第六章 柴油机供给系
本章主要内容,
1、柴油机供给系的组成和燃料
2、燃烧室和喷油器
3、喷油泵及调速器
第一节 柴油机供给系的组成及燃料
一、组成
1,空气的供给,空滤器、进气管道、消声器（小轿车）
等。
2,燃油的供给,
1）柱塞式喷油泵柴油机燃油供给系的组成（ 5-3）
2）分配式喷油泵柴油机燃油供给系的组成（ 5-4）
3,废气的排出,排气道、排气管、消声器等。
二、燃料－柴油
1,主要成分,C,87％； H,12.6％； O,0.4％
2,主要性能指标
1） 发火性,衡量燃油的自燃能力，又叫自燃性。用
“十六烷值” 大小来表示。
一般车用柴油机的十六烷值常为 40～ 50左右。
2） 蒸发性,蒸发性的好坏通过燃油的蒸馏温度高低来
衡量。
3） 粘度,衡量柴油的流动性能。不能太高也不能太低。
粘度大,润滑条件好，零件之间磨损小，但流动
阻力大、雾化效果差。
粘度小,磨损、润滑性变差，但流动蒸发性好。
4） 凝点,指柴油冷却到开始失去流动性时的温度。
我国柴油牌号是用凝点来规定的。如：柴油凝点为 0
℃,则此柴油牌号为 0＃ 。
3,选用柴油的依据
使用地区的环境温度。在选择时，所选柴油牌号应比
最低环境温度 低约 5℃ 。
车用柴油机所用柴油应选用 十六烷值较高、蒸发性较
好、粘度和凝点合适、不含水分和机械杂质的柴油。
第二节 燃烧室和喷油器
一、基本术语
1、过量空气系数 φa
一般柴油机的 φa>1，这样才能保证柴油更好的燃
烧。通常,
低速机 n<1000r/min,φa＝ 1.8～ 2.0
高速机 n>1000r/min,φa＝ 1.1～ 1.5（车用）
增压机 φa＝ 1.7～ 2.2
2、供油提前角 θ
喷油泵开始向喷油器供油时，曲轴的曲拐位置与
活塞到达压缩上止点时曲轴曲拐位置之间的夹角。
3、喷油提前角 θfj
喷油器开始向燃烧室喷油时，曲轴的曲拐位置与活
塞到达压缩上止点时曲轴曲拐位置之间的夹角。
4、节流
流体流经一突变截面的现象，会产生能量损失。
二、燃烧室
作用,合理组织气体运动，促进气与油更好地混合，
以保证燃烧过程更加完善。
1、直喷式燃烧室（ 5-1）
燃烧室位于活塞顶与缸盖的底平面之间。
燃烧室结构紧凑，散热面积小，动力性、经济性好，
热效率高，冷启动性能好；但是由于油与气的混合要求
速度快，所以对喷油系统产生的喷油压力要求高，工作
比较粗暴，排放较差。
2、分开式燃烧室（ 5-2）
由 主、副燃烧室 构成,
主燃烧室,位于活塞顶与缸盖的底平面之间。
副燃烧室,在缸盖中加工而成。有通道与主燃
烧室相通。喷油器设置在副燃烧室。
由于在压缩过程能形成较强的压缩涡流，有利于油
气的混合，所以燃烧室对喷油系统的喷压要求较低；发
动机工作柔和，燃烧噪音小，排放较好；但是启动性较
差，有节流损失存在。
三、喷油器
安装在气缸盖上，头部伸在燃烧室内。
1、作用
将来自喷油泵的高压柴油喷射雾化，并分布在燃烧
室中。
2、要求
要有一定的喷射压力，一定的射程，有合适的喷柱
锥角，停油干脆，不产生滴油、漏油现象。
3、车用喷油器类型
1）孔式喷油器（ 5-5）
孔径,0.2～ 0.8mm 喷油压力,17～ 22MPa
喷射压力较高，燃油的雾化质量很好，主要用于对喷
油压力要求较高的燃烧室，如直喷式燃烧室。
2）轴针式喷油器（ 5-11）
孔径,1～ 3mm 喷油压力,12～ 14MPa
主要用于对喷油压力要求较低的燃烧室，如分隔式燃
烧室；由于孔径较大，并且喷油器工作时轴针在孔内作
上下移动，有利于清除喷孔内形成的积碳和其它杂质等。
注意,
1、对于多缸柴油机，为使各缸喷油器工作一
致，各缸应采用长度相同的高压油管。
2、在拆掉喷油器后，为防止污物进入喷油器，
应在油管接头处和针阀体端部用防污套罩上。
3、喷油器用两个固定螺钉固定在气缸盖上的
喷油器孔座内，用铜制的锥体密封，以防止漏气。
第三节 喷油泵（高压油泵）
一、高压油泵的作用和要求
（一）作用,
根据柴油机负荷的大小，定时、定量地将高压柴油
依照发动机工作顺序输送给喷油器，再由喷油器喷入燃
烧室。
（二）要求,
1、多缸柴油机喷油泵供油顺序应符合该机的发火顺序。
2、各缸供油量要均匀，误差＜ 3％～ 4％。
3、各缸供油提前角要一致，误差＜ 3％～ 4％。
4、喷油泵应供油敏捷、停油干脆。
二、高压油泵结构及工作原理
柱塞式喷油泵,性能良好，使用可靠，多用。
国产系列,0＃, Ⅰ ＃, Ⅱ ＃,
Ⅲ ＃, A型,B型等。
转子分配式喷油泵,体积小、质量轻等。分为,
径向压缩式,PDA型分配泵
轴向压缩式,VE型分配泵
喷油泵－喷油器（ P-T泵）,喷油泵和喷油器合
为一体，消除了高压油管带来的不
良影响，中、大型功率机用，有专
门的 PT燃油系统。
（一）柱塞式喷油泵（ A型泵为例） （ 5-13）
泵油机构（分泵）,将低压油转换为高压油,
保证供油敏捷、停油干脆不
后滴。
油量调节机构,根据负荷的大小改变供给气
缸的泵油量。
动力传动机构,完成整个高压油泵的动力需
要过程，保证定时供油。
泵体,整体式
上、下泵体式
1、结构
1）泵油机构（分泵）
组成,
柱塞偶件 （ 柱塞套、柱塞）,为了保证柴油高压
的形成，柱塞与柱塞套的配合间隙为 0.0015～
0.0025mm，加工精度高，成本高。两者易磨损。
出油阀偶件 （ 出油阀、出油阀座）,保证供油敏
捷，停油干脆；出油阀和出油阀座的配合间隙稍大于
柱塞偶件的配合间隙。
还有 柱塞弹簧, 上下柱塞弹簧座, 出油阀弹簧, 出油
阀紧座 等。
2）供油量调节机构,根据柴油机负荷的变化，通过转
动柱塞来改变循环供油量。
组成, 供油拉杆等（ 5-16 ）
3）驱动机构,油泵工作的动力传动机构。
组成,挺柱体 部件 （ 5-17）、油泵凸轮轴及正时齿
轮等。
4）泵体,高压泵各零部件的安装机体。（ 5-18）
2、工作原理（ 5-19）
1）运动过程
柱塞在柱塞套内上下移动；出油阀在出油阀座
内上下移动； 挺柱体部件 上下移动； 油泵凸轮轴及正
时齿轮转动。
2）泵油过程
分 吸油, 压油, 泄油 过程进行。
柱塞在柱塞套内上下移动两个行程。
油泵凸轮轴及正时齿轮转动一圈。
有效压油行程 hg,柱塞上行从开始压油
（指柱塞完全遮住回油孔时）到柱塞斜油槽开
始接通回油孔前这段柱塞行程。
改变 hg的大小，可以改变发动机的 循环供油量。
3）供油量的调节（ 5-20）
拨叉拉杆式,0＃, Ⅰ ＃, Ⅱ ＃, Ⅲ ＃ 泵用 。
齿圈齿条式,A型,B型泵用。
钢球式,P型泵用。
4）供油提前角的调节
（ 1）整体调整供油提前角 （发动机的各缸供油提前角
作相同数量的调整）
Ⅰ,偏转泵体
Ⅱ,供油提前角自动调节器（ 图 5-23）
（ 2）单缸分别调整
Ⅰ,调整滚轮体总成上的垫片厚度。
Ⅱ,通过转动调整螺钉来实现。（ 图 5-17）
（二）分配式喷油泵（ VE泵为例）
特点,
结构上,体积小，重量轻，结构紧凑，为封闭式，平
时无需保护，元件均浸在柴油中工作，要求柴油干净。
性能、工作原理上,一组泵油元件产生高压，以旋转
分配的形式向各缸喷油器供油。
1、结构（ 5-24 ）
1）驱动部分（ 5-25）
2）高压泵（ 5-26）
3）调速器
4）供油提前角自动调节器（ 图 5-29）
2、工作原理（ 5-27）
1）进油过程
2）泵油过程
3）停油过程
4）压力平衡过程 （使各缸分配油道内的压力均衡
一致，保证各缸供油的均匀性）
转子运动,
往复运动,完成 压油, 泄压, 油压平衡 过程。
旋转运动,以 进油 为主,配油 过程。
三、调速器
（一）定义
在柴油机喷油泵中安装的，在柴油机要求的转速
范围内能随着柴油机外界负荷的变化而自动调节供油
量，以保持柴油机转速基本稳定运转的装置。
（二）柴油机安装调速器的原因
1、由喷油泵的速度特性决定
若负荷发生变化时，将引起超速运转和可能熄火
负荷,转速 n,△ g,转速 n,,飞车”。
负荷,转速 n,△ g,转速 n,,熄火”。
2、减轻驾驶员的工作负担。
（三）类型
1、按照结构分
机械离心式,车用（柴油机）最多。
气动式,有车用，但不多。
电子式,
液力式,
2、按照调速范围分
单速式,具有最高转速限制器，小型车用。
双速式（两极式）,保证怠速稳定
限制最高转速
全速式,保证怠速稳定
限制最高转速
中间任意转速均起稳定调节作用
大型船舶使用。
中、小型汽车
柴油机用
工程机械
拖拉机多用
（四）典型调速器举例
1、两速式调速器
1）结构组成
驱动部分,喷油泵凸轮轴
感应元件,钢球或飞块
传动部分,角形杠杆、滑套、偏心轴、浮动杆
调速弹簧,怠速弹簧、限速弹簧（高速弹簧）
操纵部分,手柄、高速（怠速）限制螺钉等
2）工作过程
（ 1）启动加浓,手柄置于最大供油位置。
（ 2）怠速稳定,手柄置于怠速位置。转速的
控制依靠调速器调节。
（ 3）正常工作的供油调节,调速器不起作用，增减油
量依靠驾驶员操纵油门。
（ 4）限值最高转速,依靠高速限值螺钉位置限制最大
供油位置。
2、全程式调速器
1） VE泵调速器（ 图 5-35）
（ 1）结构,
（ 2）调速过程,
Ⅰ,启动
Ⅱ,怠速
Ⅲ,中速和最高转速
Ⅳ,最大供油量的调节
2） Ⅱ ＃ 泵调速器
（ 1）结构组成
驱动部分,
感应元件,
传动部分,
调速弹簧,
操纵部分,
（ 2）工作过程
Ⅰ,启动
Ⅱ,怠速
Ⅲ,中间转速
Ⅳ,最高转速
本章主要内容,
1、柴油机供给系的组成和燃料
2、燃烧室和喷油器
3、喷油泵及调速器
第一节 柴油机供给系的组成及燃料
一、组成
1,空气的供给,空滤器、进气管道、消声器（小轿车）
等。
2,燃油的供给,
1）柱塞式喷油泵柴油机燃油供给系的组成（ 5-3）
2）分配式喷油泵柴油机燃油供给系的组成（ 5-4）
3,废气的排出,排气道、排气管、消声器等。
二、燃料－柴油
1,主要成分,C,87％； H,12.6％； O,0.4％
2,主要性能指标
1） 发火性,衡量燃油的自燃能力，又叫自燃性。用
“十六烷值” 大小来表示。
一般车用柴油机的十六烷值常为 40～ 50左右。
2） 蒸发性,蒸发性的好坏通过燃油的蒸馏温度高低来
衡量。
3） 粘度,衡量柴油的流动性能。不能太高也不能太低。
粘度大,润滑条件好，零件之间磨损小，但流动
阻力大、雾化效果差。
粘度小,磨损、润滑性变差，但流动蒸发性好。
4） 凝点,指柴油冷却到开始失去流动性时的温度。
我国柴油牌号是用凝点来规定的。如：柴油凝点为 0
℃,则此柴油牌号为 0＃ 。
3,选用柴油的依据
使用地区的环境温度。在选择时，所选柴油牌号应比
最低环境温度 低约 5℃ 。
车用柴油机所用柴油应选用 十六烷值较高、蒸发性较
好、粘度和凝点合适、不含水分和机械杂质的柴油。
第二节 燃烧室和喷油器
一、基本术语
1、过量空气系数 φa
一般柴油机的 φa>1，这样才能保证柴油更好的燃
烧。通常,
低速机 n<1000r/min,φa＝ 1.8～ 2.0
高速机 n>1000r/min,φa＝ 1.1～ 1.5（车用）
增压机 φa＝ 1.7～ 2.2
2、供油提前角 θ
喷油泵开始向喷油器供油时，曲轴的曲拐位置与
活塞到达压缩上止点时曲轴曲拐位置之间的夹角。
3、喷油提前角 θfj
喷油器开始向燃烧室喷油时，曲轴的曲拐位置与活
塞到达压缩上止点时曲轴曲拐位置之间的夹角。
4、节流
流体流经一突变截面的现象，会产生能量损失。
二、燃烧室
作用,合理组织气体运动，促进气与油更好地混合，
以保证燃烧过程更加完善。
1、直喷式燃烧室（ 5-1）
燃烧室位于活塞顶与缸盖的底平面之间。
燃烧室结构紧凑，散热面积小，动力性、经济性好，
热效率高，冷启动性能好；但是由于油与气的混合要求
速度快，所以对喷油系统产生的喷油压力要求高，工作
比较粗暴，排放较差。
2、分开式燃烧室（ 5-2）
由 主、副燃烧室 构成,
主燃烧室,位于活塞顶与缸盖的底平面之间。
副燃烧室,在缸盖中加工而成。有通道与主燃
烧室相通。喷油器设置在副燃烧室。
由于在压缩过程能形成较强的压缩涡流，有利于油
气的混合，所以燃烧室对喷油系统的喷压要求较低；发
动机工作柔和，燃烧噪音小，排放较好；但是启动性较
差，有节流损失存在。
三、喷油器
安装在气缸盖上，头部伸在燃烧室内。
1、作用
将来自喷油泵的高压柴油喷射雾化，并分布在燃烧
室中。
2、要求
要有一定的喷射压力，一定的射程，有合适的喷柱
锥角，停油干脆，不产生滴油、漏油现象。
3、车用喷油器类型
1）孔式喷油器（ 5-5）
孔径,0.2～ 0.8mm 喷油压力,17～ 22MPa
喷射压力较高，燃油的雾化质量很好，主要用于对喷
油压力要求较高的燃烧室，如直喷式燃烧室。
2）轴针式喷油器（ 5-11）
孔径,1～ 3mm 喷油压力,12～ 14MPa
主要用于对喷油压力要求较低的燃烧室，如分隔式燃
烧室；由于孔径较大，并且喷油器工作时轴针在孔内作
上下移动，有利于清除喷孔内形成的积碳和其它杂质等。
注意,
1、对于多缸柴油机，为使各缸喷油器工作一
致，各缸应采用长度相同的高压油管。
2、在拆掉喷油器后，为防止污物进入喷油器，
应在油管接头处和针阀体端部用防污套罩上。
3、喷油器用两个固定螺钉固定在气缸盖上的
喷油器孔座内，用铜制的锥体密封，以防止漏气。
第三节 喷油泵（高压油泵）
一、高压油泵的作用和要求
（一）作用,
根据柴油机负荷的大小，定时、定量地将高压柴油
依照发动机工作顺序输送给喷油器，再由喷油器喷入燃
烧室。
（二）要求,
1、多缸柴油机喷油泵供油顺序应符合该机的发火顺序。
2、各缸供油量要均匀，误差＜ 3％～ 4％。
3、各缸供油提前角要一致，误差＜ 3％～ 4％。
4、喷油泵应供油敏捷、停油干脆。
二、高压油泵结构及工作原理
柱塞式喷油泵,性能良好，使用可靠，多用。
国产系列,0＃, Ⅰ ＃, Ⅱ ＃,
Ⅲ ＃, A型,B型等。
转子分配式喷油泵,体积小、质量轻等。分为,
径向压缩式,PDA型分配泵
轴向压缩式,VE型分配泵
喷油泵－喷油器（ P-T泵）,喷油泵和喷油器合
为一体，消除了高压油管带来的不
良影响，中、大型功率机用，有专
门的 PT燃油系统。
（一）柱塞式喷油泵（ A型泵为例） （ 5-13）
泵油机构（分泵）,将低压油转换为高压油,
保证供油敏捷、停油干脆不
后滴。
油量调节机构,根据负荷的大小改变供给气
缸的泵油量。
动力传动机构,完成整个高压油泵的动力需
要过程，保证定时供油。
泵体,整体式
上、下泵体式
1、结构
1）泵油机构（分泵）
组成,
柱塞偶件 （ 柱塞套、柱塞）,为了保证柴油高压
的形成，柱塞与柱塞套的配合间隙为 0.0015～
0.0025mm，加工精度高，成本高。两者易磨损。
出油阀偶件 （ 出油阀、出油阀座）,保证供油敏
捷，停油干脆；出油阀和出油阀座的配合间隙稍大于
柱塞偶件的配合间隙。
还有 柱塞弹簧, 上下柱塞弹簧座, 出油阀弹簧, 出油
阀紧座 等。
2）供油量调节机构,根据柴油机负荷的变化，通过转
动柱塞来改变循环供油量。
组成, 供油拉杆等（ 5-16 ）
3）驱动机构,油泵工作的动力传动机构。
组成,挺柱体 部件 （ 5-17）、油泵凸轮轴及正时齿
轮等。
4）泵体,高压泵各零部件的安装机体。（ 5-18）
2、工作原理（ 5-19）
1）运动过程
柱塞在柱塞套内上下移动；出油阀在出油阀座
内上下移动； 挺柱体部件 上下移动； 油泵凸轮轴及正
时齿轮转动。
2）泵油过程
分 吸油, 压油, 泄油 过程进行。
柱塞在柱塞套内上下移动两个行程。
油泵凸轮轴及正时齿轮转动一圈。
有效压油行程 hg,柱塞上行从开始压油
（指柱塞完全遮住回油孔时）到柱塞斜油槽开
始接通回油孔前这段柱塞行程。
改变 hg的大小，可以改变发动机的 循环供油量。
3）供油量的调节（ 5-20）
拨叉拉杆式,0＃, Ⅰ ＃, Ⅱ ＃, Ⅲ ＃ 泵用 。
齿圈齿条式,A型,B型泵用。
钢球式,P型泵用。
4）供油提前角的调节
（ 1）整体调整供油提前角 （发动机的各缸供油提前角
作相同数量的调整）
Ⅰ,偏转泵体
Ⅱ,供油提前角自动调节器（ 图 5-23）
（ 2）单缸分别调整
Ⅰ,调整滚轮体总成上的垫片厚度。
Ⅱ,通过转动调整螺钉来实现。（ 图 5-17）
（二）分配式喷油泵（ VE泵为例）
特点,
结构上,体积小，重量轻，结构紧凑，为封闭式，平
时无需保护，元件均浸在柴油中工作，要求柴油干净。
性能、工作原理上,一组泵油元件产生高压，以旋转
分配的形式向各缸喷油器供油。
1、结构（ 5-24 ）
1）驱动部分（ 5-25）
2）高压泵（ 5-26）
3）调速器
4）供油提前角自动调节器（ 图 5-29）
2、工作原理（ 5-27）
1）进油过程
2）泵油过程
3）停油过程
4）压力平衡过程 （使各缸分配油道内的压力均衡
一致，保证各缸供油的均匀性）
转子运动,
往复运动,完成 压油, 泄压, 油压平衡 过程。
旋转运动,以 进油 为主,配油 过程。
三、调速器
（一）定义
在柴油机喷油泵中安装的，在柴油机要求的转速
范围内能随着柴油机外界负荷的变化而自动调节供油
量，以保持柴油机转速基本稳定运转的装置。
（二）柴油机安装调速器的原因
1、由喷油泵的速度特性决定
若负荷发生变化时，将引起超速运转和可能熄火
负荷,转速 n,△ g,转速 n,,飞车”。
负荷,转速 n,△ g,转速 n,,熄火”。
2、减轻驾驶员的工作负担。
（三）类型
1、按照结构分
机械离心式,车用（柴油机）最多。
气动式,有车用，但不多。
电子式,
液力式,
2、按照调速范围分
单速式,具有最高转速限制器，小型车用。
双速式（两极式）,保证怠速稳定
限制最高转速
全速式,保证怠速稳定
限制最高转速
中间任意转速均起稳定调节作用
大型船舶使用。
中、小型汽车
柴油机用
工程机械
拖拉机多用
（四）典型调速器举例
1、两速式调速器
1）结构组成
驱动部分,喷油泵凸轮轴
感应元件,钢球或飞块
传动部分,角形杠杆、滑套、偏心轴、浮动杆
调速弹簧,怠速弹簧、限速弹簧（高速弹簧）
操纵部分,手柄、高速（怠速）限制螺钉等
2）工作过程
（ 1）启动加浓,手柄置于最大供油位置。
（ 2）怠速稳定,手柄置于怠速位置。转速的
控制依靠调速器调节。
（ 3）正常工作的供油调节,调速器不起作用，增减油
量依靠驾驶员操纵油门。
（ 4）限值最高转速,依靠高速限值螺钉位置限制最大
供油位置。
2、全程式调速器
1） VE泵调速器（ 图 5-35）
（ 1）结构,
（ 2）调速过程,
Ⅰ,启动
Ⅱ,怠速
Ⅲ,中速和最高转速
Ⅳ,最大供油量的调节
2） Ⅱ ＃ 泵调速器
（ 1）结构组成
驱动部分,
感应元件,
传动部分,
调速弹簧,
操纵部分,
（ 2）工作过程
Ⅰ,启动
Ⅱ,怠速
Ⅲ,中间转速
Ⅳ,最高转速
