柴油发动机—泵喷嘴技术3.ppt

1 泵喷射技术简介泵喷嘴结构与原理BoraATD柴油发动机机械部分BoraATD柴油发动机电器部分故障分析与诊断 2 柴油发动机 泵喷射技术1 3 g kWh Particulates颗粒物 2 springNHA双弹簧喷油嘴EGR废气再循环TCI涡轮增压中冷 EDC电控系统oxi Cat后处理 EuroI 94 EuroII 96 EuroIII 00 EuroIV 05 CooledEGR废气再循环Variableintakeswirl可变进气涡流Partlyexhaustgasaftertreatment废气后处理fuelwith 10ppmS降低含硫量 highinjectionpressure高喷射压力4valvespercylinder每缸四气门VGT可变几何结构涡轮增压 NOX HC 4 柴油发动机的最新发展 现代柴油发动机的动力性 经济性 排放率和噪音级的要求一直在提高 优良的混合气准备 关键因素 如何保证 高效的喷射系统产生足够高的喷射压力 确保燃油雾化良好 同时对喷油始点与喷油量进行精确控制 泵喷射系统符合这些严格的要求 使得 5 6 7 泵喷射系统 Whatmeaning 顾名思义就是将喷油泵与喷嘴合成一体 以省去高压油管并获得高喷射压力的燃油喷射系统 Developmentcourse 1905年RudolfDiesel提出了泵喷油器的设想 自20世纪50年代以来 配备机械式泵喷射系统的柴油发动机就已应用于轮船和卡车上 1990年首次在柴油发动机上应用增压技术 20世纪末期 Volkswagen和RobertBosch公司合作 首次研制出适用于轿车的电磁阀控制泵喷射系统柴油发动机 不久的将来 RudolfDiesel的梦想 无烟 无臭味的排气 将会成为现实 8 泵喷射系统的结构与功能模式 泵喷射是柴油直喷发动机的一种高压喷射系统 将泵 喷嘴及喷射控制单元形成一个紧凑的单元 9 10 泵喷嘴 驱动部分压力产生部分控制部分喷嘴 11 泵喷嘴 驱动 滚柱式摇臂 气门凸轮 喷射凸轮 12 燃油喷射 13 一个陡峭的上升面 一个平滑的下降面 14 泵喷嘴必须安装到位 若泵喷嘴与缸盖不垂直 紧固螺栓会松动 引起泵喷嘴或缸盖的损坏 泵喷嘴直接安装于发动机气缸盖上 15 泵喷射系统与分配式喷射系统比较 优点 燃烧噪音低排放清洁结构紧凑 得益于 不足之处 油耗低 经济性好维修费用低功率损失小 效率高 高达2050bar的喷射压力精确控制喷射循环预喷射循环 发动机气缸盖结构复杂对凸轮轴及正时齿带驱动产生不均匀高压负荷 16 泵活塞 活塞弹簧 电磁阀针阀 喷嘴电磁阀 供油管 高压腔 喷射循环 高压腔充注燃油 在供油循环期间 泵活塞在活塞弹簧的作用下向上移动 这样使高压腔的容积扩大 喷嘴电磁阀不动作 电磁阀针阀处于静止位置 供油管到高压腔的通道打开 燃油流入高压腔 17 泵活塞 活塞弹簧 针阀 喷嘴电磁阀 供油管 高压腔 喷射凸轮 喷射循环 预喷射循环开始 喷射凸轮通过滚柱式摇臂将泵活塞压下 将高压腔内的燃油排出到供油管 发动机控制单元控制喷嘴电磁阀吸合 起动喷射循环 此时 电磁阀针阀被压入阀座内 关闭高压腔与供油管间的通道 高压腔内开始产生压力 当压力达到180bar时 针阀克服弹簧压力 喷嘴针阀上升 预喷射循环开始 18 喷嘴针阀缓冲阻尼作用 无阻尼行程 缓冲塞 液力阻尼垫 泄油间隙 喷嘴壳体 喷嘴弹簧室 预喷射循环中 喷嘴针阀的行程被 阻尼垫 阻尼 因此可以准确控制喷射量 如图 前1 3行程 喷嘴无阻尼打开 将燃油喷入燃烧室 当缓冲塞堵住喷嘴壳体的内孔时 针阀上部的燃油只能通过泄油间隙排入喷嘴弹簧室 从而形成液力阻尼垫 限定预喷射循环的针阀行程 19 泵活塞 活塞弹簧 针阀 喷嘴电磁阀 高压腔 喷射凸轮 收缩活塞 喷射循环 预喷射循环结束 上升的压力使收缩活塞下移 使高压腔容积扩大 于是压力瞬间下降 这时 施加在针阀上的弹簧力和液体压力增加 因此喷嘴针阀关闭 预喷射结束 收缩活塞下移增加了喷嘴弹簧的压紧程度 若想再次打开针阀 油压必须比预喷射过程中的油压高 20 泵活塞 活塞弹簧 针阀 喷嘴电磁阀 高压腔 喷射循环 主喷射循环 喷嘴针阀关闭后短时间内 高压腔内压力立即重新上升 这时喷嘴电磁阀仍然关闭 泵活塞下移 约300bar时 燃油压力高于喷射弹簧作用力 喷嘴针阀再次上升 主喷射循环开始 喷射过程中 进入高压腔的燃油多于经喷嘴喷出的燃油 压力不断上升 最高可达2050bar 21 泵活塞 针阀 喷嘴电磁阀 高压腔 收缩活塞 电磁阀针阀 喷