噴油器是一種加工精度非常高的精密器件,要求其動態(tài)流量范圍大,抗堵塞和抗污染能力強以及霧化性能好。噴油器接受ECU送來的噴油脈沖信號,精確的控制燃油噴射量。
噴油器的噴霧特性包括霧化粒度、油霧分布、油束方向、射程和擴散錐角等。這些特性應(yīng)符合柴油機燃燒系統(tǒng)的要求,以使混合氣形成和燃燒完善,并獲得較高的功率和熱效率。
電控噴油器是共軌系統(tǒng)中最關(guān)鍵和最復(fù)雜的部件,也是設(shè)計、工藝難度最大的部件。ECU通過控制電磁閥的開啟和關(guān)閉,將高壓油軌中的燃油以最佳的噴油定時、噴油量和噴油率噴入的燃燒室。為了實現(xiàn)有效的噴油始點和精確的噴油量,共軌系統(tǒng)采用了帶有液壓伺服系統(tǒng)和電子控制元件(電磁閥)的專用噴油器。
噴油器由與傳統(tǒng)噴油器相似的孔式噴油嘴、液壓伺服系統(tǒng)(控制活塞、控制量孔等) 、電磁閥等組成。
柴油機噴油系統(tǒng)將燃油霧化,并分布在燃燒室內(nèi)與空氣混合的部件。
它主要由噴油嘴和噴油器體組成,它在缸蓋上的安裝位置與角度取決于燃燒室的設(shè)計。
噴油器分為開式和閉式兩種。開式噴油器結(jié)構(gòu)簡單,但霧化不良,很少被采用。閉式噴油器廣泛應(yīng)用在各種柴油機上。柴油機在進氣行程中吸入的是純空氣。在壓縮行程接近終了時,柴油經(jīng)噴油泵將油壓提高到100MPa以上,通過噴油器噴入氣缸,在很短時間內(nèi)與壓縮后的高溫空氣混合,形成可燃混合氣。由于柴油機壓縮比高(一般為16-22),所以壓縮終了時氣缸內(nèi)空氣壓力可達3.5-4.5MPa,同時溫度高達750-1000K(而汽油機在此時的混合氣壓力會為0.6-1.2MPa,溫度達600-700K),大大超過柴油的自燃溫度。因此柴油在噴入氣缸后,在很短時間內(nèi)與空氣混合后便立即自行發(fā)火燃燒。氣缸內(nèi)的氣壓急速上升到6-9MPa,溫度也升到2000-2500K。在高壓氣體推動下,活塞向下運動并帶動曲軸旋轉(zhuǎn)而作功,廢氣同樣經(jīng)排氣管排入大氣中。
[1]普通柴油機的是由發(fā)動機凸輪軸驅(qū)動,借助于高壓油泵將柴油輸送到各缸燃油室。這種供油方式要隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速的變化而變化,做不到各種轉(zhuǎn)速下的最佳供油量。
共軌噴射式供油系統(tǒng)由高壓油泵、公共供油管、噴油器、電控單元(ECU)和一些管道壓力傳感器組成,系統(tǒng)中的每一個噴油器通過各自的高壓油管與公共供油管相連,公共供油管對噴油器起到液力蓄壓作用。
工作時,高壓油泵以高壓將燃油輸送到公共供油管,高壓油泵、壓力傳感器和ECU組成閉環(huán)工作,對公共供油管內(nèi)的油壓實現(xiàn)精確控制,徹底改變了供油壓力隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化的現(xiàn)象。其主要特點有以下三個方面:
1、噴油正時與燃油計量完全分開,噴油壓力和噴油過程由ECU適時控制。
2、可依據(jù)發(fā)動機工作狀況去調(diào)整各缸噴油壓力,噴油始點、持續(xù)時間,從而追求噴油的最佳控制點。
3、能實現(xiàn)很高的噴油壓力,并能實現(xiàn)柴油的預(yù)噴射。
相比起汽油機,柴油機具有燃油消耗率低(平均比汽油機低30%),而且柴油價格較低,所以燃油經(jīng)濟性較好;同時柴油機的轉(zhuǎn)速一般比汽油機來得低,扭距要比汽油機大,但其質(zhì)量大、工作時噪音大,制造和
維護費用高,同時排放也比汽油機差。但隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展,柴油機的這些缺點正逐漸的被克服。