7.1 柴油机燃料供给系统的分类与发展 杜常清发动机原理A,内燃机燃料供给与调节,武汉理工大学,车用动力系.pptx

1、柴油机混合气形成特点： 气缸内部形成，活塞接近压缩上止点喷入； 混合气形成时间短，加上柴油不易蒸发，需要依靠高压喷射、油束分布与燃烧室形状配合、或者适当气流运动来促进混合； 燃油的喷射提前角、喷雾锥角、喷油速率随曲轴转角的变化规律（喷油规律）、喷射持续时间等对动力性、经济性和排放有很大的影响； 在一定转速下，靠调节燃料的量来改变柴油机的功率。,柴油机燃料供给系统的分类和发展,快速形成混合气：能产生足够高的喷油压力，以保证燃料良好的雾化、混合气形成与燃烧，燃料油束应与燃烧室形状及缸内气流运动相匹配。 喷油及时准确：尽可能保持最佳的喷油时刻、喷油持续时间与喷油规律，以保证良好的燃烧并取得优良的综合

2、性能。 3）安全可靠：能适应柴油机使用工况的调节要求，能保证柴油机安全、可靠的工作（如柴油机超速等现象发生）。,柴油机燃料供给与调节系统的基本要求,按照结构分类,泵喷嘴,泵管嘴,共轨式,直列泵系统,分配泵系统,单体泵系统,柴油机燃料供给与调节系统分类,机械式,位移控制,位移控制,时间控制,时间压力控制,电控式,按喷油参数调节方式分类,柴油机燃料供给与调节系统分类,特点： 凸轮驱动泵油 脉动供油 供油过程影响喷油过程，两者无法相互独立。 高压油管长，泵布置容易，但是液力刚度差。,1、泵-管-嘴系统,（1）直列泵,（2）分配泵系统轴向压缩,柱塞6与固定在一起的端面凸轮4一起旋转，依靠凸轮型线表面与

3、固定凸轮之间的作用，形成往复运动，同时实现压油和各缸燃油分配。,（2）分配泵系统径向压缩,依靠一对、或三个120度布置的、或两对成径向布置的柱塞，滚轮与内凸轮型线的接触，使柱塞在转动时产生向内的压油运动在油腔内建立油压。,为每缸配一个喷油泵 其滚轮挺柱与柱塞由柴油机配气凸轮轴上相应的喷油泵凸轮来推动。 在小型单缸柴油机，大型机车、船舶与固定式柴油机上采用。 特点：每缸一泵、缩短高压油管长度，增加整个系统的液力刚度。,（3）单体泵系统,泵-管-嘴系统的喷油过程,传统泵-管-嘴系统的喷油过程,几何供油规律和喷油规律,几何供油规律是指从几何关系上求出的单位凸轮转角（或单位时间）内喷油泵供入高压油路中

4、的燃油量即供油率随凸轮转角（或时间）的变化关系。,AP柱塞面积， dp柱塞直径，wp几何供油行程段柱塞速度,喷油规律是指在喷油过程中，单位凸轮转角（或单位时间）内从喷油器喷入气缸的燃油量率，即喷油随凸轮转角（或时间）的变化关系。,或,Vb单位凸轮转角或单位时间的供油或喷油量 (mm3/CA 或mm3/s),供油规律与喷油规律的差异分析,1. 在一定的出油阀减压容积作用下，残压力为零，甚至出现真空； 2. 喷油峰值压力高且变化大，因此需考虑燃油的可压缩性； 3. 燃油在高压系统容内也就产生了弹性振动； 4. 燃油流通截面有节流作用； 喷油规律受供油规律的影响，喷油始点迟于供油始点，喷油持续时间大

5、干供油持续时间，喷油速率的峰值小于供油速率的峰值。,发动机转速,喷油泵的速度特性,油泵的速度特性导致传统的泵管嘴系统柴油机的转矩特性不能适应工况调节的需求，甚至可能出现发动机超速（飞车）和工作不稳定，必须加装调速器进行调节。,喷射压力较低，燃油雾化混合差，发动机PM排放高； 泵油和喷油过程无法分离，泵油过程影响喷油过程，难以实现理想喷油规律； 喷雾质量受工况的影响较大，低速性能差； 喷油提前角调节能力较差，难以在各个工况下实现最佳喷射提前角控制； 喷油泵存在速度特性，转矩适应性差，需要安装调速器；,泵管嘴系统的缺陷,泵-喷嘴系统中，将喷油泵与喷嘴合为一体，由于省去了高压油管，大大增加了整个系统高压部分的液力刚度，因此，可实现很高的喷油压力（200220MPa）。 特点：与“泵-管-嘴”系统一样，存在低速、低负荷时喷油压力降低的问题。,2、泵-喷嘴系统,这种系统能产生较