1.柴油供给系统基本知识；
2.柴油机可燃混合气的形成及燃烧过程；
3.柴油机燃料供给系统的组成；
4.电子控制柴油机喷射系统的基本类型和工作原理。
1.能够解答客户关于柴油机燃料供给系统方面的咨询；
2.能够识别柴油机供给系统的种类和基本组成；
3.树立以客户为中心的理念，增强服务意识；
4.具有与客户沟通交流的能力；
5.具备信息搜集和处理的能力。
柴油发动机广泛应用于商用车和工程车辆上，目前柴油发动机普遍采用电控燃油喷射系统，你能向客户解答关于电控柴油喷射系统的一般性咨询吗？通过下面的学习，相信你能做到。
请你针对某一型号柴油车辆的参数配置表，向客户解释柴油发动机喷射系统的类型和相关参数的含义；能够结合使用环境向客户推荐柴油牌号；针对某一具体车辆发动机的实物或图片，向客户说明该发动机喷射系统的结构及特点。
一、柴油供给系统基本知识
柴油是在533～的温度范围内由石油中提炼出来的碳氢化合物，其中各成分质量分数分别是碳87%、氢12.6%、氧0.4%。
柴油的使用性能指标主要是发火性、蒸发性、黏度和凝点。
1.发火性
发火性是指柴油的自燃能力。柴油机工作时，柴油被喷入燃烧室后，并非立即着火燃烧，而要经过一段时间的物理和化学准备，这个准备时间称为备燃期。柴油的发火性用十六烷值表示，十六烷值越高，发火性越好。但十六烷值过高的柴油喷入燃烧室后，还来不及与空气充分混合就着火，使柴油在高温下裂解分离出大量的游离碳，造成油耗、烟度上升。因此，一般汽车用柴油的十六烷值应在40～50范围内。
2.蒸发性
蒸发性是指柴油汽化的特性，是通过蒸馏试验来确定的，需要测量馏程为50%、90%及95%的馏出温度。同一相对蒸发量的馏出温度越低，越有利于可燃混合气的形成与燃烧，越有利于起动，但同时也会使柴油机工作粗暴；反之，若燃料中重馏分含量过多，则会造成雾化不良，汽化缓慢，使燃烧不完全而产生严重的积碳现象。
3.黏度
黏度决定柴油的流动性。黏度过大的柴油，流动阻力也过大，难以沉淀、滤清，影响喷雾质量；反之，黏度过小的柴油，将增加精密偶件工作表面间的柴油漏失量，并加剧这些表面的磨损。因此应选用黏度合适的柴油。
4.凝点
凝点是表示柴油冷却到开始失去流动性的温度，柴油牌号依据柴油的凝点来划分。
汽车用柴油机属于高转速工作的，采用轻柴油（轻柴油多用于转速1/min以上的高速柴油机）。根据凝点，轻柴油的牌号分为5号、0号、-10号、-20号、-35号、-50号。如0号和-35号轻柴油的凝点分别为0℃和-35℃。
选择柴油牌号时，应比柴油机最低工作温度低3～5℃以上。如果牌号（凝点）选择过高，将会造成油路堵塞。柴油牌号选择推荐如下：
5号轻柴油适用于风险率为10%的最低气温在8℃以上的地区使用；
0号轻柴油适用于风险率为10%的最低气温在4℃以上的地区使用；
-10号轻柴油适用于风险率为10%的最低气温在-5℃以上的地区使用；
-35号轻柴油适用于风险率为10%的最低气温在-29℃以上的地区使用；
-50号轻柴油适用于风险率为10%的最低气温在-44℃以上的地区使用。
为降低柴油的凝点，改善其低温流动性，使用时可在其中添加降凝剂。
二、可燃混合气的形成与燃烧
与汽油机相比，柴油机可燃混合气的形成与燃烧条件要差得多。在柴油机工作中，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刻，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，形成的可燃混合气很不均匀，在燃烧室的不同区域及不同时期，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划分为四个阶段，如图5-1所示。
图5-1 气缸压力与曲轴转角的关系
Ⅰ—备燃期；Ⅱ—速燃期；Ⅲ—缓燃期；Ⅳ—后燃期。
（一）备燃期Ⅰ(www.xing528.com)
备燃期是指喷油器喷油始点A到燃烧始点B之间的曲轴转角。这一期间进行着燃烧前的物理和化学准备过程。
（二）速燃期Ⅱ
速燃期是指从燃烧始点B到气缸内压力达最高的C点之间的曲轴转角。火焰自火源迅速向四周推进，上一时期积存的柴油及在此期间陆续喷入的柴油，在已燃气体的高温作用下，迅速蒸发、混合和燃烧，使气缸内压力和温度急剧上升，最高压力可达6～Pa，一般出现在上止点后6°～15°曲轴转角处。这一时期的放热量为每循环放热量的30%左右。
（三）缓燃期Ⅲ
缓燃期是指从最高压力点C到最高温度点D之间的曲轴转角。在此期间，燃烧以很快的速度继续进行，后期由于氧气缺少，废气增加，燃烧速度越来越慢。此期间的压力逐渐下降，但燃气温度还在继续升高，最高温度可达1 973～2，一般出现在上止点后20°～35°曲轴转角处。喷油是在D点以前结束的，缓燃期内的放热量为每循环放热量的70%左右。
（四）后燃期Ⅳ
后燃期是指从最高温度点D到柴油已基本上完全燃烧的E点之间的曲轴转角。燃烧是在逐渐恶化的条件下缓慢进行，直到停止。在此期间，压力和温度均下降。为防止柴油机过热，应尽量缩短后燃期。加强燃烧室内气体的运动，改善混合气的形成条件，是缩短后燃期的有效措施。
综上所述，柴油机的工作特点是工作粗暴、排气冒烟、噪声大。从喷油开始到燃烧结束，仅占50°～60°的曲轴转角，可燃混合气形成的时间极短、空间极小。因此，在这段时间里，提高燃料的雾化程度、加强气流的运动强度、改善燃烧后期的燃烧条件，是提高柴油机动力性和经济性的有效途径。
三、传统柴油机燃料供给系的组成
柴油机燃料供给系一般由油箱、柴油滤清器、输油泵、喷油泵、调速器、喷油器及油管等部件组成。其中喷油泵是柴油机燃料供给系中的关键部件。
图5-2所示是装有柱塞式喷油泵的柴油机燃料供给系统示意。发动机工作时，输油泵经吸油管将柴油自柴油箱内吸出，经柴油滤清器过滤后，并将柴油压力提高到0.15～0.Pa左右送至喷油泵，喷油泵将柴油压力进一步提高至Pa以上，通过高压油管泵入喷油器，喷油器再将柴油以雾状喷入燃烧室并与空气混合后自行着火燃烧。输油泵供给的多余柴油及喷油器顶部回油孔流出的少量柴油，都经回油管流回柴油箱。
图5-2 装有柱塞式喷油泵的柴油机燃料供给系统示意
喷油泵又称为高压油泵。它是柴油机燃料供给系中最重要的一个总成。它的功用是根据发动机的不同工况，定时、定量地向喷油器输送高压柴油。调速器的作用是根据柴油机负荷的变化，自动地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，达到稳定怠速、限制超速或在工作转速范围内的任一选定转速下稳定工作的目的。
四、电子控制柴油喷射系统的基本类型和优点
电子控制柴油喷射系统根据产生高压燃油的机构不同，可分为电子控制直列泵喷射系统、电子控制分配泵喷射系统、电子控制泵喷嘴喷射系统和电子控制共轨喷射系统，其中电子控制共轨喷射系统比较常用。
与传统柴油机相比，电子控制柴油机具有以下优点：
1.改进了发动机的调速控制
由电子控制调速器取代了机械调速器，使转速控制更加精确，电子控制可以通过程序对行驶过程中的正常转速降进行设定，在取力装置（PTO）工作和汽车驻车时，甚至可以实现零转速降。
2.改善了发动机燃油经济性
选定发动机工况后，ECU将按程序对发动机的运转工况进行监测，特别是对喷油过程有重要影响的定时、温度、负荷、转速和增压压力等。
3.改善了发动机的冷起动性
有些电子控制系统采用冷却液温度传感器，而有些电子控制系统则采用机油温度传感器，以确定发动机是否处于低温状态，ECU将根据传感器输入的信号对喷油定时和喷油量进行优化控制，可以减少起动时的白烟；另外，ECU将发动机冷态下的怠速转速提高到800～/min，按照程序规定，在发动机冷却液温度或机油温度达到最低工作温度以前，ECU将忽略油门的任何输入。
4.降低了发动机排气的烟度
ECU能够根据油门的开度、机油温度和涡轮增压压力精确地控制喷油定时和喷油量，使发动机在稳态及瞬态工况下的烟度能够达到排放法规的要求。
5.减少发动机的排气污染物，满足排放法规要求
6.具有发动机自动保护功能
当专用传感器向电子控制单元（ECU）指示系统超过正常安全参数运转时，ECU将向驾驶员发出报警信号，并减小发动机的功率，甚至使发动机停止运转。
7.具有发动机故障诊断功能
ECU对发动机或汽车的所有传感器、喷油器、连接器和线路进行连续监测，在传感器及电路发生故障时，ECU将储存诊断故障码（DTC）或故障码。
8.减小了发动机的维护工作量
由于燃油喷射得到了严格的控制，从而改善了发动机燃烧，另外，由于取消了机械调速器拉杆或齿条，从而减少了调整和维修项目。
随堂测试
1.柴油的使用性能指标主要是________、________、________和________。
2.轻柴油的牌号根据________分为5号、0号、-10号、-20号、-35号、-50号。如0号和-35号轻柴油的________分别为0℃和-35℃。
3.柴油机工作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划分为四个阶段，即________、________、________和________。
4.传统柴油机燃料供给系一般由柴油箱、柴油粗滤器、________、柴油细滤器、________、________、喷油器及油管等部件组成。
5.调速器的作用是根据柴油机负荷的变化，自动地调节________的供油量，以保证柴油机在各种工况下稳定运转，达到稳定怠速、限制超速或在工作转速范围内的任一选定转速下稳定工作的目的。
6.电子控制柴油喷射系统根据其产生高压燃油的机构不同，可分为电子控制________喷射系统、电子控制________喷射系统、电子控制________喷射系统和电子控制________喷射系统。
任务实施
任务工单
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