毕业论文 柴油机燃油系统分析 - 图文

和作用时间，可保证喷油的持续时间；喷油开始和结束迅速准确；燃油被切断后，无后滴现象。由于闭式喷油器这些优点，所以得到广泛应用。

3闭式喷油器

如图11为闭式喷油器的结构图。它由本体4、针阀1、针阀体2、推杆13、弹簧11、弹簧上座9、弹簧下座13调压螺母10、调压螺钉8、高压滤器15等部件组成。

图11 闭式喷油器

3.1针阀偶件

针阀偶件是柴油机供油系统的三大精密偶件之一，由针阀1与针阀体2组成。针阀下端圆锥体部分与阀体表面是高精密度配合面，起切断油路和密封作用，防止燃油进入燃烧室，针阀体的密封锥面上部有蓄压室。 3.2压力调节装置

压力的调整装置有弹簧11、垫圈6、弹簧上座9、弹簧下座12、调压螺钉8等组成。它们通过调节弹簧的预紧力来调节针阀的起阀压力。 3.3高压滤器

高压滤器多为缝式滤清器，其表面制有不同方向互不相通的滤油槽，进入油槽的燃油，经过圆柱表面缝隙流入另一方向油槽，以过滤颗粒状杂物，防止其进入喷油器堵塞喷孔。

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4闭式喷油器的工作原理

如图11，从喷油泵泵出的高压燃油经高压油管和高压滤器15，通入喷油器体内部的油道进入蓄压室，由于蓄压室里的燃油不断增多，燃油压力不断升高，当燃油作用在针阀锥面上压力高于弹簧11的预紧力时，针阀1开始开启，燃油在针阀1锥面和针阀体2锥面之间形成环形通道，进入喷油器体头部集油槽和喷油孔道，喷油泵不断泵出燃油，喷油油嘴处的燃油压力不断增大，当压力大于燃烧室内的工作压缩空气压力时喷油器开始喷油。当喷油过程结束，喷油泵开始回油泄压时，燃油在喷油器内的压力减小，针阀下降回位并重新密封锥面，切断柴油流动渠道，停止喷油。喷油器完成一次喷油过程。

5闭式喷油器的分类

由于柴油机燃烧室的形状不同，所需的喷油器的喷油嘴的结构形式不同，闭式喷油器主要分为孔式喷油器和轴针式喷油器，如图12所示。

图12 喷油嘴的基本形式

5.1孔式喷油嘴

5.1.1单孔式喷油嘴

如图12A所示为单孔式喷油嘴，喷油孔在喷嘴中央。这种喷油嘴喷孔的直径随着供油量的增大而增大，所以喷孔不易阻塞，油粒穿透力强，但是油粒较大，雾化效果不好，所以多用于小型柴油机。 5.1.2多孔式喷油嘴

如图12B所示为多孔式喷油嘴，喷孔数量较多，孔径也小，雾化效果好，但是喷孔小容易阻塞，适应与直接喷射式柴油机。 5.2轴针式喷油嘴

如图12C所示为轴针式喷油嘴。在针阀下端有一轴针插入喷孔，轴针有圆柱形和圆锥形两种，；喷出的油束也是圆柱或圆锥状。这种喷油嘴由于轴针的不断运动所欲不易产生积炭。

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三.供油设备的检修

1.精密偶件的检修

1.1精密偶件的主要故障 1.1.1柱塞与柱塞套筒偶件

(1)圆柱配合面的过度磨损 高压油泵工作一段时间后在柱塞和柱塞套筒的工作表面产生磨损，使配合间隙增大，泵油压力降低，进而影响喷油压力，导致雾化不良，燃烧恶化；而且若各缸喷油泵的柱塞与柱塞套筒间磨损不同，泵油压力不同，各缸喷油量不等，以致各缸功率不等，柴油机各缸功率不平衡。 (2)偶件配合面的拉痕、咬死 当有些机械杂质进入时，柱塞与柱塞套筒间很容易时配合面拉毛。柱塞与柱塞套筒间的配合面，还会产生纵向拉痕，偶件卡紧甚至咬死。

(3)柱塞工作表面的穴蚀 由于喷油泵在喷射结束时，螺旋槽的边缘将回油孔打开的瞬间，套筒内的高压油急速冲出，使套筒内压力骤然降低，使得柱塞斜槽附近的工作表面上产生穴蚀。 1.1.2出油阀与出油阀座偶件

与柱塞偶件一样，出油阀偶件经过长期的使用也会出现一些故障：工作表面的磨损，阀与阀座间的卡紧、咬死关闭不严等。

工作表面的磨损包括偶件配合面的过度磨损将使配合间隙增大，泵油量增多，造成不完全燃烧的后果；密封锥面的磨损导致密封性下降，高压油回流，泵油压力降低。

1.1.3针阀与针阀体偶件

(1)圆柱配合面和圆锥配合面的的多度磨损 磨损时针阀偶件的主要损坏形式。针阀与针阀座偶件过度磨损后，配合间隙过度，喷油压力降低雾化不良。各缸偶件的不同程度的磨损会导致各缸喷油量不同，从而影响柴油机的功率平衡。

(2)针阀体端面的腐蚀 针阀体端面因燃油、冷却水会发生电化学腐蚀，使喷油器整体的密封性下降，产生燃油泄漏、油压降低和雾化不良。

(3)喷孔磨损 喷孔的直径大多很小，在长期使用后由于针阀偶件锥面的磨损密封不良或针阀关闭不严。 1.2精密偶件的检验 1.2.1偶件的清洗

用轻柴油或煤油清洗，偶件配合面应使用软毛刷或软布擦拭，清洗干净后用清洁纸或丝绸擦干，清洗完成后放于专用的容器中，以免灰尘粘在工作表面上。 1.2.2一般性检查

偶件清洗完成后，用低倍放大镜观察偶件工作表面有无严重的缺陷，如发现，应依据实际决定修复或者报废。 1.2.3磨损检验

磨损使配合面配合经度下降，燃油泄漏，燃油压力降低，可以用密封性检验来检查它的磨损。

（1）滑动实验法 检查偶件的最简单方法。用干净的柴油润滑偶件，时偶件与水平成45度角放置，将柱塞或出油阀抽出1/3配合面长度，使其自由下滑，

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若下滑速度缓慢均匀，则配合表面无明显磨损，若下滑速度较快，则配合表面磨损较严重。

（2）油液降压法 通过偶件内的油液下降一定值所需时间来作为密封性的标准。

（3）雾化实验 喷油器的雾化实验式对其偶件密封性的综合检验。实验时，将起阀压力调至规定值，然后以一定速度进行喷雾实验，喷雾质量应符合要求。 1.3精密偶件的修理 （1）柱塞偶件的修理 1）尺寸选配法

将一批磨损报废的柱塞、套筒分别精磨消除几何形状误差后按加工后的尺寸重新装配，在保证要求的配合间隙下互研称一对新偶件。 2）修理尺寸法

保留套筒，对其进行机械加工消除几何形状误差，按修理后的套筒尺寸配制柱塞，互研后达到要求的配合间隙。 3）镀铬修复

采用镀铬工艺修复偶件使恢复要求的配合间隙。常采用偶件之一进行镀铬，即将套筒内孔加工或修理尺寸，使柱塞外圆面镀铬达到修理尺寸，互研成对，保证恢复要求的配合间隙和性能。 （2）针阀偶件的修复

针阀偶件的圆柱配合面常采用柱塞偶件的修复方法。圆锥配合面磨损后采用研磨膏进行偶件的互研，使环形密封带恢复正常为止。 2.其他部件常见故障与维护 1.喷油泵体裂纹

喷油泵体由于材料或者加工工艺不好使得喷油泵体本身有一定的缺陷，在工作时产生高压裂纹，此外往往由于高压油管的阻死、喷油孔的阻塞或者针阀的咬死使得泵体内压力过大而产生裂纹。

防止方法：一方面提高喷油泵体材料的性能和加工工艺，一方面严格过滤燃油防止高压油管的阻死、喷油孔的阻塞，并常常检查针阀与针阀座偶件的性能。 2.弹簧折断

喷油器的调压弹簧经常发生折断，这已成为喷油器的薄弱环节之一。主要是因为在高温高负荷、高频率的工作条件下，弹簧钢性的耐疲劳强度差而引起的。 解决方法：提高耐疲劳强度，选择优质的耐热耐疲劳的材料，进行增强耐疲劳强度的表面处理。 3.喷油器喷孔阻塞

因为燃油中混进了固体杂质微粒，或因燃烧不良产生积碳，工作时间稍长就会积结在喷油器的喷孔周围，使喷孔成为半阻塞状态。喷孔一旦被阻塞，喷油泵的供油压力就会上升并伴有敲击的声音发出。

防止方法：一方面是对于进入喷油器的燃油要经过严格的过滤；另一方面通过改善燃烧，防止因积碳过多而阻塞喷孔。 4.喷油嘴滴油

当喷油器工作时，针阀体的密封锥面会受到针阀频繁的强力冲击，再加上高压燃油不断地从该处喷射出，锥面会逐渐出现磨损或斑点，从而造成喷油器滴油。 排除方法：拆下喷油嘴，检查针阀的运动是否灵活，座面的密封性是否良好，然后进行仔细的清洗和研配或者更换新的喷油嘴偶件。

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