露天开采重型设备中两种典型电喷柴油发动机的喷油器的工作原理分析.docVIP

露天开采两种典型大功率电喷柴油发动机的电控喷射执行器的工作原理分析 孟爱内蒙古呼伦贝尔市海拉尔区呼伦贝尔学院工学院021008 摘要：结合柴油发动机的燃烧的燃烧机理介绍了目前露天矿的两代电控喷射执行器的工作特点。 关键词：燃烧过程 电控技术 EUP HEUI-A 中图分类号：U464.136 文件标示码 B Two open-air mining typical high-power diesel engine EFIs implementation of the principle of analysis MENG ai-guo Faculty of Engineering,Hulunbeier University,Hlunbeier,Neimenggu 021008,china Abstract: The combination of diesel combustion engine combustion mechanism of the current open-pit mine introduced two generations of EFIs implementation of the characteristics of the work. key word: Combustion Process Electronic Control Technology EUP HEUI-A 一、柴油发动机的燃烧过程及主要影响因素 「1」与汽油混合气燃烧机理不同，柴油混合气是一种缸内多点着火，非均质燃烧过程，而且只在活塞压缩终了时在缸内发生混合，其混合时间极短、要在0.003~0.0007秒内完成，所以经常处在混合气形成与燃烧过程交错在一起。由于存在燃烧过程的不均匀性，除了完全燃烧的产物外，还存在着因局部乏氧产生的热分解的不完全燃烧的产物，即以碳烟为主的颗粒状物和后续的燃烧过程，形成只加热废气温度的补燃期。 此外，喷油正时和喷油速率两个参数对燃烧过程影响较大。喷油提前角偏大，使得燃油喷入缸内时空气的压力和温度较低，着火延迟期较长，压力升高率和最高燃烧压力增大，导致柴油机工作粗暴。喷油提前角偏大，使得柴油机冷启动和怠速时空气温度更低，导致启动困难，怠速不良。喷油提前角偏大，还会使压缩负功增大，功率下降，油耗增加。 喷油提前角过小，则燃油不能在上止点附近燃烧完毕，补燃量增加，虽然压力升高率较低，但排气温度升高，废气带走的热量增加，缸盖温度过热，进气效率下降。同时废气涡轮增压器废气涡壳热负荷过大，有关零件会因热负荷过大、热应力增加而加速损坏。 喷油速率是影响燃烧过程的另外一个重要参数。喷油速率对柴油发动机的性能有很大影响，为要实现平稳、有效的燃烧，比较理想的喷油速率是“先缓后急”即德尔塔三角形，这就是说在滞燃期内喷入气缸内的油量不宜过多，油找空气充分 ，混合均匀燃烧迅速，以控制速燃期的最大燃烧压力和平均最大压力升高率，保证柴油发动机能平稳运转及较小的燃烧噪声；而着火后，应以较高的喷油速率将燃油喷入气缸，在先期着火形成的热涡流作用下可以迅速形成均匀的混合气改善燃烧。停油时应干脆迅速。 柴油发动机电控技术的特点和难点 「2」与电控汽油发动机的控制本质相同，都是通过改善混合气燃烧过程从而改善发动机的性能和排放。所运用的单片机的控制系统都是在各种发动机转速、负荷下主要数字确定曲轴相位、每循环岐管内空气和高压管内燃油的流体质量。但是由于柴油发动机的燃油混合气的特性，必须借助喷油器将柴油在接近压缩行程终了时刻，通过高压以细小油束形式喷入缸内，其喷射压力为汽油喷油器的百倍以上，要求电控柴油发动机的喷油器有很好的可靠性和耐久性，而且柴油发动机的燃烧性能和排放对喷油正时的精度和喷油速率很敏感，这就导致电控柴油发动机的喷油器十分困难和复杂。目前发展的几代柴油发动机电控技术主要差别是集中在柴油喷射的喷油器也就是电控喷射执行器上。 目前应用的三代柴油发动机的电控技术都在露天开采重型设备中使用中，例如第一代的位置电控技术应用在MT3600B(172吨)的矿用自卸卡车上。（将在另一篇阐述）比较普遍的柴油发动机的电控技术是第二代和第三代，从柴油喷射的电控喷射执行器上的工作特点上划分第二代称为时间控制执行器、第三代为时间—压力控制执行器。「3」第二代重点是在保证接近近理想化空燃比供油的前提下，精确决定供油正时改善燃烧过程，缺点是供油压力受发动机转速影响大。「4」第三代柴油喷射的电控喷射执行器不但能够精确决定供油正时而且供油速率可以按照德尔塔三角形等理想化模式喷油，不受转速和负荷影响。 在卡车间断式工艺的露天开采企业中，多数的工程机械使用的柴油发动机的电控技术是Caterpillar的H