汽车构造柴油机燃料供给系讲解.ppt

汽车构造 汽车构造AUTOMOBILE STRUCTURE 机械与汽车工程学院 汽车工程系 主讲人：孔胜利 kongsl@spu.edu.cn 第5章 柴油机燃料供给系 概述 可燃混合气的形成与燃烧室 喷油器 喷油泵 调速器 柴油机燃料供给系辅助装置 电控柴油喷射系统 涡轮增压器 5.1 概述 柴油机燃料供给系的任务是根据柴油机不同工况的要求，定时、定 压、定量地把柴油按一定的规律喷入气缸，使之与空气迅速地混合和 燃烧，并将燃烧后产生的废气排出。 目前，柴油机主要用于长途运输车、中型载货汽车，尤其是超重型 载货汽车。轻型载货汽车和轿车也有装用柴油机的。 柴油机使用的燃料是柴油。由于柴油粘度大、蒸发性差，所以工作 时必须采用高压喷射的方法，在压缩行程活塞接近上止点时，将柴油 以雾状喷入燃烧室，直接在气缸内形成可燃混合气，并借助气缸内空 气的高温自行发火燃烧。 由此可见，柴油机燃料供给系的组成、构造及工作原理与汽油机燃 料供给系有很大不同。 概述 1、柴油机燃料供给系的组成 概述 2、柴油 柴油和汽油一样都是石油制品。在石油蒸馏过程中，温度在200～ 350℃之间的馏分即为柴油。 柴油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。汽车柴油机均为高速柴油机，所以使用轻柴油。 柴油的发火性、蒸发性、低温流动性、黏度和凝点等性能对柴油机 正常工作有很大影响。 (1)发火性 指柴油的自燃能力，用十六烷值评定。柴油的十六烷值越高，发火性 越好，柴油越容易自燃。国家标准规定轻柴油的十六烷值应在40~50 之间。 概述 (2)蒸发性 指柴油汽化的能力，用柴油馏出某一百分比的温度范围即馏程和 闪点表示。 柴油的蒸发性常由蒸馏试验决定，就是将一定数量的柴油加热，分 别测定蒸发出50%、90%、95%馏分时的温度，并分别定名为50%馏出温 度、90%馏出温度和95%馏出温度。 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。国家标准规定此温度不得高于300℃，但没有规定最低温度。 90%和95%馏出温度越低，可燃混合气燃烧越完全，油耗越低。 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混合 气接近火焰时，开始出现闪火的温度。闪点低，柴油蒸发性好。 概述 (3)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，而冷滤点则是指在特定 的试验条件下，在1min内柴油开始不能流过过滤器20mL时的最高温度。 一般柴油的冷滤点比其凝点高4～6℃。 (4)黏度 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，黏度减小，流动性增强；反之， 当温度降低时，黏度增大，流动性减弱。 概述 (5)凝点 柴油的凝点（凝固点）是指柴油冷却到开始失去流动性的温度。 柴油的凝点应比工作环境的最低温度低3~5°。否则，柴油的凝点 过高会堵塞油路。 柴油的牌号数与柴油的凝点有关。国产柴油分为轻柴油和重柴油。 GB252-2000《轻柴油》中，把柴油按照凝点分为10号、5号、0号、- 10号、-20号、-35号和-50号共7种牌号。数字表示凝点的温度，如 –10号柴油的凝点是零下10 度，10号柴油的凝点则是零上 10度。 选择柴油时，应按照本地当月风险率为10%的最低气温选用轻柴油 牌号。 概述 轻柴油牌号的选择 5.2可燃混合气的形成与燃烧室 1、可燃混合气形成的特点与过程 柴油机可燃混合气的形成和燃烧条件与汽油机有很大的不同。 柴油机工作时，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，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，可燃混合气形成的时间很短，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。 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 程按曲轴转角分为四个阶段，即备燃期、速燃期、缓燃期和后燃期。 可燃混合气的形成与燃烧室 (1)备燃期 指喷油始点到燃烧始点之间的曲轴转角。 活塞达到上止点前某一个角度，燃料开始喷入燃烧室，此时由于 燃料温度低（约 60℃ 左右），又来不及与热空气混合反应，因此不 能立即着火燃烧。 当柴油喷入燃烧室灼热的空气中之后，蒸汽状态的柴油与空气中 的氧气进行化学反应，且反应不断地加强，温度升高，一个或几个区 域所产生的热量达到燃料的自燃温度时，便出现火焰。 备燃期内，由于化学反应速度比较慢，放热量不多，以致气缸内 压力和温度的变化很小。 可燃混合气的形成与燃烧室 (2)速燃期 从燃烧始点到气缸内压力达到最高点之间的曲轴转角。