【毕业设计】柴油机P型喷油器毕业设计说明书

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。

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个液力自动控制阀，如图针阀由弹簧压紧在阀座上，燃油压力只与作用于针阀的端。

当油压达到开启压力时，弹簧力被克服，针阀升起。

图喷油器的构造喷油器体针阀体喷油器螺母结合座挺杆调压弹簧调压螺母定位座紧固螺母则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式中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在定压力下开启，雾化质量好，针阀关闭迅速，不易滴漏和燃气倒流。

孔式喷油嘴有单孔和多孔。

孔数孔径孔长及其布置，压力室的直径和长度等应根据发动机燃烧室结构和混合气形成过程的要求决定。

单孔喷油嘴通常用于具有强涡流的燃烧室。

多孔式喷油嘴常用于直接喷射式柴油机，常用孔，般不超过孔。

喷孔直径范围为，但以下加工困难，喷孔长径比般为，当长径比小于时，喷孔流量系数为，喷孔进油侧倒角时流量系数可增至。

而孔式喷油嘴除了单孔外都不倒角。

该系数随长径比增加而减少。

孔式喷油嘴的主要问题之是喷孔结碳。

因此喷油嘴工作温度应尽量低于燃油的裂解温度，般控制在以下。

孔式喷油嘴有标准型和长型之分。

长型喷油嘴的导向部分升高而远离燃烧室，针阀导向部分的下部是段非配合细长杆。

杆和针阀体之间可将间隙加大，使燃油在其中流动，就有冷却作用。

因此，可以大大减少针阀卡死的可能性。

另外，由于细长杆有很好的弹性，在微小变形的情况下仍能够保证针阀的密封性。

长型喷油嘴可适应热负荷较高的柴油机，但其工艺性较差，座面和中空的同心度不容易保证。

短型喷油嘴的针阀，只有导向作用而没有接近燃烧室的细长杆。

由于导向部分直接靠近燃烧室，因此，他的工作条件不如长型喷油嘴。

多数短型喷油嘴针阀在其导向部分带两道储油槽以减少漏油量和加强润滑。

但实践证明，这种结构也带来种缺点，因为两道储油槽边缘的磨削毛刺很难清除，这会造成工作时拉伤导向面，甚至卡住针阀。

另外，挤入槽内的研磨膏不易清理。

事实上针阀的润滑即使没有储油槽也是充分的。

因为喷油嘴下部的燃油在高压下部分喷出，还有相当数量的燃油从针阀于针阀体间挤到上部，然后才经喷油器的泄油孔或回油孔溢出，因此，针阀于针阀体的配合径面经常浸在燃油中。

喷油器的功用柴油机燃油供给系统，必须通过喷油器这个部件，将供给系统的燃料，喷到燃烧室内。

个在柴油机上能够正常工作的喷油器，必须应该满足下列几个最基本的条件喷雾作用喷油器应当保证所喷出的燃料有细小而均匀的雾粒，并且能将这些雾粒准确地，均匀分布到燃烧室内，以形成优良的混和气。

定时作用喷油的开始与结束，都必须有准确的时间。

因此，喷油器针阀开启和关闭，都应当非常准确迅速，并且不允许有燃油的滴漏现象发生。

压力控制喷油器应当在定的压力控制下开始喷油。

当喷射终了时，压力的下降应保持在定的范围内，不允许过大。

如果压力过大，则喷油器在超过规定的低压下供油，会造成混和物的形成过程恶化，燃烧不良，影响柴油机的性能。

喷油器喷射完毕压力下降过大的原因，主要是喷油器本身设计所决定的。

诸如各油孔室的比例选择调压弹簧的刚性针阀的行程喷油器的制造装配都有直接关系。

另外，还和外界因素有关。

实验证明，如果高压油管过长，喷油泵内出油阀的减压带过大，也会引起喷油器压力下降过大。

计量作用向燃烧室供给的油量，除要由喷油泵供给和控制外，喷油器也可以起到计量和控制作用。

对于多缸柴油机来说，保证各缸供油量的均匀性和准确性是十分重要的。

如型柴油机在选择标准喷油器时，当喷油泵转速在，柱塞在个行程时，各喷油器的供油量相差不能超过。

另外，不允许有两次喷射现象产生。

喷油器与燃烧室的匹配随着柴油机研究过程的不断进展，对喷油器带到调压弹簧下座面距离由表得座面密封带到针阀体大外圆肩部的距离由表得长度内的平均截面表总和长度内的平均横截面表座面乘压面的投影面积式中针阀体压力室直径针阀座面应力的计算使针阀落座的弹簧作用力代入式得撞击作用力座面乘压面的投影面积座面应力材料得许用应力为，因此材料选取是合格的。

针阀关闭时间的计算针阀关闭时间，即针阀从最高位置到落座所需要的时间。

缩短针阀关闭时间，可以缩短喷油延续时间并减少燃气窜入喷油嘴内部的可能性。

从公式及可以导出式中喷油器运动零件的质量经计算，挺杆和针阀的总质量为针阀的最大升程作用在针阀上的力式中针阀开启压力针阀受压面积弹簧刚度升程燃烧压力针阀受压面积代入式得代入式得针阀关闭时间在柴油机转速时，曲轴的转角为喷油器调压弹簧的计算调压弹簧是喷油器的重要零件之，它直接控制喷射压力及喷油雾化情况，从而影响着柴油机的燃烧过程与燃油消耗量。

调压弹簧的工作特点是在很小压缩位移下，具有相当高的负荷与频率，当针阀上升时，载荷的工作时间只是千分之几秒，相当于的曲轴转角。

弹簧的压缩位移等于针阀升程，在的范围。

喷油器工作的可靠性，很大程度上决定于调压弹簧的工作性能，它的工作条件繁重作用重大，故必须予以特别重视。

因此，除按般弹簧设计方法计算外，还应特别注意应力校核材料选择以及工艺方法的制定等。

通常针阀直径采用时，建议弹簧直径选取，弹簧刚度。

应力校核式中弹簧中径曲度系数其中弹簧绕旋比代入式弹簧钢丝直径弹簧负载当针阀未上升时，弹簧仅承受预紧力为式中针阀开启压力针阀承受面积其中针阀配合外圆直径针阀密封处直径因此当针阀上升时，弹簧所承受的动负荷为式中针阀的最大运动速度针阀运动的平均速度针阀升起之前调压弹簧应力针阀上升后的应力针阀上升后的最大动应力经计算静应力与动应力之比，在允许范围内。

材料的选择与热处理对于高速柴油机，般采用高强度的钢丝来制造调压弹簧，它不仅有较高的强度，而且也有良好的韧性，在硬度较高的条件下对缺口敏感性较低，用这种材料或者类似这种材料制造的调压弹簧，般要经过淬火回火处理。

为了提高疲劳强度还要进行喷丸处理。

漏油量的计算针阀和针阀体间微量渗漏是必要的，以便润滑并防止擦伤咬死。

但渗漏应最小，以免过大降低喷射压力，造成雾化不良。

渗漏的因素除针阀和针阀体的间隙过大外，还与密封长度直径喷射压力燃油的粘度和密度有关。

渗漏的经验公式为式中针阀与针阀体径向间隙针阀与针阀体配合直径喷射压力粘度比重密封长度此次所涉及的喷油器参数如下代入式得每个喷油器理论漏油量为每个喷油器实际漏油量应为附表结论本次型喷油器的设计，型喷油器的结构，其主要分为以下二个部分欧Ⅱ型式认证和生产致性排放限值车辆类别基准质量限值汽油机柴油机汽油机非直喷柴油机直喷柴油机非直喷柴油机直喷柴油机第类车全部第二类车级级级，喷油器体。

喷油器体是整个喷油器的基础零件它的作用是喷油器固定在柴油机燃烧室所需的正确位置，作为燃料通向喷油嘴的通道，以及储存其他零件二，针阀偶件。

喷油器中最重要的部件是喷油嘴，喷油嘴的作用是将喷油泵输送来的高压油定时定量地以雾化状态喷入燃烧室与空气均匀混合，已达到完全燃烧的目的。

最后，通过本次的设计工作，使我明白了机械设计或产品开发不能简单照搬，也不是墨守成规闭门造车，我们要有开阔的视野和发散性的思维，要有胆大心细的思维方式，可以根据实际情况的差异做出不同的，具有设计性的设计和创造。

这次设计结合了课堂中所学的诸多课程，如机械设计互换性与公差测量技术材料工程以及金属工艺等学科。

但是，在设计的过程中，我们也借用了些别人已经存在的科技成果，同时我们也加入了部分我们自己的劳动成果，也许我们自己的劳动成果不是十分的完美，或许这也不科学，更不合理，但是毕竟是我们的第次尝试，对于我们来说这是十分重要的，难能可贵的次经历和学习，总之，在这次的柴油机型喷油器的设计过程中，不仅使我学到了知识，同时也使我的思维和视野有所开阔，使我受益菲浅。

谢辞时光飞逝，四年的大学学习生涯就要结束了，在这短暂而漫长的四年里，使我更进步的熟悉和掌握了如何去学习生活，和工作。

同时，也是校园让我们学会了学习，学会了思考，学会了做人，虽其短暂，但是在这四年里所学的知识必将可以使我受用终生。

在这大学生涯即将结束的最后半年的毕业实习与毕业设计的过程中，不仅是对我们每个人的次全面的考查，同时也是对我们所学习和掌握知识的次实际而综合运用，这不仅仅是只是