燃油调压阀 液压调压阀是怎样调节压力大小的

2023-06-27 14:23:54 作者:蔡金盛
今天,大多数柴油发动机都使用电控喷射系统。与传统的机械喷射系统相比,电控喷射系统可以有效提高柴油机的动力性和经济性,同时大大减少尾气污染。今天我们就来简单说说柴油机电控喷射系统的工作原理和组成。

柴油机可燃混合气形成有哪些特点?

1、混合室小,时间短。供油时间仅为汽油机的1/201/10,曲轴转角仅占1535。

2、混合气不均匀,值范围大。负荷大时,喷油量大,值小,混合气浓;怠速时喷油量小,值大,混合气稀,值可达4. ~6.

3.边喷边烧,成分不断变化。

柴油燃烧过程

燃烧过程可分为四个阶段:

从燃料喷射(A 点)到火焰中心(B 点)的准备阶段I:

准备期特征:

1、浓度合适先着火,火源位置和数量不固定;

2、此时注入的油量占每个循环供油量的30%-40%;

3、准备期间积累的油越多,一旦燃烧到一定程度,由于同时着火的油量大,压力上升率过高。冲击压力会增加燃烧噪音、粗暴工作和增加零件磨损。

快速点火周期ii : 从火焰中心(B 点)到最大压力点(C 点)。

快烧期:的特点

1、活塞接近上止点,燃烧几乎是等容;

2、由于燃烧迅速,为喷油燃烧创造了有利条件;

3、这个阶段的标志是工作是否顺畅、轻柔,这取决于前一阶段积油的多少。积聚的油越少,压力上升的速度越低,工作就越顺畅和温和。

慢燃期 : 从最高压力点(C点)到最高温度点(D点)。

缓慢燃烧期的特征:

1、由于体积增大,燃烧近似在恒压下进行;

2、前期燃烧速度快;后期由于氧气减少,废气增多,燃烧速度越来越慢,燃烧条件越来越差。一些缺氧地区会出现不完全燃烧,容易造成尾气污染;

3、缓燃期末,温度可达2000-2300K,放热量可达每个循环总放热量的70%-80%;

4、怠速时,由于喷油量小,不会出现该阶段。

补充燃烧期:从最高温度点(D点)开始,直到燃料基本燃尽(E点)。后燃期的特征:

1、气缸容积增大,压力和温度降低,有效热很少;

2、气流运动减弱,排气量增大,燃烧条件比慢燃期差,产生烟尘的可能性更大;

3、延长这段时间会使发动机排气温度升高,使发动机过热,导致动力性和经济性下降。

由于柴油机的燃烧特性,柴油机的供油系统有其独特的喷油规律。如果初始喷油率高,则工作粗糙,噪音大;如果平均喷油量少(喷油时间长),燃烧速度慢,动力性和经济性差。所以:最理想的注入模式是先慢后急,注入时间尽量缩短。这种传统的机械供油方式已经难以满足柴油机的燃油喷射规律,于是电控柴油喷射系统应运而生。

目前柴油机电控系统大多采用高压共轨系统,部分车型采用单泵和泵喷油嘴,但不多见。

柴油机电控燃油喷射系统的优点

1、提高低温启动性能。

电控系统可以用最佳程序代替驾驶员繁琐的启动操作,使柴油机在低温下启动更容易。

2、减少氮氧化物和烟尘的排放。

采用柴油机电控技术,可将喷油量精确控制在不超过烟度极限的合适范围内,并可根据发动机工况调整喷油正时,有效抑制排烟。

3、提高发动机运转的稳定性。

采用柴油机电控系统,无论负荷如何增加或减少,都能保证发动机在怠速时以最低转速稳定运行,有利于提高其经济性。

4、提高发动机的动力性和经济性。

在柴油机电控系统中,ECU根据传感器信号准确计算喷油量和喷油正时。从而提高发动机的动力性和经济性。

5.控制涡轮增压

可采用电控技术对增压器进行精确控制。

6、适应性广。

只要改变ECU的控制程序和数据,喷油泵就可以广泛应用于各种柴油机。缩短了控制系统的开发周期,降低了成本,扩大了柴油机电控系统的应用范围。

高压共轨系统由五部分组成:高压油泵、共轨腔和高压油管、喷油器、电控单元、各种传感器和执行器。

工作流程:

供油泵将燃油从油箱泵入高压燃油泵的进油口,由发动机驱动的高压燃油泵将燃油加压进入共轨腔,然后由电磁阀控制每个气缸的喷油器在相应的时间喷射燃油。

在共轨电控喷射系统中,最重要的控制是喷油器喷射过程的控制。一般采用带电磁阀和预喷功能的电控喷油器。具体注入过程如下:

在主喷射之前,预喷射向气缸内喷射少量燃油,在气缸内发生预混合或部分燃烧,从而缩短主喷射的点火延迟期。这样,气缸压力的增加率和峰值压力都会降低,发动机工作适度。同时降低缸内温度,减少NOX排放。预喷射还可以降低点火的可能性,提高高压共轨系统的冷启动性能。在主喷射的初始阶段降低喷射率也会减少火花延迟期间喷射到气缸中的燃料量。提高主喷中段的喷油率,可以缩短喷油时间,从而缩短慢速燃烧期,使燃烧在发动机更有效的曲轴转角范围内完成,提高输出功率,降低油耗,并减少烟尘排放。主喷射结束时的快速燃油切断减少了少燃料的不完全燃烧、烟和碳氢化合物的排放。用于柴油机电控燃油喷射系统的传感器

加速踏板位置传感器

功能:又称负荷传感器,用于检测驾驶员踩下的油门踏板的位置和位置变化。

凸轮轴/曲轴位置传感器

凸轮轴位置传感器:检测曲轴转角的基准。曲轴位置传感器:检测曲轴角度。

功能:产生的信号用于供油(喷油)正时控制。

安装位置:在曲轴、凸轮轴或飞轮上;

燃油供应(喷射)传感器

功能:用于检测柴油机实际供油(喷油)情况,产生的信号用于实现供油(喷油)闭环。

供油(喷油)正时传感器

功能:用于检测柴油机实际供油(喷油)正时,产生的信号用于实现供油(喷油)正时的闭环控制。

压力传感器

柴油机电控系统中的压力传感器包括:进气管绝对压力传感器、增压压力传感器、大气压力传感器、排气压力传感器、压差传感器、燃油压力传感器。常用类型:压敏、压电式和电容式。

温度传感器

功能:检测空气温度传感器、冷却液温度传感器、燃油温度传感器、排气温度传感器等。用于检测发动机各部位的温度,修正供油和正时,控制发动机的排气污染。

空空气流量传感器

功能:测量进气量,用于进气控制和废气再循环控制。柴油机电控燃油喷射系统的主要附件

低压输油泵:低压输油泵的输出油压一般在1MPa以下,其作用是

它从油箱中吸出柴油,并将其供应给高压油泵。

高压油泵:高压油泵的主要作用是为柴油机提供足够的高压柴油,同时保证柴油机快速启动所需的额外供油和压力要求。柴油过滤器

功能:过滤柴油中的杂质和水分。

常用的柴油滤清器为整体式,不可拆卸,拧在滤清器座上。普通的

有粗滤和精滤。共轨

功能:储存高压油泵提供的高压燃油,根据需要分配给各个喷油器,即充当蓄压器;此外,共轨应能够抑制由高压油泵和喷油器引起的压力波动,以保持共轨中的压力稳定。共轨流量限制器

功能:在异常情况下,可以防止喷油器常开持续喷油,即一旦某个喷油器常开持续喷油,导致共轨输出超过一定限度,限流器就会关闭喷油器的供油通道。

原理:由于弹簧和节流孔的作用,随着喷油量的增加,限制阀的向下移动量增加。喷油器异常泄漏导致“喷油”率和喷油量超过正常喷油的最大值,限制阀完全关闭,停止向喷油器供油。共轨限压阀

位置:一般安装在输油泵或共轨上。

功能:限制共轨中的最高压力。

原理:根据规定的最大共轨压力调整弹簧的预紧力。当气门左侧的共轨压力超过右侧的弹簧力时,气门向远离气门座的右侧移动,共轨中的燃油通过限压阀流回油箱或输油泵的进油侧,从而降低共轨压力。压力调节阀

位置:一般安装在输油泵出口或共轨上。

功能:根据ECU的指令实现共轨压力的闭环控制。

原理:比例空控制电磁阀。

限压阀与限压阀的主要区别:限压阀限制的最大压力取决于弹簧力,所以只能在其最大压力附近调节压力,响应速度慢;调压阀能根据ECU指令在较宽范围内调节油压,响应速度快。喷油器:

采用电磁阀喷油器,由孔嘴和电磁阀组成(喷油器电磁阀的灵敏度约为0.2 ms)。通常,喷射器孔的数量约为6个。来自高压共轨的高压燃料通过油道流到燃料喷射器,并通过节流孔流到针阀控制腔,针阀控制腔通过由球阀控制的排油孔连接到回油管路。

当喷油孔电磁阀未通电时,排油孔关闭,作用在针阀控制活塞顶部的压力大于作用在针阀承压面上的压力,针阀被压入阀座,将高压油道与燃烧室隔离。当喷油器电磁阀通电时,排油孔打开,针阀控制室内的压力下降,作用在针阀控制活塞顶部的压力也下降。一旦压力下降到低于作用在喷油器针阀承压面上的压力,针阀就会上升,燃油通过喷嘴喷孔喷入燃烧室。此外,控制柱塞处泄漏的燃油通过回油管和高压油泵的回油流回油箱。老侯评论道:

柴油机电控喷射系统是在汽油机电控喷射系统的基础上发展起来的,所以两个系统的基本结构和控制方式基本相同,只是柴油机电控喷射系统的压力更高,喷油器更复杂,没有点火控制。同时电控喷射系统也有很多版本,比如博世、电装、德尔福等。每个的结构和控制模式略有不同,但基本功能是相同的。

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