汽车节能技术新第五章.pptVIP

1、供油系统和喷射过程概述e、穴蚀破坏在高压容积内产生压力波动时，由于出现极低的压力而形成气泡，压力迅速升高使气泡爆裂而产生冲击波，这种冲击波多次作用于金属表面则引起穴蚀。穴蚀破坏会影响到喷射系统的工作可靠性和使用寿命。2）燃油的雾化和油束特性（1）燃油雾化：是指燃油喷入燃烧室后被粉碎分散成细小液滴的过程。雾化好可形成较理想的混合气。燃油的雾化增加与空气接触的蒸发表面积、加速从空气中的吸热过程和液滴的汽化过程，有利于混合气的形成。例如，假设1mL的燃油为一球体，则其表面积约为483.6mm2，若雾化为直径40μm的均匀球状油滴，可产生油滴约3×107个，其总的表面积约1.5×105mm2，约增加为原来的310倍。燃油喷射和雾化第62页，共126页，星期日，2025年，2月5日2、燃油的雾化和油束特性（2）油束组成：燃油在喷油泵中被压缩后，经高压油管在极高压力(20～160MPa)的作用下以极大的速度(100～400m/s)及在高度紊流状态下从喷油器的喷孔喷射入燃烧室内。燃油在高速流动中，在与燃烧室内高压空气的相对运动中及紊流的作用下。被逐步粉碎分散为直径约2～50μm的液滴。由大小不同的液滴组成了油束。结构：下图为在静止的高压空气中喷射过程某一时刻的油束结构示意图。油束核心部分液滴非常密集且液滴直径较大，液滴运动速度较高，空气极少，油束外围部分则与之相反，液滴稀少且液滴直径较小，液滴运动速度也较低.燃油喷射和雾化第63页，共126页，星期日，2025年，2月5日2、燃油的雾化和油束特性特性描述：从几何形状和雾化质量两个方面来描述。a、几何形状油束的几何形状主要包括油束射程(又称为贯穿距离)L和喷射锥角β或油束的最大宽度B。此外，贯穿率是常用的参数之一。贯穿率为相对值，是指油束的贯穿距离与喷孔口沿喷孔轴线到燃烧室壁距离的比值。贯穿率苦大于1，则意味着有一部分燃油喷射到了燃烧室的壁面上。影响油束几何形状的主要因素有：喷射压力，喷油器喷孔的长度直径比和空气与燃油密度比等。b、雾化质量它是指油束中液滴的细度和均匀度。细度可以用液滴平均直径来表示。液滴平均直径越小，油束雾化得越细。减小喷油器喷孔直径，增大燃油喷入时的流燃油喷射和雾化第64页，共126页，星期日，2025年，2月5日2、燃油的雾化和油束特性速、空气密度的增大以及燃油粘度和表面张力的减小，都会使平均油滴直径减小。燃油喷射和雾化图表示了不同喷射压力时油束的雾化质量。由图可见，喷射压力较高时，油束雾化得较细，比较均匀。各种不同的燃烧室对油束的几何形状和雾化质量的具体要求有所不同。第65页，共126页，星期日，2025年，2月5日３、对喷射系统的要求喷射系统对柴油机混合气形成和燃烧的质量，进而对柴油机性能的好坏有着重要的作用。燃油喷射和雾化要求避免出现不正常喷射现象和穴蚀破坏。实现喷油提前角可随转速和负荷调整尽可能实现理想的喷油规律第66页，共126页，星期日，2025年，2月5日３、对喷射系统的要求（１）避免出现不正常喷射现象和穴蚀破坏这是对喷射系统最基本的要求。车用柴油机在很大的转速和负荷工况范围内工作，要保证在任一工况下都不出现不正常喷射现象往往是较为困难的，而且值得注意的是，一些消除不正常喷射现象的措施往往会促成穴蚀破坏的产生。这就需要在喷射系统的调整和匹配过中，考虑到各种工况，同时兼顾各方面的要求。（２）实现喷油提前角可随转速和负荷调整可以根据不同转速和负荷的工况要求，在最佳的喷油时刻，精确提供所需要的燃油量。为此，需要实现喷油提前角随不同转速和负荷进行调整。对多缸柴油机，应保证各缸的均匀一致性，为此希望各缸的高压油管长度尽可能地一致。燃油喷射和雾化第67页，共126页，星期日，2025年，2月5日３、对喷射系统的要求（３）尽可能实现理想的喷油规律一方面，更高的喷射压力和喷油速率以及更短的喷油持续时间已是发展趋势。另一方面，为避免柴油机工作过于粗暴、又希望实现“先缓后急”的喷油规律。为保证“先缓后急”的喷油规律，已开发了所谓的“分级喷射”的方法．即实现第一次喷入少量燃油，第二次再喷入其余大部分燃油。总结1、高的喷射压力，并在发动机的全工况范围内实时可调；2、喷油定时灵活可调；3、实现可控制喷油率的形状，可进行多段喷射的喷油速率柔性控制；4、高精度的油量控制，包括预喷射和后喷射的控制精燃油喷射和雾化第68页，共126页，星期日，2025年，2月5日３、对喷射系统的要求度；