喷油器试验台设计!17

内 蒙 古 农 业 大 学 毕 业 设 计 说 明 书 1毕 业 论 文 论 文 题 目 喷 油 器 试 验 台 设 计 学 院 专 业 年 学 指 导 教 职 称 教 授 2 0 1 1 年 6 月 目 录 内 蒙 古 农 业 大 学 毕 业 设 计 说 明 书 2毕 业 论 文 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 目 录 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 摘 要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 A B S T R A C T . . . . 5 绪 论 . . . 6 柴 油 及 燃 油 系 统 . . . 7 1 . 1 燃 油 系 统 的 作 用 、 组 成 及 工 作 过 程 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1 . 2 喷 油 泵 的 作 用 、 组 成 及 工 作 原 理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 1 . 3 喷 油 器 的 作 用 、 组 成 及 工 作 原 理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 3 1 . 4 喷 油 器 的 雾 化 状 态 对 柴 油 机 性 能 的 影 响 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 4 2 喷 油 器 试 验 台 的 现 状 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 5 2 . 1 喷 油 器 试 验 的 必 要 性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 5 2 . 2 国 内 喷 油 器 试 验 台 的 现 状 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 6 2 . 3 国 外 的 喷 油 器 试 验 台 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 7 2 . 4 行 业 和 国 家 对 喷 油 器 试 验 台 的 技 术 要 求 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 8 3 采 用 高 压 油 泵 的 喷 油 器 试 验 台 的 开 发 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 9 3 . 1 采 用 高 压 油 泵 作 为 高 压 压 力 源 的 试 验 台 的 工 作 原 理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 9 3 . 2 高 压 油 泵 的 选 择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 0 3 . 3 柱 塞 偶 件 的 选 择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1 3 . 4 出 油 阀 偶 件 的 选 择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2 结 论 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 5 内 蒙 古 农 业 大 学 毕 业 设 计 说 明 书 3谢 词 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 6 参 考 文 献 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 7 作 者 简 介 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 8 摘 要 内 蒙 古 农 业 大 学 毕 业 设 计 说 明 书 4本 文 着 重 喷 油 器 试 验 台 的 作 用 、 组 成 和 工 作 原 理 进 行 了 介 绍 继 续 引 出了 对 喷 油 器 进 行 试 验 的 必 要 性 并 分 析 了 国 内 外 喷 油 器 试 验 台 的 现 状 。 本文 提 出 了 一 种 喷 油 器 性 能 试 验 台 的 设 计 方 法 叙 述 了 它 的 工 作 原 理 及 设计 。 喷 油 器 作 为 柴 油 机 供 给 系 的 主 要 部 件 其 工 作 性 能 的 好 坏 直 接 影 响到 柴 油 机 的 正 常 工 作 。 当 喷 油 器 工 作 不 正 常 时 将 造 成 燃 料 燃 烧 不 完 全 使 发 动 机 的 动 力 性 和 经 济 性 降 低 并 由 于 积 炭 增 加 润 滑 油 被 冲 淡 。 目 前 国 内 油 泵 油 嘴 行 业 普 遍 采 用 非 常 简 单 的 手 动 式 喷 油 器 试 验 台 用 眼 看 和 耳 听 的 方 法 来 判 别 喷 油 器 的 好 坏 。 这 种 喷 油 器 试 验 台 对 操 作 者 的技 术 要 求 较 高 手 动 次 数 多 且 力 度 不 能 太 小 劳 动 强 度 大 工 作 条 件 差 在 观 察 喷 油 器 的 开 启 压 力 时 由 于 开 启 压 力 很 高 而 且 变 化 非 常 快 因 此 操作 者 的 主 观 性 较 强 产 品 的 质 量 得 不 到 保 证 。自 动 化 的 喷 油 器 性 能 试 验 台 在 生 产 线 上 对 喷 油 器 进 行 全 自 动 测 量 效 率 高 工 人 的 劳 动 强 度 低 测 量准 确 从 而 使 产 品 的 质 量 得 到 了 有 效 控 制 。 本 文 所 设 计 的 喷 油 器 综 合 试 验台 具 有 自 动 化 、 多 功 能 、 通 用 性 好 等 优 点 。 它 所 配 置 的 有 可 测 压 力 高 、 动态 响 应 好 、 精 度 高 等 优 点 。 关 键 字 喷 油 器 试 验 仪 喷 油 器 。 A b s t r a c t 内 蒙 古 农 业 大 学 毕 业 设 计 说 明 书 5T h i s a r t i c l e f i r s t r e v i e w s t h e h i s t o r y o f t h e d e v e l o p m e n t o f d i e s e l e n g i n e s , b r i e f s t h e d e v e l o p m e n t s u r v e y o f d i e s e l e n g i n e s a t h o m e a n d a b r o a d . T h e n i n t r o d u c e s t h e d i e s e l e n g i n e s f u e l s y s t e m o n t h e r o l e , c o m p o s i t i o n a n d w o r k i n g p r o c e s s e s , a n d f o c u s e s o n i n t r o d u c t i o n o f r o l e , c o m p o s i t i o n a n d w o r k i n g p r i n c i p l e o f t h e i n j e c t i o n p u m p a n d i n j e c t o r a n d t h e n l e a d s u p t o t h e n e e d o f t e s t i n g i n j e c t o r , a n d a n a l y s i s t h e s t a t u s o f t h e i n j e c t o r t e s t h o m e a n d a b r o a d . T h e a r t i c l e f o c u s e s o n s e p a r a t e i n t r o d u c t i o n o f t w o t e s t r i g s f o r m e d w i t h t w o k i n d o f p r e s s u r e s s o u r c e s h y s u p e r c h a r g e r a n d h i g h - p r e s s u r e h y d r a u l i c p u m p , a n d s e p a r a t e t h e a d v a n t a g e s a n d d i s a d v a n t a g e s , t h e f i n a l c h o o s e s a m o r e r e a s o n a b l e p r e s s h i g h p r e s s u r e p l u n g e r p u m p . T h e s e a l i n g p r e s s u r e o f t h e i n j e c t o r h a s s u r p a s s e d 3 2 M P a , w h i c h i n v o l v e s t h e u l t r a h y d r a u l i c t e c h n o l o g y . T h e a r t i c l e b r i e f l y i n t r o d u c e s t h e u l t r a - h i g h p r e s s u r e h y d r a u l i c a n d t h e c h o s e n s e a l m e t h o d . T h e a r t i c l e a l s o b r i e f l y i n t r o d u c e s t h e p r e s s u r e s e n s i t i v e t e c h n o l o g i e s , a n d t h e c h o i c e o f t h e p r e s s u r e I n o r d e r t o s o l v e t h e f l o w c o n t r o l p r o b l e m u n d e r t h e u l t r a - h i g h p r e s s u r e , a s p e e d c o n t r o l t h e d e v e l o p i n g p r o c e s s o f t h e s p e e d c o n t r o l v a l v e . K e y W o r d s : F u e l I n j e c t o r ; T e s t R i g . 绪 论 内 蒙 古 农 业 大 学 毕 业 设 计 说 明 书 6本 文 主 要 针 对 机 车 用 柴 油 机 的 喷 油 器 试 验 台 。 传 统 的 喷 油 器 试 验 台 有 两 种 : 手 动 喷 油 器 试 验 台 和 电 动 喷 油 器 试 验台 。 手 动 喷 油 器 试 验 台 是 采 用 手 操 压 力 泵 作 为 高 压 压 力 源 通 过 双 油 缸 中活 塞 的 往 复 运 动 泵 出 高 压 燃 油 。 它 的 优 点 是 结 构 简 单 维 修 方 便 缺 点是 操 作 人 员 工 作 量 大 供 油 速 度 难 以 保 证 均 匀 。 电 动 喷 油 器 试 验 台 相 对 于 手 动 喷 油 器 试 验 台 而 言 最 大 的 优 点 就 是 克服 了 后 者 的 缺 点 减 轻 了 操 作 人 员 的 工 作 强 度 而 且 在 调 定 的 喷 射 频 率 下供 油 速 度 恒 定 可 以 保 证 观 察 到 的 喷 油 器 雾 化 情 况 一 致 有 利 于 喷 油 器 性能 的 判 定 。 对 于 电 动 喷 油 器 试 验 台 最 关 键 的 就 是 高 压 压 力 源 的 选 择 通 常 我 们 会 选 择 高 压 柱 塞 泵 。 如 果 选 择 为 柴 油 机 燃 油 系 统 专 配 的 柱 塞 泵 则 工 作 时 的 噪 音 太 大 不 利 于 对 喷 油 器 试 验 时 性 能 的 判 定 从 人 文 的 角 度考 虑 也 不 利 于 操 作 者 的 健 康 。 因 此 我 们 需 要 寻 找 一 种 新 的 高 压 油 源 并 对 其 在 喷 油 器 试 验 台 上 的应 用 进 行 设 计 。 . 柴 油 机 燃 油 系 统 内 蒙 古 农 业 大 学 毕 业 设 计 说 明 书 71 . 1 燃 油 系 统 的 作 用 、 组 成 及 工 作 过 程 燃 油 系 统 是 柴 油 机 的 重 要 组 成 那 分 。 它 的 任 务 是 根 据 柴 油 机 运 转 工 况 转速 及 负 荷 的 需 要 力 求 在 最 佳 时 刻 在 预 定 的 时 间 内 将 适 量 的 清 洁 燃油 以 一 定 的 压 力 和 良 好 的 雾 化 状 态 喷 入 气 缸 燃 烧 室 内 以 便 与 进 入气 缸 内 的 被 压 缩 的 空 气 充 分 混 合 良 好 燃 烧 使 燃 料 的 化 学 能 以 最 佳 的 燃烧 和 循 环 工 作 效 率 转 化 为 机 械 能 实 现 更 多 的 功 率 输 出 。 根 据 柴 油 机 结 构 型 式 和 用 途 不 同 有 各 种 类 型 的 燃 油 系 统 其 性 能 特 点 各有 所 侧 重 。 现 代 柴 油 机 主 要 采 用 机 械 喷 射 系 统 其 中 以 喷 油 泵 与 喷 油 器 用高 压 油 管 连 接 喷 油 泵 柱 塞 行 程 一 定 用 溢 流 孔 或 节 流 调 节 的 柱 塞 式 喷 油泵 燃 油 系 统 应 用 最 广 。 此 外 也 采 用 喷 油 泵 与 喷 油 嘴 合 为 一 体 的 泵 - - 喷 油器 系 统 近 来 也 出 现 了 某 些 新 型 燃 油 系 统 如 电 子 控 制 的 喷 射 系 统 等 。 柱 塞 式 喷 油 泵 的 燃 油 系 统 示 意 图 如 图 1 . 1 所 示 。 图 1 . 1 燃 油 系 统 示 意 图 内 蒙 古 农 业 大 学 毕 业 设 计 说 明 书 81 . 燃 油 箱 2 . 燃 油 粗 滤 器 3 . 燃 油 输 送 泵 4 . 逆 止 阀 5 . 三 通 塞 门 6 . 软 管 7 . 燃 油 预 热 器 8 . 燃 油 精 滤 器 9 . 溢 油 阀 1 0 . 燃 油 压 力 继 电 器 1 1 . 压 力表 1 2 . 喷 油 器 1 3 . 喷 油 泵 1 4 . 限 压 阀 。 根 据 燃 油 工 作 压 力 的 高 低 燃 油 系 统 又 可 以 分 为 低 压 和 高 压 两 部 分 。 低 压系 统 负 责 将 燃 油 从 燃 油 箱 吸 出 经 过 滤 清 器 等 部 件 后 送 到 喷 油 泵 。 高 压 系统 则 把 燃 油 由 喷 油 泵 经 高 压 油 管 送 到 喷 油 器 并 喷 入 气 缸 。 现 将 机 车 柴油 机 燃 油 系 统 的 工 作 过 程 简 述 如 下 两 个 并 联 的 燃 油 输 送 泵 从 机 车 底 部 的 燃 油 箱 中 经 过 燃 油 粗 滤 器 吸 取 燃 油 通 过 燃 油 泵 出 口 管 路 上 的 逆 止 阀 汇 合 在 一 起 再 进 入 燃 油 精 滤 器 此 时 燃油 压 力 为 0 . 2 0 . 3 M P a 。 从 燃 油 精 滤 器 出 来 的 燃 油 分 成 左 、 右 两 路 通 过机 体 顶 面 两 侧 的 低 压 燃 油 总 管 并 依 次 进 入 各 缸 的 喷 油 泵 内 。 燃 油 在 喷 油泵 中 经 柱 塞 压 缩 提 高 压 力 后 经 过 高 压 油 管 进 入 各 缸 的 喷 油 器 并 按 正 确的 供 油 定 时 规 律 喷 射 到 气 缸 内 。 供 给 喷 油 泵 的 多 余 的 燃 油 经 左 、 右 燃 油 总管 汇 合 后 通 过 限 压 阀 与 燃 油 精 滤 器 中 通 过 溢 流 阀 流 出 的 燃 油 一 起 返回 燃 油 箱 。 设 置 逆 止 阀 是 为 了 防 止 两 个 燃 油 输 送 泵 工 作 时 的 相 互 干 涉 设 置 安 全 阀 是 为 了 防 止 因 燃 油 精 滤 器 堵 塞 导 致 油 压 过 高 可 能 损 坏 精 滤器 或 产 生 漏 泄 设 置 限 压 阀 是 为 了 保 持 进 入 喷 油 泵 的 油 压 稳 定 。 1 . 2 喷 油 泵 的 作 用 、 组 成 及 工 作 原 理 喷 油 泵 的 主 要 任 务 就 是 按 时 将 一 定 数 量 的 高 压 燃 油 经 高 压 油 管 供 给 喷 油器 其 数 量 能 够 随 着 负 荷 的 变 化 而 进 行 调 节 。 在 柴 油 机 上 使 用 的 喷 油 泵 有单 体 式 和 组 合 式 。 组 合 式 油 泵 是 将 各 气 缸 的 喷 油 泵 集 中 安 装 在 一 个 或 两 个内 蒙 古 农 业 大 学 毕 业 设 计 说 明 书 9壳 体 中 并 往 往 与 调 速 器 合 成 一 体 各 喷 油 泵 与 相 对 数 的 气 缸 间 分 别 用 高压 油 管 连 接 。 这 种 油 泵 的 特 点 是 结 构 紧 凑 在 集 体 上 易 于 布 置 检 查 维 修校 验 均 比 较 方 便 缺 点 是 接 到 各 气 缸 的 喷 油 器 的 高 压 油 管 太 长 不 利 于 喷油 规 律 的 控 制 。 因 此 组 合 式 油 泵 用 于 缸 径 不 太 大 的 柴 油 机 。 对 于 缸 径 尺寸 较 大 的 柴 油 机 多 采 用 单 体 泵 。 单 体 式 喷 油 泵 安 装 在 每 个 气 缸 的 旁 边 因 此 连 接 喷 油 器 的 高 压 油 管 比 较 短 喷 油 规 律 易 于 控 制 调 速 器 也 单 独 设立 。 缺 点 是 驱 动 喷 油 泵 工 作 的 凸 轮 轴 较 长 。 柱 塞 式 喷 油 泵 它 有 5 个 组 成 部 分 柱 塞 偶 件 油 量 调 节 机 构 出 油 阀偶 件 泵 体 及 其 它 附 件 其 结 构 如 图 1 . 2 所 示 。 图 1 . 2 喷 油 泵 结 构 图 1 . 出 油 阀 接 头 2 . 出 油 阀 接 头 座 3 . 出 油 阀 行 程 止 挡 4 . 出 油 阀 弹 簧 5 . 空 心 进 油 螺 栓 6 . 喷 油 泵 上 体 7 . 调 节 齿 杆 8 . 调 节 齿 圈 9 . 柱 塞 弹 簧 内 蒙 古 农 业 大 学 毕 业 设 计 说 明 书 101 0 . 镶 块 1 1 . 橡 胶 密 封 圈 1 2 . 滚 轮 销 1 3 . 滚 轮 1 4 . 滚 轮 体 1 5 . 弹 簧 下 座 1 6 . 喷 油 泵 下 体 1 7 . 柱 塞 套 1 8 . 柱 塞 1 9 . 出 油 阀 座 2 0 . 出 油 阀 。 其 中 的 柱 塞 1 8 与 柱 塞 套 1 7 是 组 成 喷 油 泵 的 基 本 偶 件 依 靠 油 泵 凸 轮 及柱 塞 弹 簧 9 的 作 用 柱 塞 在 柱 塞 套 内 可 以 做 上 下 往 复 运 动 形 成 了 喷 油泵 吸 油 与 泵 油 的 功 能 。 为 了 调 节 喷 入 气 缸 的 油 量 在 柱 塞 的 头 部 铣 有 直 槽及 螺 旋 斜 糟 见 图 1 . 3 。 柱 塞 式 喷 油 泵 的 工 作 过 程 简 述 如 下 当 柱 塞 在 柱 塞 弹 簧 9 的 作 用 下 从 上 向 下 运 动 时 从 空 心 进 油 螺 栓 5 进来 的 低 压 柴 油 经 喷 油 泵 上 体 6 中 的 油 腔 及 柱 塞 套 上 的 油 孔 进 入 柱 塞 套 1 7 内 的 泵油 室 ( 见 图 2 . 3 a ) 。 柱 塞 在 油 泵 凸 轮 的 推 动 下 从 下 向 上 运 动 。 当 柱 塞 头 部 上 端 面 遮 闭 柱 塞 套 上的 油 孔 后 泵 油 室 内 的 柴 油 立 即 受 压 。 当 油 压 升 到 一 定 的 数 值 时 便 推 开出 油 阀 2 0 开 始 向 高 压 油 管 供 油 ( 图 1 . 3 b 就 是 喷 油 泵 的 几 何 供 油 始 点 位置 ) 。 柱 塞 继 续 向 上 运 动 直 到 其 头 部 螺 旋 槽 的 边 缘 让 开 柱 塞 套 上 的 油 孔时 泵 油 室 开 始 与 低 压 油 路 相 通 高 压 柴 油 即 从 泵 油 室 经 由 柱 塞 头 部 的 直槽 及 柱 塞 套 上 的 油 孔 流 回 低 压 油 腔 供 油 过 程 到 此 结 束 。 ( 图 1 . 3 c 就 是 喷油 泵 的 几 何 供 油 终 点 位 置 ) 。 当 喷 油 泵 停 止 供 油 时 出 油 阀 在 高 压 油 管 中燃 油 的 剩 余 压 力 以 及 出 油 阀 弹 簧 力 的 作 用 下 处 于 关 闭 状 态 故 使 燃 油 系统 中 的 高 压 油 路 和 低 压 油 路 彼 此 隔 开 。 柱 塞 从 供 油 开 始 到 供 油 结 束 时 的 行程 h e 1 - - 称 为 有 效 供 油 行 程 。 此 后 柱 塞 虽 继 续 上 行 但 并 不 能 压 缩 柴 油 直 到 柱 塞 在 柱 塞 弹 簧 怍 用 下 下 行 让 开 了 柱 塞 套 上 的 油 孔 柴 油 才 再 次 被内 蒙 古 农 业 大 学 毕 业 设 计 说 明 书 11吸 入 泵 油 室 开 始 下 一 个 新 的 供 油 过 程 。 图 1 . 3 喷 油 泵 的 工 作 过 程 1 . 柱 塞 2 . 柱 塞 套 。 a . 充 油 行 程 b . 供 油 始 点 c . 供 油 终 点 d . 有 效 供 油 行 程 调 节 供 油 量 的 调 节 是 靠 转 动 柱 塞 改 变 柱 塞 的 有 效 行 程 来 实 现 的 ( 如 图 2 . 3 中的 h e 1 改 变 为 h e 2 ) 。 当 柱 塞 向 右 转 动 一 个 角 度 后 尽 管 柱 塞 头 部 上 端 面 遮 闭 柱 塞 套上 的 油 孔 的 位 置 ( 即 喷 油 泵 的 供 油 始 点 ) 没 有 改 变 但 柱 塞 的 螺 旋 斜 糟 却 提 前 打 开 油 孔 使供 油 终 点 提 前 结 束 有 效 供 油 行 程 也 随 之 缩 短 供 油 量 减 少 。 当 柱 塞 头 部 的 直 糟 对 准 油孔 时 泵 油 室 内 的 油 压 无 法 建 立 此 时 柱 塞 的 有 效 供 油 行 程 为 零 喷 油 泵 就 无 法 供 油 。反 之 柱 塞 向 左 转 动 供 油 终 点 迟 后 结 束 供 油 量 增 大 。 1 . 3 喷 油 器 的 作 用 、 组 成 及 工 作 原 理 喷 油 器 的 主 要 作 用 是 将 柴 油 喷 散 成 非 常 细 小 的 油 滴 以 雾 状 的 形 式 散 布 在内 蒙 古 农 业 大 学 毕 业 设 计 说 明 书 12燃 烧 室 内 并 与 空 气 混 合 以 利 于 加 速 和 完 全 燃 烧 。 各 种 不 同 的 燃 烧 室 配有 不 同 结 构 的 喷 油 器 以 使 柴 油 在 燃 烧 室 内 均 匀 分 布 。 喷 油 器 有 开 式 喷 油器 和 闭 式 喷 油 器 两 种 。 机 车 柴 油 机 普 遍 采 用 闭 式 喷 油 器 。 闭 式 喷 油 器 是 指在 喷 油 器 体 内 有 一 个 受 强 力 弹 簧 作 用 着 的 针 阀 压 紧 在 针 阀 体 内 不 喷 油 时使 喷 嘴 关 闭 从 而 使 高 压 油 管 与 燃 烧 室 彼 此 隔 离 ( 开 式 喷 油 器 没 有 这 个 针阀 和 弹 簧 ) 。 只 有 当 柴 油 的 压 力 升 高 到 足 以 克 服 作 用 到 针 阀 上 的 弹 簧 压 力时 针 阀 才 能 升 起 开 始 向 燃 烧 室 喷 射 柴 油 同 时 也 保 证 了 柴 油 的 雾 化 质量 。 一 旦 高 压 油 管 内 的 油 压 低 于 弹 簧 压 力 时 针 阀 在 弹 簧 的 作 用 下 能 够 迅速 落 座 而 停 止 喷 油 防 止 发 生 滴 漏 现 象 。 闭 式 喷 油 器 根 据 喷 油 嘴 结 构 和 喷 孔 形 式 不 同 又 分 为 锥 形 针 阀 式 多 孔 喷 油器 和 轴 针 式 喷 油 器 前 者 一 般 用 在 直 接 喷 射 式 燃 烧 室 的 柴 油 机 中 而 后 者被 广 泛 采 用 在 分 隔 式 燃 烧 室 的 柴 油 机 上 。 图 1 . 4 是 多 孔 式 喷 油 器 的 结 构 图 。 由 喷 油 泵 、 高 压 油 管 送 来 的 高 压 柴 油 经 进 油 管 1 4 、 喷 油 器 体 7 以 及 垫座 4 内 的 油 路 进 入 针 阀 体 内 的 压 力 腔 。 当 作 用 在 针 阀 承 压 锥 面 上 的 柴 油压 力 大 于 针 阀 弹 簧 6 作 用 在 针 阀 上 的 预 紧 力 时 针 阀 上 升 喷 嘴 打 开 高 压 柴 油 就 经 针 阀 体 上 的 多 个 小 孔 喷 入 燃 烧 室 。 当 喷 油 泵 停 止 供 油 后 高压 油 管 中 的 油 压 下 降 针 阀 在 针 阀 弹 簧 6 的 作 用 下 落 座 喷 嘴 关 闭 停止 喷 油 。 喷 油 器 的 启 喷 压 力 由 针 阀 弹 簧 6 作 用 在 针 阀 上 的 预 紧 力 决 定 其 大 小 可以 通 过 调 节 调 压 螺 丝 9 来 进 行 调 整 。 由 图 可 以 看 出 由 针 阀 和 针 阀 体 组 成 的 针 阀 偶 件 ( 喷 嘴 ) 是 燃 油 系 统 中 的内 蒙 古 农 业 大 学 毕 业 设 计 说 明 书 13又 一 对 精 密 偶 件 需 要 经 过 选 配 研 磨 然 后 成 对 组 装 不 能 互 换 。 图 1 . 4 喷 油 器 结 构 图 1 . 针 阀 偶 件 2 . 垫 圈 3 . 压 紧 螺 母 4 . 垫 座 5 . 弹 簧 鞍 6 . 针 阀 弹 簧 7 . 喷 油 器 体 8 . 弹 簧 座 9 . 调 压 螺 丝 1 0 . 锁 紧 螺 母 1 1 . 保 护 帽 1 2 . 密 封 垫 圈 1 3 . 缝 隙 式 滤 清 器 滤 芯 1 4 . 进 油 管 。 1 . 4 喷 油 器 的 雾 化 状 态 对 柴 油 机 性 能 的 影 响 在 实 际 工 作 中 燃 油 的 喷 射 过 程 是 由 喷 油 泵 和 喷 油 器 共 同 配 合 进 行 的 以使 燃 油 以 一 定 的 喷 射 压 力 并 以 一 定 的 喷 油 规 律 喷 入 气 缸 。 而 最 终 喷 入 气 缸的 燃 油 状 态 取 决 于 喷 油 泵 的 供 油 量 、 喷 油 器 的 喷 油 规 律 以 及 喷 油 器 的 启喷 压 力 其 中 与 喷 油 器 的 状 态 好 坏 关 系 重 大 。 喷 油 器 将 燃 油 喷 散 成 细 粒 的 过 程 称 为 燃 油 的 雾 化 。 喷 孔 处 的 燃 油 由 于 高 速流 动 时 的 内 部 扰 动 以 及 因 为 空 气 阻 力 而 产 生 的 摩 擦 最 后 使 其 成 为 雾 化 状态 的 油 束 并 向 外 扩 散 。 燃 油 雾 化 可 以 大 大 增 加 其 蒸 发 表 面 积 加 速 蒸 发与 混 合 气 形 成 。 内 蒙 古 农 业 大 学 毕 业 设 计 说 明 书 14为 了 保 证 柴 油 机 具 有 良 好 的 经 济 性 和 排 放 性 能 就 要 求 喷 入 燃 烧 室 中 的 燃料 可 以 充 分 燃 烧 。 实 践 证 明 燃 料 能 否 完 全 燃 烧 其 关 键 在 于 混 合 气 的 形成 质 量 。 在 开 式 燃 烧 室 中 形 成 混 合 气 的 好 坏 主 要 取 决 于 燃 油 的 雾 化 。 燃油 雾 化 的 质 量 就 微 观 而 言 要 求 燃 油 颗 粒 适 当 细 些 且 大 小 均 匀 即 雾化 程 度 就 宏 观 而 言 要 求 燃 油 能 均 匀 地 充 满 整 个 燃 烧 室 空 间 即 喷 雾 的贯 穿 度 和 形 状 。 肉 眼 观 察 应 该 雾 化 良 好 喷 射 开 始 和 终 了 明 显 声 音 短促 清 脆 喷 油 器 状 态 如 果 不 好 会 使 喷 出 的 燃 油 的 雾 化 质 量 恶 化 甚 至 喷 油器 头 部 滴 油 喷 油 器 针 阀 落 座 后 喷 油 器 不 能 有 效 关 断 致 使 压 力 很 低 的燃 油 仍 然 透 过 针 阀 头 部 喷 出 或 者 滴 落 。 如 果 喷 油 器 喷 出 的 燃 油 雾 化 质 量 不 高 甚 至 出 现 尺 寸 较 大 的 油 滴 就 不 能保 证 形 成 良 好 的 混 合 气 和 在 燃 烧 室 内 均 匀 分 布 进 而 造 成 在 燃 烧 室 内 的 不完 全 燃 烧 或 者 导 致 在 喷 油 器 头 部 形 成 积 碳 堵 塞 喷 孔 从 而 使 喷 油 器 工作 性 能 进 一 步 恶 化 或 者 致 使 柴 油 机 出 现 冒 黑 烟 、 效 率 低 、 燃 油 消 耗 增 大等 一 系 列 问 题 使 柴 油 机 的 动 力 性 、 经 济 性 和 排 放 性 能 变 差 。 燃 油 的 不 完 全 燃 烧 还 可 能 产 生 过 后 燃 烧 或 者 在 燃 烧 室 内 和 气 门 上 、 排气 管 内 形 成 积 碳 。 后 燃 现 象 的 持 续 发 生 不 仅 会 使 柴 油 机 热 负 荷 增 大 还可 能 使 柴 油 机 排 气 总 管 内 的 废 气 温 度 增 高 超 出 废 气 涡 轮 增 压 器 涡 轮 进 口的 允 许 值 从 而 可 能 引 发 废 气 涡 轮 增 压 器 效 率 低 下 甚 至 发 生 故 障 。 燃 烧室 内 和 气 门 上 、 排 气 管 内 形 成 的 积 碳 有 可 能 会 因 为 振 动 而 脱 落 进 入 排气 总 管 进 而 造 成 废 气 涡 轮 增 压 器 故 障 。 废 气 涡 轮 增 压 器 发 生 故 障 会 造成 更 严 重 的 冒 黑 烟 现 象 。 如 果 装 载 该 柴 油 机 的 机 车 在 线 上 则 会 造 成 后 果更 为 严 重 的 机 破 事 故 。 内 蒙 古 农 业 大 学 毕 业 设 计 说 明 书 152 喷 油 器 试 验 台 的 现 状 2 . 1 喷 油 器 试 验 的 必 要 性 正 确 的 使 用 、 检 查 、 维 护 喷 油 器 对 柴 油 机 的 可 靠 运 用 、 提 高 经 济 性 和 延 长使 用 寿 命 有 着 十 分 重 要 的 意 义 。 而 确 保 了 柴 油 机 的 运 转 状 态 才 可 能 保 证机 车 在 线 路 上 的 正 常 运 用 进 一 步 才 能 够 延 长 交 路 、 提 高 速 度 。 所 以 确 保喷 油 器 保 持 一 个 良 好 的 性 能 意 义 重 大 。 因 此 喷 油 器 在 装 车 前 必 须 在 专用 的 试 验 台 上 进 行 调 整 校 验 以 确 保 喷 油 器 符 合 制 造 厂 或 用 户 检 修 规 程 中的 有 关 技 术 规 定 从 而 保 证 喷 油 器 的 性 能 为 柴 油 机 和 机 车 的 正 常 运 用 提供 保 证 。 由 于 柴 油 的 粘 度 低 润 滑 性 差 而 且 对 普 通 橡 胶 有 腐 蚀 性 因 此 必 须 经 常更 换 密 封 件 以 保 证 试 验 台 的 性 能 。 电 动 喷 油 器 试 验 台 就 被 试 喷 油 器 在 试 验 台 上 的 夹 紧 方 式 来 说 可 以 分 为两 种 机 械 夹 紧 和 液 压 夹 紧 。 前 者 是 采 用 类 似 于 螺 栓 紧 固 的 方 式 用 旋 转螺 杆 配 合 专 用 夹 具 将 被 试 喷 油 器 固 定 在 试 验 台 位 上 后 者 则 是 用 一 个 液压 缸 取 代 了 旋 转 螺 杆 利 用 液 压 的 方 式 被 试 喷 油 器 固 定 在 试 验 台 位 上 。 相比 较 而 言 后 者 虽 然 省 力 但 却 存 在 有 突 然 断 电 后 喷 油 器 内 高 压 油 外 溅 的不 安 全 因 素 。 就 喷 射 的 测 量 装 置 而 言 也 有 两 种 外 置 的 专 用 检 测 仪 和 与 试 验 台 融 合 为一 体 的 参 与 控 制 的 检 测 装 置 二 者 在 测 量 的 功 能 上 并 没 有 差 别 。 前 者 在 故障 情 况 下 只 需 要 简 单 的 短 接 两 个 端 子 试 验 台 就 可 以 继 续 运 转 后 者 则需 要 专 业 人 员 解 除 故 障 后 试 验 台 才 可 以 恢 复 运 转 。 就 试 验 台 的 操 作 人 员对 电 气 控 制 的 操 作 对 象 而 言 也 有 两 种 普 通 的 按 钮 开 关 和 薄 膜 开 关 。 由内 蒙 古 农 业 大 学 毕 业 设 计 说 明 书 16于 试 验 台 操 作 人 员 的 手 上 难 免 会 有 油 污 经 过 一 段 时 间 的 触 摸 薄 膜 开 关的 表 面 就 会 老 化 破 损 影 响 到 试 验 台 的 正 常 使 用 。 再 者 由 于 里 面 用 到 的是 电 子 开 关 发 生 故 障 的 几 率 较 高 不 易 更 换 。 2 . 2 国 内 喷 油 器 试 验 台 的 现 状 传 统 的 喷 油 器 试 验 台 有 两 种 手 动 喷 油 器 试 验 台 和 电 动 喷 油 器 试 验 台 。 手动 喷 油 器 试 验 台 是 采 用 手 操 压 力 泵 做 为 高 压 压 力 源 通 过 双 向 油 缸 中 活 塞的 往 复 运 动 泵 出 高 压 燃 油 。 它 的 优 点 是 结 构 简 单 维 修 方 便 价 格 便 宜