汽车发动机,油路,测量,丈量,设备,装备,机构,设计,毕业设计,全套,图纸,汽车发动机,油路,测量,丈量,设备,装备,机构,设计,毕业设计,全套,图纸编号无锡太湖学院毕业设计论文题目汽车发动机油路测量设备的机构设计信机系机械工程及自动化专业学号学生姓名指导教师职称副教授职称年月日无锡太湖学院本科毕业设计论文诚信承诺书本人郑重声明所呈交的毕业设计论文汽车发动机油路压力测量设备的机构设计是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计论文中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计论文不包含任何其他个人集体已发表或撰写的成果作品。班级机械学号作者姓名年月日摘要柴油机供油系统多参数的电测量，为研究供油系统喷射特性提供了手段。而且，目前在评估新品开发设计的喷油泵和喷油嘴的性能时，在产品改进和新品试制过程中，为了获得良好的性能指标，往往需要对燃油喷射系统进行大量的调试工作，也常以多参数的电测量作为考核项目之。柴油发动机油路压力测量设备相关油管嘴端压力与针阀体压力室压力喷油泵的参数选择及其对柴油机性能的影响，以及柴油内燃机异常喷射现象和柴油发动机油路压力测量设备相关油管嘴端压力与针阀体压力室压力。关键词压力喷油泵的参数选择内燃机异常喷射现象相关油管嘴端压力,目录摘要目录绪论设计目的柴油发动机的燃料喷射装置概述喷油过程几何供油规律和喷油规律的定义喷油器总成柴油发动机油路压力测量设备的设计柴油发动机油路压力测量设备控制系统概述柴油发动机油路压力测量设备的原理柴油发动机油路压力测量设备相位调整柴油发动机油路压力测量设备测量线路柴油发动机油路压力测量设备试验结果分析柴油发动机油路压力测量设备校验压电压力传感器柴油发动机油路压力测量设备相关油管嘴端压力与针阀体压力室压力机械传动选用及设计计算圆锥齿轮的计算主传动轴的相关概算花键联轴器的计算压力波动的分析燃油的可压缩性管路的容积变化管路中的压力波动喷油泵的参数选择及其对柴油机性能的影响喷油泵的速度特性校正可变减压容积可变的减压作用高压油管柴油内燃机异常喷射现象二次喷射稳定喷射测试精度总结致谢参考文献绪论设计目的柴油机供油系统多参数的电测量，为研究供油系统喷射特性提供了手段。而且，目前在评估新品开发设计的喷油泵和喷油嘴的性能时，也常以多参数的电测量作为考核项目之。因此，测量的精确性就显得越发重要了。在以往的电测试验中，出现过油嘴已喷油的工况下，测出的油管压力低于油嘴开启压力的情况。例如在二零零二年八月高速号泵的电测试验中，油嘴开启压力为。，当油泵转速为时，测出的嘴端最高压力只有还有，日本泵在二零零二年九月的试验中，油嘴开启压力为。，在油泵转速为时，测出的嘴端最高压力只有。在上述两例试验中，油嘴针阀均已开启喷油。现有使用的传感器信号转换仪数据处理仪都是具有世界先进水平的仪器。精度很高，随机误差很小。这就要考虑是否存在较大的系统误差，即要从测试方法的角度去考虑了。目前般采用压电式传感器测量压力。压电传感器因其机械强度高，体积小，重量轻高频特性良好，输出线性好等优点，而被广泛采用。但当被测压力变化频率低，变化幅度小时，压电晶体的电荷量变化难于反映到测量结果中，即压电传感器的低频特性差。而我们测量的油路中存在这种变化频率低幅度小的压力高压油管中的残留压力。因此，压电传感器是测不出这种压力的。上面提到的现象极可能是因为测不出残留压力而产生的。在课题立项时，还曾考虑过压电传感器灵敏度变化问题，还有高压油管嘴端压力与针阀体内压力室的压力差异问题，是否会对压力测量精度产生定的影响。这些都将在下面的论文中予以阐述。柴油发动机的燃料喷射装置概述燃油喷射装置是柴油机的个重要组成部分，在产品改进和新品试制过程中，为了获得良好的性能指标，往往需要对燃油喷射系统进行大量的调试工作，根据大量实践表明，对现代柴油机喷射装置的要求是能精确的控制每循环的喷射量并要求每缸等量，并在规定的时间内喷射持续角喷入汽缸，换言之，即要求具有合适的喷油率。为了优化柴油机的性能烟度噪声和排放，需要具备能随柴油机负荷和转速变的精度为的喷油提前角。为了将柴油和空气混合，需要高的喷射压力，对具有强空气涡流的直喷式或非直喷式柴油机，最大喷射压力为，对低涡流直喷式，最大喷射压力约为，对无涡流直喷式，最大喷射压力在以上。近年来，得到蓬勃发展的电控喷射系统，在实现要求方面已比常规的机械液力式喷射装置显示出更大的优越性，并开辟了将喷油系统控制和运输车辆控制结合起来的可能性。在柴油内燃机出现早期，燃油喷射是通过高压空气实现的。九二七年，德国博世公司开始专业生产以螺旋槽柱塞旋转方式调整供油量的机械式喷油泵，这种喷油泵的工作原理至今仍用于多数柴油内燃机的燃料供给系统中。图燃油系统图如图整个燃油系统由低压油路油箱输油泵燃料滤请器喷油泵高压油管喷油器和调节系统组成。其核心部分是高压油路所组成的喷油系统，人们也把这种传统燃料供给系统称之为泵管嘴系统。在这种系统中，喷油泵有柱塞式喷油泵和转子分配式喷油泵两种。对柱塞式喷油泵，每个柱塞元件对应于个气缸，多缸内燃机所用的柱塞数和气缸数相等且和为体，构成合成式喷油泵对小型单缸和大型多缸内燃机，常采用每个柱塞元件独立组成个喷油泵，称之为单体喷油泵。转子分配式喷油泵是用个或对柱塞产生高压油向多缸内燃机的气缸内喷油，这种主要用于小缸径高速柴油内燃机上，其制造成本较低。在上述泵管嘴燃料供给系统中，由于有高压油管的存在，使喷油系统在内燃机上的布置比较方便灵活，加上已积累了长期制造与匹配的理论与经验，因此，目前这种系统仍在各种柴油内燃机上得到广泛应用。但是，也正由于高压油管的存在，降低了整个燃油供给系统高压部分的液力刚性，难于实现高压喷射与理想的喷油规律，也使这种传统燃料供给系统的应用前景受到定的限制。为了满足柴油内燃机不断强化及日益严格的排放与噪声法规的要求，目前正在大力发展各种高压电控的燃料喷射系统，如采用短油管的单体泵系统泵喷嘴与系统蓄压式或共轨系统等等。在目前对于上述各种喷射装置的研制中，对喷射装置系统压力性能有着很高的要求，而油管的残留压力，在整个压力系统中占有十分重要的地位，因此对残留压力装置的研究对整个燃油喷射装置性能的提高有着十分重要的作用。喷油过程柴油内燃机工作时，曲轴通过定时齿轮驱动喷油泵旋转，燃油从油箱经滤清输油泵加压约到喷油泵的低压油腔。当挺柱体总成的滚轮在凸轮基圆时，柱塞腔与低压油腔通过进回油孔联通，向柱塞腔供油，喷油泵凸轮轴运转，凸轮推动挺柱体总成克服柱塞弹簧力向上运动。当柱塞顶面上升到与进回油孔上边缘平齐，进回油孔关闭，柱塞腔与低压油腔隔离。当柱塞再向上运动时，柱塞腔内的燃油被压缩，压力升高。当压力上升到大于出油阀开启压力与高压油管内残压之和时，出油阀开启，燃油流入出油阀紧帽进到高压油管喷油器体内油路及针阀体盛油槽内。柱塞继续上升，油压升高，当喷油器针阀体盛油槽内的油压达到并超过针阀开启压力时，针阀打开，向气缸内喷油。由于柱塞顶面积大，喷油器的喷孔面积小，故喷射过程中压力继续升高。当柱塞上升到其斜槽上边缘与回油孔的下边缘相联通时，柱塞再上升，柱塞腔与低压油腔相通，燃油流经回油孔开启截面进入低压油腔，柱塞腔压力下降。随后出油阀在弹簧力和两端油压的综合作用下开始下行，当减压凸缘进入出油阀座孔后，出油阀紧帽腔与柱塞腔隔离，使紧帽腔到喷油器所组成的高压油路内保持定量燃油，出油阀仍继续下行到落座。出油阀在落座过程中，由于减压容积的作用，使高压油路出油阀紧帽腔高压油管喷油器体内油道盛油槽容积的总和中燃油压力迅速下降。当盛油槽内的燃油压力小于针阀关闭压力时，针阀落座，喷油停止。由于燃油的可压缩性与惯性，压力的传播与反射，高压油管内的燃油将产生定的压力波，压力波在出油阀紧帽腔到针阀体的盛油槽内不断衰减，趋于定压力定值即残留压力。上述喷油过程是可用压力传感器及位移传感器和相应仪器测出，考虑到测量的方便性和可行性，通常喷油过程试验仅测出泵端压力嘴端压力针阀升程和喷油速率随凸轮轴转角变化关系。随后，出油阀落座时，柱塞在凸轮驱动下继续上行到最大行程后，在柱塞弹簧力作用下，沿凸轮下降段下行，在下行过程中，喷油泵不产生泵油作用，至此，完成了个泵油循环。在柱塞上升过程中，柱塞从下止点上升到进回油孔关闭时所经过的距离，称之为喷油泵柱塞的预行程，它的大小决定了柱塞在压油过程中初速度的大小，将影响喷油速率柱塞封闭进回油孔开始压油到柱塞斜槽上边缘与回油孔相通开始回油所经历的升程，称之为喷油泵柱塞的有效行程，它的大小与循环供油量有关，决定了喷油器循环喷油量的大小。从上述喷油过程的概述可知，喷油试验过程涉及了泵端压力嘴端压力。而为了真实获得这两个压力必须与油管的残留压力结合起来。因此油管的残留压力是整个喷油过程的个组成部分，对整个喷射过程有着十分重要的作用。几何供油规律和喷油规律的定义几何供油规律是指从几何关系上求出的油泵凸轮每转度或每妙喷油泵供入高压系统的燃油量泵轴或随凸轮轴转角或时间的变化关系。由于它纯粹是几何关系决定的，因此只要知道柱塞的运动特性即可。喷油规律是指在喷油过程中，每秒或每度泵轴转角从喷油器喷出的燃油量随时间或泵轴转角的变化关系。喷油器总成喷油器总成对于柴油机来说，有着非常重要的作用。喷油器总成在发动机上的安装及喷油器总成的喷射性能直接影响柴油发动机的动力性经济性使用性能及可靠性。喷油器不仅决定着喷雾质量油束与燃烧室的配合，而且影响喷油特性喷油时刻喷油延续时间喷油规律，这些都直接影响发动机的性能指标。如果喷油不良，油束和燃烧室配合不好，则混合气形成恶化，燃烧变坏，性能下降。在新产品的试制过程中，往往需要对喷油器作大量的调试，才能使柴油机达到设计指标在使用过程中，常由于喷油器的故障使发动机性能下降，甚至不能运转。所以喷油器是影响柴油机设计指标和使用性能的关键部件之。喷油器总成通过法兰压板和螺套紧固在发动机的气缸头上，它的喷油嘴端深入到发动机气缸的燃烧室内。喷油器的高压油道通过高压油管与喷油泵总成的出油阀接头相连接，回油油路相互连接直接回到油箱。喷油器总成的功用是将定数量的具有合适喷射压力的燃油雾化，以促进燃油在发动机气缸内的着火燃烧。借助于或者不借助于空气涡流将燃油喷注并力求均匀分布到气缸的燃烧室内，特别对于无涡流的开式燃烧室，喷油器总成的安装精度是个很值得重视的问题。般喷油器总成由喷油嘴偶件喷油器体调压装置油管接头紧帽等部件组成。当高压燃油经高压油道进入喷油嘴偶件盛油槽部位而压力积蓄到能克服调压弹簧对针阀的压紧力时，针阀被升起，高压油进入嘴端的高压腔经喷孔雾化而喷射到气缸的燃烧室内。当喷油泵终止泵油，油道内压力降低，针阀受弹簧的压力而降致针阀座面以关闭高压腔，这时燃油不能经过喷油孔而进入发动机气缸的燃烧室，而燃烧室的燃点也不能进入喷油器体内。由于喷油器总成的主要组成是喷油嘴偶件，而喷油嘴偶件又有不同的结构形式，所以喷