燃油的喷射和雾化

燃油的喷射和雾化演示文稿现在是1页\一共有39页\编辑于星期日（优选）第二节燃油的喷射和雾化现在是2页\一共有39页\编辑于星期日1.燃油喷射系统的类型和要求1）类型---空气喷射系统：用压缩空气把燃油吹入气缸。---机械喷射系统：无气喷射，1922年发展，使用喷油泵和喷油器系统。---现代喷油系统：直接作用式（柱塞式、泵-喷油器式、分配式）和间接作用式（液压伺服式、高压泵系统、电喷射系统）现在是3页\一共有39页\编辑于星期日2）要求喷射定时：在整个负荷和转速范围内，有最佳喷油定时及喷油持续时间，且应能总调和单调。循环喷油量：能根据柴油机负荷及时准确地相应变化，负荷不变时，各缸供油量可单调。喷射质量：雾化良好，利于可燃混合气的形成，喷油规律满足燃烧过程的要求。工作稳定可靠，无泄露，便于管理。1.燃油喷射系统的类型和要求现在是4页\一共有39页\编辑于星期日2.几个主要喷射系统简介1）柱塞式喷射系统---最基本的一种喷射系统；---高压油泵、喷油器和高压油管组成；---图示的工作过程：曲轴转动凸轮轴转动燃油凸轮转动滚轮上行柱塞上行封闭孔A，燃油压缩出油阀开启高压油管喷油器针阀升起喷孔气缸柱塞下行斜槽边开启油孔油经斜槽泄回出油阀关闭供油结束针阀落座喷油结束。现在是5页\一共有39页\编辑于星期日---图示的工作过程：曲轴转动凸轮轴转动燃油凸轮转动滚轮上行柱塞上行封闭孔A，燃油压缩出油阀开启高压油管喷油器针阀升起喷孔气缸柱塞下行斜槽边开启油孔油经斜槽泄回出油阀关闭供油结束针阀落座喷油结束。现在是6页\一共有39页\编辑于星期日1）柱塞式喷射系统---优点：结构简单，管理方便，工作可靠，使用广泛，被大多数柴油机采用。2.几个主要喷射系统简介现在是7页\一共有39页\编辑于星期日2）泵—喷油器式喷射系统---取消高压油管，将泵与喷油器组合为一体；---目的：消除高压油管的不良影响；---应用：顶置式凸轮轴的小型高速柴油机中。2.几个主要喷射系统简介现在是8页\一共有39页\编辑于星期日3）蓄压式喷射系统---喷油设备的特点：用来实现喷射能量的积蓄过程发生在喷射过程发生之前。---高压油预先储存在高压蓄油器中，保持恒压。喷油器的启闭由控制单元控制。---优点：喷射压力高，喷油持续期短，喷射压力波动小，喷射压力与转速无关，可改善低速运转性；---缺点：设备复杂，可靠性差，使用较少？。2.几个主要喷射系统简介现在是9页\一共有39页\编辑于星期日3）电控喷射系统---采用电子控制技术，也是蓄压式。---电子传感器监测参数。如转速、压力、温度、油泵状态、针阀升程、流量等。---微机集中处理数据，按最佳方案控制执行机构动作。对定时、油量、压力进行控制，保证机器在最佳工况运行。---优点：提高经济性，提高对燃油适应能力，改善柴油机低速运转性和操纵性，降低有害排放。---缺点：结构复杂，成本较高，管理不便，未广泛使用?但是发展的趋势所在。2.几个主要喷射系统简介现在是10页\一共有39页\编辑于星期日目前正在大力发展高压、电控燃料喷射系统，如采用短管的单体泵系统、泵一喷嘴与PT系统、电控共轨系统。其中电控共轨喷射系统则代表着柴油机燃油喷射系统未来的发展方向，这在国内外已成共识。现在是11页\一共有39页\编辑于星期日现在是12页\一共有39页\编辑于星期日二、燃油的喷射过程1.喷射过程的三个阶段2.喷射过程的压力波现在是13页\一共有39页\编辑于星期日喷射过程的影响因素：---燃油的可压缩性（1MPa，燃油体积变化1/1820~1/1610）---高压油管的弹性---系统的节流---燃油运动的惯性影响后果：---时间延迟---压力波动---喷射质量二、燃油的喷射过程现在是14页\一共有39页\编辑于星期日1.喷射过程的三个阶段1）喷射延迟阶段（从供油始点到喷油始点）---喷油始点滞后于供油始点；---存在供油提前角和喷油提前角：A供油提前角：指在压缩行程中喷油泵开始供油的瞬时到活塞上止点的曲轴转角，它能够进行检查和调整。B喷油提前角：指在压缩行程中喷油器开始喷油的瞬时到活塞上止点的曲轴转角，它对燃烧过程有直接影响。C一般要求不严时，两者统称供油提前角。现在是15页\一共有39页\编辑于星期日---主要影响因素A高压油管特性参数；B喷油器针阀的启阀压力；C柴油机的工况；D喷油器出油阀和喷油器针阀的结构特点。1.喷延迟阶段阶段现在是16页\一共有39页\编辑于星期日2）主要喷射阶段（从喷油始点到供油终点）---燃油是在不断升高的压力下喷入气缸的；---启阀压力是指喷油器针阀开启时的燃油压力；---本阶段的长短主要取决于柴油机负荷，负荷愈大，本阶段愈长。1.喷射过程的三个阶段现在是17页\一共有39页\编辑于星期日3）尾喷阶段（自由膨胀阶段，从供油终点到针阀落座点）---喷油泵停止供油时，针阀仍保持开启；---压力不断下降使燃油雾化不良，甚至产生滴漏现象；---影响因素：同喷射延迟阶段。1.喷射过程的三个阶段现在是18页\一共有39页\编辑于星期日产生原因：---喷射过程是高压系统内压力剧变的过程（从最高60-70MPa到6-7MPa）；---燃油的可压缩性（高压系统存油远大于每循环喷油量）；---高压油管的弹性所产生的容积变化。产生过程（见课本）2.喷射过程的压力波现在是19页\一共有39页\编辑于星期日压力波的危害：---改变喷油泵的供油规律和喷油器的喷油规律，并使二者的差别增加；---异常喷射；---损坏喷油设备。2.喷射过程的压力波现在是20页\一共有39页\编辑于星期日三、供油规律和喷油规律1.供油规律和喷油规律2.喷油规律的影响因素现在是21页\一共有39页\编辑于星期日1.供油规律和喷油规律

1）供油规律喷油泵单位凸轮轴转角（或单位时间）的供油量（称供油速率）随凸轮轴转角（或时间）变化的规律称供油规律。又称几何供油规律。见图。2）喷油规律喷油器单位凸轮轴转角（或单位时间）的喷油量（称喷油速率）随凸轮轴转角（或时间）变化的规律称喷油规律。见图。现在是22页\一共有39页\编辑于星期日现在是23页\一共有39页\编辑于星期日分析喷油规律的意义：---分析判断喷油始点、终点和喷油持续角是否合适；---分析判断有无二次喷射断续喷射等不正常喷射现象；---分析判断喷油规律是否符合理想的燃烧过程和放热规律的要求。1.供油规律和喷油规律

现在是24页\一共有39页\编辑于星期日1）凸轮形线和有效工作段2）柱塞直径和喷孔直径3）高压油管尺寸4）柴油机负荷与转速2.喷油规律的影响因素现在是25页\一共有39页\编辑于星期日现在是26页\一共有39页\编辑于星期日1）凸轮形线和有效工作段

---凸轮形线越陡，柱塞上升速度越大，喷射延迟角和喷油持续角越小。---凸轮有效工作段：柱塞供油有效行程所对应的那段凸轮形线所对应的位置。---一般选柱塞速度的高速部分为有效工作段，以提高喷油速率，减小喷油持续角，提高雾化质量。现在是27页\一共有39页\编辑于星期日---柱塞行程不变而增大柱塞直径时，供油速率增大，喷射延迟角和喷油持续角减小，提高了经济性；但初期喷油速率提高，使燃烧粗暴。---增压机中，加大柱塞直径，可增加循环喷油量，缩短喷油持续角；此时为防致燃烧粗暴，应减小喷油提前角。---喷孔数不变而减小喷孔直径时，喷油持续角增大、喷油速率减小，压力增加，易引起异常喷射。2）柱塞直径和喷孔直径

现在是28页\一共有39页\编辑于星期日--油管越长，喷射延迟角越大，而喷油持续角不变，即喷油提前角变小。--油管越细，喷射延迟角越大。故各缸高压油管应遵循等尺寸的原则，以保持各缸喷油规律一致。3）高压油管尺寸

现在是29页\一共有39页\编辑于星期日（1）若转速及定时不变，负荷增加时，喷油始点基本不变，终点改变，且后半期喷油速率增加。（2）若负荷及定时不变，转速增加时，对应单位凸轮转角的时间缩短，喷油持续角和喷油延迟角均加大，而喷油速率减少。4）柴油机负荷与转速

现在是30页\一共有39页\编辑于星期日四、异常喷射及其消除方法1.二次喷射2.断续喷射（波动喷油）3.不稳定喷射（不齐喷油）4.滴漏现在是31页\一共有39页\编辑于星期日1、二次喷射1.概念：在喷油泵供油结束喷油器针阀落座后又第二次开启形成再次喷射的现象，又称重复喷射。2.危害：使喷油持续期延长，后燃严重，排温升高，零部件过热，经济性降低。第二次喷射由于压力低，导致雾化不良，排气冒黑烟，喷孔积碳堵塞。现在是32页\一共有39页\编辑于星期日3.判断方法：A-测量喷油器针阀的升程曲线（最可靠）。B-管理中可通过燃油消耗率增大、排温高、喷孔结碳等加以判断。4.发生原因：喷油泵突然停止供油时，泵端压力由于回油突然滞止而上升，当大于针阀压力时，针阀又重新开启。1、二次喷射现在是33页\一共有39页\编辑于星期日5.发生的时间及场合：喷油器喷孔部分堵塞、出油阀减压作用减弱、高压油管内径和长度变大或刚性变小、喷油启阀压力过低、高转速大负荷等。一般中、低速机正常工作不应发生二次喷射。1、二次喷射现在是34页\一共有39页\编辑于星期日6.设计方面的措施：（1）选用较小长度和内径的高压油管；（2）增大喷油器喷孔流通能力；（3）适当增大出油阀减压卸载能力；（4）增大出油阀弹簧刚度；（5）适当提高喷油器启阀压力。1、二次喷射现在是35页\一共有39页\编辑于星期日2、断续喷射1.概念：喷油泵供油期间，喷油器断续启闭的喷射过程程——。2.危害：针阀与阀座撞击增多，磨损增大，寿命下降。3.发生时间及场合：发生在低负荷低速运转工况。因此时泵的供油量小于喷油器的喷油量。现在是36页\一共有39页\编辑于星期日1.概念：每循环供油量不均匀的现象。其极端情况是间歇喷射（也称隔次喷射）。2.危害：使柴油机运转不稳，甚至造成低速而自动停车，由于二次供油一次喷油，可能造成燃烧粗暴。3.发生时间及场合：多发生在柴油机低速运转时或喷油设备偶件过度磨损时。3、