内燃机原理与构造.ppt

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1、内燃机原理 第 1章 内燃机的总体构造与基本工作 原理 1.1.1 内燃机发展简史 1885年德国人戈特利布 戴姆勒( Gottlieb Daimler)仿照四冲程煤气机的工作原理制 成了第一台汽油机,并于 1886年使第一台 用汽油机驱动的汽车问世。与此同时,德国 工程师卡尔 奔驰( Karl Benz)也于 1886 年 1月 20日向德国帝国专利局申请了他发明 的汽车专利,同年 11月 2日专利局批准了他 的发明,并颁发了专利证书。因此,奔驰和 戴姆勒两人是世界上公认的汽车发明人。 1890年英国的克拉克和罗伯逊、德国的卡尔 奔驰成功地发明了二 冲程内燃机。 为了研制使用廉价燃料的发动机

2、,并进一步 提高发动机的热效率, 1892年德国工程师 鲁道夫 狄塞尔( Rudolf Diesel)首先提出 了柴油机的工作原理。他在发明专利中写道: “ 在气缸中的纯空气将被活塞强烈的压缩, 致使它所产生的温度远超过所使用燃料的自 然温度,而燃料的喷入气缸是在活塞越过上 止点之后进行的 ” 。一般来说,现代的 柴油机基本上是按照这一原理工作的。 关于增压技术 柴油机增压的设想早在 1892年鲁道夫 狄塞尔发表 柴油机理论时就提出来了,当时他指出: “ 在单缸 机上安装增压泵和进气室,这样改变了进气室中的 空气压力,就能改变输出功率 ” 。 19111914年 瑞士工程师艾尔弗德 比希( A

3、lfred Buchi)首先 提出柴油机废气涡轮增压的理论,并于 1915年进 行了试验。 1925年他又以 “ 脉冲增压 ” 获得瑞士 专利。 1926年废气涡轮增压技术开始用于四冲程 柴油机, 1942年以后在低速、船用二冲程柴油机 上陆续采用。增压技术可以有效地提高柴油机的平 均有效压力,从而大幅度地提高柴油机的有效功率。 关于排放标准 1961年美国开始规定轿车的排气标准, 1970年美国加利福尼亚州决定对载重卡车 用柴油机排放的一氧化碳、碳氢化合物和氮 氧化合物从 1973年和 1975年起分两个阶段 进行限制,接着在欧洲、日本和我国都相应 制定了汽车排放法规,并且这些法规将越来 越

4、严格。此外,由于从 1973年 10月开始, 石油输出国大幅度地提高石油价格,从而引 起各国对发动机燃油经济性的重视。 1.1.2 内燃机的分类 1、按工作循环所需行程数,按照完成一个工作循环所需的行程数来分,有四 冲程内燃机和二冲程内燃机,汽车和工程机械用内燃机多为四冲程内燃机。 2、按着火方式分,有压缩着火(压燃式)和强制点火(点燃式)两类。 3、按使用燃料种类分,有汽油机、柴油机、煤气机、气体燃料及多种燃料发 动机等。 4、按进气状态分,有非增压式内燃机和增压式内燃机之分。 5、按冷却方式分,有水冷式和风冷式两种。汽车和工程机械用内燃机多数是 水冷式的。 6、按气缸数及布置分,有单缸内燃

5、机、多缸内燃机、立式内燃机、卧式内燃 机、直列式内燃机、 V形内燃机 (图 1-1a)、对置气缸式内燃机 (图 1-1b)、斜 置式内燃机。 7、按用途分类,有汽车用、工程机械用、拖拉机用、船用、坦克用、摩托车 用、发电用、农用等内燃机。 8、其他,除以上方式分类外,还可按转速来分,有高速、中速和低速等几种。 图 1-1 V形与对置气缸排列 a) V形内燃机 b)对置气缸式内燃机 第 2节 内燃机的总体构造 1-2 四冲程汽油机总体组成 1-凸轮轴 2-摇臂 3-排气门 4-火花塞 5-电控喷油 器 6-燃油滤清器 7-电动燃油泵 8-燃油箱 9-点火 线圈组件 10-燃油压力调节阀 11-进

6、气门 12-冷却 液温度传感器 13-爆震传感器 14-进气管 15-进气 温度传感器 16-节气门 17-节气门传感器 18-空气 滤清器 19-空气质量计 20-控制单元( ECU) 21-冷却液套 22-曲轴位置传感器 23-点火开关 24-蓄电池 25-起动电机 26-飞轮 27-油底壳 28- 机油 29-曲轴 30-连杆 31-曲轴带轮(主动三角皮 带轮) 32-正时皮带 33-气缸 34-排气三元催化转 化器 35-氧传感器 36-活塞 37-凸轮轴正时皮带轮 (凸轮轴带轮) 四冲程汽油机主要由下列机构和系统组成: 1、曲柄连杆机构 2、配气机构 3、供给系统 4、点火系统 5、

7、润滑系统 6、冷却系统 7、起动系统(起动装置) 四冲程柴油机的构造除点火系统和供给系统外,与 汽油机的大体相同。 第 3节 内燃机的基本工作原理 1-火花塞 2-气缸盖 3-凸轮轴 4-机体 5- 进气道 6-气缸 7-活塞 8-曲 轴 9-曲轴正时皮带轮 10-传动 链轮 11-连杆 12-气 门 13-凸轮轴正时齿 轮 图 1-4 四冲程汽油机基本结构简图 1-气缸 2-活塞 3-连 杆 4-曲轴 5-气缸盖 6-进气门 7-进气道 8-火花塞 9-排气门 10-排气道 表 1-1 四冲程汽油机工作过程 行程名称 曲轴转角 活塞行向 进气门 排气门 进气 0 180 开 关 压缩 180

8、 360 关 关 做功 360 540 关 关 排气 540 720 关 开 四冲程原理 1)进气行程 当活塞从上止点(活塞顶面离曲轴中心最远处)向 下止点(活塞顶面离曲轴中心最近处)运动时,曲 轴转角为 0 180 ,进气门开启,排气门关闭, 电控喷油器向进气道喷油,空气与汽油混合,而后 被吸入气缸,该过程称为进气行程。 2)压缩行程 当活塞继续从下止点向上止点运动时(相当于曲 轴转角 180 360 ),进排气门均关闭,进入气 缸的混合气被压缩,该过程称为压缩行程。 四冲程原理 3)做功行程(燃烧 -膨胀行程) 在压缩行程末,火花塞开始点火,进、排气门都关闭,进入 气缸的可燃混合气被点燃、

9、燃烧,放出大量的热能,导致气缸 内气体压力和温度迅速增加(最高压力达 5Mpa,最高温度达 2800K),气体体积急剧膨胀,推动活塞从上止点向下止点运 动(相当于曲轴转角 360 540 ),通过连杆使曲轴旋转 并输出机械能,该过程称为做功行程。 4)排气行程 活塞继续从下止点往上止点运动(相当于曲轴转角 540 720 ),这时,进气门关闭,排气门开启,燃烧后 产生的废气被排出气缸,该过程称为排气行程。 ( 4)、多缸发动机结构特点 4缸发动机曲轴 单缸发动机功率小,转速不均匀,工作振动大,现 代汽车发动机都是多缸发动机,用得最多的是 4缸、 6缸、 8缸发动机。 多缸发动机是由多个结构相同

10、的气缸组成,它们共 用一个机体,一根曲轴。曲轴的曲柄布置应该使各 缸做功行程均匀分布在 720 曲轴转角内。如, 4 缸发动机曲轴(图 1-5)相邻工作缸的曲柄夹角为 180 ,曲轴每转 180 便有一个气缸做功;又如, 6缸发动机,曲轴每转 120 便有一个气缸在做功。 气缸数越多,发动机工作越平稳,但结构也越复杂。 ( 5)、示功图 ra进气行程 ac压 缩行程 czb做功行 程 z最高燃烧压力 b 做功终点 r排气终点 0大气压力 2、四冲程柴油机结构特点与工作原理 柴油机所用的燃料是柴油。与四冲程汽油机 相比基本结构特点是没有火花塞,喷油器直 接安装在气缸顶部,向气缸内喷油(图 1-7

11、) 其工作原理与四冲程汽油机也有所不同,在 进气行程,进入气缸的是纯空气,而不是可 燃混合气;在压缩行程末,喷油器向气缸喷 入高压柴油,由于气缸的高温高压作用,柴 油迅速着火燃烧,使气体急剧膨胀,推动活 塞做功。其着火方式属于压燃式,而不是汽 油机的点燃式。 轿车柴油机 (55KW/4200rpm) 全铝结构(气缸盖、气缸体、 曲轴箱) 贯穿螺栓强化整机强度刚 度 四气门,双顶置凸轮 (DOHC) 直喷,增压中冷 可变截面增压器 ( VNT) 共轨燃油喷射系统 (CR) 带中冷 EGR和进气控制的 空气管理 可变进气涡流(选装) 氧化催化器 柴油机与汽油机比较,各有优缺点(表 1-3) 性 能

12、 汽 油 机 柴 油 机 着火方式 点燃 压燃 燃油消耗 高 低 热效率 30%左右 40%左右 工作平稳性 柔和 粗暴 发动机转速 高( 40006000r/min) 低( 25003000r/min) 升功率 大 小 起动性 易 难 制造维修成本 低 高 质量功率比 * 小 大 使用寿命 短 长 排放 CO、 HC大, NOx 、黑烟少 CO、 HC小, NOx 、黑烟多 1.3.2 二冲程发动机结构特点与工作原理 图 1-8 二冲程汽油机 基本结构 1气缸 2扫气孔 3活塞 4连杆 5曲轴箱 6曲轴 7进气孔 8排气孔 9火花塞 二冲程汽油机与四冲程汽油机比较见表 1-4。 性 能 二冲

13、程汽油机 四冲程汽油机 结构 简单 复杂 质量功率比 小 大 燃油消耗 高 低 升功率 大 小 制造维修成本 低 高 起动性 好 差 使用寿命 短 长 排放 大 小 2、二冲程柴油机的结构特点与工作原理 图 1-9 二冲程柴油机 结构 1活塞 2进气孔 3 排气门 4泵 -喷嘴 5传动轮(由柴油机 驱动) 6单向离合 器 7废气排出口 8 排气涡轮叶轮 9 离心式风机 10排水 口 11增压空气冷却 器 12进水口 13 集流箱 第 4节 内燃机产品名称和型号编制规则 内燃机型号由四部分组成。 首部:包括产品系列代号、换代符号和地方、企 业代号,由制造厂根据需要自选相应字母表示, 但需经行业标

14、准化归口单位核准、备案。 中部:由缸数符号、气缸布置形式符号、冲程符 号和缸径符号组成。 后部:由结构特征符号和用途特征符号组成。 尾部:区分符号。同一系列产品因改进等原因需 要区分时,由制造厂选用适当符号表示。后部与 尾部可用 “ -”分隔。 型号表示方法: 首部 中部 后部 尾部 系列代号 缸数符号 换代符号 气缸布置形式符 结构特征符号 地方、企业代号 冲程符号( E表示二冲程, 四冲程不标符号) 用途特征符号 区分符号 缸径符号(以气缸直径的毫米数 *表示) *气缸直径的毫米取整数。 气缸布置形式符号 结构特征符号 用途特征符号 符号 气缸布置 形式 无符 号 多缸布置 形式 V V型

15、 P 平卧型 符 号 结构特 征 无 符 号 水冷 F 风冷 Z 增压 ZL 增压中 冷 DZ 可倒转 N 凝气冷 却 S 十字头 式 符号 用途 无符号 通用型及固定 动力 T 拖拉机 M 摩托车 G 工程机械 Q 汽车 J 铁路机车 D 发电机组 C 船用主机,右 机基本型 CZ 船用主机,左 机基本型 Y 农用运输车 L 林业机械 型号示例: 柴油机 YZ6102Q 六缸直列、四冲程、缸径 102mm、水冷、汽车 用( YZ为扬州柴油机厂代号); 12V135ZG 12缸、 V型、四冲程、缸径 135mm、水冷、 增压、工程机械用; 12VE230ZCZ 12缸、 V型、二冲程、缸径 2

16、30mm、水冷、 增压、船用主机、左机基本型。 汽油机 ( 1) 1E65F 单缸、二冲程、缸径 65mm、风冷、通用型; ( 2) 12V135ZG 12缸、 V形、四冲程、缸径 135mm、水 冷、增压、工程机械用。 ( 3) HH465QE 4缸、四冲程、缸径 65mm、水冷、车用。 汽车发动机产品型号编制规则 范围 本标准规定了发动机型号的编制规则。 本标准适用于重庆渝安淮海动力有限公司生产的发动机。 发动机型号 结构表示方法 首 部 中 部 尾 部 产品类别号 产品特征号 排量代号 结构代号 变型代号 2.2 首部 2.2.1 产品类别号:按产品基本形式分类,从大写英文字母 A到 X

17、(除 O、 I外)依次分类排列,产品类别号由设计部门确定。如现 量产机型 465、 466、 464、 462为 A类、 474为 B类 。 产品特征号:根据产品结构个性特点进行分类,用大写英文字母表示,以便于区分和记忆为主,产品特征号由设计部门确定。如现量产机型 465、 466、 464代号为 F、 474机型代号为 G。 2.3 中部 2.3.1排量代号:根据产品的排量,用阿拉伯数字表示,以排量的前两位自然数字为基数,遵循四舍五入的原则确定第 3位数进行 圆整,排量在 1升以上的用两位数字表示,排量在 1升以下的用壹位数字表示,如现量产机型 1.012升的均用 10表示、 1.05升用

18、11、 0.798升的用 8表示。 2.3.2 结构代号:按产品燃料形式分类表示,具体代号见下表。 燃料名称汽 油柴 油液化石油气压缩天燃气代号 G(单一汽油燃料应省略) DLN注: 1、燃料代号采用英文字母。 2、单一燃料是 指只有一套燃料供给系统,只能燃用一种燃料的发动机。 3、同时具有多用燃料的发动机,燃料间用加 “ /”区分表示。 2.4 尾部 主要用于区分产品改型或产品提升换代的区别代号,用两位阿拉伯数字表示,如 01、 02 ,基本型没有此代号。 3 产品示例 例 1: AF10 排量为 0.97升的单一汽油燃料基本型汽车发动机。 例 2: AF10-01 排量为 1.012升的单

19、一汽油燃料改进型汽车发动机。 例 3: BG13排量为 1.31升的单一汽油燃料基本型汽车发动机。 例 4: CK14排量为 1.375升的单一汽油燃料基本型汽车发动机。 例 5: AF11G/N排量为 1.05升的汽油和天燃气双燃料基本型汽车发动机。 例 6: AF7 排量为 0.70升的单一汽油燃料基本型汽车发动机。 第 3章 曲柄连杆机构 第 1节 曲柄连杆机构的运动与受 力 3.1.1、曲柄连杆机构的运动 设中心曲柄半径为 R连杆长度为 L, 根据力学推导,活塞的位移 x、速 度 v、加速度 a随曲轴转角的变化 关系是 x=R 1+(sina)/2- cosa v=R (sin2a)/

20、2+sina a=R cos2a+cosa 式中: 连杆比, =R/L,一般 在 1/3-1/4; 曲轴角速度,匀速运动时, 它等于 ; n 曲轴转速( r/min) ; 3.1.2、曲柄连杆机构的受力分析 第 2节 机体组件 气缸盖结构 燃烧室形式 3.2.3、气缸垫 气缸垫(图 3-11)安装在 气缸盖和气缸体之间,其 功能是保证气缸盖与气缸 体接触面的密封,防止漏 气、漏水和漏油。目前应 用较多的是铜皮 -石棉结构 的气缸垫,其翻边处有三 层铜皮,压紧时不易变形。 有的气缸垫还采用在石棉 中心用编织的钢丝网或有 孔钢板作骨架,两面用石 棉及橡胶粘结剂压成。有 的采用实心有弹性的金属 片作

21、为气缸垫,以适应发 动机强化要求。 第 3节 曲柄连杆机构 3.3.1、活塞连杆组件 1. 活塞 活塞(图 3-13)的功能是承受气缸中的气体压力, 并通过活塞销将此力传给连杆,驱动曲轴旋转,活塞 顶部还与气缸盖、气缸壁一起组成燃烧室。 活塞直接与高温气体接触,散热条件差,工作时顶部 温度达到 600700K,且温度分布很不均匀,间隙 过小,容易造成活塞拉缸;间隙过大,又会导致压缩 不良,功率下降,油耗上升。 活塞顶部承受气体压力很大,在做功行程,汽油机的 活塞瞬时承受的最大压力值达 35MPa,柴油机高达 69MPa,并承受侧压力的作用,加速活塞表面的磨 损,也容易引起活塞变形。 活塞由顶部

22、、头部和裙部三部分组成。 ( 1) 活塞顶部 它是燃烧室的组成部分,其形状、位置和大小都是 为满足可燃混合气的形成和燃烧的要求,其顶部有平顶、凸顶和凹顶 三种(图 3-14) ( 2)活塞头部(防漏部) 活塞头部指第一道活塞环槽到活塞销孔以上的部分。它有数道环槽, 用以安装活塞环,起密封、传热等作用。汽油机一般有三道环槽,其 中有两道气环槽和一道油环槽,在油环槽侧面上钻有许多径向小孔, 使油环从气缸壁上刮下的机油经过这些小孔流回油底壳。柴油机压缩 比高,一般有四道环槽,上部三道安装气环,下部安装油环。第一道 环槽工作条件最恶劣,一般应离顶部较远些。近年来,为减少 HC的排 放,也出现第一道环槽

23、移近顶部的活塞。为了提高第一道环槽的耐热 和耐磨性,有的在第一道环槽部位铸入耐热合金钢护圈。 ( 3)活塞裙部 活塞裙部指从油环槽下端面起至活塞最下端的部分。 活塞裙部对活塞在气缸内的往复运动起导向作用,并承受气体侧压力。 为了使活塞在正常工作温度下与气缸壁保持比较均匀的间隙,以免在 气缸内卡死或加大局部磨损,必须在冷态下预先把活塞裙部加工成特 定的形状。 6)活塞销孔偏置结构(图 3-16)。 有些高速汽油机的活塞销 孔中心线偏离活塞中心线 平面,向做功行程中受侧 压力的一 方偏移了 12mm。这种 结构可使活塞在压缩行程 到做功行程中较为柔和地 从压向气缸的一面过渡到 压向气缸的另一面,以

24、减 少敲缸的声音。在安装时 要注意,活塞销偏置的方 向不能装反,否则换向敲 击力会增大,使裙部受损。 2. 活塞环 ( 2)油环 油环有普 通油环和组合油环两 种(图 3-19) 1)普通油环(图 3- 19a)普通油环又叫整 体式油环。 2)组合式油环(图 3- 19b)它由上下数片刮 油钢片与 中间的扩胀器组成。 活塞销 其作用是连接活塞和连杆小头,将活塞承受的气体作用力传给连 杆。 活塞销的内孔有三种形状:圆柱形、组合形(两段截锥面与一段 圆柱组合)和两段截锥形。 活塞销与活塞销座孔及连杆小头衬套孔的连接配合有全浮式和半 浮式两种。 “ 全浮式 ” 是指当发动机工作时,活塞销、连杆小头

25、和活塞销座都有相对运动,使磨损均匀。为了防止活塞销轴向窜 动刮伤气缸壁,在活塞销两端装有卡环,进行轴向定位。由于铝 活塞热胀系数比钢大,为了保证活塞销与活塞销座孔在高温工作 时有正常间隙( 0.01-0.02mm)、在冷态时为过渡配合,装配 时,应先把铝活塞加热到一定程度,再把活塞销装入。 “ 半浮式 ” 的特点是活塞销中部与连杆小头采用紧固联接,活塞销只能在两 端销座内自由摆动,而和连杆小头没有相对自由运动。活塞销不 会轴向窜动,不需要卡环,小轿车上应用较多。 4. 连杆 ( 1) 平分式 分面与连杆杆身轴 线垂直,汽油机多采用这种连杆。 因为一般汽油机连杆大头的横向尺 寸都小于气缸直径,可

26、以方便地通 过气缸进行拆装。 ( 2) 斜分式 分面与连杆杆身轴 线成 3060夹角。柴油机多采用 这种连杆。因为,柴油机压缩比大, 受力较大,曲轴的连杆轴颈较粗, 相应的连杆大头尺寸往往超过了气 缸直径,为了使连杆大头能通过气 缸,便于拆装,一般都采用斜切口。 斜切口的连杆盖安装时应注意方向。 V形发动机左右两侧对应两个 气缸的连杆是装在曲轴的一 个连杆轴颈上的,称为叉形 连杆,它有如下三种形式: ( 1)并列式 相对应的左右 两缸连杆并列安装在同一连 杆轴颈上。 ( 2)主副式 一列缸的连杆 为主连杆,直接安装在连杆 轴颈上。另一列连杆为副连 杆,铰接在主连杆大头(或 连杆盖)上的两个凸耳

27、之间。 ( 3)叉式 左右对应的两列 气缸连杆中,一个连杆大头 做成叉形,跨于另一个连杆 厚度较小的大头两端。 3.3.2、曲轴飞轮组 曲轴一般用中碳钢或中碳合金钢模锻而 成。 曲轴一般由主轴颈、曲柄销(连杆轴 颈)、曲柄臂、平衡重块等组成。 为了润滑曲轴主轴颈和连杆轴颈,在轴 颈上还钻有油孔,并有斜油道相通,再 与机体的主油道联通。 曲轴的形状取决于气缸数、气缸排列和 发动机的点火顺序。下面介绍多缸发动 机的点火顺序。 多缸发动机的点火顺序应均匀分布在 720曲轴转角内,并且使连续做功的 两缸相距尽可能远,以减轻主轴承的载 荷。避免可能发生的进气重叠现象。 4缸四冲程发动机的点火间隔角为 7

28、20/4=180, 4个曲柄布置在同一平 面内。 1、 4缸与 2、 3缸互相错开 180, 其发火顺序的排列有两种可能,即 1-3- 4-2或 1-2-4-3,其工作循环分别见表 3-1和 3-2。 6缸四冲程发动机的点火间隔角为 720/6=120, 6个曲柄分别布置 在三个平面内。其发火顺序的排列 有两种可能,即 1-5-3-6-2-4或 1-4-2-6-3-5,国产汽车都采用前 一种,其工作循环见表 3-3。 8缸四冲程 V型发动机的点火间隔 角为 720/8=90,发动机左右两 列对应的一对连杆共用一个曲柄, 所以 V型八缸发动机只有四个曲柄。 曲柄布置可以与 4缸发动机相同, 4个

29、曲柄布置在同一平面内,也可 以布置在两个互相错开 90的平面 内,使发动机得到更好地平衡。点 火顺序为 1-8-4-3-6-5-7-2。其 工作循环见表 3-4。 表 3-1 4缸机工作循环(点火顺序 1-3-4-2) 曲柄转角 /( ) 第一缸 第二缸 第三缸 第四缸 0-180 做功 排气 压缩 进气 180-360 排气 进气 做功 压缩 360-540 进气 压缩 排气 做功 540-720 压缩 做功 进气 排气 表 3-2 4缸机工作循环(点火顺序 1-2-4-3) 曲柄转角 /( ) 第一缸 第二缸 第三缸 第四缸 0-180 做功 压缩 排气 进气 180-360 排气 做功

30、进气 压缩 360-540 进气 排气 压缩 做功 540-720 压缩 进气 做功 排气 表3- 1 表3- 2 表 3-3 6缸机工作循环(点火顺序 1-5-3-6-2-4) 曲柄转角 /( ) 第一缸 第二缸 第三缸 第四缸 第五缸 第六缸 0-180 60 做功 排气 进气 做功 压缩 进气 120 压缩 排气 180 做功 做功 180-360 240 排气 300 做功 360 压缩 360-540 42 0 进气 48 0 排气 54 0 做功 进气 540-720 600 压缩 排气 660 进气 做功 720 排气 压缩 表 3-4 8缸机工作循环(点火顺序 1-8-4-3-

31、6-5-7-2) 曲柄转角 /( ) 第一缸 第二缸 第三缸 第四缸 第五缸 第六缸 第七缸 第八缸 0-180 90 做功 做功 进气 压缩 排气 进气 排气 压缩 180 排气 压缩 进气 做功 180-360 270 排气 做功 压缩 进气 360 进气 做功 压缩 排气 360-540 4 5 0 进气 排气 做功 压缩 5 4 0 压缩 排气 做功 进气 540-720 630 压缩 进气 排气 做功 720 做功 进气 排气 压缩 2曲轴扭转减振器 曲轴是一种扭转弹性系统,其本身具有一定的自振频率。在发 动机工作过程中,经连杆传给连杆轴颈的作用力的大小和方向 都是周期性变化。安装在

32、曲轴后端的飞轮转动惯量最大,可以 认为是匀速旋转,由此造成曲轴各曲柄的转动比飞轮时快时慢, 这种现象称之为曲轴的扭转振动。当振动强烈时甚至会扭断曲 轴。扭转减振器的功能就是吸收曲轴扭转振动的能量,消减扭 转振动,避免发生强烈的共振及其引起的严重恶果。 目前用的较多的是橡胶式曲轴扭转减振器,带轮毂固定在曲 轴前端,分别通过橡胶垫和橡胶体与带轮(前惯性盘)和后惯 性盘连接。当曲轴转动发生扭转时,因后惯性盘及带轮惯性盘 转动惯量最大,角速度均匀,从而使橡胶体和橡胶垫产生很大 的交变剪切变形,消除了曲轴扭转能量,减轻了共振。 3飞轮 它是一个很重的铸铁圆盘,用螺栓固定在曲轴后端的连接盘上, 具有很大的

33、转动惯量。其主要功用是用来贮存做功行程的能量, 用于克服进气、压缩和排气行程的阻力和其他阻力,使曲轴能 均匀地旋转。飞轮外缘压有齿圈与起动电机的驱动齿轮啮合, 供起动发动机用;汽车离合器也装在飞轮后端面,利用飞轮后 端面作为驱动件的摩擦面,用来对外传递动力。 在飞轮轮缘上作有记号(刻线或销孔)供找压缩上止点用。当 飞轮上的记号与外壳上的记号对正时,正好是压缩上止点。有 的还有进排气相位记号、供油(柴油机)或点火(汽油机)记 号供安装和修理用。飞轮与曲轴在制造时一起进行过动平衡实 验,在拆装时应严格按相对应位置安装。飞轮紧固螺钉承受作 用力大,应按规定力矩和正确方法拧紧。 第 5章 汽油机燃料供

34、给与燃烧 第 1节 汽油机对燃料供给系的基本要求 5.1.1、稳定工况对混合气浓度的要求 1怠速工况 要求供给 a=0.60.8的浓混合气。 2小负荷工况 混合气浓度可以略微减小,一般 a=0.750.9。 3中等负荷工况 应供给较稀的经济混合气,一般 a=1.01.15。 4大负荷和全负荷工况 应供给较浓的功率混合气,一般 a=0.850.95。 5.1.2、过渡工况对混合气浓度的要求 1冷起动工况 供给极浓的混合气( a=0.20.6) 2暖机工况 从起动时的极浓减小到稳定怠速运转所要求的浓度为止。 3加速工况 在急加速时,必须采用专门的装置额外供油,加浓混合气,以满足发动机急加速的要求。

35、 综上所述,发动机所要求的空燃比是随发动机工况而变化的。 第 2节 汽油机燃料供给系的基本组成 化油器式燃料供给系统主要 由汽油箱、汽油滤清器、汽 油泵、化油器和供油管道等 组成。 2汽油泵的结构与工作原理 汽油泵有机械膜片式汽油 泵和电动式汽油泵两种。 ( 1)机械膜片式汽油泵 它 安装在发动机曲轴箱一侧, 由发动机凸轮轴的偏心轮驱 动,内部有膜片、膜片驱动 机构和进出油阀等。 ( 2)电动式汽油泵 泵筒固 定在汽油泵中心,底部装有 进油阀,在泵筒中有带出油 阀的柱塞,带继电器的线圈 可产生磁场,使柱塞往复运 动实现泵油。 第 3节 化油器 5.3.1、化油器的作用 化油器是汽油机供给系统的

36、核心。其作用是根据汽油机不同的工况要求, 供给发动机不同数量和不同浓度的可燃混合气。其性能的好坏直接影响到发动 机的动力性能、经济性能和排放性能。 5.3.2、化油器的基本结构与工作原理 化油器由简单化油器、主供油系统、怠速系统、加浓系统、加速系统、起动系 统等部分组成。 1简单化油器的基本结构与工作原理 ( 1)基本结构 它由浮子室、主喷管、主量孔、喉管、节气门等组成。 ( 2)简单化油器的工作原理 ( 3)简单化油器的供油特性 2主供油系统 3怠速系统 ( 1)作用。它是保证发动机在怠速和很小负荷工况时供给少而浓的混合气。 ( 2)结构。它由怠速喷口、怠速调整螺钉、过渡喷口、怠速空气量孔、

37、怠速 油道、怠速油量孔及节气门最小开度限位螺钉等组成。 ( 3)工作原理。怠速系统的工作过程可分为如下四个阶段: ( 2)简单化油器的工作原理 发动机处于进气行程时,活塞由上止点向下止点运 动,气缸容积增大,产生一定的真空度,空气经空 气滤清器吸入气缸。当空气流经化油器喉管处时, 流速升高,压力下降,产生一定真空度。在浮子室 内与喷管口处压力差作用下,浮子室中的汽油经量 孔从喷管喷出,并随即被高速空气流冲散,成为大 小一等的雾状颗粒(雾化)。雾化的汽油在混合气 与空气混合,形成可燃混合气进入气缸。从汽油与 空气接触直到燃烧前,汽油不停地进行着吸热、蒸 发、扩散并与空气混合。 ( 3)简单化油器

38、的供油特性 如图 5-1曲线 2所示,在发动机转速不变时,简单化油器所供给 的混合气浓度是随节气门开度变化的。在节气门开度很小时, 喉管处的真空度很低,不足以将汽油吸出,随着节气门开度增 大,当喉管处的真空度增加到一定值后,才开始有汽油从喷管 流出。喉管处的真空度增加,供油量增多。节气门开度增大, 吸入的空气量也增加,但吸入空气量的增长率低于汽油供给量 的增长率,所以简单化油器供给的混合气随节气门开度的增大 而变浓。 简单化油器的供油特性不能适应发动机实际工作时对混合气浓 度的要求,需进行修正,使之符合理想化油器特性(图 5-1曲 线 1)。为此,增加了主供油系统、怠速系统、加浓系统、加 速系

39、统和起动系统等,以满足发动机工作的需要。 化油器特性曲线比较 化油器主供油系统 化油器怠速系统的工作过程可分为如下四个阶段: 1)在低怠速时,节气门开度最小,节气门位于怠速喷口和过渡喷口之间,此 时化油器喉管处的真空度很小,而节气门下面真空度却很大。浮子室中的汽油 经主量孔和怠速油量孔被吸入怠速油道,并与从怠速空气量孔进入的空气混和 成泡沫状的油液,从怠速喷口喷出。位于节气门上方的过渡喷口实际上成了第 二个怠速空气量孔,这不仅能限制怠速喷口的出油量,而且由此渗入的空气也 可使汽油进一步泡沫化。 2)当节气门稍开大,供给的空气量增多时,过渡喷口已位于节气门的边缘, 怠速喷口和过渡喷口同时喷油,使

40、怠速出油量增加,混合气不至于瞬间变稀, 以保证发动机工况过渡平稳。 3)当节气门开度进一步开大时,化油器喉管处真空增大,主供油系统开始工 作,形成 “ 三口喷油 ” 的局面。此时,主喷管出油量较少,而且气流速度较低, 汽油雾化较差,仅由其单独工作满足不了负荷加大的要求,两个供油系统时间 内的同时工作,可防止因空气量增加而引起工况过渡时混合气变稀。 4)当节气门一开度加大到发动机进入中小负荷工况时,怠速喷口和过渡喷口 处的真空度已降低到不能将汽油吸出的程度,怠速系统停止工作,由主供油系 统单独工作。 怠速系统中装有怠速调整螺钉和节气门最小开度限位螺钉,两个螺钉配合调整, 可以改变发动机怠速工作时

41、供给的混合气的数量和浓度,从而调整发动机的怠 速转速。 4加浓系统 ( 1)作用。其功能是当发动机负荷增大到 80%85%以上时, 额外地供给部分汽油,以保证发动机最大功率时所需较浓的混合 气要求。 ( 2)结构与工作原理 加浓系统有机械式和真空式两种。 1)机械加浓装置。 2)真空加浓装置 该装置通常采用活塞式结构,推杆与位于空气 缸中的活塞相连,在推杆上装有预先压缩的弹簧。在空气缸内, 活塞下方有空气通道与化油器喉管上方相通,活塞上方有真空通 道通到节气门下方。 由上述结构原理可知,真空加浓装置起作用的时刻完全取决于节 气门下面的真空度,而节气门下面的真空度不仅与发动机的负荷 有关,也与转

42、速有关。 5加速系统 ( 1)作用。其功能是当汽车需要加速行驶或超车时,在节气门 突然开大的瞬间将一定量的燃油一次性喷入喉管,使混合气临时 加浓,以满足加速的需要。 ( 2)结构。加速系统有活塞式和膜片式两种。 ( 3)工作原理。当节气门开度减小时,摇臂逆时针回转,并通 过拉杆和连接板带动活塞杆和活塞向上移动,将进油阀打开,使 加速泵腔内充满汽油。当缓慢地加大节气门开度时,活塞也缓慢 下降,加速泵腔内形成的油压不高,不能使进油阀关闭严密,于 是汽油通过进油阀流回浮子室,加速装置不起作用。当节气门迅 速开大时,由于活塞下移很快,加速泵腔内的油压迅速增加。使 进油阀完全关闭;同时顶开出油阀,将泵腔

43、内的汽油从加速量孔 喷入化油器喉管处,以加浓混合气。这种加浓作用只是一时的, 当节气门停止运动后,即使保持开度很大,加速泵也不再供油。 5加速系统 6起动系统 其功用是在发动机起动过程中,供给极浓的混合气。图 5-4是化 油器上常用的阻风门式起动系统。阻风门安装在化油器喉管的上 方。阻风门轴是偏置的,可借助气流的作用比较容易地使阻风门 在非起动工况下保持常开状态。 发动机冷起动前,驾驶员通过拉钮将阻风门关闭。起动机带动 曲轴旋转时,在阻风门后面产生很高的真空度,使主供油系统和 怠速系统同时供油,因通过阻风门边缘 的空隙流入的空气量很少,故混合气极浓。发动机一旦着火起动 后,转速瞬时变高,化油器

44、喉管处的真空度也增大;当真空度达 到一定值时,自动阀依靠弹簧力被吸开,增大空气供给量,以防 止发动机因混合气过浓而熄火。有的化油器不装自动阀,而只在 阻风门上开出一个或几个进气孔,也可防止起动后期混合气过浓。 发动机起动后应及时将阻风门打开。 6起动系统 7化油器的操纵机构 其功用是控制节气门及阻风门的开度。 常用的操纵机构如图 5-5所示。其特点是双套驱动,单向传 动。 ( 1)脚操纵加速 踩下加速踏板时,摆杆绕固定点逆时针 摆动,并带动拉杆左移从而使节气门开度增大。反之,松开 加速踏板时,节气门开度减小。怠速工况时踏板在复位弹簧 的作用下回到最高位置,此时节气门的最小开度由调整螺钉 来决定

45、。 ( 2)手操纵拉钮 有阻风门拉钮和手动节气门拉钮。 1)阻风门拉钮:用以控制阻风门开或关,拉出时阻风门关闭, 推回时阻风门打开,软钢丝与护套间的摩擦力可使阻风门保 持在某一开度位置。 2)手动节气门拉钮:用以控制节气门开或关,拉出时节气门 开度增大,推回时节气门开度减小,其定位也是利用软钢丝 与护套间的摩擦力来实现。 化油器的操纵机构 第 4节 汽油机的燃烧过程 5.4.2、汽油机的非正常燃烧 5.4.2、汽油机的非正常燃烧 1. 爆燃 1)气缸内有金属撞击声(敲缸) 2)发动机过热(水温表显示温度过高) 3)在轻微爆燃时,发动机功率略有增加,强烈爆 燃时,发动机功率下降,油耗上升。 4)

46、缸内压力线出现锯齿形爆燃波。 2表面点火 由燃烧室内炽热部分(排气门盘端面、火花塞电极、 金属突出点或积炭等)点燃混合气的现象称为表面 点火或炽热点火 第 5节 影响燃烧过程的因素 影响汽油机燃烧过程的因素有:燃料的性质、发动机的转速、点 火提前角、发动机负荷、混合气的成分、冷却水的温度、燃烧室 的形状、压缩比、气缸直径以及气缸盖和活塞的材料等。 点火提前角的大小对汽油机的性能影响很大。当节气门全开、额 定转速下混合气成分不变时,改变点火提前角,燃烧示功图的变 化如图 5-7。 点火提前角过大(点火过早),最高燃烧压力出现在压缩行程的 上止点以前,最高压力及升高率过大,活塞上行消耗的压缩功增

47、加,发动机容易过热,有效功率下降,工作粗暴程度增加。 点火提前角过小(点火过迟),燃烧开始时活塞已向下止点移动 相当距离,使混合气的燃烧在较大容积下进行,炽热的燃气与缸 壁接触面积增大,散热损失增多,最高压力降低,且膨胀不充分, 使排气温度过高,发动机过热,功率下降,耗油量增多。有时还 会造成化油器 “ 回火 ” 或排气管 “ 放炮 ” 现象。 曲线 3对应的点火提前角 ig3比较适当 影响燃烧过程的因素 第 6节 发动机的排气污染 5.6.2、排气污染的控制 1发动机的机内净化 ( 1)改善发动机的燃烧状况 ( 2)改善可燃混合气的品质 2发动机的机外净化 ( 1)二次空气喷射 这种方法是将

48、新鲜空气喷射到排气门附近,使高温废气 和空气接触混合,以便使未燃的 HC、 CO进一步燃烧。 ( 2)催化转换器 它是利用催化剂的作用,使排气中的有害成分 CO、 HC、 NOx尽量进行化学反应,转化为对人体无害的 CO2、 H2O、 N2的一种排气净 化装置。 ( 3)曲轴箱强制通风装置 发动机工作时,有部分可燃混合气和燃烧产物会 经气缸、活塞环窜入曲轴箱内,它们含有 HC等有害气体,不能排向大气,应 进行净化,即采用曲轴箱强制通风装置。发动机工作时,新鲜空气自空气滤清 器经过管和闭式通风口进入曲轴箱和曲轴箱内窜气混合,再从气缸盖罩通入管 中经 PCV阀,被吸入进气管。因此,有适量的窜气在气

49、缸内再次燃烧。 ( 4)汽油蒸发控制系统 它是将燃油箱和浮子室内蒸发的汽油蒸气收集和储 存在炭罐内,在发动机工作时再将其送入气缸燃烧。 第 7章 柴油机的燃料供给与燃烧 7.1.1、柴油机混合气的形成 现代柴油机一般采用如下途径解决上述问题。 1、组织空气在气缸中的流动,促进可燃混合气形成; 2、设计出各种燃烧室,使混合气形成和燃烧快速进行; 3、采用高喷油压力( 15200MPa)向气缸喷油,使燃油雾 化均匀,与空气快速混合燃烧; 4、采用电子控制技术,准确控制燃料定时、定量向气缸喷射。 7.1.2、柴油机混合气形成方式 7.1.3、柴油机燃烧室 1直喷式燃烧室 2分隔式燃烧室 第 2节 柴

50、油机燃料供给系统组成 7.2.1、柴油机燃料供给系统组成 柴油机燃料供给系由低压油路和高压油路两部分组成。 低压油路包括油箱、油水分离器、柴油滤清器和输油 泵等部件;高压油路包括喷油泵、高压油管、调速器 和喷油器等组成。 第 3节 柱塞式喷油泵 泵油机构(图 7-1)是喷油泵的核心,每缸有一组泵 油机构,它主要由柱塞偶件(柱塞 7和柱塞套 5)、出 油阀偶件(出油阀 3和出油阀座 4)、出油阀弹簧 2和 柱塞弹簧 11等组成。 喷油泵机构 柱塞偶件 柱塞偶件由柱塞 5和柱塞套 1组成。柱塞可在柱塞套内作往 复运动,两者配合间隙极小,约在 0.00180.003mm,需 经精密磨削加工或选配研磨

51、而成 ,故称它们为偶件。使用中 不允许互换,如有损坏,应成对更换。同时,要求所使用的 柴油要高度清洁,多次过滤。 柱塞套被压紧在泵体上,在其上部开有进、回油孔 2,有的 柱塞套进、回油孔是分开的,进油孔只作定位孔;有的另在 柱塞外圆上加工有定位槽,柱塞套装入喷油泵体后,定位螺 钉即插入柱塞套定位槽内,以保证正确的安装位置,并防止 工作中柱塞套发生转动。 柱塞在柱塞套中作往复运动。其上部圆柱面开有斜切槽 4, 并通过柱塞中心油道 3与柱塞顶相通。柱塞切槽有直切槽和 螺旋槽两种。 柱塞偶件 第 4节 分配式喷油泵 柱塞式喷油泵是具有与柴油机缸数相同的柱塞偶件和 出油口个数的喷油泵。而分配式喷油泵是

52、具有一个分 配转子(分配柱塞)和多个出油口的喷油泵。它具有 结构简单、零部件少、体积小、质量轻、高速性能好、 故障少和容易维修等优点,其主要问题是每循环供油 量不大,精密偶件加工精度要求高。所以,分配式喷 油泵被广泛应用于轻型柴油汽车上。 分配式喷油泵按其结构特点分为转子式(径向压缩式) 和单柱塞式(轴向压缩式)两大类。下面以应用较广 的单柱塞分配式喷油泵(简称 VE型分配泵)为例介 绍其工作原理。 VE型喷油泵主要由泵体、泵盖、滑片式输油泵、泵 油机构、断油电磁阀和喷油提前器等组成。 第 5节 调速器 7.5.1、调速器的作用 它是一种随柴油机负荷与转速的变化自动调节喷油泵供油量,以限制或稳

53、 定转速的装置。汽车柴油机还常在怠速下运转,由于其转速波动大,造成 怠速不稳,容易熄火。所以,柴油机都安装有调速器。用得较多的是全程 式和两极式机械调速器。 7.5.2、全程式调速器 2 VE型分配泵配用的全程式调速器工作原理 ( 1)起动工况 起动时,将油量调节到加浓位置,供油量最大,有利于柴油机的起动;起 动后,油量调节套筒左移,供油量减少,以防柴油机高速空转。 ( 2)怠速工况 柴油机怠速运转时,油量调节套筒左移至最小供油量位置。 全程式调速器 ( 3)部分负荷及标定工况 调速手柄处于怠速调整螺钉和高速限制螺钉之间的任意位置,发动机在部 分负荷下工作,调速弹簧对拉力杆的拉力与调速器飞锤离

54、心力的轴向分力 保持平衡,油量调节套筒也稳定在某一中间供油量位置,发动机在某一中 间转速稳定工作。若负荷减小,通过飞锤、调速套筒等,使油量套筒左移, 供油量减少,柴油机转速回落,保持转速基本稳定。若负荷增加,调速过 程与上相反,使油量套筒右移,供油量增加,以适应外界负荷增加的需要。 发动机在标定工况下工作时,发动机转速也就处于标定转速。 ( 4)高速控制 当发动机在标定工况下完全卸载,发动机转速急速升高,达到最高空转转 速,通过飞锤控制油量调节套筒左移,供油量减少,使柴油机转速回落。 防止发动机转速进一少升高而造成飞车。 ( 5)标定油量调节 标定油量调整可通过泵体外部的油量调节螺钉进行调整,

55、拧入调节螺钉, 供油量增加,标定油量增大;反之标定油量减少。 第 6节 喷油器及燃油喷射 7.6.1、喷油器功用 它是一种向柴油机燃烧室喷射高压燃油的装置。根据不同柴油机要求,将 高压油泵来的柴油雾气,以一定的喷油压力、喷雾细度、喷油规律、射程 和喷雾锥角喷入燃烧室特定位置,与空气混合燃烧。 7.6.2、喷油器构造与工作原理 车用柴油机喷油器大多采用孔式喷油器,其基本构造如图 7-3所示。 喷油器主要部件是一对精密偶件 喷油嘴偶件,由针阀和针阀体组成。 喷油器工作时,来自喷油泵的高压柴油,经进油管接头进入喷油器体上的 进油道,再进入针阀中部的环形油腔,作用在针阀的承压锥面上,对针阀 形成一个向

56、上的轴向推力,此推力大于喷油器调压弹簧的预压时,针阀上 移,打开喷孔,高压油随即喷入燃烧室中。喷油泵停止供油时,高压油道 内压力迅速下降,针阀在调压弹簧作用下及时回位,将喷孔关闭,停止供 油。 进入针阀体环形油腔的少量柴油,用来润滑喷油嘴偶件。针阀的开启压力 取决于调压弹簧的预紧力要求,可通过调压螺钉调整。旋入时压力增大, 反之,减小。 喷油器及燃油喷射 7.6.3、喷油器分类 现代柴油汽车发动机基本采用闭式喷油器,根据喷油嘴偶件的结构不同,闭式 喷油器又分为孔式喷油器和轴针式喷油器等,分别用不同的燃烧室。 1孔式喷油器 它是喷油嘴偶件中的针阀不直接伸出喷孔,喷油嘴头部孔小且多,一般喷孔有 1

57、7个,直径为 0.20.5mm。用于热负荷较高的柴油机中。 2轴式喷油器 它是喷油嘴偶件中的针阀伸出喷孔,喷孔一般只有一个,直径较大,可达 13mm。 7.6.4、喷雾特性与喷油规律 1喷雾特性 它是指与燃料喷散雾化有关的特性。一般以燃油喷散的细度、均匀度、油束射 程、偏转角和喷雾锥角等表示。 2喷油规律 它是单位时间(或 1喷油泵凸轮轴转角)喷油器喷入燃烧室的油量随时间(或 喷油泵凸轮轴转角)的变化关系。 第 7节 柴油机的燃烧过程 7.7.1、柴油机的燃烧过程 根据柴油机燃烧过程进展的实际特征,分为以下四个阶段: 1着火延迟期 是指从喷油开始到柴油开始着火的时期。它主要进行柴油着火前的物理

58、化学准 备过程;同时,燃料不断喷入。 2速燃期 是指从柴油开始着火到气缸内最高压力点的时期。在该速燃期内,燃料燃烧非 常迅速,气缸压力和温度急剧增加。 3缓燃期 是指从最高压力点到最高温度点的时期。在缓燃期,由于活塞下行,气缸容积 变大,氧气变少,废气增多,所以混合气燃烧速度减缓,气缸内压力增加不显 著,而温度却继续上升;若此时喷油还继续,由于燃烧恶化,燃料易裂解成黑 烟排出。 4后燃期 指从缓燃期终点到燃料基本燃烧完为止的时期。在后燃期,气缸内未燃的油料 继续燃烧,由于燃烧条件恶化,使排气冒黑烟,放出的热无法通过做功传给机 体,而使发动机过热,所以应尽量减少后燃,并加强这个时期气缸内气体流动

59、。 柴油机的燃烧过程 7.7.2、燃料对柴油机燃烧过程的影响 柴油汽车使用的柴油为轻柴油,我国按其质量分为优等品、一 等品和合格品三个等级,每个等级又按柴油的凝点分为 10、 0、 -10、 -20、 -35和 -50六个牌号。主要指标值有十六烷值、凝 点、馏程、运动粘度、机械杂质和水分。 7.7.3、供油提前角对燃烧过程的影响 供油提前角是指喷油泵开始供油瞬时到活塞行至上止点所转过 的曲轴转角。供油提前角过大,由于这时气缸温度较低,导致 燃烧的着火延迟期长,柴油机工作粗暴,常出现 “ 敲缸 ” 现象。 同时还使上行的活塞受阻,起动困难,压缩负功增加,动力经 济性下降。相反,将使燃料不能在上止

60、点附近迅速燃烧完全, 后燃期延长,导致柴油机排气冒黑烟,水温过高,机体过热等。 第 8节 电控柴油喷射系统 7.8.1、电控柴油喷射的优点 1对喷油定时的控制精度高(高于 0.5CA),反应速度 快。 2对喷油量的控制精确、灵活、快速,喷油量可随意调节, 可实现预喷射和后喷射,改变喷油规律。 3喷油压力高(高压共轨电控喷油系统高达 200MPa), 不受发动机转速影响,优化了燃烧过程。 4无零部件磨损,长期工作稳定性好。 5结构简单,可靠性好,适用性强,可以在新老发动机上 应用。 电控柴油喷射系统 7.8.2、电控柴油喷射系统的类型 第一代柴油机电控喷射系统是采用位置控制系统。 第二代柴油机电

61、控喷射系统是采用时间控制方式, 7.8.3、电控柴油喷射的基本原理 电控柴油喷射系统由传感器、控制单元( ECU)和执行机构三 部分组成。传感器采集转速、温度、压力、流量和加速踏板位 置等信号,并将实时检测的参数输入计算机; ECU是电控系统 的 “ 指挥中心 ” ,对来自传感器的信息同储存的参数值时进行 比较、运算,确定最付佳运行参数;执行机构按照最佳参数对 喷油压力、喷油量、喷油时间、喷油规律等进行控制,驱动喷 油系统,使柴油机工作状态达到最佳。 7.8.4、位置控制式电控柴油喷射系统 1供油量控制 ECU根据各传感器提供的信号,对基本油量进行修正,再按油量 调节套筒位置传感器的信号进行反

62、馈修正,确定最佳油量。将此 作为控制信号弹传到供油量控制电磁阀。供油量控制电磁阀使油 量调节套筒移动,以改变供油量。 2供油时间控制 ECU根据柴油机转速传感器的输入信号,计算出基本供油提前角, 然后根据水温、进气温度、起动等传感器提供的信号,对基本供 油提前角进行修正,再按定时器位置传感器的信号进行反馈修正 确定最佳供油提前角。 ECU将此信号传到定时器控制阀,以改变 提前器高压腔与低压腔的压力差,使提前器活塞移动,以改变供 油时间。 7.8.5、高压共轨电控柴油喷射系统 这种喷射系统由于其喷油压力、时间、油量及喷油规律柔性可调,性能优越,广泛 应用于现代电控柴油汽车上。它主要由低压油路、高

63、压油路、传感和控制等几部分 组成。 1低压油路 其作用是产生低柴油,输往高压泵,结构原理与传统的柴油供给系统低压油路相似。 2高压油路 由喷油泵、调压阀、高压油管、高压存储器(共轨管)、流量限制器、限压阀和电 控喷油器等组成。其基本作用是产生高压( 160MPa左右)柴油。 ( 1)高压泵 其作用是产生高压油。它采用三个径向布置的柱塞泵油元件,相互 错开 120,由偏心凸轮驱动,出油量大,受载均匀。 ( 2)调压阀 它安装在高压泵旁边或共轨管上。其作用是根据发动机负荷状况调整 和保持共轨中的压力。 ( 3)高压存储器(共轨管) 其作用是存储高压油,保持压力稳定。其上安装有压 力传感器、限压阀和流量限制器。 ( 4)电控喷油器 它是共轨柴油喷射系统的核心部件,其作用是准确控制向气缸 喷油的时间、喷油量和喷油规律。 3传感与控制部分 传感与控制部分包括传感器、控制单元 ( ECU)和执行机构。其控制原理与汽油机 电控燃油喷射相似。

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