闭式柴油机喷油器设计1new.docVIP

1 燃油系统的组成和要求 1.1 燃油供给系统的分类 燃油供给系统在柴油机发展的过程中经历了长期演变，出现了各种不同的类型。现代柴油机主要采用机械喷射系统，其中以喷油泵与喷油器用高压油管连接，泵油柱塞定行程、溢流孔调节或节流调节的泵控式燃油供给系统广泛应用。此外，也采用了喷油泵与喷油嘴制造为一体的泵喷嘴系统。近年来出现了某些新型的供油系统，如高压燃油共轨喷射系统。 1.2 燃油供给系统的基本性能指标 燃油供给系统的基本性能指标是： 1 每缸每工作循环的喷油量、供油系数、供油量及其变化范围；2 各缸喷油量的不均匀度；3 喷油延续时间、最佳供油提前角、喷油提前角；4喷油延续时间；5 燃油喷雾特性；6 喷油规律；7 喷油稳定性；8 供油特性；9 速度特性；10 使用寿命。 1.3 燃油供给系统地组成。 柴油机燃油供给系统的组成一般由燃油箱、低压输油泵、滤清器、高压喷油泵、喷油器以及中间连接的低压油管和高压油管等重要部件组成（图1-1） 图1-1 燃油系统的组成 1-油箱 2-分配开关 3-加温装置 4-手动输油泵 5-粗滤清器 6-低压输油泵 7-精滤清器 8-喷油泵 9-喷油器 10-放气装置 11-喷油井 12-溢流管 13-低压油管 14高压油管 1.4 燃油供给系统的基本功用及要求。 燃油供给系统应该按照柴油机的工作需要，将适量的燃油、在适当的时候以适当的空间状态喷入燃烧室，造成混合气形成与燃烧最有利的条件，以实现柴油机在功率、扭矩、转速、油耗、噪声、排污以及启动和怠速等方面的要求。 燃油供给系统的设计应力求做到： 正确计量供油，并保持各个气缸油量均匀和各循环油量稳定。 保证合适的喷射正时。 喷雾特性与燃烧室配合良好，油束的雾化、分散、分布和贯穿适度。 喷油规律同混合气形成与燃烧过程配合良好，取得合适的燃烧速率、压力增长率和最高爆发力。 供油设备工作可靠、使用寿命长、结构简单、紧凑、零件工艺性好、维修保养容易。 2 闭式柴油机喷油器的结构和工作原理 2.1 喷油器的结构分类 由于各种柴油机的气缸盖结构、燃 烧室的形状和燃烧方式差别较大，喷油器也有多种结构形式，按不同特征可作如下分类： 按喷油嘴的类型分：开式喷油器和闭式喷油器。 按喷油器在气缸盖上的安装方式分：插入式----按压紧方式又有法兰式和压板式两种；螺纹拧入式----又分用螺旋套拧紧和喷油嘴外的螺纹拧紧两种。 按调压弹簧的布置分：调压弹簧上置式即长挺杆结构和调压弹簧下置低惯性结构两种。按喷油嘴冷却方式分：非冷却式和强制冷却式。 柴油机工作时，燃烧室内的燃油和进入燃烧室内的空气，在燃烧室的内部形成可燃性混合气体，在气缸内靠活塞的上行压缩而点燃、膨胀做功，这种发动机称为压燃式发动机。压燃式发动机以供给柴油为主。这种柴油机按一定的喷油规律喷油的部分较喷油器，或者叫雾化器。也有采用喷油器喷油，用火花 塞点燃的发动机，如柴油转子发动机。 2.2 闭式喷油器的结构 在闭式喷油器中，喷油嘴的高压油腔与燃烧室之间由针阀隔开；针阀在调压弹簧的预紧力作用下压在针阀体的座面上。针阀与针阀体的接触部分又经过精确配合的密封带，因此在针阀开启之前与关闭之后，不会有漏油现象发生。只有当供油压力大于调压弹簧预紧力时， 针阀开启，方开始喷油。这样就能保证燃油的雾化质量。实质上喷油嘴就相当于一个液力自动控制阀，（如图2-1） 针阀由弹簧压紧在阀座上，燃油压力只与作用于针阀的一端。当油压达到开启压力时，弹簧力被克服，针阀升起。 图2-1 喷油器的构造 1-喷油器体 2-针阀体 3-喷油器螺母 4-结合座 5-挺杆 6-调压弹簧 7-调压螺母 8-定位座 9-紧固螺母 则 （2-1） 压力室中燃油压力下降后，针阀又在弹簧力作用下落座使喷油终止。则关闭压力 为： （2-2） 式中F-----弹簧预紧力 闭式喷油嘴针阀的开启与关闭由燃油压力控制，针阀一旦开启，承压面积增加，因而使针阀的升速加快。 实际上由于摩擦和惯性，针阀开启压力约为上式中的1.5倍左右，关闭压力亦小于上式中的。 闭式喷油嘴可以保证针阀