内燃机学 教学课件 作者 周龙保第七章 7.2.pptVIP

第二节 柴油机喷油泵结构参数的确定 柴油机的燃料喷射过程 DIESEL INJECTION PROCESSES 三、喷油规律 一、最大循环供油量Vmax 二、最大平均供油速率Qmax 三、最大许用泵端压力pPmax 四、喷油泵最高工作转速nPmax 喷油泵主要参数的确定 三、出油阀的结构与减压作用 1、等容出油阀的结构与减压作用 喷油特性对柴油机性能的影响 二、供油提前角、喷油提前角与喷油持续期 三、喷油泵的速度特性 四、喷油泵的外特性校正 3、电控多次喷射 SPLIT INJECTION * 喷油泵工作能力评价参数 喷油泵主要参数的确定 喷油特性对柴油机性能的影响 DIESEL INJECTION PUMP 主要学习内容 一、喷油过程 二、几何供油规律 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的燃油量即供油率随凸轮转角（或时间）的变化关系。 或 几何供油行程段柱塞速度 柱塞直径 柱塞面积 - - - - - - p p p w d A 柱塞有效供油行程 几何供油持续角 每循环几何供油量 平均几何供油率 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 每循环喷油量 平均喷油率 取喷油泵最大柱塞直径并设出油阀减压容积为零，采用标准切线凸轮，以凸轮升程至最大几何速度前的0.3mm处作为供油终点，计算之前7o凸轮转角供油持续期内的柱塞有效行程所得到的供油量。 喷油泵工作能力评价参数 几何供油量 Pump Performance Measures 平均供油速率：供油持续期内每度凸轮转角的平均供油量。 提高Qmax: ---------- --?Vmax＝f(he) 增加柱塞直径 提高柱塞平均速度（改变凸轮型线与增加预行程）。 最高平均供油速率：是最大循环供油量的条件下，7o凸轮轴 转角内的平均供油速率。 喷油泵所能承受的最大泵端压力的峰值。 其数值可用出油阀紧帽出油口处测出的油管泵端峰值压力来替代。 提高泵端压力就是相应提高了喷油压力。 最大许用泵端压力是一个既反映喷油泵强化程度又表征其工作可靠性的重要指标。 喷油泵转速np：二冲程柴油机中与柴油机转速n相同，四冲程柴油机中，则有 。 确定整个喷油泵总成（包括调速器）的最高工作转速nPmax，考虑： （1）柱塞运动产生的往复惯性力 （2）机械式调速器的限制转速 一、柱塞直径dp 循环喷油量 几何供油量 柱塞直径 最大升程hmax he为有效行程； hps为预行程； h1为剩余行程 二．凸轮的有效供油行程he 当循环供油量一定时，为了缩短供油持续期，应当尽可能增加喷油速率，即将有效行程he的终点调整在离最大速度点0.3mm处，这时既保证了较高的供油速率，使供油持续期控制在较窄凸轮转角范围（在高速柴油机中，通常小于10°）内（图中的A-B段），又防止了挺柱与凸轮顶部圆弧接触，造成表面接触应力过大（最大允许值为1900MPa）。 在实际喷油泵上预行程的大小可通过改变挺柱体的高度来加以调节。 1、最大升程和预行程的确定 凸轮工作段为一条与基圆和顶圆相切的直线，它只能用于某一固定旋转方向，但回程比较平缓，对零部件的寿命与降低工作时的噪声比较有利 2、单向切线凸轮 双向切线凸轮 两个侧面均为对称布置的切线，可以实现双向旋转。 3、双向切线凸轮 4、函数凸轮 共轨系统中，凸轮型线以动力性能主，采用多项式函数凸轮不仅能够获得连续光滑的升程曲线，还可以使从动件速度和加速度曲线高阶连续可导，避免供油泵工作过程中凸轮和滚轮产生刚性和柔性冲击，有利于减小振动和噪声。 式中： т = φ/θ为无量纲量，0≤т≤1； φ 为凸轮转角； θ 为凸轮升程从起点到终点时凸轮转过的角度即升程转角，是一个常数。 等容出油阀 等压出油阀 阻尼出油阀 Delivery Valve and unloading 减压容积 减压作用 柴油机在高速大负荷时，油管压力高，如果减压不够，将产生二次喷射现象。 为了防止二次喷射，需加大的减压容积 在低速小负荷时，油管压力低，只需要较小的减压容积，可能因减压过度，产生不稳定喷射、气穴现象等。 固定的减压容积很难同时兼顾两方面的要求。 等容出油阀上部加一阻尼阀。 出油时阻尼阀打开，阻尼孔不起作用。 回油时阻尼阀先落座，阻尼孔控制燃油的回流。 合适的阻尼孔直径，可以兼顾高低速减压性能要求，既防止高速大负荷时的二次喷射，又可避免低速小负荷时不稳定喷射。 2、阻尼出油阀 出油时，内部小球被压紧，与出油阀一起运动。 回油过程，高压油管中压力较高，则小球