進(jìn)一步燃燒。

預(yù)燃室式燃燒室（圖6-7）的副燃燒室與主燃燒室的通道截面較小，而且方向與噴油方向相對(duì)。壓縮時(shí)，空氣經(jīng)通道被壓向副燃燒室，形成強(qiáng)烈的紊流，燃料逆氣流方向噴射，與空氣相撞混合，并著火預(yù)燃燒，所以副燃燒室也稱預(yù)燃室。隨后不完全燃燒的混合氣經(jīng)通道到主燃燒室，與主燃燒室內(nèi)的空氣進(jìn)一步混合燃燒。這種燃燒室工作比渦流室式燃燒室更柔和，而且可以燃用多種燃料，但它的節(jié)流損失比渦流室式更大，所以經(jīng)濟(jì)性能較差。

6.2  柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng)組成

1．油箱：盛裝柴油。

3．輸油泵:將燃油從油箱吸出，并克服燃油濾清器等的阻力，以一定的壓力和流量輸往噴油泵的裝置。

有活塞式、膜片式和滑片式幾種形式。

（1）活塞式輸油泵:其基本結(jié)構(gòu)原理如圖6-11所示。

當(dāng)噴油泵凸輪軸18旋轉(zhuǎn)時(shí)，在偏心輪19和輸油泵活塞彈簧9的共同作用下，輸油泵活塞10在輸油泵體8的活塞腔內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

當(dāng)輸油泵活塞由下向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，A腔容積增大產(chǎn)生真空度，使進(jìn)油閥6開啟，柴油經(jīng)進(jìn)油口7被吸入A腔；與此同時(shí)，B腔容積縮小，其中的柴油壓力升高，出油閥關(guān)閉，燃油被送往濾清器。

當(dāng)輸油泵活塞由上向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，A腔容積減小，油壓升高，進(jìn)油閥關(guān)閉，出油閥開啟；與此同時(shí)，B腔容積增大，柴油就從A腔流入B腔。

若柴油機(jī)負(fù)荷減小，需要的柴油量減少時(shí)，或柴油濾清器堵塞，油道阻力增加時(shí)，會(huì)使輸油泵B腔油壓增高。當(dāng)此油壓與輸油泵活塞彈簧的彈力相平衡時(shí)，活塞往B腔的運(yùn)動(dòng)便停止，活塞的移動(dòng)行程減小，造成輸油泵的輸出油量減少，實(shí)現(xiàn)了輸油量的自動(dòng)調(diào)節(jié)，而輸油壓力則基本穩(wěn)定。

（2）滑片式輸油泵（圖6-12）。

輸油泵轉(zhuǎn)子6由分配泵驅(qū)動(dòng)軸5驅(qū)動(dòng)，它偏心地安裝在輸油泵體8的內(nèi)孔中，形成月形的工作腔。四塊滑片7分別安裝在輸油泵轉(zhuǎn)子的四個(gè)滑片槽內(nèi)，將月形的工作腔分隔成A、B、C三個(gè)油腔?；梢栽诓蹆?nèi)作徑向運(yùn)動(dòng)，并隨著轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)。

當(dāng)分配泵驅(qū)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，滑片隨之旋轉(zhuǎn)，進(jìn)油腔A容積由小變大，不斷吸油，經(jīng)過渡油腔B，送往出油腔 C；出油腔容積由大變小，使柴油壓力提高。

為了保持進(jìn)入分配泵的油壓基本穩(wěn)定，在輸油泵出口處（C腔）設(shè)有調(diào)壓裝置，當(dāng)燃油壓力大于調(diào)壓彈簧3的彈力時(shí)，調(diào)壓閥4打開，過高壓力的燃油經(jīng)回油道2口流回進(jìn)油腔A。

4．柴油濾清器  柴油濾清器用來(lái)過濾柴油中的雜質(zhì)。分為紙質(zhì)濾芯、毛氈濾芯等濾清器。

柴油濾清器蓋上設(shè)有限壓閥2，當(dāng)油壓超過0.1～0.15MPa時(shí)，限壓閥開啟，多余的柴油經(jīng)限壓閥直接返回油箱。

有的柴油汽車的燃油系統(tǒng)裝有粗、精兩級(jí)濾清器，串聯(lián)使用。

 

噴油泵是柴油機(jī)燃料供給系中**重要的部件，被稱為柴油機(jī)的心臟。它的基本作用是定時(shí)定量地產(chǎn)生高壓柴油。

柱塞式噴油泵種類繁多，國(guó)產(chǎn)汽車用噴油泵一般以其柱塞行程等參數(shù)不同分A、B、P、Z等系列（參見附錄1）。下面以汽車使用較多的A型噴油泵為例，介紹其基本結(jié)構(gòu)與工作原理。

1.泵體  泵體是噴油泵的骨架，一般用鋁合金鑄造而成。A型泵的泵體是整體式，泵體側(cè)面開有窗口，以便修理時(shí)調(diào)整各缸的噴油量。

2.泵油機(jī)構(gòu)  泵油機(jī)構(gòu)（圖6-15）是噴油泵的核心，每缸有一組泵油機(jī)構(gòu)，它主要由柱塞偶件（柱塞7和柱塞套5）、出油閥偶件（出油閥3和出油閥座4）、出油閥彈簧2、柱塞彈簧11等組成。

 

(1)柱塞偶件（圖6-16）

 柱塞偶件由柱塞5和柱塞套1組成。柱塞可在柱塞套內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，兩者配合間隙極小，約在0.0018～0.003mm，需經(jīng)精密磨削加工或選配研磨而成，故稱它們?yōu)榕技?。使用中不允許互換，如有損壞，應(yīng)成對(duì)更換。同時(shí)要求所使用的柴油要高度清潔，多次過濾。

柱塞套被壓緊在泵體上，在其上部開有進(jìn)回油孔2，有的柱塞套進(jìn)回油孔是分開的，柱塞套裝入噴油泵體后，定位螺釘即插入此槽內(nèi)，以保證正確的安裝位置，并防止工作中柱塞套發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。

有的切槽采用兩段式（圖6-17e），1號(hào)切槽斜率比常規(guī)的2號(hào)切槽斜率大，可以改善柴油機(jī)低速時(shí)的噴油性能。

柱塞的中部圓柱面是密封部，環(huán)形油槽6（圖6-16）可儲(chǔ)存少量柴油，用于潤(rùn)滑柱塞。柱塞下部加工有榫舌7，有的是壓配調(diào)節(jié)臂，用于進(jìn)行供油量調(diào)節(jié)。

出油閥下部為導(dǎo)向部，閥芯斷面呈“+”字形，既能導(dǎo)向，又能讓柴油通過；出油閥上部有一圓錐面3，與閥座的圓錐面貼合，形成一個(gè)密封環(huán)帶。密封環(huán)帶下方有一個(gè)小圓柱面4稱為減壓環(huán)帶，它可使噴油器斷油干脆。

出油閥偶件也是一對(duì)精密偶件，出油閥導(dǎo)向面和減壓環(huán)帶與出油閥座內(nèi)表面徑向間隙約為0.006～0.016毫米，使用中也不允許互換。

出油閥偶件置于柱塞套上端，由出油閥壓緊座1（見圖6-19）壓緊在噴油泵體上。為了防止高壓柴油泄漏，一般在出油閥壓緊座與出油閥座之間裝有尼龍或銅制密封墊片6。有些出油閥緊座中設(shè)有減容體3，以減少高壓容積，削弱燃油波動(dòng)，改善柴油噴射。

(3)泵油原理  當(dāng)柱塞下行時(shí)(圖6-20a)，柱塞上方的空間容積變大，形成部分真空。當(dāng)柱塞頂部下行到露出進(jìn)油孔時(shí)，低壓油便從泵體上的低壓油腔流入柱塞頂部的空間，開始了進(jìn)油行程，直至柱塞抵達(dá)下止點(diǎn)時(shí)，完成進(jìn)油過程。

柱塞繼續(xù)上行，至其斜切槽與柱塞套的回油孔相通時(shí)，柱塞頂部的高壓油便經(jīng)柱塞的中心油道流回泵體低壓油腔(圖6-20c)。由于柱塞頂部油壓急劇下降，在出油閥彈簧作用下，出油閥迅速落座，供油過程結(jié)束。此后柱塞雖然繼續(xù)上行到上止點(diǎn)，但并不能向高壓油管供油?？梢姡谥目傂谐蘦(圖6-20d)中，只有一部分行程h_c向高壓油管供油，稱這部分行程為有效行程。

當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)柱塞時(shí)，改變了柱塞斜切槽與柱塞套回油孔的相對(duì)位置，從而改變了柱塞的有效行程，也就改變了柱塞的供油量。

出油閥減壓環(huán)帶的作用是使回油開始出油閥落座時(shí)，首先是減壓環(huán)帶圓柱面關(guān)閉出油閥座，至密封錐面落到閥座錐面時(shí)，使高壓油管容積突然增大，迅速降壓，導(dǎo)致噴油器斷油干脆，改善了發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒過程。

3.供油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 其作用是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷變化，通過轉(zhuǎn)動(dòng)柱塞來(lái)改變每循環(huán)的供油量。

當(dāng)調(diào)節(jié)齒桿被拉動(dòng)時(shí)，便帶動(dòng)調(diào)節(jié)齒圈轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)噴油泵柱塞轉(zhuǎn)動(dòng)，改變柱塞的循環(huán)供油量。

噴油泵的調(diào)節(jié)齒桿一般不直接由駕駛員控制，而是通過調(diào)速器控制。

有的柴油機(jī)噴油泵供油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是撥叉拉桿式（圖6-22）或拉桿襯套式（見P型泵結(jié)構(gòu)特點(diǎn)），但基本原理都是通過轉(zhuǎn)動(dòng)柱塞來(lái)改變循環(huán)供油量。

4.驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)  驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由油泵凸輪軸14和挺柱體部件16組成（見圖6-15）。

(1)凸輪軸（圖6-23）:凸輪外形根據(jù)不同燃燒室的要求而有不同的型線（圖6-24），不同的凸輪型線，供油規(guī)律不同?，F(xiàn)代汽車用得較多的是組合式凸輪。

5.噴油提前器（見圖6-14）：其作用是隨柴油機(jī)轉(zhuǎn)速的變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)噴油泵的供油起始角。

柴油機(jī)的噴油提前角是指噴油器開始噴油到活塞行至上止點(diǎn)時(shí)所轉(zhuǎn)過的曲軸轉(zhuǎn)角。它是影響柴油機(jī)工作性能的重要而敏感的因素。過早噴油，導(dǎo)致過早著火燃燒，氣缸壓力過早提高，造成了壓縮負(fù)功增加，功率下降，油耗上升，起動(dòng)困難，產(chǎn)生敲缸聲音；過晚噴油，導(dǎo)致過晚著火燃燒，此時(shí)活塞已下行，空間容積增大，燃燒條件變差，導(dǎo)致排氣冒黑煙，油耗上升，功率下降，排氣溫度升高，發(fā)動(dòng)機(jī)過熱。

在發(fā)動(dòng)機(jī)一定工況下，能使得發(fā)動(dòng)機(jī)獲得**大功率和**低燃油消耗的噴油提前角稱之為**佳噴油提前角。不同型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)有不同的**佳提前角。同型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)，在發(fā)動(dòng)機(jī)不同的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷下，其**佳噴油提前角也不同。轉(zhuǎn)速升高，噴油應(yīng)提早，這是因?yàn)檗D(zhuǎn)速升高，單位時(shí)間內(nèi)所轉(zhuǎn)過的曲軸轉(zhuǎn)角增大，導(dǎo)致噴油的延續(xù)角度增大，發(fā)動(dòng)機(jī)后期燃燒延長(zhǎng)，排氣容易冒黑煙。所以為了減少后燃，汽車柴油機(jī)均裝有噴油提前器。

A型噴油泵大多采用機(jī)械離心式噴油提前器，常見的有SA、SP和雙偏心型幾種。以SA型為例，其基本結(jié)構(gòu)如圖6-27a所示。整個(gè)裝置由防護(hù)罩1密封，其內(nèi)部有主動(dòng)盤4和從動(dòng)盤12。

主動(dòng)盤的凸緣6上有傳動(dòng)爪5，接受發(fā)動(dòng)機(jī)傳來(lái)的驅(qū)動(dòng)力；主動(dòng)盤內(nèi)側(cè)固定有兩個(gè)傳動(dòng)銷3和7，其上面的平凹坑作為提前器彈簧2的支座。

從動(dòng)盤12與噴油泵凸輪軸剛性連接，其上固定有兩個(gè)飛錘銷11，飛錘銷上的平凹坑作為提前器彈簧的另一支座。兩塊飛錘9通過其上的軸孔套在飛錘銷上。

提前器彈簧2支撐在傳動(dòng)銷和飛錘銷之間，使飛錘的圓弧面壓緊在傳動(dòng)銷上，使主動(dòng)盤與從動(dòng)盤形成彈性連接，能相互轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度。

發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，動(dòng)力經(jīng)傳動(dòng)爪5、傳動(dòng)銷3和7、飛錘圓弧面8、飛錘銷11和從動(dòng)盤12，驅(qū)動(dòng)噴油泵凸輪軸旋轉(zhuǎn)。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)或低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，飛錘的離心力很小，未能向外張開，提前器彈簧處于完全伸張狀態(tài)，傳動(dòng)銷3和7緊靠在飛錘圓弧面8的外側(cè)（圖6-27b）。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速升高到一定值時(shí)，飛錘克服了提前器彈簧的壓力，以飛錘銷11為支點(diǎn)向外張開，迫使飛錘圓弧面沿傳動(dòng)銷向外滑動(dòng)，壓縮彈簧，從而帶動(dòng)飛錘銷11、從動(dòng)盤12和噴油泵凸輪軸順噴油泵旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)過一定角度，使供油提前。轉(zhuǎn)速越高，提前器彈簧被壓縮越厲害，提前角度越大，直到飛錘行程走完為止（圖6-27c）。SA型提前器**大供油提前角調(diào)節(jié)范圍在10⁰以內(nèi)。

6.潤(rùn)滑系統(tǒng)  A型噴油泵的柱塞偶件和出油閥偶件靠流過的柴油潤(rùn)滑。而驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的油泵凸輪軸、挺柱體部件、軸承以及油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，都是靠噴油泵底部的潤(rùn)滑機(jī)油進(jìn)行擊濺潤(rùn)滑。所以油泵凸輪軸兩端加有油封防止漏油，若有損壞，應(yīng)及時(shí)更換，否則會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重后果。噴油泵中的潤(rùn)滑油靠油標(biāo)尺檢查，應(yīng)每天進(jìn)行，及時(shí)添加。

6.4  分配式噴油泵

柱塞式噴油泵是具有與柴油機(jī)缸數(shù)相同的柱塞偶件和出油口的噴油泵。而分配式噴油泵是具有一個(gè)分配轉(zhuǎn)子（或分配柱塞）和多個(gè)出油口的噴油泵。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、零件少、體積小、重量輕、高速性能好、故障少和容易維修等優(yōu)點(diǎn)，其主要問題是每循環(huán)供油量不大，精密偶件加工精度要求高。所以分配式噴油泵被廣泛應(yīng)用于輕型柴油汽車上。

分配式噴油泵按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分為轉(zhuǎn)子式（徑向壓縮式）和單柱塞式（軸向壓縮式）兩大類。下面以應(yīng)用較廣的單柱塞分配式噴油泵（簡(jiǎn)稱VE型分配泵，見圖6-31）為例介紹其工作原理。

VE型噴油泵主要由泵體、泵蓋、滑片式輸油泵、泵油機(jī)構(gòu)、斷油電磁閥和噴油提前器等組成（圖6-32）。

泵體2和泵蓋4用鋁合金鑄成，支承著噴油泵的所有零部件。泵蓋與泵體之間用橡膠墊密封，不得漏油。泵蓋上安裝有回油電磁閥8、調(diào)速手柄5、高速限制螺釘、怠速螺釘、**大油量調(diào)整螺釘10等。

驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由驅(qū)動(dòng)軸、調(diào)速器驅(qū)動(dòng)齒輪、滾輪支架、滾輪、十字聯(lián)軸器和平面凸輪盤等組成（圖6-33）。

工作時(shí)，驅(qū)動(dòng)軸由發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸通過中間傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)。傳動(dòng)軸一方面帶動(dòng)滑片式輸油泵轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)通過調(diào)速器驅(qū)動(dòng)齒輪2帶動(dòng)調(diào)速器工作；另一方面，傳動(dòng)軸右端通過十字聯(lián)軸器5帶動(dòng)平面凸輪盤6轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪盤上的凸輪數(shù)與發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸數(shù)相同，并緊靠在滾輪4上，滾輪支承在滾輪支架3上，當(dāng)平面凸輪盤6轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)，受滾輪4的作用，還作左右往復(fù)運(yùn)動(dòng)，用于驅(qū)動(dòng)分配泵的柱塞也作轉(zhuǎn)動(dòng)和往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

基本結(jié)構(gòu)原理見6.2。

泵油機(jī)構(gòu)是VE分配泵的關(guān)鍵部件，用以定時(shí)、定量產(chǎn)生高壓油。它主要由柱塞、柱塞套、油量調(diào)節(jié)套筒、柱塞彈簧、出油閥偶件等組成（圖6-34）。

 

柱塞10與柱塞套3、柱塞與油量調(diào)節(jié)套筒9是兩對(duì)精密偶件。在柱塞的左端開有定位孔19（圖6-34c），與平面凸輪盤11的定位銷20相嚙合（圖6-34b），平面凸輪盤的運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)柱塞作相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)和往復(fù)運(yùn)動(dòng)；柱塞的右端開有四條相隔90⁰的進(jìn)油槽13（圖6-34c），；中部開有一個(gè)出油孔15、一條壓力平衡槽16和泄油孔18，柱塞還有中心油道與各進(jìn)出油孔及泄油孔相通。

油量調(diào)節(jié)套筒9上的凹坑與調(diào)速器相連，可在柱塞上左右移動(dòng)，當(dāng)柱塞向右運(yùn)動(dòng)到露出泄油孔18時(shí)，柱塞中心油道上的高壓油泄壓。

現(xiàn)以四缸發(fā)動(dòng)機(jī)配用的VE型分配泵為例，說明其工作原理（見圖6-34a）：

（1）進(jìn)油過程  當(dāng)平面凸輪盤11的下凹部分轉(zhuǎn)到與滾輪12接觸時(shí)，在柱塞彈簧8的作用下，轉(zhuǎn)動(dòng)著的柱塞向左移動(dòng)接近終點(diǎn)時(shí)，泄油孔18完全被油量調(diào)節(jié)套筒9所封閉。當(dāng)柱塞的一個(gè)進(jìn)油槽與柱塞套的進(jìn)油孔相對(duì)時(shí)，泵腔中的燃油便進(jìn)入柱塞中心油道，直至柱塞進(jìn)油槽與柱塞套的進(jìn)油孔錯(cuò)開，進(jìn)油結(jié)束。

（2）泵油過程  當(dāng)平面凸輪盤由下凹部分向凸起部分轉(zhuǎn)動(dòng)到與滾輪接觸時(shí)，柱塞由左向右運(yùn)動(dòng)，此時(shí)柱塞中心油道的油壓急劇升高，當(dāng)柱塞的出油槽與柱塞套的一個(gè)出油孔相對(duì)時(shí)，高壓燃油便經(jīng)出油孔、出油閥、高壓油管，送到相應(yīng)缸的噴油器中。

柱塞每轉(zhuǎn)一周，對(duì)四缸柴油機(jī)，分別進(jìn)油4次，出油4次，向每個(gè)氣缸噴油一次。

（3）回油過程  柱塞在平面凸輪盤作用下繼續(xù)右移，當(dāng)柱塞的泄油孔露出，油量調(diào)節(jié)套筒9與泵腔相通時(shí)，柱塞中心油道中的高壓油便流回泵腔，油壓急劇下降，供油結(jié)束。

柱塞從出油槽與柱塞套出油孔接通到關(guān)閉的行程稱為柱塞的有效行程。有效行程越大，向外供油量越多。移動(dòng)油量調(diào)節(jié)套筒9的位置，即可改變柱塞的有效行程，從而改變VE分配泵的供油量。

VE型分配泵裝有斷油電磁閥（圖6-35）。發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，將起動(dòng)開關(guān)13閉合（旋至ST位置），從蓄電池12來(lái)的電流直接流過電磁線圈1，產(chǎn)生的電磁吸力壓縮回位彈簧2把閥門3吸上，使進(jìn)油孔4打開，燃油進(jìn)入泵油機(jī)構(gòu)。

發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，將起動(dòng)開關(guān)旋至ON位置，此時(shí)由于電路串入了電阻14，電流減少，但由于有油壓作用，閥門仍保持開啟。

VE泵的噴油提前器屬于液壓式，其結(jié)構(gòu)如圖6-36所示。

滾輪座2通過傳動(dòng)銷4和連接銷10與提前器活塞9相連接。活塞右端有一小孔A，與泵體內(nèi)腔燃油相通?；钊蠖税惭b有彈簧11，與滑片式輸油泵進(jìn)油腔相通。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，活塞左右兩端壓力平衡，活塞和滾輪座不動(dòng)。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增加時(shí)，滑片式輸油泵運(yùn)轉(zhuǎn)加快，泵腔油壓升高，使提前器活塞9的右端壓力大于左端，便壓縮彈簧，使活塞左移，通過傳動(dòng)銷4，帶動(dòng)滾輪座2順時(shí)針旋轉(zhuǎn)（逆著驅(qū)動(dòng)軸方向旋轉(zhuǎn)），導(dǎo)致滾輪3提早頂起平面凸輪，提早供油和噴油。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越高，泵腔燃油壓力也越大，活塞左移越多，噴油也越早。

6.5  調(diào)速器

調(diào)速器是一種隨柴油機(jī)負(fù)荷與轉(zhuǎn)速的變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)噴油泵供油量，以限制或穩(wěn)定轉(zhuǎn)速的裝置。

柴油機(jī)“飛車”的產(chǎn)生，還與柱塞式噴油泵的速度特性有關(guān)。

噴油泵的速度特性是指噴油泵的供油調(diào)節(jié)拉桿位置一定時(shí)，每循環(huán)的供油量隨油泵凸輪軸轉(zhuǎn)速而變化的關(guān)系。隨著柴油機(jī)轉(zhuǎn)速升高，柱塞運(yùn)動(dòng)速度加快，由于進(jìn)回油孔的節(jié)流作用增強(qiáng)，導(dǎo)致出油閥提早打開，推遲關(guān)閉，使供油量加大。而供油量加大又反過來(lái)促進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高，如此循環(huán)，**終造成“飛車”。

汽車柴油機(jī)還常在怠速下運(yùn)轉(zhuǎn)，由于其轉(zhuǎn)速波動(dòng)大，造成怠速不穩(wěn)，容易熄火。所以，柴油機(jī)都安裝有調(diào)速器。用得較多的是全程式和兩極式機(jī)械調(diào)速器。

1．全程式調(diào)速器基本結(jié)構(gòu)  以本章所述VE型分配泵所配用的全程式調(diào)速器為例，其結(jié)構(gòu)如圖6-38所示。它主要由傳動(dòng)組件（調(diào)速器軸19、調(diào)速器傳動(dòng)齒輪18）、感應(yīng)組件（飛錘支架16、飛錘17、調(diào)速套筒5）、調(diào)速杠桿組件（張力桿8、調(diào)整桿11、起動(dòng)桿15）、彈簧組件（調(diào)速?gòu)椈?、怠速?gòu)椈?、起動(dòng)彈簧10、回位彈簧12）和調(diào)整螺釘（怠速調(diào)整螺釘1、高速限止螺釘3、油量調(diào)節(jié)螺釘7）等組成。

四塊飛錘以相隔90⁰安裝在飛錘支架上，并由調(diào)速器傳動(dòng)齒輪驅(qū)動(dòng)，當(dāng)飛錘轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，受離心力作用向外飛開，使調(diào)速套筒5向右移動(dòng)。

調(diào)速套筒右端頂靠起動(dòng)桿15，起動(dòng)桿下端的球頭銷嵌入油量調(diào)節(jié)套筒13的凹槽內(nèi)，用以調(diào)節(jié)油量調(diào)節(jié)套筒位置，改變供油量。

2．VE型分配泵全程式調(diào)速器工作原理

起動(dòng)后，飛錘產(chǎn)生的離心力克服起動(dòng)彈簧的彈力，將調(diào)速套筒推向右方，使起動(dòng)桿以銷軸N為支點(diǎn)順時(shí)針擺動(dòng)，一直到抵靠到張力桿擋銷9為止。此時(shí)起動(dòng)桿下端球頭銷將油量調(diào)節(jié)套筒向左撥，使供油量自動(dòng)減少，完成起動(dòng)過程。這時(shí)應(yīng)將調(diào)速手柄推靠怠調(diào)整螺釘1，則起動(dòng)桿、張力桿在飛錘離心力的軸向分力作用下，以銷軸N為支點(diǎn)順時(shí)針擺動(dòng)，油量調(diào)節(jié)套筒左移，供油量減少，以防柴油機(jī)高速空轉(zhuǎn)。

（2）怠速工況(見圖6-39)  柴油機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，調(diào)速手柄推靠怠調(diào)整螺釘1，油量調(diào)節(jié)套筒左移至**小供油量位置，此時(shí)調(diào)速?gòu)椈傻膹埩缀鯙榱悖{(diào)速器飛錘產(chǎn)生的離心力與怠速?gòu)椈闪ο嗥胶狻?/div>

圖6-40  調(diào)速器高速控制

工作中，若發(fā)動(dòng)機(jī)外界負(fù)荷減小，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速就會(huì)升高，飛錘離心力增大，原有的平衡被破壞，將克服調(diào)速?gòu)椈衫?，使調(diào)速滑套右移，推動(dòng)起動(dòng)桿、張力桿以銷軸N為支點(diǎn)順時(shí)針擺動(dòng)，油量調(diào)節(jié)套筒左移，供油量減少，使柴油機(jī)轉(zhuǎn)速回落，保持轉(zhuǎn)速基本穩(wěn)定。相反，若發(fā)動(dòng)機(jī)外界負(fù)荷增加，調(diào)速過程與上相反，使供油量增加，以適應(yīng)外界負(fù)荷增加的需要，保持轉(zhuǎn)速基本穩(wěn)定。只要選定—個(gè)調(diào)速手柄位置，就有一個(gè)相應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與其對(duì)應(yīng)。當(dāng)調(diào)速手柄推靠高速限止螺釘，發(fā)動(dòng)機(jī)在標(biāo)定工況下工作時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速也就處于標(biāo)定轉(zhuǎn)速。像這種在所有轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)都能根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷變化自動(dòng)改變供油量，以保持轉(zhuǎn)速穩(wěn)定的調(diào)速器就稱為全程式調(diào)速器。

1-真空波紋盒  2-大氣室  3-推桿  4導(dǎo)向套  5-油量調(diào)節(jié)螺釘  6-張力桿  7-油量調(diào)節(jié)套筒  8-柱塞  9-調(diào)速套筒  10-飛錘  11-調(diào)速手柄  12-銷軸  13-控制臂  14-連接銷  15-補(bǔ)償彈簧  N-銷軸

圖6-42  大氣壓力補(bǔ)償裝置

1-上腔  2-膜片螺釘  3-調(diào)整螺釘  4膜片  5-接頭螺釘  6-氣管  7-進(jìn)氣管  8-增壓器  9-排氣管  10-調(diào)整墊片  11-調(diào)整齒輪  12-膜片軸  13-張力桿  14-油量調(diào)節(jié)套筒  15-柱塞  16-調(diào)速?gòu)椈?nbsp; 17-銷軸  18-調(diào)速手柄  19-補(bǔ)償桿  20-傳動(dòng)銷  21-膜片彈簧  22-下腔  N-銷軸

圖6-41  增壓補(bǔ)償裝置

增壓補(bǔ)償裝置安裝在噴油泵頂部（圖6-41），由膜片4、膜片軸12、傳動(dòng)銷20、補(bǔ)償桿19等組成。

1-進(jìn)油口  2-調(diào)壓閥  3-調(diào)速器軸  4-調(diào)速套筒  5-泄油量孔  6-油量調(diào)節(jié)套筒  7-泵體  8-噴油提前器活塞  9-彈簧  10-滑片式輸油泵

圖6-43  負(fù)荷傳感供油提前裝置

（3）負(fù)荷傳感供油提前裝置  發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷變化意味著供油量的變化，負(fù)荷加大，供油量增加，燃燒所需要的時(shí)間拉長(zhǎng)，容易造成后燃，排氣冒黑煙。負(fù)荷傳感供油提前裝置的作用就是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)供油提前角大小，改善燃燒過程。其結(jié)構(gòu)如圖6-43所示。

1-調(diào)速?gòu)椈?nbsp; 2-張力桿  3-怠速?gòu)椈?nbsp; 4-擋銷  5-調(diào)整桿  6-負(fù)校正桿  7-油量調(diào)節(jié)套筒  8-校正彈簧  9-起動(dòng)桿  10-調(diào)速套筒  11-飛錘  L-起動(dòng)桿與校正桿銷軸  N-起動(dòng)桿、張力桿及調(diào)整桿銷軸

圖6-44  轉(zhuǎn)矩負(fù)校正裝置

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷減小時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高，在飛錘離心力的作用下，使調(diào)速套筒4右移，調(diào)速套筒上的泄油量孔5與調(diào)速器軸3上的環(huán)槽孔相通，使泵體內(nèi)腔的柴油通過調(diào)速器軸的中心油道，流回滑片式輸油泵10進(jìn)油槽一側(cè)，使泵腔內(nèi)壓下降，在彈簧9的作用下，噴油提前器活塞8被推向右移動(dòng)，從而推動(dòng)滾輪座向供油延遲方向轉(zhuǎn)動(dòng)—角度，使供油推遲。相反，若發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷增加時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速就降低，飛錘離心力減小，在調(diào)速?gòu)椈勺饔孟拢{(diào)速套筒4左移，關(guān)閉泄油量孔5，使泵腔油壓上升，推動(dòng)噴油提前器活塞8向左移動(dòng)，供油提前。該裝置一般在全負(fù)荷的25～75％之間起作用。

1-拉力桿  2-速度調(diào)整螺栓  3-導(dǎo)動(dòng)桿  4-浮動(dòng)杠桿  5-高速限止螺釘  6-操縱手柄  7-怠速螺釘  8-撥叉杠桿  9-怠速?gòu)椈?nbsp; 10-齒桿行程調(diào)整螺釘  11-調(diào)速滑套  12-飛錘  13-滾輪  14-凸輪軸  15-調(diào)速?gòu)椈?nbsp; 16-供油調(diào)節(jié)齒桿  17-連接桿  18-起動(dòng)彈簧  19-速度調(diào)定桿  20-穩(wěn)速?gòu)椈?/div>

圖6-45  RAD型調(diào)速器

兩極式調(diào)速器是只限制和穩(wěn)定柴油機(jī)**高和**低轉(zhuǎn)速的調(diào)速器。中間轉(zhuǎn)速則由駕駛員直接通過操縱桿控制，調(diào)速器本身不起自動(dòng)調(diào)速作用。它被汽車廣泛采用，其結(jié)構(gòu)各異，下面以常用的安裝于柱塞式噴油泵的RAD型調(diào)速器為例介紹其工作原理。

圖6-46  RAD型調(diào)速器怠速調(diào)節(jié)

圖6-47  RAD型調(diào)速器中速工作

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)阻力減小時(shí)，轉(zhuǎn)速會(huì)升高，飛錘離心力增加，通過調(diào)速滑套壓縮怠速?gòu)椈?。與此同時(shí)，導(dǎo)動(dòng)桿3下端A點(diǎn)右移，帶動(dòng)浮動(dòng)杠桿4繞C點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，使供油調(diào)節(jié)齒桿減少供油，限制了發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的上升；反之，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)阻力增大時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降，調(diào)速器通過與上述相反的調(diào)節(jié)作用，使供油調(diào)節(jié)齒桿增加供油，防止發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。

圖6-48  RAD型調(diào)速器**高轉(zhuǎn)速限制

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷減小時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高，飛錘離心力加大，克服調(diào)速?gòu)椈?5的拉力，推動(dòng)調(diào)速滑套11及拉力桿1右移（圖中虛線位置）。這時(shí)導(dǎo)動(dòng)桿3的中間支點(diǎn)B移到Bˊ位置，拉力桿1的支點(diǎn)D移到Dˊ的位置，使得供油調(diào)節(jié)齒桿16向減少供油方向移動(dòng)，限制了發(fā)動(dòng)機(jī)的**高轉(zhuǎn)速，防止“飛車”。

1-噴油器體  2-噴油嘴  3-彈性墊圈  4-密封墊圈  5-緊固螺套  6-結(jié)合座  7-頂桿  8-調(diào)壓彈簧  9-墊圈  10-進(jìn)油道  11-回油道

圖6-50  低慣量孔式噴油器

1-回油管螺釘  2-回油管墊片  3-調(diào)壓螺釘護(hù)帽  4-墊片  5-頂桿  6-噴油器體  7-緊固螺套  8-定位銷  9-油嘴墊  10-噴孔  11-針閥  12-環(huán)形油腔  13-針閥體  14-進(jìn)油道  15-進(jìn)油管接頭  16-調(diào)壓彈簧  17-調(diào)壓螺釘

圖6-49  孔式噴油器構(gòu)造 a）噴油嘴      b）噴油器

噴油器主要部件是一對(duì)精密偶件，稱其為噴油嘴或噴油頭，由針閥11和針閥體13組成，用優(yōu)質(zhì)軸承鋼制造成，其相互配合的滑動(dòng)圓柱面間隙僅為0.001mm-0.0025mm，通過高精密加工或研磨選配而得，不同噴油嘴偶件不可互換。該間隙過大，會(huì)使噴油壓力下降，噴霧質(zhì)量變差；間隙過小，針閥容易卡死。針閥中部的環(huán)形錐面（承壓錐面）位于針閥體的環(huán)形油腔12中，其作用是承受由油壓產(chǎn)生的軸向推力，使針閥上升。針閥下端的錐面（密封錐面）與針閥體相配合，起密封噴油器內(nèi)腔的作用。針閥上部有凸肩，當(dāng)針閥關(guān)閉時(shí)，凸肩與噴油器體下端面的距離h為針閥**大升程，其大小決定了噴油量的多少，一般h=0.4mm-0.5mm。針閥體與噴油器體的結(jié)合處有1-2個(gè)定位銷8防止針閥體轉(zhuǎn)動(dòng)，以免進(jìn)油孔錯(cuò)位。

閉式

孔 式

長(zhǎng)型

短型

軸針式

普通型

節(jié)流型

分流型

現(xiàn)代柴油汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本采用閉式噴油器，根據(jù)噴油嘴結(jié)構(gòu)形式不同，閉式噴油器又分為孔式噴油嘴和軸針式噴油嘴等，分別用于不同的燃燒室。

1-回油管螺釘  2-調(diào)壓螺釘護(hù)帽  3-調(diào)壓螺釘  4-墊圈  5-濾芯  6-進(jìn)油管接頭  7-緊固螺套  8-針閥  9-墊圈  10-針閥體  11-噴油器體  12-頂桿  13-墊圈  14-調(diào)壓彈簧  15-墊圈  16-墊圈

圖6-52  軸針式噴油器

        

圖6-51  孔式噴油嘴類型

b)

a)

圖6-54  軸針式噴油嘴類型 a）普通型  b）節(jié)流型  c）分流型

a）

b）

c）

圖6-53  軸針式噴油嘴針閥頭部形狀 a）倒錐  b）園柱  c）順錐

a）

b）

c）

軸針式噴油嘴又可分為普通型、節(jié)流型和分流型三種（圖6-54）。節(jié)流型噴油嘴是指節(jié)流升程L較大（一般大于0.3mm）的一種軸針式噴油嘴，由于噴油時(shí)的節(jié)流影響，降低了初期噴油速率，減少初期噴入燃燒室內(nèi)的燃油量，降低了柴油機(jī)壓力升高率和**高燃燒壓力，使柴油機(jī)工作柔和，噪音小。

圖6-55  噴油油束 L-油束射程    β-噴霧錐角

分流軸針式油嘴的主要特點(diǎn)是在主噴孔旁有一約為0.2mm的副噴孔。在起動(dòng)時(shí)，由于柴油機(jī)轉(zhuǎn)速低，進(jìn)入噴油嘴的油壓低，針閥升程很小，主噴孔的油流截面很小，噴出的油量很少，但這時(shí)副噴孔已全部打開，大部分燃油由此噴入燃燒室空間，改善了柴油機(jī)的起動(dòng)性能。 

圖6-56  噴油規(guī)律

噴散的細(xì)度可以用油束中油粒的平均直徑來(lái)表示，噴散得越細(xì)、越均勻，說明霧化質(zhì)量越好；油束射程表示油束的貫穿距離（圖6-55）；噴霧錐角表示噴油時(shí)燃油離開噴孔后所形成的燃油束的錐角。不同柴油機(jī)，對(duì)噴霧特性都有不同要求，必需與燃燒室相互匹配，并非噴散得越細(xì)越好。

圖6-57  不正常噴射 a）二次噴射  b）隔次噴射  c）不規(guī)則噴射

二次噴射是指噴油器下一個(gè)工作循環(huán)開始之前又出現(xiàn)一次不需要的燃油噴射現(xiàn)象，其針閥升程如圖6-57a。二次噴射將使整個(gè)噴射延續(xù)期拉長(zhǎng)，后燃現(xiàn)象嚴(yán)重，柴油機(jī)經(jīng)濟(jì)性能下降，熱負(fù)荷增加。不正確換用高壓油管等，將導(dǎo)致二次噴射。

圖6-59  柴油機(jī)燃燒過程

根據(jù)柴油機(jī)燃燒過程進(jìn)展的實(shí)際特征，分為以下四個(gè)階段：

圖6-60  電控柴油噴射基本原理

傳感器   加速踏板位置傳感器 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器 凸輪軸位置傳感器 燃油壓力傳感器 噴油正時(shí)傳感器 油量控制機(jī)構(gòu)傳感器 空氣流量傳感器 增壓壓力傳感器 進(jìn)氣溫度傳感器 水溫傳感器 燃油溫度傳感器 空調(diào)傳感器 起動(dòng)信號(hào)傳感器 車速傳感器 電源電壓傳感器 氧傳感器 …

控 制 單 元         ECU

執(zhí)行機(jī)構(gòu)       噴油時(shí)間 噴油壓力 噴油量 電動(dòng)輸油泵 進(jìn)氣節(jié)流 增壓器調(diào)節(jié) 冷起動(dòng)輔助 電熱塞 廢氣再循環(huán) 空調(diào)控制 自診斷系統(tǒng) …

第一代柴油機(jī)電控噴射系統(tǒng)是采用位置控制系統(tǒng)。它不改變傳統(tǒng)的噴油系統(tǒng)的工作原理和基本結(jié)構(gòu)，只是采用電控組件，代替調(diào)速器和供油提前器，對(duì)分配式噴油泵的油量調(diào)節(jié)套筒或柱塞式噴油泵的供油齒桿的位置，以及油泵主動(dòng)軸和從動(dòng)軸的相對(duì)位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，以控制噴油量和噴油定時(shí)。其優(yōu)點(diǎn)是無(wú)須對(duì)柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行較大改動(dòng)，生產(chǎn)繼承性好，便于對(duì)現(xiàn)有機(jī)型進(jìn)行技術(shù)改造；缺點(diǎn)是控制系統(tǒng)執(zhí)行頻率響應(yīng)仍然較慢、控制頻率低、控制精度不夠穩(wěn)定。噴油率和噴油壓力難于控制，而且不能改變傳統(tǒng)噴油系統(tǒng)固有的噴射特性，因此很難較大幅度地提高噴射壓力。

1-噴油泵  2-柱塞止回閥  3-高壓油管  4-預(yù)熱時(shí)間控制器  5-高壓存儲(chǔ)器（共軌管）  6-共軌壓力傳感器  7-柴油溫度傳感器  8-流量限制器  9-限壓閥  10-電控噴油器  11-凸輪軸轉(zhuǎn)速傳感器  12-進(jìn)氣溫度傳感器  13-增壓壓力傳感器  14-空氣流量計(jì)  15-增壓器  16-真空泵  17-增壓壓力執(zhí)行器  18-自診斷接頭  19-診斷顯示  20-空調(diào)操縱桿  21-空調(diào)機(jī)  22-廢氣再循環(huán)執(zhí)行器  23-行駛速度操縱桿  24-行駛速度傳感器  25-離合器開關(guān)  26-制動(dòng)觸點(diǎn)  27-加速踏板傳感器  28-曲軸轉(zhuǎn)速傳感器 29-水溫傳感器  30-儀表板  31-蓄電池  32-柴油粗濾器  33-電動(dòng)輸油泵  34-油箱  35-柴油細(xì)濾器  36-調(diào)壓閥

圖6-64  高壓共軌電控柴油噴射系統(tǒng)

電控柴油噴射系統(tǒng)由傳感器、控制單元（ECU）和執(zhí)行機(jī)構(gòu)三部分組成（圖6-60）。傳感器采集轉(zhuǎn)速、溫度、壓力、流量和加速踏板位置等信號(hào)，并將實(shí)時(shí)檢測(cè)的參數(shù)輸入計(jì)算機(jī)；ECU是電控系統(tǒng)的“指揮中心”，對(duì)來(lái)自傳感器的信息同儲(chǔ)存的參數(shù)值進(jìn)行比較、運(yùn)算，確定**佳運(yùn)行參數(shù)；執(zhí)行機(jī)構(gòu)按照**佳參數(shù)對(duì)噴油壓力、噴油量、噴油時(shí)間、噴油規(guī)律等進(jìn)行控制，驅(qū)動(dòng)噴油系統(tǒng)，使柴油機(jī)工作狀態(tài)達(dá)到**佳。

1-出油閥  2-密封件  3-調(diào)壓閥  4-球閥  5-安全閥  6-低壓油路  7-驅(qū)動(dòng)軸  8-偏心凸輪  9-柱塞泵油元件  10-柱塞室  11-進(jìn)油閥  12-柱塞止回閥

圖6-65  高壓泵

（1）高壓泵（圖6-65）  其作用是產(chǎn)生高壓油。它采用三個(gè)徑向布置的柱塞泵油元件9，相互錯(cuò)開120⁰，由偏心凸輪8驅(qū)動(dòng)，出油量大，受載均勻。

1-電氣接頭  2-彈簧  3-電樞  4-電磁線圈  5-回油孔  6-閥門

圖6-66  調(diào)壓閥

當(dāng)需要提高共軌管中的壓力時(shí)，電磁線圈帶電，給電樞3一個(gè)附加作用力，壓緊閥門6，使共軌管中的壓力升高到與其平衡為止，然后調(diào)節(jié)閥門停留在一定開啟位置，保持壓力不變。

圖6-67  高壓存儲(chǔ)器（共軌管）

1-共軌管  2-共軌壓力傳感器  3-限壓閥  4-流量限制器

（3）高壓存儲(chǔ)器（共軌管） 其作用是存儲(chǔ)高壓油，保持壓力穩(wěn)定。結(jié)構(gòu)如圖6-67所示，共軌管上安裝有壓力傳感器2、限壓閥3和流量限制器4。

1-堵頭  2-活塞  3-外殼  4-彈簧  5-節(jié)流孔  6-密封座面  7-螺紋

圖6-70  流量限制器

限壓閥（圖6-69）的作用是限制共軌管中的壓力。當(dāng)壓力超過彈簧5的彈力時(shí)，閥門2打開卸壓，高壓油經(jīng)通流孔3和回油孔8流回油箱。

1-固定螺紋  2-閥門  3-通流孔  4-活塞  5-彈簧  6-限位件  7-閥座  8-回油孔  9-外殼

圖6-69  限壓閥

流量限制器（圖6-70）的作用是防止噴油器出現(xiàn)持續(xù)噴油?；钊?在靜止時(shí)，由于受彈簧4的作用力，總是靠在堵頭1端。在一次噴油后，噴油器端壓力下降，活塞在共軌壓力作用下向噴油器端移動(dòng)，但并不關(guān)閉密封座面6。只有在噴油器出現(xiàn)持續(xù)噴油，導(dǎo)致活塞下移量大，才封閉通往噴油器的通道，切斷供油。

1-電氣接頭  2-分析電路  3-外殼  4-壓力傳感膜片  5-油道  6-固定螺紋

圖6-68  共軌壓力傳感器

（4）電控噴油器  電控噴油器是共軌柴油噴射系統(tǒng)的核心部件，其作用是準(zhǔn)確控制向氣缸的噴油時(shí)間、噴油量和噴油規(guī)律。

1-回油孔  2-電氣接頭  3-電磁閥  4-進(jìn)油口  5-回油閥  6-回油量孔  7-進(jìn)油量孔  8-控制室  9-噴油器體  10-柱塞  11-進(jìn)油通道  12-噴油器針閥承壓錐面  13-噴油器針閥  14-密封錐面

圖6-71  電控噴油器

電控噴油器（圖6-71）回油閥5受電磁閥3控制，電磁閥通電時(shí)，回油閥打開。由共軌來(lái)的高壓油經(jīng)進(jìn)油口4進(jìn)入噴油器內(nèi)，有一部分高壓油由進(jìn)油量孔7流向控制室8，并作用在柱塞10上，壓向噴油器針閥13，使其關(guān)閉密封錐面13，停止噴油；另有一部分高壓油經(jīng)噴油器體9的斜油道進(jìn)入噴油器針閥承壓錐面12，力圖頂開針閥噴油。

本章小結(jié) 1.      柴油機(jī)可燃混合氣是在氣缸內(nèi)以極短的時(shí)間形成，需要通過柴油的高壓噴射和組織空氣的適度渦流，并配以合適的燃燒室來(lái)完成。混合氣形成分空間霧化混合和油膜蒸發(fā)混合兩種基本方式。燃燒室分直噴式燃燒室和分開隔燃燒室兩大類。兩者相互匹配，可以有效提高柴油機(jī)的動(dòng)力、經(jīng)濟(jì)和排放性能。 2.      柴油機(jī)燃料供給系由低壓油路（油箱、油水分離器、柴油濾清器、輸油泵等）和高壓油路（噴油泵、調(diào)速器、噴油器、高壓油管等）組成。油水分離器和柴油濾清器分別用來(lái)清除柴油中的水和雜質(zhì)，應(yīng)注意日常維護(hù)。輸油泵根據(jù)噴油泵需要提供一定壓力的柴油，有活塞式、膜片式和滑片式幾種形式。 3.      噴油泵的作用是定時(shí)定量地產(chǎn)生高壓柴油。有柱塞式和分配式兩大類。它一般由泵體、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、泵油機(jī)構(gòu)、油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、噴油提前器和潤(rùn)滑冷卻系統(tǒng)組成。泵油機(jī)構(gòu)是噴油泵的核心，由多對(duì)精密偶件組成，對(duì)柴油機(jī)工作性能影響重大。 4.      調(diào)速器的作用是根據(jù)柴油機(jī)負(fù)荷與轉(zhuǎn)速的變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)噴油泵供油量，以限制或穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。目前柴油汽車常用的是全程式或兩極式調(diào)速器。機(jī)械式調(diào)速器主要由傳動(dòng)組件、感應(yīng)組件、調(diào)速杠桿組件、彈簧組件和調(diào)整組件等組成。調(diào)速器的工作性能常用穩(wěn)定調(diào)速率、轉(zhuǎn)速波動(dòng)率等指標(biāo)衡量。 5.      噴油器的作用是將柴油以一定的噴油壓力、噴霧細(xì)度、噴油規(guī)律、射程和噴霧錐角噴入燃燒室特定位置。由于噴油嘴（精密偶件）工作條件差，容易磨損，應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行噴油壓力和噴霧質(zhì)量檢查調(diào)整。 6.      柴油機(jī)燃燒過程分著火延遲期、速燃期、緩燃期和后燃期四個(gè)階段。燃料的性質(zhì)、供油提前角及噴油規(guī)律都對(duì)燃燒過程有重要影響。 7.      我國(guó)柴油按質(zhì)量分為優(yōu)等品、一等品和合格品三個(gè)等級(jí)，每個(gè)等級(jí)又按柴油的凝點(diǎn)分為10、0、-10、-20、-35和-50六個(gè)牌號(hào)。選用柴油時(shí)，要求柴油的凝點(diǎn)低于氣溫5℃以上。 8.      供油提前角是指噴油泵開始供油瞬時(shí)到活塞行至上止點(diǎn)時(shí)所轉(zhuǎn)過的曲軸轉(zhuǎn)角。它是影響柴油機(jī)的工作性能重要而敏感的因素。使用中由于零部件磨損或松動(dòng)，會(huì)使供油提前角產(chǎn)生變化，應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行檢查調(diào)整。 9.      電控柴油噴射系統(tǒng)具有噴油量及噴油定時(shí)控制精度高、調(diào)節(jié)靈活、響應(yīng)速度快、穩(wěn)定性好、可靠性和適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，已在柴油汽車上使用。它主要由傳感器、ECU和執(zhí)行機(jī)構(gòu)三部分組成。其基本工作原理是通過傳感器采集柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速、溫度、壓力、流量和加速踏板位置等信號(hào)，輸入ECU進(jìn)行比較、運(yùn)算，確定**佳運(yùn)行參數(shù)，再通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)噴油壓力、噴油量、噴油時(shí)間、噴油規(guī)律等進(jìn)行控制，使柴油機(jī)工作狀態(tài)達(dá)到**佳。

通過ECU計(jì)算出的**佳參數(shù)，再返回去通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)（電磁閥等），控制電動(dòng)輸油泵、高壓油泵、廢氣再循環(huán)等機(jī)構(gòu)工作，使噴油器按**佳的噴油量、噴油時(shí)間和噴油規(guī)律進(jìn)行噴油，控制輸出的速度達(dá)2000次/s以上。其控制原理也與汽油機(jī)電控燃油噴射相似，不再贅述。

發(fā)表于 @ 2008年06月05日 10:43:00 |點(diǎn)擊數(shù)（）

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