柴油机构造与维修教案.doc

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1、柴油机构造与维修教案班级：第 学时项目一柴油机供给系组成及喷油器本讲教学目标：知识点：柴油机供给系的组成及功用柴油的使用特性 柴油机混合气的形成及燃烧柴油机燃烧室喷油器的结构能力点：具备识别汽油机供给系各组成部分的能力理解柴油机混合气的形成及燃烧了解柴油机燃烧室掌握喷油器的结构与工作原理本讲主要内容：柴油机供给系的组成及功用柴油的使用特性 柴油机混合气的形成及燃烧柴油机燃烧室喷油器的结构与工作原理本讲教学要求启发分析柴油机供给系的组成及功用、柴油机混合气的形成及燃烧简单介绍柴油的使用特性、柴油机燃烧室重点讲解喷油器的结构与工作原理教学重点： 柴油机供给系的组成及燃油供给路线喷油器的结构与工作原

2、理教学难点： 柴油机混合气的形成特点及燃烧过程教学方法及手段：导入、简单介绍、启发分析、重点讲解、归纳小结、多媒体本讲教学内容：由发动机总体构造导入柴油机燃料供给系一、 柴油机供给系的组成及功用简单讲解：要求学生了解柴油机供给系的功用1柴油机供给系的功用 在适当的时刻，将一定数量的洁净燃油增压后以适当的规律喷入燃烧室。各缸的喷油定时和喷油量相同且与柴油机运行工况相适应。喷油压力、喷注雾化质量及其在燃烧室内的分布与燃烧室类型相适应在每一个工作循环内，各气缸均喷油一次，喷油次序与气缸工作顺序一致根据柴油机负荷的变化自动调节循环供油量，以保证柴油机稳定运转，尤其是稳定怠速，限制超速储存一定数量的燃油

3、保证汽车的最大续驶里程启发分析：要求学生理解掌握柴油机供给系组成2柴油供给系的组成（1） 燃料供给装置主要部件：喷油泵、喷油器和调速器等辅助装置：燃油箱、输油泵、油水分离器、燃油滤清器、喷油提前器和高、低压油管等（2）空气供给装置空气滤清器、进气管、进气道、增压器等（3）混合气形成装置燃烧室（4）废气排出装置排气道、排气管、消声器等图7-1：柱塞式喷油泵柴油机供给系组成柱塞式喷油泵柴油机供给系组成（图7-1）图7-2：VE分配式喷油泵柴油机供给系组成VE分配式喷油泵柴油机供给系组成（图7-2）启发分析：要求学生理解掌握柴油机供给系燃油供给路线图7-3：柴油机供给系燃油供给路线3燃油供给路线（

4、图7-3）低压油路：从油箱到喷油泵入口这段油路，其油压由输油泵建立，一般为150300kPa，故称低压油路。主要完成柴油储存、输送和滤清等任务高压油路：从喷油泵到喷油器这一段油路，其油压由喷油泵建立，一般在1OMPa以上，故称高压油路。柴油供给任务主要由它来完成回油油路：由于输油泵供油量是喷油泵出油量的34倍，滤清器和喷油泵上都装有溢流阀，使多余燃油经溢流阀和回油管流回输油泵进口或直接流回油箱简单介绍：要求学生了解柴油的定义及分类要求学生掌握轻柴油的牌号及规格要求学生了解轻柴油的使用性能要求学生了解轻柴油的选用二、柴油的使用特性1柴油定义及分类定义：在石油蒸馏过程中，温度在200350之间的馏

5、分分类：轻柴油(用于高速柴油机),重柴油(用于中低速柴油机)2轻柴油的牌号及规格等级：优等品、一等品、合格品牌号：10、0、-10、-20、-35、-50 （按凝点划分）3轻柴油的使用性能发火性：指柴油的自燃能力，用十六烷值评定。柴油的十六烷值大，发火性好，容易自燃。国家标准规定轻柴油的十六烷值不小于45蒸发性：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。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。国家标准规定此温度不得高于300，但没有规定最低温度限，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，

6、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46C粘度：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，粘度减小，流动性增强；反之，当温度降低时，粘度增大，流动性减弱安定性：用实际胶质、10%蒸余物残炭、氧化安定性三项指标评定防腐性：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评价清洁性：用柴油中的灰分、水分和机械

7、杂质等指标评价4轻柴油的选用选择方法：按当地当月风险率为10%的最低气温选用轻柴油牌号启发分析：三、柴油机混合气的形成及燃烧要求学生了解柴油机混合气的形成要求学生了解改进柴油机混合气形成条件的措施1柴油机混合气的形成柴油机在进气行程中进入气缸的是纯空气，在压缩行程接近终了时，由喷油器将已加压的柴油以雾化的形式喷入燃烧室，经过极短的物理和化学准备过程与进入气缸的空气混合形成可燃混合气2改进混合气形成条件的措施选用十六烷值较高发火性较好的柴油，以使可燃混合气迅速燃烧。采用较高的压缩比，以提高气缸内的温度，使柴油尽快挥发。提高喷油压力，一般在10MPa以上，以利于柴油雾化。采用各式促进气体运动的燃烧

8、室和进气道，以保证柴油与空气的均匀混合。采用较大过量空气系数(1.31.5)的可燃混合气，以使柴油完全燃烧。采用适当的喷油提前要求学生理解掌握柴油机混合气的燃烧过程图7-4：柴油机混合气的燃烧过程3柴油机混合气的燃烧过程（图7-4）备燃期（AB）：是指由喷油始点到燃烧始点之间的曲轴转角。在此期间，喷入气缸的雾状柴油从气缸内的高温空气吸收热量，逐渐蒸发、扩散，与空气混合，并进行燃烧前的化学准备。备燃期不宜过长，否则会使发动机工作粗暴。速燃期（BC）：是指从燃烧始点到气缸内的最大压力点之间的曲轴转角。从燃烧始点开始，火焰自火源迅速向各处传播，使燃烧速度迅速增加，急剧放热，导致燃烧室中温度和压力迅速

9、上升，直至压力最大点为止。在此期间，早已喷人或燃烧开始后陆续喷人的柴油在已燃气体的高温作用下，迅速蒸发、混合和燃烧。缓燃期（CD）：是从最高压力点起到最高温度点止的曲轴转角。在此阶段，开始燃烧很快，但由于氧气减少，废气增多，燃烧条件不利，故燃烧越来越慢，但燃气温度却能继续升高到19732273K。缓燃期内，通常喷油已结束。后燃期（DE）：从最高温度点起，燃烧在逐渐恶化的条件下于膨胀行程中缓慢进行直到停止。在此期间，压力和温度均降低。简要回顾：柴油机燃烧室已在气缸盖中讲授，也可安排在本讲讲解四、柴油机燃烧室要求学生理解柴油机直喷式燃烧室的类型及特点图7-5：直喷式燃烧室1直喷式燃烧室（又称统一式

10、燃烧室）（图7-5）燃烧室容积集中于活塞顶上的燃烧室凹坑内（1）型燃烧室结构简单，燃烧室位于活塞顶，喷油器采用孔式喷油器，混合气的形成以空间雾化为主。（2）球形燃烧室燃烧室位于活塞顶部的深坑内，采用单孔或双孔喷油器，混合气的形成以油膜蒸发为主。采用螺旋进气道形成强烈的进气涡流。 （a）型燃烧室 （b）球形燃烧室要求学生理解柴油机分隔式燃烧室的类型及特点图7-5：分隔式燃烧室2分隔式燃烧室（图7-6）分为两个部分，主燃烧室位于活塞顶，而副燃烧室位于缸盖上，主副燃烧室通过通道相同，喷油嘴位于副燃烧室内。（1）涡流燃烧室主副燃烧室之间通过狭窄的切向通道相通，空气被挤入涡流室形成强烈有规则涡流运动，大

11、部分柴油在涡流室内燃烧，形成二次涡流混合燃烧（2）预燃燃烧室空气被挤入预燃室产生无规则紊流，小部分柴油在预燃室内燃烧，产生二次紊流混合完全燃烧。 （a）涡流燃烧室 （b）预燃燃烧室重点讲解：五、喷油器的结构与工作原理要求学生了解喷油器的功用、要求与类型1喷油器的功用、要求与类型（1）功用根据柴油机混合气形成特点，将燃油雾化成细微的油滴，并将其喷射到燃烧室特定的部位（2）要求应满足不同类型的燃烧室对喷雾特性的要求。应有一定的贯穿距离和喷雾锥角；有良好的雾化质量；在喷油结束时不发生滴漏现象。（3）类型孔式喷油器轴针式喷油器要求学生理解掌握孔式喷油器的结构原理图7-7：孔式喷油器的结构2孔式喷油器（

12、1）结构1）适用：统一式燃烧室2）结构（图7-7）由针阀和针阀体构成喷油嘴。喷油嘴有长型和短型两种结构形式。前者将喷油嘴加长，针阀的导向部分远离燃烧室，以减少针阀受热及变形，从而避免针阀卡死在针阀体内，所以长型喷油嘴多用于热负荷较高的柴油机上针阀的两个锥面承压锥面：承受高压油腔中油压的作用，使针阀产生向上的轴向推力，克服调压弹簧的预紧力及针阀与针阀体间的摩擦力，使喷油器实现喷油。密封锥面：与针阀体内的密封锥面配合，以实现喷油器内腔的密封。喷孔：有一个或多个喷孔，有一个喷孔的称单孔喷油器，有两个喷孔的称双孔喷油器，有三个以上喷孔的称多孔喷油器。一般喷孔数目为17个，喷孔直径为0.20.5mm。喷

13、孔直径不宜过小，否则既不易加工，又在使用中容易被积炭堵塞。调压装置：调压弹簧的预紧力通过顶杆作用在针阀上，将针阀压紧在针阀体内的密封锥面上，使喷油嘴关闭。调压弹簧的预紧力由调压螺钉调节。（2）工作原理来自喷油泵的高压柴油通过高压油管送到喷油器，经进油管接头、喷油器滤芯以及喷油器体和针阀体内的油道进入喷油嘴内的压力室。油压作用在针阀的承压锥面上，产生向上的推力。当此推力超过调压弹簧的预紧力时，针阀升起并将喷孔打开，高压柴油经喷孔喷人燃烧室。当喷油泵停止供油时，喷油嘴压力室内的油压迅速下降，针阀在调压弹簧的作用下瞬即落座，将喷孔关闭，终止喷油。对比分析：要求学生理解掌握轴针式喷油器的结构原理图7-

14、8：轴针式喷油器的结构3轴针式喷油器（1）结构与原理（图7-8）适用：分隔式燃烧室结构原理：轴针式喷油器与孔式喷油器的工作原理相同，结构相似，只是喷油嘴头部的结构不同而已特点：常有一个喷孔，直径较大，轴针上下运动，喷孔不易积炭，且能自除积炭 （2）轴针式喷油器的类型普通型：轴针较短 节流型：与普通型相比，节流型喷油嘴的轴针较长，圆环形喷孔的长度或称节流升程较大，喷油初期的喷油速率较小，从而可以减缓燃烧过程初期气缸压力的增长，对降低柴油机燃烧噪声有利分流型：分流型喷油嘴除主喷孔外，还在针阀体的密封锥面上加工有分流孔，孔径一般为0.2mm，孔中心线与针阀体轴线成30。当柴油机起动时，由于转速很低，

15、喷油泵供油压力较小，因此喷油器的针阀升程较小，这时大部分柴油经分流孔逆气流方向喷到涡流室中心。因为逆气流喷射，燃油雾化好，加上涡流室中心的温度比较高，所以柴油容易着火燃烧，使柴油机在低温下顺利起动。当柴油机起动后，在正常转速下工作时，针阀升程较大，大部分柴油从主喷孔顺气流方向喷入涡流室图7-9：轴针形状归纳小结：概括基本内容，归纳重点内容，布置下一讲主要教学内容 （3）轴针形状（图7-9） 在轴针式喷油器中，针阀密封锥面以下有一段轴针，它穿过针阀体上的喷孔且稍突出于针阀体之外，使喷孔呈圆环形。因此，轴针式喷油器的喷注是空心的圆柱形轴针：喷注的喷雾锥角较小截锥形轴针：喷注的喷雾锥角较大轴针制成不

16、同形状：可以得到不同形状的喷注，以适应不同形状燃烧室的需要。班级：第 学时题目二： 喷油泵本讲教学目标：知识点：喷油泵的功用喷油泵的使用要求喷油泵的类型A型泵的结构及工作原理VE泵的结构及工作原理能力点：了解喷油泵的结构和类型理解喷油泵的结构和各工作过程本讲主要内容：喷油泵概述A型喷油泵VE型分配泵本讲教学要求简单介绍喷油泵概述重点讲解A型喷油泵的结构与工作原理重点讲解VE型分配泵的结构与工作原理教学重点： A型泵的结构及工作原理VE泵的结构及工作原理教学难点： A型泵的结构及工作原理VE泵的结构及工作原理教学方法及手段：导入、简要介绍、重点讲解、启发分析、对比分析、归纳小结、多媒体本讲教学内

17、容：由柴油机燃料供给系的组成导入：一、 喷油泵概述简单讲解：要求学生了解喷油泵功用与使用要求要求学生理解掌握喷油泵分类与系列1喷油泵功用功用：按照柴油机的运行工况和气缸工作顺序，以一定的规律适时、定量地向喷油器输送高压燃油。2使用要求各缸供油量相等；各缸供油提前角相同，误差小于0.51曲轴转角；各缸供油持续角一致；能迅速停止供油，以防止喷油器发生滴漏现象。3分类与系列（1）喷油泵的分类喷油泵的结构型式较多，车用柴油机的喷油泵按作用原理不同，可分三类1）柱塞式喷油泵这种喷油泵应用的历史较长，性能良好，工作可靠，为目前大多数汽车柴油机所采用。2）喷油泵一喷油器将喷油泵和喷油器合为一体，直接安装在发

18、动机气缸盖上，可以消除高压油管带来的不利影响。但要求在发动机上另加驱动机构。PT燃油供给系统即属此类。3）转子分配式喷油泵这种喷油泵只有一对柱塞副，依靠转子的转动实现燃油的增压与分配。它具有体积小、质量轻、成本低、使用方便等优点。（2）国产系列喷油泵喷油泵的系列化是以柱塞行程、泵缸中心距和结构型式为基础，再分别配以不同尺寸的柱塞，组成若干种在一个工作循环内供油量不等的喷油泵，形成几个系列，以满足各种柴油机的需要。喷油泵的系列化有利于制造和维修。国产喷油泵分为、和A、B、P、Z等系列。重点讲解：二、A型喷油泵重点介绍：要求学生理解掌握A型喷油泵结构图7-10：A型喷油泵结构1A型喷油泵结构（图7

19、10）泵油机构：主要包括柱塞偶件、出油阀偶件等供油量调节机构：齿条式油量调节机构或拨叉式油量调节机构驱动机构：凸轮轴和挺柱组件等喷油泵体：是泵油机构、供油量调节机构、驱动机构的安装基体，要求有足够的强度、刚度和良好的密封性；便于拆装、调整和维修。启发分析：要求学生理解掌握A型泵的工作过程图7-11：A型泵的工作过程2泵油机构（1）柱塞偶件1）柱塞偶件组成由柱塞套和柱塞组成，在使用中不可互换，柱塞偶件实现对燃油的增压2）工作原理（A型泵的工作过程）（图7-11）吸油过程：柱塞由凸轮轴的凸轮驱动，当凸轮的凸起部分离开柱塞时，柱塞在柱塞弹簧的作用下下移，油腔容积增大，压力减小；当柱塞套上的径向进油

20、孔露出时，低压油腔中的燃油便顺着进油孔流入泵腔 泵油过程：当凸轮的凸起部分将柱塞顶起时，泵腔内的容积减小，压力增大，燃油顺着柱塞套上的径向油孔流回低压油腔；当柱塞上行到将柱塞套上的径向油孔完全堵上时，泵腔上的压力迅速增加；当此压力克服出油阀弹簧的预紧力时，出油阀上移；当出油阀上的减压环带离开阀座时，高压柴油便泵到高压油管中，经喷油器喷入气缸中回油过程：随着柱塞的继续上移，当柱塞上的斜槽与柱塞套上的径向油孔相通时，泵腔中的燃油便通过柱塞上的轴向油道，斜油道及柱塞套上的油孔流回到低压油腔，泵油停止启发分析：要求学生理解掌握出油阀偶件的结构与工作过程图7-12：出油阀偶件（2）出油阀偶件（图7-12

21、出油阀偶件由出油阀和出油阀座组成出油阀偶件位于柱塞偶件的上方，通过拧紧出油阀紧座使两者的接触面保持密合。同时，出油阀弹簧将出油阀压紧在出油阀座上。出油阀减压环带：在出油阀被高压柴油顶起的过程中，当减压环带离开阀座的导向孔时，高压柴油才进入高压油管中，此时出油阀上方的空间被减压环带及部分密封锥面的实体占去一部分空间，当出油阀落座后，上部空间容积增大，高压油管压力迅速降低，喷油立即停止，并且不产生滴漏对比分析：要求学生理解掌握供油量调节机构的结构与工作过程图7-13：供油量调节机构4供油量调节机构（1）功用根据柴油机负荷的变化，通过转动柱塞来改变循环供油量。供油量调节机构或由驾驶员直接操纵，或由

22、调速器自动控制（2）齿条式油量调节机构（图7-13a）不供油：拉动调节齿杆，通过调节齿圈、控制套筒带动柱塞相对于柱塞套旋转，当柱塞上直槽对准柱塞套上油孔时，柱塞腔不能建立高压供油最大：当柱塞上斜槽最底端对准柱塞套上油孔时，柱塞腔建立高压的供油行程最大（3）拨叉式油量调节机构（图7-13b） （a）齿条式油量调节机构 （b）拨叉式油量调节机构启发分析：要求学生理解掌握驱动机构的结构与工作过程图7-14：驱动机构5驱动机构（图7-14）组成：凸轮轴和挺柱组件工作：随着凸轮轴的转动，挺柱组件做往复运动，推动柱塞在柱塞套中作往复运动，完成泵油工作。旋转调整螺钉，可改变行程H，即可改变柱塞的供油始点，从

23、而改变供油提前角。重点讲解：三、VE型分配泵简单介绍：要求学生了解VE型分配泵的特点1VE型分配泵特点分配泵结构简单，零件少，体积小，重量轻，使用中故障少，容易维修。分配泵精密偶件加工精度高，供油均匀性好，因此不需要进行各缸供油量和供油定时的调节。分配泵的运动件靠喷油泵体内的柴油进行润滑和冷却，因此，对柴油的清洁度要求很高。分配泵凸轮的升程小，有利于提高柴油机转速。重点介绍：要求学生理解掌握VE型分配泵的结构组成图7-15：VE型分配泵的结构组成2VE型分配泵结构德国Bosch公司的VE型喷油泵为单柱塞式，又称轴向压缩式分配泵。（1）组成（图7-15）驱动机构、二级滑片式输油泵、高压分配泵头、

24、电磁式断油阀、机械式调速器、液压式喷油提前器等图7-16：滚轮、联轴器及平面凸轮（2）滚轮、联轴器及平面凸轮（图7-16）启发分析：启发学生理解掌握VE型分配泵的工作原理3VE型喷油泵的工作原理图7-16：VE型分配泵进油过程（1）进油过程（图7-16）当平面凸轮盘的凹下部分转至与滚轮接触时，柱塞弹簧将分配柱塞由右向左推移至柱塞下止点位置，这时分配柱塞上的进油槽与柱塞套上的进油孔连通，柴油自喷油泵体的内腔经进油道进入柱塞腔和中心油孔内图7-17：VE型分配泵泵油过程（2）泵油过程（图7-17）当平面凸轮盘由凹下部分转至凸起部分与滚轮接触时，分配柱塞在凸轮盘的推动下由左向右移动。在进油槽转过进迪

25、孔的同时，分配柱塞将进油孔封闭，这时柱塞腔内的柴油开始增压。与此同时，分配柱塞上的燃油分配孔转至与柱塞套上的一个出油孔相通，高压柴油从柱塞腔经中心油孔、燃油分配孔、出油孔进入分配油道，再经出油阀和喷油器喷入燃烧VE型喷油泵供油量的调节：从柱塞上的燃油分配孔与柱塞套上的出油孔相通的时刻起，至泄油孔移出油量调节套筒的时刻止，这期间分配柱塞所移动的距离为柱塞有效供油行程。有效供油行程越大，供油量越多。移动油量调节套筒即可改变有效供油行程，左移动油量调节套筒，停油时刻提早，有效供油行程缩短，供油量减少；反之，向右移动油量调节套筒，供油量增加。油量调节套筒的移动由调速器操纵图7-18：VE型分配泵停油过

26、程（3）停油过程（图7-18）分配柱塞在平面凸轮盘的推动下继续右移，当柱塞上的泄油孔移出油量调节套筒并与喷油泵体内腔相通时，高压柴油从柱塞腔经中心油孔和泄油孔流进喷油泵体内腔，柴油压力立即下降，供油停止。图7-19：VE型分配泵压力平衡过程归纳小结：概括基本内容，归纳重点内容，布置下一讲主要教学内容（4）压力平衡过程（图7-19）分配柱塞上设有压力平衡槽，在分配柱塞旋转和移动过程中，压力平衡槽始终与喷油泵体内腔相通。在某一气缸供油停止之后，且当压力平衡槽转至与相应气缸的分配油道连通时，分配油道与喷油泵体内腔相通，于是两处的油压趋于平衡。在柱塞旋转过程中，压力平衡槽与各缸分配油道逐个相通，致使各

27、分配油道内的压力均衡一致，从而可以保证各缸供油的均匀性。班级：第 学时题目三： 调速器与供给系辅助装置本讲教学目标：知识点：调速器的功用和类型两极式调速器结构与工作原理全程式调速器结构与工作原理输油泵结构与工作过程能力点：理解调速器的结构与工作原理具有识别柴油机供给系辅助装置的能力本讲主要内容：调速器概述两极调速器全程调速器供给系辅助装置本讲教学要求简要介绍调速器概述重点讲解两极调速器的结构与工作原理重点讲解全程调速器的结构与工作原理简要介绍供给系辅助装置教学重点： 两极式调速器结构与工作原理全程式调速器结构与工作原理教学难点： 两极式调速器结构与工作原理全程式调速器结构与工作原理教学方法及手

28、段：导入、简要介绍、重点讲解、启发分析、归纳小结、多媒体本讲教学内容：由柴油机燃料供给系的组成导入：一、调速器概述简要介绍：要求学生了解调速器的功用与类型1功能调速器可以根据柴油机外界负荷的变化，自动调节喷油泵的供油量，以保证柴油机在各种工况下稳定运转2类型汽车柴油机调速器按其工作原理的不同，可分为机械式、气动式、液压式、机械气动复合式、机械液压复合式和电子式等多种形式。但目前应用最广的当属机械式调速器，其结构比较简单，工作可靠，性能良好。按调速器起作用的转速范围不同，又可分为两极式调速器和全程式调速器。中、小型汽车柴油机多数采用两极式调速器，以起到防止超速和稳定怠速的作用。在重型汽车上则多采

29、用全程式调速器。这种调速器除具有两极式调速器的功能外，还能对柴油机工作转速范围内的任何转速起调节作用，使柴油机在各种转速下都能稳定运转重点讲解：二、两极调速器重点分析：要求学生理解掌握两极式调速器结构图7-20：两极式调速器结构1两极式调速器结构（1）两极式调速器结构（图7-20）（2）RQ型调速器结构（图7-21）德国波许(Bosch)公司生产的RQ型调速器是典型的两极式调速器，与A、B、P型等直列柱塞式喷油泵配套。型号中R表示机械离心式，Q表示可变杠杆比感应部件：用来感知柴油机转速的变化，并发出相应的信号，如飞锤等传动部件：根据感应信号进行供油量的调节，如调速杠杆等附加装置：怠速稳定弹簧、

30、转矩平衡装置等启发分析：要求学生理解掌握RQ型两极式调速器工作原理2RQ型调速器工作原理图7-21a：RQ型调速器工作原理（起动）（1）起动（图7-21a）将调速手柄从停车挡块移至最高速挡块上供油量调节齿杆向右移到起动油量的位置起动油量多于全负荷油量，旨在加浓混合气，以利柴油机低温起动图7-21b：RQ型调速器工作原理（怠速）（2）怠速（图7-21b）调速调速手柄置于怠速位置供油量调节齿杆左移至怠速油量的位置转速降低，则飞锤离心力减小，供油量调节齿杆向右移，增加供油量，转速回升转速增加，相反图7-21c：RQ型调速器工作原理（中速）（3）中速（图7-21c）调速手柄从怠速位置移至中速位置调速器

31、不起调节供油量的作用图7-21d：RQ型调速器工作原理（最高转速）（4）最高转速（图7-21d）调速手柄置于最高速挡块上供油量调节齿杆相应地移至全负荷供油位置柴油机转速由中速升高到最高速图7-21e：RQ型调速器工作原理（停车）（5）停车（图7-21e）将调速手柄置于停车挡块上供油量调节齿杆向左移到停油位置飞锤在弹簧作用下抵靠在飞锤的轴套上重点讲解：三、全程调速器类比分析：要求学生理解掌握全程式调速器结构图7-22：VE型分配泵全程调速器结构1VE型分配泵调速器结构（图7-22）在飞锤支架上装有四个飞锤，飞锤通过止推片推动调速套筒移动张力杠杆、起动杠杆和导杆组成调速器杠杆系统附加装置，如增压补

32、偿器和转矩校正装置等启发分析：要求学生理解掌握VE型分配泵全程调速器工作原理2VE型分配泵调速器工作原理基本调速原理：由于调速器传动轴旋转所产生的飞锤离心力与调速弹簧力相互作用，如果两者不平衡，调速套筒便会移动。调速套筒的移动通过调速器的杠杆系统使供油量调节套筒的位置发生变化，从而增减供油量，以适应柴油机运行工况变化的需要。图7-23（a）起动过程：VE型分配泵全程调速器工作原理（1）起动过程（图7-23a）图7-23 （b）怠速过程：VE型分配泵全程调速器工作原理（2）怠速过程（图7-23b）图7-23 （c）中速和最高速：VE型分配泵全程调速器工作原理（3）中速和最高速（图7-23c）简要

33、介绍：四、供给系辅助装置简单介绍：要求学生了解柴油滤清器结构与功能图7-24：柴油滤清器结构1柴油滤清器（1）功能滤除柴油中的机械杂质和水分，保证供油系统正常工作，延长零部件的使用寿命（2）类型与结构（图7-24）柴油滤清器多采用纸质滤芯简单介绍：要求学生了解油水分离器结构与功能图7-25：油水分离器结构2油水分离器（图7-25）位置：燃油箱和输油泵之间。功用：除去柴油中的水分。组成：手压膜片泵、液面传感器、浮子、分离器壳体和分离器盖等。重点介绍：要求学生理解掌握活塞式输油泵结构与工作原理图7-26：活塞式输油泵结构与原理归纳小结：概括基本内容，归纳重点内容，布置下一讲主要教学内容3输油泵（1

34、功用保证有足够数量的柴油自燃油箱输送到喷油泵，并维持一定的供油压力以克服管路及燃油滤清器阻力，使柴油在低压管路中循环。（2）输油量一般为柴油机全负荷需要量的34倍（3）类型活塞式、膜片式、滑片式和齿轮式（4）活塞式输油泵（图7-26）1）安装位置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2）工作原理柴油机凸轮轴转动时，轴上的偏心轮推动滚轮、滚轮架、顶杆和活塞向上运动。当偏心轮的凸起部分转离滚轮部件时，活塞便在活塞弹簧伸张力的作用下下移，使活塞上腔的容积增大，压力减小，形成一定的真空度，出油阀关闭，进油阀被吸开，燃油被吸入下腔。同时下腔的容积减小，压力增大，于是燃油被压出，流向柴

35、油滤清器。（图7-26a）当偏心轮的凸起部分转到滚轮部件位置时，通过滚轮架及推杆便推动活塞上移，上腔的容积减小，压力增大，进油阀关闭，出油阀打开，上腔中的燃油便流入下腔。（图7-26b）如此反复，柴油不断的被送入柴油滤清器，后被送入喷油泵。当输油泵的供油量大于喷油泵的需要量，或柴油滤清器阻力过大时，油路和下泵腔油压升高，若此油压与活塞弹簧弹力相当，则活塞就停在某一位置，不能回到下止点，即活塞的行程减小，从而减少了输油量，并限制油压的进一步升高，这样，就实现了输油量和供油压力的自动调节。班级：第 学时题目四： 柴油机电控喷射技术本讲教学目标：知识点：柴油机喷油量控制柴油机喷油正时控制能力点：了解

36、电控柴油喷射技术理解柴油机喷油量控制过程理解柴油机喷油正时控制过程本讲主要内容：电控柴油喷射技术的发展柴油机喷油量控制柴油机喷油正时控制本讲教学要求简要介绍电控柴油喷射技术的发展重点讲解柴油机喷油量控制重点讲解柴油机喷油正时控制教学重点： 柴油机喷油量控制柴油机喷油正时控制教学难点： 柴油机喷油量控制柴油机喷油正时控制教学方法及手段：导入、简要介绍、重点讲解、启发分析、对比分析、归纳小结、多媒体本讲教学内容：对比机械控制喷射系统导入：一、 电控柴油喷射系统概述（注意：汽车和汽电专业简要介绍电控柴油喷射系统概述就可以，其它内容在汽车电子技术和发动机电控技术课程中介绍）简要介绍：要求学生理解电控柴

37、油喷射系统“位置控制”的特点要求学生理解电控柴油喷射系统“时间控制”的特点要求学生理解电控柴油喷射系统“电控共轨”的特点要求学生了解电控柴油喷射系统的优点要求学生理解电控柴油喷射系统的组成1电控柴油喷射系统发展（1）第一代柴油机电控燃油喷射系统20世纪80年代开始，也称为常规压力电控喷油系统“位置控制” 保留了传统柴油机供油系统的基本组成和结构(如直列式柱塞泵、转子分配泵、P-T系统)，取消了机械控制部件(如调速器等)增加了控制系统(传感器、电控单元、电子调速器、电/液控制执行元件)控制精度和响应速度提高,不能控制喷油压力“时间控制”保留了传统燃油供给系统的基本组成和结构增加了控制系统(传感器

38、电控单元、高速电磁阀、电/液控制执行元件)由电磁阀的通、断电时刻和时间控制喷油泵的供油正时和供油量，不能单独控制喷油压力（2）第二代柴油机电控燃油喷射系统基本上改变了传统燃油供给系统的组成和结构主要以电控共轨式喷油系统为特征(各缸喷油器)“时间-压力控制”或“压力控制”直接控制喷油量、喷油正时、喷油速率和喷油规律、喷油压力等也称为高压电控喷油系统2电控柴油喷射系统优点 改善低温起动性降低NOX和烟度的排放提高发动机运转稳定性提高发动机的动力性和经济性控制涡轮增压适应性广：柴油机电控燃油喷射系统可以与变速器控制、怠速控制等各种控制组合实现集中控制3电控柴油喷射系统组成重点讲解：（仅汽检和汽贸专

39、业）二、柴油机喷油量控制启发分析：1位置控制方式（1）直列柱塞泵的供油量控制1）位置控制系统要求学生理解掌握占空比电磁阀式电子调速器的控制过程图7-27：占空比电磁阀式电子调速器2）位置控制装置占空比电磁阀式电子调速器（图7-27）电磁力与占空比(平均电流)成正比电磁力与回位弹簧力平衡，齿条固定齿条位置传感器对供油量闭环控制直流电动机式电子调速器（略）对比分析：要求学生理解掌握转子式电子调速器的控制过程图7-28：转子式电子调速器（2）转子分配泵的供油量控制转子式电子调速器（图7-28）由定子、线圈、转子轴、滑套位置传感器等组成，偏心钢球伸入油量控制滑套定子不对称，会对转子轴产生电磁力矩当电磁

40、力矩与转子回位弹簧力矩平衡时，转子轴就会使油量控制滑套固定在某一位置ECU通过占空比控制转子轴角度(供油量)ECU通过控制线圈电流方向来控制转子轴的转动方向滑套位置传感器对供油量进行闭环控制占空比电磁阀式电子调速器（略）启发分析：2时间控制方式（1）转子分配泵的供油量控制时间控制系统要求学生理解掌握转子分配泵供油量的时间控制工作过程图7-29：时间控制工作过程时间控制工作过程（图7-29）高速（回油控制）电磁阀：安装在柱塞高压油腔的回油通道中，为常闭式柱塞泵油行程开始到高速电磁阀开启的时间长短决定喷油泵的供油量柱塞泵油行程开始时刻由供油正时确定，喷油始点传感器用于喷油正时闭环控制电磁阀关闭时间

41、传感器用于供油量闭环控制驱动器功用：将控制器输出的控制信号放大为使电磁阀工作的电流后期一般将控制器、驱动器和ECU组合为一体泵角传感器：电磁感应式或霍尔式，检测喷油泵驱动轴的位置和转角，精确控制高速电磁阀开启和关闭的时刻对比分析：要求学生理解掌握转子分配泵供油量的时间控制工作过程图7-30：泵喷嘴的供油量控制（2）泵喷嘴的供油量控制（图7-30）电磁阀断电：凸轮驱动喷油器内的柱塞泵油，但不能喷油电磁阀通电：关闭回油道，凸轮驱动喷油器内的柱塞泵油，建立高压喷油电磁阀通电时刻：决定喷油正时电磁阀通电时间：决定喷油量启发分析：要求学生理解掌握电控共轨系统（时间-压力控制）的组成图7-31：电控共轨系

42、统（时间-压力控制）3时间-压力控制方式（1）时间-压力控制系统（电控共轨系统）（图7-31）要求学生理解掌握时间-压力控制过程（包括喷油量和喷油正时的控制）图7-32：电/液控制式喷油器（2）时间-压力控制过程电/液控制式喷油器（图7-32）：三通电磁阀控制喷油器控制室进回油通道电磁阀断电时：进油开启，回油关闭；高压油进入控制室但喷油器不喷油电磁阀通电时：进油关闭，回油开启；控制室油压迅速下降，喷油器喷油；直到电磁阀再次断电使高压油进入控制室，喷油结束压力控制：燃油压力传感器提供油压信息，ECU控制供油压力调节阀使喷油压力稳定，时间控制：电磁阀通电开始时刻决定喷油正时，电磁阀通电时间决定喷油

43、量高压输油泵提供高约120MPa油压类比分析：要求学生理解掌握电控共轨系统（压力控制）的组成图7-33：电控共轨系统（压力控制）4压力控制方式（1）压力控制系统（后期电控共轨系统）（图7-33）要求学生理解掌握压力控制过程（包括喷油量和喷油正时的控制）图7-34：蓄压式电/液控制式喷油器（2）压力控制过程蓄压式电/液控制式喷油器（图7-34）：三通电磁阀控制活塞上方进、回油通道电磁阀通电时：进油开启，回油关闭；低压油进入增压活塞上方和增压柱塞下方，增压使蓄压室中油压提高达100160MPa。但喷油器不喷油电磁阀断电时：进油关闭，回油开启；针阀上部油压下降，喷油器开始喷油(正时)，喷油时间决定于喷油(增压)压力，即取决于共轨油压ECU通过油压调节器控制共轨油压(压力调节)中压输油泵提供高约210MPa油压重点讲解：（仅汽检和汽贸专业）二、 柴油机喷油正时控制主要介绍第一代柴油机电控燃油喷射系统喷油正时控制第二代柴油机电控燃油喷射系统喷油正时由“时间-压力控制”和“压力控制”（前述）启发分析：要求学生理解直列柱塞泵供油正时电控系统组成图7-35：直列柱塞泵供油正时电控系统组成要求学生理解直列柱塞泵供油正时电控系统工作过程1直列柱塞泵