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柴油机 喷射与雾化.ppt

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柴油机 喷射与雾化.ppt
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I tell you, you will forget; I show you, you will remember; I get you involve, you will understand.,管理级§3-2 燃油的喷射和雾化,一、燃油喷射系统概述 对喷射系统的要求: (1)供油系统能在规定的起始和终止时间内,向燃烧室喷入一定量的燃油。(timing) (2)供油系统的供油量可以调节,以满足柴油机负荷变化的需要。 (3)喷油系统必须使喷入气缸的燃油达到燃烧所要求的雾化程度,并保证油束与燃烧室的形状良好地配合。 (4)喷射过程要符合一定的喷油规律,以适应燃烧过程的需要。,燃油喷射系统的组成 左图是机械控制蓄压式喷射系统示意图1-滑阀式分配器;2-轴承;3-中心滑阀;4-喷嘴;5-套筒;6-蓄压器;7-操纵杆 右图为电子控制蓄压式喷射系统1-电磁喷油器;2-计算器;3-传感器;4-高压油管;5-柴油机;6-压力调节器;7-蓄压器;8-高压油泵;9-滤清器,由柱塞式喷油泵、高压油管及喷油器组成的每缸独立的高压喷射系统1-回油管;2-喷油器;3-垫圈;4-高压油管;5-管卡;6-操纵手轮;7-拉杆;8-喷油泵;9-输油泵;10-调速器;11-低压油管;12-燃油滤清器;14-手动泵油杆;15-柴油机,,,1-回油管;2-喷油器;4-高压油管; 6-操纵手轮; 8-喷油泵;10-调速器;11-低压油管;12-燃油滤清器;13-喷油泵座;14-手动泵油杆;15-柴油机,泵-喷油器喷射系统 6390型柴油机的泵-喷油器驱动形式。 1-气缸盖;2-泵-喷油器;3-套筒;4-油泵齿条; 5-操纵臂;6-顶头座;7-油量操纵轴; 8-微量调节螺钉;9-顶杆螺钉;10-销紧螺帽; 11-摇臂轴;12-摇臂;13-滚轮;14-凸轮轴,二、喷射过程,燃油的喷射过程是一个复杂的物理过程。 从喷油泵出油阀到喷油器针阀这一高压系统内所进行的物理过程,受燃油的可压缩性、高压油管的弹性、系统的节流以及燃油运动的惯性等因素影响。 这些影响因素使燃油在喷射过程中产生时间延迟和压力波动,进而影响了燃油的喷射质量。 为了深入研究燃油的喷射过程,在喷油泵的出口端和喷油器的入口端分别装上压力传感器。测量喷油泵出口压力pp随曲轴φ的变化规律和喷油器进口压力pn随φ的变化规律。 在喷油器顶端装针阀升程传感器测量针阀升程h随φ的变化规律,并用示波器记录,得到如图3-4所示的喷射过程曲线。,二、喷射过程,1、喷射过程的三个阶段 (1)喷射延迟阶段I 从几何供油点OP 到喷油始点OU 燃油可压缩性(压力变化1MPa,燃油体积变化1/1820~1/1610),高压油管弹性及高压系统的节流等原因。 供油提前角φ p 喷油提前角φ n 影响因素:高压油管特性参数、喷油器针阀的启阀压力、柴油机工况、喷油泵出油阀和喷油器针阀的结构特点等。,,(2)主要喷射阶段II 从OU到供油终点KP 喷油器启阀压力pn 本阶段的长短主要取决于柴油机的负荷。 (3)尾喷阶段III(自由膨胀阶段,滴漏现象) 从KP到喷油终点KU 针阀落座压力pk 影响因素:与喷射延迟阶段相同。,,2、喷射过程的压力波 在喷油泵开始供油使出油阀开启的瞬间,高压油管中泵端的燃油就受到来自喷油泵燃油的冲击。但由于燃油的惯性和可压缩性以及高压油管的弹性,喷油泵柱塞所排挤的燃油量与高压油管中流动的燃油量之间产生不平衡,造成燃油瞬时堆积,致使压力继续升高,并以压力波的形式沿高压油管向喷油器一端传播。 危害: 若压力波的峰值超过启阀压力pn,将再度开启针阀,造成异常喷射并引起燃烧恶化。 喷射过程中的压力波将改变喷油泵的供油规律和喷油器的喷油规律,并使二者产生较大的差异。,三、供油规律和喷油规律,1、几何供油规律和喷油规律 几何供油规律:是从几何关系上求出的单位凸轮转角φ (或单位时间)喷油泵供入高压油路中的燃油量随凸轮转角φ (或时间t)的变化关系。 几何供油规律完全由柱塞的直径和凸轮形线的运动规律决定。,喷油规律:是指在喷油过程中,单位凸轮转角φ (或单位时间)从喷油器喷入气缸中的燃油量随凸轮转角(或时间t)的变化关系。 如图3-5供油规律与喷油规律比较 借助喷油规律曲线可以分析、判断: (1)喷油始点、终点和喷油持续角是否合适; (2)有无二次喷射、断续喷射等不正常喷射现象; (3)喷油规律是否符合理想的燃烧过程和放热规律的要求。,2、喷油规律的影响因素,(1)凸轮形线和有效工作段 形线越陡,凸轮转过相同角度时柱塞升程越大,喷油延迟角和喷油持续角越小。 一般把凸轮的有效工作段选在柱塞速度的高速部分,以提高喷油速率减小喷油持续角,提高雾化质量。 (2)柱塞直径和喷孔直径 不改变柱塞行程而增大柱塞直径,供油速率增大,喷射延迟角和喷油
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