内燃机学课件内燃机的燃料供给与调节.ppt

1、第七章内燃机供油和调节第一节概述第二节内燃机供油系统的结构、分类和发展第三节柴油机喷油泵、喷油器和调速器第四节柴油机异常喷射现象第五节柴油机供油和调节系统的电子控制第六节点火式内燃机供油系统概述第七节电控汽油喷射系统第一节概述， 及时、优质地为内燃机气缸供油，以保证气缸内混合气的有效形成和燃烧。 2.质量调整和数量调整。1.柴油机的质量调整。柴油挥发性差，自燃温度低，高压喷射。内部混合气体和压缩点火。通过改变喷入气缸的燃油量，汽油机的量调节很容易蒸发并形成外部混合气体(化油器或进气口喷油)。工况调整：改变节气门位置，改变进入气缸的混合气量。3.发展：电控燃油喷射技术。第二节柴油供应和调节系统的

2、结构、分类和发展。首先，基本要求是产生足够的喷射压力，以根据工况准确及时地控制每个循环中喷入气缸的燃油量，将每个气缸的最佳喷射时间、喷射持续时间和理想喷射规律保持在整个工作范围内，安全可靠地工作。总结：质量、数量、时间和可靠性；第二，发展柴油：将高压空气注入液体燃料。巨大而沉重的博世：机械喷油泵3。典型的燃油供给和调节系统由低压油路、高压油路和调节系统组成。1.泵喷嘴系统往复柱塞泵，凸轮轴驱动，每次供油都伴随着一次喷油。脉冲供油系统合成泵系统、分配泵系统、单泵系统(1)合成泵系统：多缸柴油机各缸供油单元安装在同一个油泵壳体内。直列式喷油泵，康明斯燃油喷射系统，(2)分配泵系统使用一个或几个柱塞

3、向多缸柴油机的每个气缸供油：(3)单泵系统为每个气缸、小型单缸柴油机、大型机车、船舶和固定柴油机配备一个喷油泵，(2)泵喷嘴系统、喷油泵和喷嘴集成在一起，高压油管的喷油压力最高(160-180兆帕)，低速低负荷时喷油压力降低；3.共轨系统的高压油泵不直接产生燃油喷射，燃油喷射到蓄压管道(共轨)由电子控制器控制，燃油喷射压力高(130-150兆帕)，压力基本保持恒定，易于调节燃油喷射时间和燃油喷射持续时间，不受工况影响，实现理想的燃油喷射规律。调整方法分类：传统：机械调整，排量控制电子控制：排量调整，大部分：电磁阀控制，时间调整，第3节柴油机喷油泵，喷油器和调速器，1。喷油泵1。系列化柴油机在一

4、定功率和转速范围内，采用相同外形尺寸、结构参数和柱塞轴距的喷油泵，增加或减少柱塞数量，更换不同柱塞直径，改变凸轮型线，提升喷油泵。，2。评价指标(1)最大循环供油Vmax以凸轮升至最大几何速度前0.3毫米为供油终点，循环供油根据柱塞在7度凸轮角供油持续时间内的有效行程计算(2)最大平均供油速率Qmax喷油泵在供油持续时间内每度凸轮角的平均供油可通过增加柱塞直径来改善。提高柱塞的平均速度(3)最大允许泵端压力喷油泵承受的泵端压力的最大喷油压力来自泵端的供油压力，受凸轮的刚度和强度限制。 喷油泵的挺杆和泵体(4)喷油泵的最大工作转速(3)喷油特性对柴油机性能的影响(1)喷油压力由喷油泵产生并以压力

5、波的形式传递给喷油器， 小型分离式燃烧室直接影响柴油机喷雾、混合气的形成和燃烧过程：直喷式燃烧室不超过40兆帕：根据排放标准有不同的要求，(2)喷油提前角和供油提前角，喷油持续时间应在上死点前喷射，这一点很难确定，通常采用供油提前角代替(3)喷油泵的速度特性。 当燃油量调节齿轮杆的位置不变时，每个循环的燃油供给量随着油泵的转速而变化。(4)喷油规律的经验原则：初始喷油率应较低，主喷射段的喷油率应逐渐增大，后期喷油率应迅速减小，断油负荷应增大，喷油规律的形状饱满度应增大。当外部特性起作用时，电控燃油喷射技术应逐步过渡到矩形组合，以精确控制燃油喷射规律。二是喷油器1，分类：(关键是喷嘴)用于直喷式

6、柴油机：喷孔喷嘴用于分离式燃烧室：主要区别是喷嘴头的结构和喷嘴孔的数量和大小是精确的，油压弹簧力，针阀是提升喷油；油压弹簧力，针阀落座停止喷射。2.分离式燃烧室柴油机：直喷式柴油机，轴向针喷嘴，孔径0.8-1.2毫米；中小功率柴油机，孔喷嘴，进气涡流，46个喷射孔，孔径0.15-0.35毫米；直径；大气缸直径的柴油机没有组织进气涡流，有712个喷射孔。3.州长1。功能：根据柴油机外部负荷的变化，限制发动机的最高转速，自动调节喷油泵的供油，保证柴油机在各种工况下的稳定运行。2.分类：(按原理)机械调速器液压调速器电子调速器，按功能分类：单极调速器、双极调速器、全距离调速器、全距离双极组合调速器，

7、第四节柴油机异常喷油现象，概念：柴油机异常喷油现象是指由于喷油嘴针阀运动规律，甚至整个喷油规律引起的偏离预期正常规律的各种异常现象：二次喷油、气穴、气穴、不稳定喷油针阀在第一次和第二次喷油后无法控制地向气缸喷油的现象。这种现象通常发生在柴油机高负荷、高转速的工况下：高压下燃油的可压缩性以及压力波在高压油路中的传播和反射；2.气穴现象和气穴现象由于燃料中溶解了少量的空气，当高压油路中的压力急剧下降时，溶解在其中的空气首先沉淀，然后当压力下降到对应于其温度的饱和蒸汽压时，高压油路中的燃料也部分开始蒸发，从而形成密集的气泡，这称为气穴现象。空化发生后，如果强大的压力波传递到气泡或气泡被输送到高压部分

8、，气泡会瞬间收缩和崩溃，产生极高的液压冲击力，造成噪音和振动。当压力下降时第5节柴油供应和调节系统的电子控制，1。柴油机电控喷射的优势1。这种控制比原来的机械或机械和液压控制更全面、更准确，更容易实现性能优化，合理折衷了矛盾的要求，降低了油耗和排放；2.可以实现许多提高性能的有效措施，例如预注射或多次注射，并且注射速率和注射压力的精确控制比机械和机械液压控制更容易操作。3.控制对象和目标大大扩展，可以扩展到各种过渡过程优化控制、自动故障监控和处理、自动操作过程和自适应控制，最终发展成为整机的计算机管理系统。整机的性能和可靠性都得到了极大的提高。二、控制方式排量控制方式：在机械控制循环燃油喷射量

9、和定时的基础上，采用线性排量或角位移电磁执行器或电磁液压执行器来控制循环燃油供给。典型的例子有直列式柱塞泵电子控制系统、VE分配泵系统的一部分和电子调速器等。时间控制模式：完全不同于传统的机械模式，它利用一个或几个高速电磁阀来控制高压油路中喷油泵和喷油器的喷油过程。喷油量由喷油压力的大小和喷油器针阀的开启时间决定，喷油正时由控制电磁阀的开启时间决定。典型：VE和VR型分配泵，带高速电磁阀控制，新型高压单泵，泵喷嘴和共轨电子控制系统3。部件：传感器电子控制器执行器，1。传感器：检测柴油机和车辆运行时的各种信息，如进气和环境压力、冷却液、机油和燃油温度、进气流量、喷油泵燃油量调节机构的排量、曲轴转

10、角信号和柴油机转速、车辆运行速度、喷油器针阀升程等。共轨喷射系统的电子控制布局。2.电子控制器是柴油机电子控制的核心部分。硬件部分包括微处理器、各种存储器、输入和输出接口、数据总线、地址总线、控制总线和用于产生时间脉冲的定时器。该软件的核心内容是柴油机的各种性能调整曲线、图表和控制算法。喷油量和喷油正时是电子控制单元发出的最重要的控制指令。3.执行机构部分接收电子控制单元发送的指令，完成所有需要调整和控制的任务。4.电子控制共轨系统，通常代表直列滑阀式电子控制系统和分配泵。1-高压泵2-机油控制阀3-压力调节阀4-燃油滤清器5-燃油箱(包括粗滤器和电动燃油泵)6-电子控制器(电子控制单元)7-

11、蓄电池8-蓄电池(共轨)9-压力传感器10-温度传感器11-喷油器12-冷却液温度传感器13-曲轴角度信号和速度传感器14-油门踏板传感器15-凸轮轴速度传感器16-空气流量传感器17-增压压力传感器18-空气温度传感器19-涡轮增压器，第6节火花-燃油供应系统概述发动机负荷调节模式1、外部混合气形成、预混合燃烧模式和量调节：通过改变节气门开度，可以改变进入气缸的混合气体量。2.任务：根据工况需要，控制汽油供应量，使其能适应吸入气缸的空气量，形成合适空燃比的可燃混合气。3.分类：化油器(工作原理)，电控喷射，1个燃油喷嘴2个喉管3个节流阀4个主孔5个浮子室，2个。不同工况下汽油机对混合气浓度的

12、要求1。当汽油机在部分负荷范围内运行时，应提供较稀的混合气，以确保较高的燃油经济性；2.在重载和满载工况下，提供较厚的混合料以保证较好的动态性能；3.三元催化转化器，化学计量混合物，催化剂转化效率；4.怠速(加浓)和过渡工况电控汽油喷射的优点(与化油器相比)1。提高汽油机的充气系数；2.多点喷射有利于保证各缸燃油分配的均匀性，进气温度低，压缩比高；3.控制准确，雾化好，响应快，怠速稳定性好，启动加速性好；4.缸内直喷有利于实现分层燃烧；部分负荷质量调整，以减少节流损失；5.运行可靠，碳氢化合物排放少。四。分类1。进气歧管或中央单点喷射、燃油喷射、燃油喷射和TBI；2.进气口多点喷射；3.缸内直

13、接喷射、气体扩散指数、喷射导向、气流和壁面导向。a)进气歧管中的多点喷射b)进气歧管中的单点喷射c)气缸中的直接喷射，第七节电子控制汽油喷射系统。电子控制系统的部件：传感器、电子控制器和致动器：发动机速度和空气流量(代表负载)。传感器。二、多点进气顺序喷射的特点示例：1)顺序喷射；2)无分电器独立点火；3)辅助功能；4)电动节流阀。工作原理：电动燃油泵、燃油箱燃油滤清器、燃油轨(压力积累和分配)、喷油器进口。L型电控汽油喷射系统，博世公司的ME-Motronic电控汽油喷射系统1-活性炭罐4-进气压力传感器5-燃油轨6-火花塞7-转角传感器10-空气质量流量计11-电控节气门12-废气再循环阀

14、13-爆燃传感器14-转速传感器16-氧传感器17-电子控制器22-燃油箱25-三效催化转化器。1.曲轴角度和位置传感器：控制点火角度和燃油喷射正时的发动机转速条件和活塞上止点位置。2.进气流量传感器：正排量、热线或热膜质量流量计。3.氧传感器：空燃比的闭环控制。材料：氧化锆和二氧化钛。4.喷油器和其他执行器1。喷油器：要接收喷油脉冲信号，要求具有稳定的动态流量特性、较强的抗堵塞和抗污染能力以及良好的雾化性能。电磁喷油器：轴针式、孔式。2.点火装置：无分配器半导体点火系统，独立点火模式，每个气缸一个点火线圈。3.进气调节装置：进气补偿装置，旁路供气方式；电控节气门，喷油器(电磁)，5。电子控制器和控制策略1。电子控制器的组成：处理部分输入信息；微处理器系统、单片机；处理部分输出信息2。记忆软件驱动程序和电气控制器专用程序；脉谱图：经过大量的标定试验，找出每种速度和负荷对应的最佳目标值：空燃比、点火提前角、点火关闭角、预热增浓系数和功率增浓系数。3.电动控制器开环控制的控制策略：在一个方向上找出适合该工况的目标值和修正量，并计算确定控制目标；闭环控制：电动控制器不断地将待控制的参数与优化的控制目标值进行比较，并调整输出命令以最小化差异。(氧传感器)，特殊工况下的开环控制：起动过程、预热过程、加速过程、重载和满载工况，燃料切断控制：超速和减