柴油机混合气形成与燃烧学习教案

1、会计学1柴油机混合气形成柴油机混合气形成(xngchng)与燃烧与燃烧第一页，共70页。2主要主要(zhyo)内容内容第1页/共70页第二页，共70页。3背景知识背景知识(zh shi)： 1892年，德国工程师狄年，德国工程师狄塞尔根据定压热功循环原理，研制出压燃式柴塞尔根据定压热功循环原理，研制出压燃式柴油机。油机。第2页/共70页第三页，共70页。4第3页/共70页第四页，共70页。5第一节第一节 柴油机混合气的形成柴油机混合气的形成(xngchng)第4页/共70页第五页，共70页。62. 混合气形成的基本方式混合气形成的基本方式1）空间雾化混合）空间雾化混合 将燃油喷向燃烧室空间进行

2、雾化将燃油喷向燃烧室空间进行雾化，通过燃油与空气间的相互运动，通过燃油与空气间的相互运动和扩散，在空间形成可燃混合气和扩散，在空间形成可燃混合气。相对运动速度越高，混合气越。相对运动速度越高，混合气越均匀。均匀。 采用多孔喷嘴，采用多孔喷嘴， 燃烧完全，经济燃烧完全，经济性好。初期空间分布燃料多，燃性好。初期空间分布燃料多，燃烧迅速烧迅速(xn s)，工作粗暴。，工作粗暴。柴油机混合气形成靠三方面的相互作用：一是燃烧室的结构柴油机混合气形成靠三方面的相互作用：一是燃烧室的结构,二是燃料的喷雾，三是缸内适当的空气二是燃料的喷雾，三是缸内适当的空气(kngq)运动。运动。第5页/共70页第六页，共

3、70页。72） 壁面油膜蒸发壁面油膜蒸发(zhngf)混合混合 空间雾化混合是将燃料喷在燃烧室空间。空间雾化混合是将燃料喷在燃烧室空间。油膜蒸发油膜蒸发(zhngf)型混合：将燃料喷在燃烧室壁面上，使之成为薄薄的一层油膜，只有一小部分燃料分布在燃烧室空间。经燃烧室壁面和燃烧加热，边蒸发型混合：将燃料喷在燃烧室壁面上，使之成为薄薄的一层油膜，只有一小部分燃料分布在燃烧室空间。经燃烧室壁面和燃烧加热，边蒸发(zhngf)，边混合，边燃烧。初期蒸发，边混合，边燃烧。初期蒸发(zhngf)、燃烧慢，后期蒸发、燃烧慢，后期蒸发(zhngf)、燃烧迅速、燃烧迅速 （先缓后急）。（先缓后急）。采用单、双孔喷

4、嘴，放热先缓后急采用单、双孔喷嘴，放热先缓后急 , ,工作柔和，噪声小，经济性较好，但冷起动工作柔和，噪声小，经济性较好，但冷起动(q dn)(q dn)困难。困难。，第6页/共70页第七页，共70页。8 目前多数车用柴油机仍以空间(kngjin)雾化混合为主。第7页/共70页第八页，共70页。91 喷油系统喷油系统(xtng)油箱 输油泵 滤油器 低压(dy)油管 喷油泵 高压油管 喷油器 （喷油嘴）多余的油液经溢流阀流回油箱。二二 燃油的喷射燃油的喷射(pnsh)与雾化与雾化第8页/共70页第九页，共70页。10第9页/共70页第十页，共70页。112 喷油器喷油器作用：将喷油泵供给的柴油

5、作用：将喷油泵供给的柴油(chiyu)，以一定的，以一定的压力，呈雾状喷入燃烧室。压力，呈雾状喷入燃烧室。喷油器有孔式和轴针式两种。喷油器有孔式和轴针式两种。第10页/共70页第十一页，共70页。12特点：特点：喷孔的位置和方向与喷孔的位置和方向与燃烧室形状相适应，燃烧室形状相适应，以保证油雾直接喷射以保证油雾直接喷射在球形燃烧室壁上；在球形燃烧室壁上；喷射压力喷射压力(yl)(yl)较较高；高；喷油头细长，喷孔小喷油头细长，喷孔小，加工精度高。，加工精度高。孔式喷油器孔式喷油器适用适用(shyng)(shyng)于直于直接喷射式燃烧室，孔接喷射式燃烧室，孔数数1 18 8个，孔径个，孔径0.

6、20.20.8mm0.8mm。第11页/共70页第十二页，共70页。13第12页/共70页第十三页，共70页。14轴针式喷射器轴针式喷射器用于分隔用于分隔(fng)式燃烧室。式燃烧室。特点：特点：不喷油时针阀关闭，使高不喷油时针阀关闭，使高压油与燃烧室隔开；压油与燃烧室隔开；喷孔较大，便于加工且不喷孔较大，便于加工且不易堵塞；易堵塞；针阀在油压达到一定压力针阀在油压达到一定压力时迅速打开时迅速打开(d ki)，供油，供油停止时又在弹簧作用下立停止时又在弹簧作用下立即关闭，没有滴油现象。即关闭，没有滴油现象。第13页/共70页第十四页，共70页。15第14页/共70页第十五页，共70页。16喷喷

7、射射(pnsh)过过程程I喷射喷射(pnsh)延迟阶段：从喷油泵柱塞顶封闭进回油孔的理论供油始点到喷油器针阀开始升起延迟阶段：从喷油泵柱塞顶封闭进回油孔的理论供油始点到喷油器针阀开始升起(喷油始点喷油始点)为止。为止。主喷射阶段主喷射阶段 ：从喷油始点到喷油器端压力开始急剧下降为止。：从喷油始点到喷油器端压力开始急剧下降为止。喷油结束阶段喷油结束阶段 ：从喷油器端压力开始急剧下降针阀完全落座：从喷油器端压力开始急剧下降针阀完全落座 (喷油终点喷油终点)为止。为止。第15页/共70页第十六页，共70页。173 供油规律供油规律(gul)与喷油规与喷油规律律(gul)：n转角（或时间）的变化关系。

8、转角（或时间）的变化关系。n喷油规律：喷油速率随凸轮轴喷油规律：喷油速率随凸轮轴转角（或时间）的变化关系。转角（或时间）的变化关系。第16页/共70页第十七页，共70页。184 喷雾喷雾第17页/共70页第十八页，共70页。19油束的几何油束的几何(j h)形状主要包括油束射程形状主要包括油束射程L(又又称贯穿距离称贯穿距离)和喷雾锥角和喷雾锥角或油束的最大宽度或油束的最大宽度B。当燃油高速从喷孔喷出(喷出速度(sd)为l00一300ms) 便形成如园锥形状的喷注，也称油束。第18页/共70页第十九页，共70页。205 不正常喷射不正常喷射二次喷射：主喷射结束针阀落座后，在高压油管二次喷射：主

9、喷射结束针阀落座后，在高压油管内压力内压力(yl)波反射作用下，针阀再次升起进波反射作用下，针阀再次升起进行喷油的现象。行喷油的现象。 滴油：在正常喷射结束后，如断油不干脆，仍有滴油：在正常喷射结束后，如断油不干脆，仍有少量柴油滴出，称为滴油。少量柴油滴出，称为滴油。 断续喷射：进入喷油嘴燃油量不稳定，压力断续喷射：进入喷油嘴燃油量不稳定，压力(yl)波动引起。波动引起。 不规则喷射和隔次喷射：低速（怠速）时，油压不规则喷射和隔次喷射：低速（怠速）时，油压不足，压不开针阀。下一循环时油压聚足，压不足，压不开针阀。下一循环时油压聚足，压开针阀喷射。致使怠速运转不稳定。开针阀喷射。致使怠速运转不稳

10、定。第19页/共70页第二十页，共70页。21二、缸内气流二、缸内气流(qli)运运动动内燃机缸内内燃机缸内气体运动气体运动(yndng)方式方式进气涡流进气涡流压缩涡流压缩涡流第20页/共70页第二十一页，共70页。221.涡流涡流包括进气包括进气(jn q)涡流和压缩涡涡流和压缩涡流流第21页/共70页第二十二页，共70页。23的发动机。的发动机。第22页/共70页第二十三页，共70页。242）螺旋）螺旋(luxun)气道气道在气门腔里做成螺旋在气门腔里做成螺旋(luxun)形状，使气流形状，使气流形成一定强度的旋转，在平直气道出口速度分形成一定强度的旋转，在平直气道出口速度分布的基础上增

11、加了一个切向速度。布的基础上增加了一个切向速度。 特点：流动阻力小，涡流强度大，适用于高涡流内燃机。但是形状最复杂，结构尺寸及加工精度要求较高，且涡流与流量难于特点：流动阻力小，涡流强度大，适用于高涡流内燃机。但是形状最复杂，结构尺寸及加工精度要求较高，且涡流与流量难于(nny)兼顾。兼顾。第23页/共70页第二十四页，共70页。25第24页/共70页第二十五页，共70页。26不同程度的能量损失，使循环热不同程度的能量损失，使循环热效率降低。效率降低。第25页/共70页第二十六页，共70页。272.挤流挤流第26页/共70页第二十七页，共70页。28三、柴油机燃烧室三、柴油机燃烧室2燃烧室的分

12、类燃烧室的分类:分隔式和直喷式。分隔式和直喷式。1)分隔式燃烧室分隔式燃烧室-主要用于高速主要用于高速(o s)柴油柴油机机 燃烧室分为主燃烧室和副燃烧室两部分，主燃烧室分为主燃烧室和副燃烧室两部分，主燃烧室设在活塞顶部，副燃烧室设在气缸盖燃烧室设在活塞顶部，副燃烧室设在气缸盖上，主副燃烧室用狭窄通道相联通，燃油喷上，主副燃烧室用狭窄通道相联通，燃油喷入副燃烧室中。入副燃烧室中。车用柴油机常用的涡流室式燃烧室及预燃室式车用柴油机常用的涡流室式燃烧室及预燃室式燃烧室属于分隔式燃烧室。燃烧室属于分隔式燃烧室。第27页/共70页第二十八页，共70页。29涡流室式燃烧室涡流室式燃烧室 混合气以空间混合

13、气以空间(kngjin)雾化混合为主。一般采用轴针式喷油器。雾化混合为主。一般采用轴针式喷油器。结构特点：副燃烧室是球形的涡流室，容积约占燃烧室总容积的结构特点：副燃烧室是球形的涡流室，容积约占燃烧室总容积的50%80%，涡流室有切向通道与主燃烧室相通。，涡流室有切向通道与主燃烧室相通。压缩过程：活塞推进将空气挤进涡流室，形成压缩过程：活塞推进将空气挤进涡流室，形成(xngchng)强烈的、有组织的高速旋转气流强烈的、有组织的高速旋转气流燃烧过程：柴油喷入燃烧室中，在涡流的作用燃烧过程：柴油喷入燃烧室中，在涡流的作用(zuyng)下，形成较浓的混合气。部分混合气在涡流室中着火燃烧，已燃和未燃的

14、混合气高速喷入主燃烧室，借助活塞顶部的双涡流凹坑，产生第二次涡流，促使进一步混合燃烧。下，形成较浓的混合气。部分混合气在涡流室中着火燃烧，已燃和未燃的混合气高速喷入主燃烧室，借助活塞顶部的双涡流凹坑，产生第二次涡流，促使进一步混合燃烧。第28页/共70页第二十九页，共70页。30燃烧过程：油束大部分喷射在预燃室出口，压缩燃烧过程：油束大部分喷射在预燃室出口，压缩(y su)紊流将一部分小颗粒的燃油吹向预燃室上部，并在那里首先着火。混合气着火后，预燃室中的压力、温度迅速升高。下部已预热的燃油、空气、混合气和火焰一起经过通道高速喷向主燃烧室。在主燃烧室中形成强烈的燃烧紊流，加速燃油的雾化和混合气的

15、形成与燃烧。紊流将一部分小颗粒的燃油吹向预燃室上部，并在那里首先着火。混合气着火后，预燃室中的压力、温度迅速升高。下部已预热的燃油、空气、混合气和火焰一起经过通道高速喷向主燃烧室。在主燃烧室中形成强烈的燃烧紊流，加速燃油的雾化和混合气的形成与燃烧。第29页/共70页第三十页，共70页。31第30页/共70页第三十一页，共70页。32暴，对燃料暴，对燃料(rnlio)要求高。要求高。第31页/共70页第三十二页，共70页。33第32页/共70页第三十三页，共70页。34复合式复合式 （ U型型 ） 天津大学天津大学(tin jn d xu)史绍熙研制。史绍熙研制。混合气形成方式混合气形成方式:

16、: 空间雾化空间雾化 + + 油膜蒸发油膜蒸发主要特点主要特点（1 1） 喷油基本垂直于气流方向，雾化好。喷油基本垂直于气流方向，雾化好。（2 2） 采用螺旋进气道，轴针式喷油嘴。采用螺旋进气道，轴针式喷油嘴。（3 3） 低速低速(d s)(d s)时，气流弱时，气流弱 空间分布燃料多空间分布燃料多 ，改善了冷起动性和低速，改善了冷起动性和低速(d s)(d s)性。性。 高速时，气流强高速时，气流强 壁面分布燃料多壁面分布燃料多, ,工作柔和、平稳，噪声小。气流运动起重要作用。工作柔和、平稳，噪声小。气流运动起重要作用。（4 4） 高速性能较差，对增压适应性差。高速性能较差，对增压适应性差。

17、， 第33页/共70页第三十四页，共70页。35各种各种( zhn)燃烧室的比较燃烧室的比较第34页/共70页第三十五页，共70页。36第二节第二节 柴油机的燃烧柴油机的燃烧(rnsho)过程过程第35页/共70页第三十六页，共70页。37柴油机是在压缩过程中活塞接近上止点时柴油机是在压缩过程中活塞接近上止点时,借助喷油设备借助喷油设备(shbi)将燃油在高压下成雾状喷入燃烧室将燃油在高压下成雾状喷入燃烧室,以便与空气形成可燃混合气。以便与空气形成可燃混合气。柴油机燃烧柴油机燃烧(rnsho)方式方式-油滴扩散燃烧油滴扩散燃烧(rnsho)第36页/共70页第三十七页，共70页。38 一、燃烧

18、过程柴油机燃烧过程非常复杂，为了便于分析和揭示燃烧过程的规律，通常(tngchng)将这一连续的燃烧过程分为四个阶段.A喷油开始喷油开始(kish)B着火着火(zho hu)开始开始滞燃期滞燃期C最大压力最大压力急燃期急燃期缓燃期缓燃期D最高温度最高温度E燃料燃烧完毕燃料燃烧完毕后燃期后燃期第37页/共70页第三十八页，共70页。39供油提前角：喷油泵的出油阀开始升起到活塞运行至上止点曲轴转过的角度称为供油提前角。供油提前角：喷油泵的出油阀开始升起到活塞运行至上止点曲轴转过的角度称为供油提前角。喷油提前角：喷油器开始喷油到活塞到达上止点所对应喷油提前角：喷油器开始喷油到活塞到达上止点所对应(d

19、uyng)的曲轴转角为喷油提前角。的曲轴转角为喷油提前角。第38页/共70页第三十九页，共70页。40（一）着火延迟期（滞燃期）（一）着火延迟期（滞燃期） 从从A A点到点到B B点点-自开始喷油到开始自开始喷油到开始着火的这一段时期。着火的这一段时期。在压缩终点在压缩终点, ,温度达到温度达到450-800,450-800,大于柴油的自燃温度（大于柴油的自燃温度（330-350330-350）, ,但不会但不会(b hu)(b hu)立即着火立即着火, ,进进行着火前的准备。行着火前的准备。 着火着火(zho hu)(zho hu)延迟期延迟期一般着火延迟时间一般着火延迟时间i0.0007-

20、0.003s，对应的曲轴转角称为，对应的曲轴转角称为(chn wi)着火延迟角。着火延迟角。第39页/共70页第四十页，共70页。41第40页/共70页第四十一页，共70页。42（二）速燃期（二）速燃期速燃期速燃期: B: B点到点到C C点。从开始点。从开始着火到出现最高压力。着火到出现最高压力。特点：形成多个火焰中心，特点：形成多个火焰中心，持续喷油，即随喷随燃。压持续喷油，即随喷随燃。压力急剧上升而达到最高（有力急剧上升而达到最高（有可能可能(knng)(knng)达到达到13MPa13MPa以以上）。上）。速燃期速燃期第41页/共70页第四十二页，共70页。43压力升高率大，燃烧迅速，

21、柴油机的经济性和动力性会较好；压力升高率大，燃烧迅速，柴油机的经济性和动力性会较好；压力升高率过大，则柴油机工作粗暴压力升高率过大，则柴油机工作粗暴(cbo)，燃烧噪音大；同时运动零件承受较大的冲击负荷，影响其工作可靠性和使用寿命等。，燃烧噪音大；同时运动零件承受较大的冲击负荷，影响其工作可靠性和使用寿命等。为此，压力升高率应限制在一定的范围之内：为此，压力升高率应限制在一定的范围之内：柴油机柴油机0.40.5 MPaCA。 汽油机的压力升高率为汽油机的压力升高率为0.1750.25Mpa/CA。第42页/共70页第四十三页，共70页。44控制压力升高率的措施：控制压力升高率的措施：1 1 控

22、制燃烧前期的放热，促进后期控制燃烧前期的放热，促进后期放热放热-减少减少(jinsho)(jinsho)着火延迟期内喷着火延迟期内喷入的燃油或可能形成可燃混合气的燃油入的燃油或可能形成可燃混合气的燃油（涡流室式燃烧室）；（涡流室式燃烧室）；2 2 缩短着火延迟期。缩短着火延迟期。 。第43页/共70页第四十四页，共70页。45 （三） 缓燃期缓燃期为图中的CD段，即从最大压力点至最高温度点。 当缓燃期开始时，虽然气缸内已形成燃烧产物(chnw)，但仍有大量混合气正在燃烧。 缓燃期缓燃期第44页/共70页第四十五页，共70页。46 （四） 补燃期 从最高温度点起到燃油基本烧完时为止称为补燃期，即

23、图中DE段。补燃期的终点很难准确地确定，一般当放热量达到循环总放热量的9599时，可认为补燃期结束(jish)。即整个燃烧过程结束(jish)。应尽量缩短补燃期，减少补燃期内燃烧的燃油量。 补燃期补燃期第45页/共70页第四十六页，共70页。47并提高缓燃阶段的燃烧速度，并提高缓燃阶段的燃烧速度，使燃烧尽可能在上止点附近完使燃烧尽可能在上止点附近完成。成。第46页/共70页第四十七页，共70页。48二、燃烧放热规律二、燃烧放热规律瞬时放热速率：在燃烧过程中的某一时刻瞬时放热速率：在燃烧过程中的某一时刻 ，单位时间，单位时间(单位曲轴转角单位曲轴转角)内燃烧的燃内燃烧的燃油所放出的热量。油所放出

24、的热量。累计放热百分比：从燃烧过程开始至某一累计放热百分比：从燃烧过程开始至某一时刻止已经燃烧的燃油与循环时刻止已经燃烧的燃油与循环(xnhun)供油量的比值。供油量的比值。燃烧放热规律：瞬时放热速率和累计放热燃烧放热规律：瞬时放热速率和累计放热百分比随曲轴转角的变化关系。百分比随曲轴转角的变化关系。第47页/共70页第四十八页，共70页。49为了分析评价燃烧过程，必须掌握放热速率随曲轴转角变化的规律。从宏观上分析燃烧组织情况，判断进行的是否为了分析评价燃烧过程，必须掌握放热速率随曲轴转角变化的规律。从宏观上分析燃烧组织情况，判断进行的是否(sh fu)完善。完善。 分析方法：分析方法： 1.

25、根据喷油规律求算放热规律；根据喷油规律求算放热规律； 2.由燃烧规律放热模型预测；由燃烧规律放热模型预测； 3.从实测示功图计算出放热规律。从实测示功图计算出放热规律。第48页/共70页第四十九页，共70页。50（一）（一） 放热规律，划分放热规律，划分(hu fn)为三个阶段为三个阶段 阶段阶段 在速燃期内，很小的曲轴转角（在速燃期内，很小的曲轴转角（3左右）左右） ，单位曲轴转角的放热量最大；，单位曲轴转角的放热量最大； 阶段阶段 放热量约放热量约80%，约占，约占40 CA，单位曲轴转角的放热量较大；，单位曲轴转角的放热量较大； 阶段阶段 在膨胀过程内，放热量约在膨胀过程内，放热量约20

26、%，单位曲轴转角的放热量很小，单位曲轴转角的放热量很小 。第49页/共70页第五十页，共70页。51（二） 燃烧过程三要素1 放热开始时刻(shk)2 放热规律3 放热持续时间（二）燃烧放热规律(gul)的三要素：燃烧放热的始点、持续期、曲线形状。（三）理想放热规律：（三）理想放热规律： 在不牺牲热效率的前提下，实现在不牺牲热效率的前提下，实现(shxin)低噪声和低低噪声和低NOx的排放的排放先缓后急；开始燃烧压力升高比低于先缓后急；开始燃烧压力升高比低于0.4MPa，随后燃烧加快，在上止点附近燃烧完毕。，随后燃烧加快，在上止点附近燃烧完毕。第50页/共70页第五十一页，共70页。52第51

27、页/共70页第五十二页，共70页。533 转速转速转速升高，散热损失和活塞环的漏气损失减小，压缩终点的温度、压力升高；转速升高也会使喷油压力升高，改善转速升高，散热损失和活塞环的漏气损失减小，压缩终点的温度、压力升高；转速升高也会使喷油压力升高，改善(gishn)燃油的雾化。因而以秒记的着火延迟期会缩短（以曲轴转角记的延迟期可能缩短、可能延长）。燃油的雾化。因而以秒记的着火延迟期会缩短（以曲轴转角记的延迟期可能缩短、可能延长）。4 供、喷油提前角供、喷油提前角过大，喷油时缸内压力、温度较低，着火延迟期长，导致工作粗暴，过早燃烧还会增加压缩负功，降低柴油机的经济性和动力性；过小，则燃油不能在上止

28、点附近及时燃烧，对柴油机的经济性和动力性也不利。过大，喷油时缸内压力、温度较低，着火延迟期长，导致工作粗暴，过早燃烧还会增加压缩负功，降低柴油机的经济性和动力性；过小，则燃油不能在上止点附近及时燃烧，对柴油机的经济性和动力性也不利。第52页/共70页第五十三页，共70页。545 燃油性质燃油性质(xngzh)的影响的影响第53页/共70页第五十四页，共70页。556 废气再循环（废气再循环（EGR） 废气再循环已在轿车柴油机上得到广泛应用，它是指将一部分已燃废气再次引入到燃烧室参与废气再循环已在轿车柴油机上得到广泛应用，它是指将一部分已燃废气再次引入到燃烧室参与(cny)燃烧。燃烧。EGR可以

29、由简单的机构来控制，也可以与电控喷射系统相结合，实现更精确、更理想的控制。可以由简单的机构来控制，也可以与电控喷射系统相结合，实现更精确、更理想的控制。 通过废气再循环降低了燃烧过程中工质的温度，从而降低了通过废气再循环降低了燃烧过程中工质的温度，从而降低了NOX的生成。但是的生成。但是EGR也降低了过量空气系数，对完善的、及时的燃烧产生不利，柴油机经济性变差，特别是在高速、高负荷时更是如此。仅在低速、低负荷是才实施也降低了过量空气系数，对完善的、及时的燃烧产生不利，柴油机经济性变差，特别是在高速、高负荷时更是如此。仅在低速、低负荷是才实施EGR。第54页/共70页第五十五页，共70页。56第

30、55页/共70页第五十六页，共70页。577 压缩比压缩比压缩比较大时，压缩终点的温度和压力都较高，使得压缩比较大时，压缩终点的温度和压力都较高，使得着火延迟期缩短，发动机工作比较柔和。不同着火延迟期缩短，发动机工作比较柔和。不同(b tn)压缩比对着火延迟期的影响如图所示。压缩比对着火延迟期的影响如图所示。压缩比的增大还可以压缩比的增大还可以(ky)提高提高发动机的经济性，改善启动性。发动机的经济性，改善启动性。但是，压缩比过高，燃烧最高压但是，压缩比过高，燃烧最高压力过分增大，曲柄连杆机构会承力过分增大，曲柄连杆机构会承受过高的负荷，影响发动机的使受过高的负荷，影响发动机的使用寿命。用寿命

31、。第56页/共70页第五十七页，共70页。588 活塞材料的影响活塞材料的影响铸铁活塞和铝合金活塞相比其温度较高，可以铸铁活塞和铝合金活塞相比其温度较高，可以缩短着火延迟期，因此在其他缩短着火延迟期，因此在其他(qt)条件相条件相同时，采用铸铁活塞的柴油机工作较柔和同时，采用铸铁活塞的柴油机工作较柔和。9 喷油规律的影响喷油规律的影响喷油速度随时间而变化的规律。喷油速度随时间而变化的规律。从减轻燃烧粗暴性考虑，理想的喷油规律是先从减轻燃烧粗暴性考虑，理想的喷油规律是先缓后急。喷油延续角不宜过大，以使燃烧缓后急。喷油延续角不宜过大，以使燃烧过程在上止点附近进行，从而获得良好的过程在上止点附近进行

32、，从而获得良好的性能。性能。第57页/共70页第五十八页，共70页。59四四 燃油喷射的电子燃油喷射的电子(dinz)控控制制P130柴油机与汽油机电控喷射的主要差别：柴油机与汽油机电控喷射的主要差别：汽油机的电控喷射系统只是控制空燃比（汽油与空汽油机的电控喷射系统只是控制空燃比（汽油与空气的比例）；气的比例）；柴油机的电控喷射系统则是通过控制喷油时间来调柴油机的电控喷射系统则是通过控制喷油时间来调节节(tioji)输出的大小，柴油机喷油控制是由发动输出的大小，柴油机喷油控制是由发动机的转速和加速踏板位置（油门拉杆位置）来决定机的转速和加速踏板位置（油门拉杆位置）来决定的。因此，基本工作原理是

33、计算机根据转速传感器的。因此，基本工作原理是计算机根据转速传感器和油门位置传感器的输入信号，首先计算出基本喷和油门位置传感器的输入信号，首先计算出基本喷油量，然后根据水温、进气温度、进气压力等传感油量，然后根据水温、进气温度、进气压力等传感器的信号进行修正，再与来自控制套位置传感器的器的信号进行修正，再与来自控制套位置传感器的信号进行反馈修正，确定最佳喷油量的。信号进行反馈修正，确定最佳喷油量的。第58页/共70页第五十九页，共70页。60电控柴油喷射系统由传感器、电控柴油喷射系统由传感器、ECUECU（计算机）和执行机构三部分组成。其任务是对喷油系统进行电子控制，实现对喷油量以及喷油定时（计

34、算机）和执行机构三部分组成。其任务是对喷油系统进行电子控制，实现对喷油量以及喷油定时(dn sh)(dn sh)随运行工况的实时控制。采用转速、温度、压力等传感器，将实时检测的参数同步输入计算机，与巳储存的参数值进行比较，经过处理计算按照最佳值对喷油泵、废气再循环阀、预热塞等执行机构进行控制，驱动喷油系统，使柴油机运作状态达到最佳。随运行工况的实时控制。采用转速、温度、压力等传感器，将实时检测的参数同步输入计算机，与巳储存的参数值进行比较，经过处理计算按照最佳值对喷油泵、废气再循环阀、预热塞等执行机构进行控制，驱动喷油系统，使柴油机运作状态达到最佳。第59页/共70页第六十页，共70页。61第

35、60页/共70页第六十一页，共70页。62 据权威统计，柴油发动机的需求在不断增加。欧洲的一些典型汽车产品(chnpn)中，有高达90%95%的配备了柴油发动机。 原因：动力性-如梅塞德斯S级轿车、BMW7系列轿车中均使用了8缸柴油发动机。在8缸汽油发动机无法超过460Nm输出扭矩的情况下，上述两种车型采用了输出扭矩为560Nm的柴油动力。 经济性-某重型货运车辆，其整个车净重达2.5t，10缸柴油发动机百公里油耗为12.2L。环保性-欧洲的环境保护主义者和环保当局对柴油发动机的CO2排量进行了精确的测试，得出了CO2排放量、经过滤后有害颗粒的排放量也较低的结论。第61页/共70页第六十二页，

36、共70页。631 1 常规燃油喷射系统的缺陷常规燃油喷射系统的缺陷周期性的燃油喷射使常规燃油喷射系统产生压力波动导致周期性的燃油喷射使常规燃油喷射系统产生压力波动导致-二次喷油、间歇性喷油现象。二次喷油、间歇性喷油现象。二次喷油会导致不完全燃烧，增加了烟度和碳氢化合物（二次喷油会导致不完全燃烧，增加了烟度和碳氢化合物（HCHC）的排放量，油耗增加。）的排放量，油耗增加。这些现象在燃油压力提高这些现象在燃油压力提高(t go)(t go)以后更为明显。以后更为明显。为了解决柴油机燃油压力波动的缺陷，现代柴油机采用了为了解决柴油机燃油压力波动的缺陷，现代柴油机采用了 “ “共轨共轨”的技术。的技术

37、。 一一电控高压共轨燃油喷射系统电控高压共轨燃油喷射系统(xtng)二二什么是共轨技术？为什么要采什么是共轨技术？为什么要采用共轨技术用共轨技术? 第62页/共70页第六十三页，共70页。64低压油泵高压油泵 电控单元（ECU）电控喷油器 共轨管（蓄压器） nMe第63页/共70页第六十四页，共70页。65第64页/共70页第六十五页，共70页。66HPCRHPCR能将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全能将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开；分开；由高压油泵把高压燃油输送到公共供油管（共由高压油泵把高压燃油输送到公共供油管（共轨管），通过对共轨管内的油压实现轨管），通过对共轨管内的油压实现(s

38、hxin)(shxin)精确控制，使高压油管压力大小与精确控制，使高压油管压力大小与发动机的转速无关，可以大幅度减小柴油机供发动机的转速无关，可以大幅度减小柴油机供油压力随发动机转速的变化，因此也就减少了油压力随发动机转速的变化，因此也就减少了传统柴油机的缺陷。传统柴油机的缺陷。ECUECU控制喷油器的喷油量，喷油量大小取决于控制喷油器的喷油量，喷油量大小取决于燃油轨压力和电磁阀开启时间的长短。燃油轨压力和电磁阀开启时间的长短。第65页/共70页第六十六页，共70页。67HPCR的优点：的优点： a、共轨系统中的喷油压力柔性可调，对不同工况可确定所需的最佳喷射压力，从而优化柴油机综合性能。、共轨系统中的喷油压力柔性可调，对不同工况可确定所需的最佳喷射压力，从而优化柴油机综合性能。b、可独立地柔性控制喷油正