柴油机燃料供给与调节系统综述

1、柴油机燃料供给与调节系统综述摘要：就柴油机燃料供给与调节系统相关内容、结构与工作原理及电控技术方面进行了简要的介绍。关键词：柴油机燃料供给与调节系统；结构与工作原理；电控前言柴油机是目前世界上热效率最高、应用最广泛的一种热力机械。自鲁道夫·狄塞尔发明柴油机（压燃式内燃机）以来，柴油机已在汽车、拖拉机、船舶等方面取得广泛的应用。而柴油机的燃料供给与调节系统是柴油机上最重要的、制造与调节精度最高的部件之一。如果说，柴油机是上述各种机械的核心动力，那么燃料供给与调节系统就是这个核心动力的“心脏”。 11柴油机燃料供给与调节系统的功能、要求、组成及分类1.1 功能、要求柴油机是在压缩行程接近

2、终了时，将燃油在高压下喷入气缸内（柴油的蒸发性差），与压缩的空气相混合，并经过一系列的加热、蒸发、扩散、混合以及氧化过程而着火，混合气形成所需的能量很大一部分来自高压喷射。工况调节则是用改变每循环喷油量的方式调节，而循环进气量则基本不变。1由于每次喷射要持续一定的时间，一般在缸内着火时喷射过程尚未结束，故混合气形成过程和燃烧是重叠进行的，即:边喷油边燃烧。因此，每循环平均的混合气浓度随负荷变化而变化，这种负荷调节方式被称为“质调节”。为此，柴油机燃料供给与调节系统应满足以下几个基本要求：1） 能产生足够高的喷射压力，以保证燃料良好的雾化、混合气形成与燃烧。2） 对应于柴油机每一工况（负荷与相应

3、的转速）能精确、及时的控制每循环喷入气缸的喷油量。3） 在柴油机运转的整个工况范围内，尽可能保持最佳喷油时刻、喷油持续期及理想的喷油规律。4） 能保证柴油机安全工作，如防止柴油机超速与过热等现象出现。1归纳以上几点，就是要求柴油机燃料供给与调节系统能在质量（高压喷雾与喷油规律）、数量（油量精确控制）、时间（喷油始点与持续期）、可靠性方面均能满足与整机合理匹配的要求，以保证柴油机在达到动力性能指标并保证可靠性的前提下，满足其在节能及环保方面的日益严格的要求。11.2分类因此人们在大力改进传统的燃料喷射与调节系统、努力提高其机械与液力刚度以满足高压喷射的同时，也在不断致力于研制与开发新型的高压喷射

4、系统，这就形成了多样化的柴油机燃料供给与调节系统，按产生喷射功率的高压部分的工作原理及结构特点，分类如下：1） 泵管嘴系统；2）泵喷嘴系统；3）蓄压式（共轨式）系统。2柴油机燃料供给与调节系统的结构原理2.1泵管嘴系统这种系统的特点是喷油泵为往复式柱塞泵，并由凸轮轴来驱动。喷油泵的每次供油伴随着一次喷油过程，因此也可称为“脉动式”燃料供给系统。喷油泵与喷油器之间有高压油管连接。其中，按喷油泵结构及高压油管连接长度不同又可分为：2.1.1合成泵系统在这个系统中，多缸柴油机各缸供油单元安装在同一油泵壳体中，构成合成式喷油泵，习惯上也常称为直列式喷油泵（In-line Pump），按照Bosch公司

5、的分类又简称PE泵（德语含义为油泵本身带有驱动用的凸轮轴）A型喷油泵的构造组成：泵体部分 分泵 油量调节机构 传动机构 （一）泵体部分形式：整体式、可分开式。（二）分泵的构造（以柱塞式喷油泵为例）分泵：每个气缸所对应的一套柱塞副、出油阀副等零件组成的高压泵油机构。分泵组成：高压油管接头、 减容体、出油阀弹簧、出油阀副、柱塞副、柱塞弹簧及座、挺杆。一. 柱塞偶件（1）结构柱塞直槽、45°斜槽（两槽相通）柱塞套径向油孔（与低压油腔相通）定位槽精密配合偶件：配合间隙为0.00150.0025mm要求：成对使用，不能互换。拆装维修时要作好记号。（1） 工作原理一般工作原理：当凸轮转到凸起部分

6、时候，凸轮挺柱向柱塞弹簧相反的方向运动，克服柱塞弹簧的预紧张力，从而推动柱塞运动。当运动的柱塞将进油孔封闭时，从而使柱塞腔内的柴油进行压缩使油压迅速升高，高压柴油的压力作用于出油阀上，当高压柴油的压力克服出油阀弹簧的预紧张力时，出油阀被打开，从而使高压柴油进入高压油管流向喷油器！柱塞上行a.从下止点到柱塞头部封闭径向油孔之前。b.从柱塞头部封闭径向油孔到柱塞斜槽露出径向孔之前。c.从柱塞斜槽露出径向油孔到柱塞上行至上止点。柱塞下行a.从上止点到柱塞斜槽封闭径向油孔之前。b.从柱塞斜槽封闭径向孔到柱塞头部露出径向油孔之前。c.从柱塞头部露出径向油孔到运行下止点。（3）油量调节供油有效行程：柱塞顶

7、面封闭柱塞套径向油孔至柱塞斜槽露出径向油孔前柱塞上移的行程，用hg表示。 hg决定了喷油泵每循环供油量（g）。调节供油量方法：转动柱塞改变hg改变循环供油量g。 停油：直槽对准油孔。二. 出油阀偶件作用：防止燃油倒流，保证供油迅速，停油干脆。出油阀体密封锥面、十字截面、减压环带出油阀座内密封锥面、内圆柱面出油阀弹簧出油阀工况出油阀上升：减压环离座孔前，油管内减容增压，减压环离座孔，达喷油压力，迅速喷油。出油阀下落：减压环入座孔，切断油路，防止燃油倒流，保证下次供油迅速。减压环落座，管内增容减压，停油干脆，防止二次喷射和滴漏现象。三.减容器作用：减小高压腔的容积，限制出油阀升程。（三）油量调节机

8、构种类：拨叉式、齿杆式。拨叉式组成：油量调节拉杆、拨叉、调节臂。齿杆式组成：油量调节齿杆、调节齿圈、旋转衬套、凸块。（四）传动机构驱动柱塞往复运动滚轮传动部件：滚轮、长槽、（垫块）凸轮轴(按作功顺序排列凸轮)传动机构由凸轮轴和滚轮体总成组成。喷油泵凸轮轴是曲轴通过齿轮驱动的，曲轴转两圈，各缸喷油一次，凸轮轴只需转一圈就喷油一次，二者速比为21。 P型喷油泵结构特点2P型喷油泵的工作原理与A型喷油泵基本相同，但在结构上却脱离了柱塞式喷油泵的传统结构，具有一些明显的特点。1.箱形封闭式喷油泵体P型喷油泵采用不开侧窗口的箱形封闭式喷油泵体，大大提高了喷油泵体的刚度，可以承受较高的喷油压力而不发生变形

9、，以适应柴油机不断向大功率、高转速强化的需要。2.吊挂式柱塞套这种结构改善了柱塞套和喷油泵体的受力状态。另外，柱塞套内孔上端孔径略大，可防止柱塞在上端卡死。柱塞套内孔的中部加工有集油槽，从柱塞偶件间隙泄漏的柴油集中于此槽内，经回油孔流回喷油泵的低压油腔。P型喷油泵的柱塞顶部开有起动槽。当柱塞处于起动位置时，此槽与柱塞套油孔相对，在柱塞上移到起动槽的下边缘封闭油孔时开始供油。由于起动槽的下边缘低于柱塞顶面，因此供油迟后，供油提前角减小。这时气缸温度较高，柴油喷入气缸容易着火燃烧，有利于柴油机低温起动。3.钢球式油量调节机构P型喷油泵的油量调节机构移动调节拉杆，通过钢球带动控制套筒使柱塞转动，从而

10、改变供油量。这种油量调节机构结构简单，工作可靠，配合间隙小。4.压力润滑利用柴油机润滑系统主油道内的机油对各润滑部位施行压力式润滑。P型泵各缸供油提前角或供油间隔角是利用在柱塞套凸缘下面增减调节垫片的方法来进行调节的。调匀各缸供油量则通过转动柱塞套来实现。柱塞套凸缘上的螺栓孔是长圆孔，拧松紧固螺栓，柱塞套可绕其轴线转动10°左右。当转动柱塞套时，改变了柱塞套油孔与柱塞的相对位置，从而改变了柱塞的有效行程，即改变了循环供油量。 四、喷油提前器喷油提前器实际上是喷油泵供油提前角自动调节装置。供油提前角对柴油机性能有很大的影响，供油提前角过大或过小均使柴油机的动力性和经济性恶化。为了保证柴

11、油机有良好的使用性能，必须在最佳供油提前角下工作。当转速和供油量一定时，能获得最大功率和最小燃油消耗率的供油时刻，称为最佳供油提前角。最佳供油提前角随柴油机转速和负荷而变化，转速越高，负荷越大，最佳供油提前角也越大。现代汽车柴油机都装有喷油提前器。这样，当柴油机工况发生变化时，才能自动地进行调节，使喷油泵始终保持最佳供油时刻。目前广为应用的机械离心式自动喷油提前器，只能响应柴油机转速的变化进行供油提前角的自动调节。其结构形式虽有多种，但工作原理却基本相同。喷油提前器的调节范围为0°10°。22.1.2分配泵系统在分配泵系统，采用一个或少量柱塞实现对多缸柴油机各缸的供油，因此

12、喷油泵体积小，结构紧凑，成本低，主要用于小型高速车用柴油机，特别是轿车柴油机中。分配泵又分为轴向柱塞式与径向柱塞式两种。1分配泵与柱塞式喷油泵相比，有许多特点：1)分配泵结构简单，零件少，体积小，质量轻，使用中故障少，容易维修。2)分配泵精密偶件加工精度高，供油均匀性好，因此不需要进行各缸供油量和供油定时的调节。3)分配泵的运动件靠喷油泵体内的柴油进行润滑和冷却，因此，对柴油的清洁度要求很高。4)分配泵凸轮的升程小，有利于提高柴油机转速。2下图为轴向柱塞分配泵（简称VE泵）的构造1、结构： VE型分配泵由驱动机构、二级滑片式输油泵、高压分配泵头和电磁式断油阀等部分组成。此外，机械式调速器和液压

13、式喷油提前器也安装在分配泵体内。2驱动轴由柴油机曲轴定时齿轮驱动。驱动轴带动二级滑片式输油泵工作，并通过调速器驱动齿轮带动调速器轴旋转。在驱动轴的右端通过联轴器与平面凸轮盘连接，利用平面凸轮盘上的传动销带动分配柱塞。柱塞弹簧将分配柱塞压紧在平面凸轮盘上，并使平面凸轮盘压紧滚轮。滚轮轴嵌入静止不动的滚轮架上。当驱动轴旋转时，平面凸轮盘与分配柱塞同步旋转，而且在滚轮、平面凸轮和柱塞弹簧的共同作用下，凸轮盘还带动分配柱塞在柱塞套内作往复运动。往复运动使柴油增压，旋转运动进行柴油分配。2凸轮盘上平面凸轮的数目与柴油机气缸数相同。在分配柱塞的中心加工有中心油孔，其右端与柱塞腔相通，而左端与泄油孔相通。分

14、配柱塞上还加工有燃油分配孔、压力平衡槽和数目与气缸数相同的进油槽。柱塞套上有一个进油孔和数目与气缸数相同的分配油道，每个分配油道都连接一个出油阀和一个喷油器。2(二)VE型分配泵工作过程(三)电磁式断油阀VE型分配泵装有电磁式断油阀，其电路和工作原理。起动时，将起动开关旋至ST位置，这时来自蓄电池的电流直接流过电磁线圈，产生的电磁力压缩回位弹簧，将阀门吸起，进油孔开启。柴油机起动之后，将起动开关旋至ON位置，这时电流经电阻流过电磁线圈，电流减小，但由于有油压的作用，阀门仍然保持开启。当柴油机停机时，将起动开关旋至OFF位置，这时电路断开，阀门在复位弹簧的作用下关闭，从而切断油路，停止供油。(四

15、)液压式喷油提前器在VE型分配式喷油泵体的下部安装有液压式喷油提前器。在喷油提前器壳体内装有活塞，活塞左端与二级滑片式输油泵的入口相通，并有弹簧压在活塞上。活塞右端与喷油泵体内腔相通，其压力等于二级滑片式输油泵的出口压力。当柴油机在某一转速下稳定运转时，作用在活塞左、右端的力相等，活塞处于某一平衡位置。若柴油机转速升高，二级滑片式输油泵的出口压力增大，作用于活塞右端的力随之增加，推动活塞向左移动，并通过连接销和传力销带动滚轮架绕其轴线转动一定的角度，直至活塞两端的力重新达到平衡为止。滚轮架的转动方向与平面凸轮盘的旋转方向正好相反，使平面凸轮提前一定角度与滚轮接触，供油相应提前，即供油提前角增大

16、。反之，若柴油机转速降低，则二级滑片式输油泵的出口压力也随之降低，作用于活塞右端的力减小，活塞向右移动，并带动滚轮架向着平面凸轮盘旋转的同一方向转过一定的角度，使供油提前角减小。(二)DPA型分配泵工作过程1.进油过程经过柴油滤清器过滤后的清洁柴油被二级滑片式输油泵泵入分配套筒的轴向油孔，由此进入分配转子的环形油槽，再经油量控制阀到达分配套筒进油孔。当分配转子进油孔中的任何一个旋转到与分配套筒进油孔对准时，柴油便进入中心油孔和柱塞孔内，完成进油过程。2.压油过程当分配转子旋转一定角度后，滚柱滚上内凸轮并到达凸轮的顶端。在这段时间内，对置的两个柱塞一齐内移，柱塞孔内的柴油被增压。与此同时，分配孔

17、恰与分配套筒出油孔中的一个相通，高压柴油由此供向喷油器。3.停油过程当分配转子从内凸轮顶端滚下时，柱塞在离心力和油压的作用下向外移动，柱塞孔的容积增大，油压迅速下降，喷油器停止喷油。4.最大供油量的调节DPA型分配泵每循环的最大供油量靠改变柱塞行程来调节。柱塞行程越大，最大供油量也越大。但是，供油终点取决于内凸轮的最高点是不能改变的。因此，改变柱塞行程只能改变供油始点。由于滚柱座两端的凸耳嵌入前后控制板的偏心弧形槽内，因此滚柱座及滚柱的移动受到弧形槽外边缘的限制。当逆时针转动前后控制板时，偏心弧形槽距中心较近的一段弧与滚柱座凸耳接触，这时供油始点迟后，柱塞行程减小，供油量较少；相反，顺时针转动

18、前后控制板，这时滚柱座凸耳与距中心较远的一段偏心圆弧接触，供油始点提前，柱塞行程增大，供油量相应增多。5.油量控制阀油量控制阀的功用是在循环最大供油量调整一定的情况下，随着发动机负荷的变化，用改变油量控制阀通过断面来控制供油量。油量控制阀由调速器操纵。控制阀体上加工有直槽，与分配套筒进油孔相通。当调速器拉动拉杆销钉时，油量控制阀左右转动，从而改变了柴油的通过面积，即改变了供油量。2.1.3单体泵系统单体泵（简称PF泵，德语含义为外源驱动泵）系统中每缸配一个喷油泵，这时油泵本身没有像合成泵那样的凸轮轴，其滚轮挺住与柱塞由柴油机配气凸轮轴上相应的油泵凸轮来推动。1另外，单体泵由于是一缸一泵，油泵可

19、以布置在离相应气缸不远的地方（可以装在机体上，也可装在气缸盖上），可以缩短高压油管长度，增大整个系统的“液力刚度”。因此，近年来在一部分货车上也采用了电控单体泵-短管-喷油嘴的燃料供给系统，并定义为UPS系统（Unit Pump System）。12.电控单体泵结构及工作原理4电控单体泵结构如图2所示。电控单体泵安装在发动机缸体上,由发动机的配气凸轮轴上的喷射凸轮通过挺柱总成驱动柱塞,挺柱压缩柱塞弹簧。凸轮上行过程,压缩柱塞弹簧,凸轮下行过程,柱塞弹簧释放,凸轮连续旋转,使柱塞作往复直线运动。在不通电的情况下,电磁阀是打开的。其工作原理如下:(1)凸轮在基圆位置时,柱塞位于下止点,高压腔与低压

20、腔中的燃油压力相等。(2)压缩供油。凸轮轴旋转,凸轮通过挺柱压缩柱塞向上运动,只有在ECU使电磁阀通电并关闭以后,高压区才能形成压力。高压腔中的燃油在柱塞压缩下产生高压。泵端燃油压力可达1·6×108Pa。(3)喷射。高压燃油在高压油管中传递,并在到达喷油嘴时压力继续提升,约在2·2×107Pa的压力时喷嘴打开,燃油喷入到燃烧室中。喷射压力达到1·8×108Pa。(4)喷射结束。在ECU使电磁阀断电并打开以后,高压油腔与低压油腔相通,高压油腔及喷嘴压力也大大下降,喷嘴落座,喷射过程结束。在柱塞的下一次运动中,将重新开始新的过程。当电磁

21、阀打开时,允许在进油行程把燃油吸入油泵的油缸,在供油行程经原路排回去。电控单体泵的控制方式是时间控制,无需在喷油正时与曲轴位置之间有直接的连接。喷油起始点必须与精确规定的活塞或曲轴位置相对应,它是靠在曲轴上装一个信号转子,同时在凸轮轴上装有与各缸喷射同步的脉冲信号发生器来完成的。喷射过程的闭环控制是按严格规定的相互关系存贮于电子控制单元中的程序进行的。装在发动机上的电子控制单元控制着单体泵的电磁阀。电子控制单元应用数字技术来监测,并处理各种输入的传感器信号。2.2泵喷嘴系统在这个系统中，由于将喷油泵与喷油器合为一体，因此也称为UIS系统（Unit Injector System）。由于完全省去

22、了高压油管，大大增加了整个系统高压部分的“液力刚度”，因此成为目前柴油机燃料供给系统中喷油压力水平最高（达200220MPa）的结构形式。11泵喷嘴的结构组成泵喷嘴,就是喷油泵、控制单元和喷嘴组合在一起(如图1),它集成在缸盖上,每个缸都有一个。由于无高压油管,所以可消除长的高压油管中压力波和燃油压缩的影响,高压容积大大减少,因此可产生所需的高喷射压力。控制单元精确控制喷嘴电磁阀激活时刻和激活时间的长短,从而精确调节泵喷嘴的喷射始点和喷射量。喷射凸轮有一个陡峭上升面和一个平滑下降面,当喷射凸轮转到陡峭上升面与摇臂接触时,泵活塞被高速向下压并迅速获得一个高喷射压力;当喷射凸轮转到平滑下降面与摇臂

23、接触时,泵活塞缓慢和平稳的上下移动,允许无气泡的燃油流入泵喷嘴的高压腔。3工作过程3.1高压腔充注燃油阶段泵活塞在活塞弹簧压力作用下向上移动,这样使高压腔内容积扩大。喷嘴电磁阀不动作,电磁阀针阀处于静止位置,供油管到高压腔的通道打开,供油管内的油压使燃油流入高压腔。3.2预喷射循环阶段3. 2. 1预喷射循环开始喷射凸轮通过滚柱式摇臂将泵活塞压下,将高压腔内的燃油排出到供油管。发动机控制单元通过激活喷嘴电磁阀来启动喷射循环,在此过程,电磁阀针阀被压入到阀座内,关闭高压腔到供油管的通道,高压腔内开始产生压力。当压力达到18MPa时,压力高于喷射弹簧压力,喷射针阀上升,预喷射循环开始。喷嘴针阀阻尼

24、:在预喷射循环,喷嘴针阀行程被液力“阻尼垫”阻尼。因此,可以准确测量喷射量。在前1 /3冲程,喷嘴针阀无阻尼打开,将预喷射油量喷入燃烧室。当缓冲塞堵住喷嘴壳体的内孔时,针阀上部的燃油只能通过泄油间隙排入喷嘴弹簧室,从而形成一液力阻尼垫,限定预喷射循环的针阀行程,如图3示。图3喷嘴针阀阻尼Fig. 3 Spray Nozzle P in Valve Damping3. 2. 2预喷射循环结束喷嘴针阀打开后,预喷射立即结束。上升的压力使收缩活塞下移,使高压腔内容积扩大。于是,压力瞬时下降,喷嘴针阀关闭。此时,预喷射结束。收缩活塞的下移增加了喷嘴弹簧的压紧程度。在接下来的主喷射循环,若想再次打开针阀

25、,油压必须比预喷射过程中的油压高。3.3主喷射循环阶段喷嘴针阀关闭后短时间内,高压腔内压力立即重新上升。喷嘴电磁阀仍然关闭,泵活塞下移。约30 MPa时,燃油压力高于喷嘴弹簧作用力,喷嘴针阀再次上升,主喷油开始。压力上升到205 MPa时,进入高压腔的燃油多于经喷孔喷出的燃油。为适应柴油机不同工况对可燃混合气浓度的要求,泵喷嘴的喷油压力和喷油量随着发动机工况的变化而变化。3.4主喷射循环结束当发动机控制单元停止激活喷嘴电磁阀后,电磁阀弹簧打开电磁阀针阀,燃油被泵活塞排出到供油管,压力下降。喷嘴针阀关闭,喷嘴弹簧将旁通活塞压回到初始位置。主喷射循环结束。2.3蓄压式（共轨式）系统电控共轨式燃油喷

26、射系统的特点电控共轨式喷油系统是一种新型的柴油机电控喷油技术，与传统的泵一管一嘴脉动供油形式不同，采用一个可将低压燃油加压为高压燃油的高压油泵，以一定的速比连续将高压燃油输送到共轨内，高压燃油再由共轨送入各缸喷油器。这种系统中，高压油泵并不直接控制喷油，仅仅是向共轨供油以维持所需要的共轨压力，通过连续调节共轨压力控制喷射压力，采用压力一时间式燃油计量原理，用高速电磁阀控制喷油过程。喷油压力、喷油量和喷油定时由电控单元(ECU)灵活控制。这种系统具有如下优点:1)可实现高压喷射，喷射压力可比一般直列泵系统高出一倍，最高达200MPa。2)喷射压力独立于发动机转速，可以改善发动机低速、低负荷性能。

27、3)可以实现预喷射，调节喷油速率形状，实现理想喷油规律，为优化柴油机喷油规律、改善其性能和降低废气排放提供了有效手段。4)喷油定时和喷油量可自由选定。5)具有良好的喷射特性，可优化燃烧过程，使发动机油耗、烟度、噪声及排放等性能指标得到明显改善，并有利于改进发动机转矩特性。结构简单，可靠性好，适应性强，易于匹配，市场前景好。52.3.1高压供油泵的结构及工作原理作用高压供油泵的主要作用是将低压燃油加压成高压燃油，并将高压燃油供入共轨管。供入共轨管的油量大小通过高压供油泵内的压力控制阀来调节，也叫PCV阀，它根据电控单元ECU送来的电信号，在适当的时刻开启和关闭，从而控制供入共轨管的高压燃油。高压

28、供油泵的结构和传统的直列泵相似，通过凸轮和柱塞机构使燃油增压，各柱塞上方有控制阀。凸轮有单作用型、双作用型、三作用型及四作用型等多种。这里是三作用型凸轮结构。采用三作用型凸轮，可使柱塞单元较少到1/3，向共轨中供油的频率和喷油频率相同，这样可使共轨中的压力平稳。此供油泵的最大循环供油量为600mnI3。供油泵的工作原理如上图所示:当柱塞下行时，装在油泵顶端的供油量控制阀打开，低压燃油经PCV阀流入柱塞腔;当柱塞上行，但控制阀中并未通电，控制阀仍处于开启状态，吸进的低压燃油并没有被加压，而是又流回低压腔。当满足喷油量定时时，ECU向控制阀通电，PCV阀关闭，低压回路被截断，柱塞上行，吸进的低压燃

29、油被加压后流入共轨管。显然控制阀关闭后的柱塞行程与供油量对应。如果使控制阀的开启时间改变，实际上是柱塞的预行程改变，则可以改变供油量，从而实现了共轨内燃油的压力的控制和调节。当凸轮达到最大升程后，柱塞就开始下行，柱塞腔内的压力开始降低，这时出油阀关闭，压油停止，控制阀处于断电状态，控制阀开启，低压燃油将被吸入柱塞腔内，即恢复到状态。图2.3高压供油泵的工作过程Fig.2.3WokrpocressoftheHihg一PerssuerBump其中的供油量控制阀，也叫压力控制阀(PCV)，是一个二位二通的常开式高速电磁开关阀，控制此阀的关闭时刻与关闭时间长短，就实现了高压油泵单个柱塞的单个行程的供油

30、量大小的调节，从而调整共轨内的燃油压力。因此，控制与调节此电磁阀，是喷油压力调节的关键技术。53喷油器的结构原理喷油器是柴油机燃油供给系中实现燃油喷射的重要部件，其功用是根据柴油机混合气形成的特点，将燃油雾化成细微的油滴，并将其喷射到燃烧室特定的部位。喷油器应满足不同类型的燃烧室对喷雾特性的要求。一般说来，喷注应有一定的贯穿距离和喷雾锥角，以及良好的雾化质量，而且在喷油结束时不发生滴漏现象。汽车柴油机广泛采用闭式喷油器。这种喷油器主要由喷油器体、调压装置及喷油嘴等部分组成。闭式喷油器的喷油嘴是由针阀和针阀体组成的一对精密偶件，其配合间隙仅为0.0020.004mm。为此，在精加工之后，尚需配对

31、研磨，故在使用中不能互换。一般针阀由热稳定性好的高速钢制造，而针阀体则采用耐冲击的优质合金钢。根据喷油嘴结构形式的不同，闭式喷油器又可分为孔式喷油器和轴针式喷油器两种，分别用于不同类型的燃烧室。(如下左图)一、孔式喷油器 1.孔式喷油器结构孔式喷油器用于直喷式燃烧室柴油机上。孔式喷油器的喷油嘴头部加工有1个或多个喷孔，有1个喷孔的称单孔喷油器，有两个喷孔的称双孔喷油器，有3个以上喷孔的称多孔喷油器。一般喷孔数目为17个，喷孔直径为0.20.5mm。喷孔直径不宜过小，否则既不易加工，又在使用中容易被积炭堵塞。(如上右图) 2二、轴针式喷油器轴针式喷油器与孔式喷油器的工作原理相同，结构相似，只是喷

32、油嘴头部的结构不同而已。在轴针式喷油器中，针阀密封锥面以下有一段轴针，它穿过针阀体上的喷孔且稍突出于针阀体之外，使喷孔呈圆环形。因此，轴针式喷油器的喷注是空心的。轴针可以制成圆柱形或截锥形。圆柱形轴针其喷注的喷雾锥角较小，而截锥形轴针其喷注的喷雾锥角较大。因此，轴针制成不同形状，可以得到不同形状的喷注，以适应不同形状燃烧室的需要。喷油器的一般结构如图l所示，它由针阀、衔铁、电磁线圈、复位弹簧、喷油器体、进油口、滤网、电线接插器等组成。喷油量取决于电磁线圈的通电时间、喷油口的截面积、针阀的行程及燃油压力。电磁线圈的通电时间越长，燃油喷射量越大。但如果通电时间过长，超过整个喷油周期，就会出现连续喷

33、射，影响喷油量的控制，不利于发动机高速运转。喷油口的截面积越大，同一通电时一间内喷油器的喷油量越大。但喷油口截面积过大，易出现低速供油不均，发动机怠速运转不稳定等现象。同样条件下燃油的压力越大，喷油器的喷油量越大，但增加燃油压力势必要提高对输油泵和燃油油路系统的要求。一、喷油器的种类1.根据电磁线圈的阻值不同，可分为低阻喷油器和高阻喷油器低阻喷油器是指电磁线圈的电阻值为2一3欧的喷油器，它采用的电磁线圈匝数较少，导线直径较粗。较少的线圈匝数，减少了电感，加快了电磁线圈的磁化。因此喷油器具有良好的响应性。高阻喷油器是指电磁线圈电阻值为13一16欧的喷油器，它采用的电磁线圈匝数较多，导线直径较细。

34、高阻喷油器安装在车辆上不需串接附加电阻，使用成本较低，但响应性较差，只适用于三组喷射式和分缸喷射式的燃油喷射系统，而不适用于两组式燃油喷射系统。高阻的电磁线圈在工作过程中要产生感应电动势，因此在控制回路中需设计消弧电路。为区别高阻喷油器和低阻喷油器，电线接插件采用了不同颜色或形状。2.根据驱动形式不同，可分为电压驱动式和电流驱动式喷油器电压驱动式适用于串有附加电阻的低阻喷油器和高阻喷油器。低阻喷油器串入附加电阻目的是减少喷油器电磁线圈的匝数，加粗导线直径，改善电流的通过状况，加快电磁线圈的磁化，提高柱塞的响应性。串入附加电阻，还可防止电磁线圈中的电流过大，减少电磁线圈发热量，延长使用寿命。电流

35、驱动式适用于低阻喷油器，且_不需要连接附加电阻。喷油器电磁线圈中的电流受电子控制单元(ECU)控制，吸引柱塞时采用较大的电流，以提高喷油器的响应特性。而在保持柱塞被吸引状态时，因所需要的电流很小，采用较小的电流，以减少电磁线圈的发热。与电压驱动式相比，电流驱动式耗电较少。3.根据供油位置不同，分下部供油式和上部供油式喷油器上部供油式喷油器，进油口在喷油器的上部。工作时燃油从喷油器的上端流过喷油器体内，从下部喷口喷出。这种形式可以将电磁线圈工作时产生的热量带走，降低喷油器的工作温度，提高喷油器的使用寿命。下部供油式喷油器，进油口在喷油器下部的侧面。它是从喷油器的下部供给燃油的，所以称之为下部供油

36、式喷油器。这种喷油器多用于单点式燃油喷射装置。4.根据喷油器的控制方式不同，可分同时喷射式、分组喷射式和分缸喷射式三种(1)同时喷射式同时喷射是指各喷油器喷射燃油的时间与发动机的各行程无关，全部喷油器同时动作。采用这种方式时，不是把发动机所需要的燃油一次喷射完毕，而是把一工作循环所需要的燃油分两次喷入进气管内。采用同时喷射方式时一，对不是处于进气行程的气缸来说，已喷射到进气歧管的燃油，就暂时贮存在进气歧管中，直到进气门打开，才被吸进气缸。(2)分组喷射式分组喷射就是把所有的喷油器分为两组或三组，按组.别喷射燃油。两组喷射时，曲轴转360“各组轮换喷射一次;三组喷射时，曲轴转240“各组轮换喷射

37、一次。(3)分缸喷射式分缸喷射是各缸喷油器非同步进行喷射，也称为程序独立式喷射。各缸的喷油器按发动机工作循环在各缸进气行程前准时地将燃油喷入进气管内。就象火花塞的点火一样，曲轴转两圈喷油器工作一次。最近，有些发动机采用了多种控制方式的组合方法进行控制。例如低转速区为分缸喷射，而高转速区转换到同时喷射。也有的采用了分组喷射和同时喷射的组合。其目的是为了控制更精确，以改善工作性能和提高经济性。5.根据喷孔数量不同可分为单孔喷油器和双孔喷油器单孔喷油器，在喷油器的下部只有一个喷孔。有轴针式和孔式两不中。双孔喷油器，喷油孔的顶端是“八”少参结构，通常用在双进气门，一个气缸有两个进气管的发动机上，采用这种喷油器可向各进气管均匀地喷射燃油。64调速器的结构原理调速器的功用调速器是根据发动机负荷变化而自动调节供油量，从而保证发动机的转速稳定在很小的范围内变化的装置。调速器的型式柴油机调速器按工作原理的不同可分为：气动式、机械离心式、液压式、电子式和复合式调速器。机械式调速器，其结构比较简单，工作可靠，性能良好。按调速器其作用的转速范围来分：有单极式、两级式和全