（图纸+论文）燃油喷射装置设计（全套完整）

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积大，亦即高压系统容积大，使喷射时压力波动影响很大，喷油延迟大，喷油也不易迅速终止，但油管过细，则燃油流动阻力增大。所以油管内径的选择应以燃油在管路中平均流速在的范围内为宜。高压油管的长度，般是根据柴油机总体布置决定。高压油管尺寸也必须经过试验最后才能选定。油管越长，压力波传播的时间也愈长，使喷油更加延迟，而喷油持续时间基本不变，因此高压油管长时，最佳供油提前角应该更提前些。多缸发动机各缸油管长度不相等，使各缸喷油规律有所差别，这也是影响多缸发动机工作不均匀的原因之。随着油管内径减小，燃油流动阻力增大，使喷油延迟角加大。.压燃式内燃机异常喷射现象由于供油系统中的高压容积高压油管长度的存在，是产生各种不正常喷射的根源。由于增压柴油机要求在喷油持续角基本上和非增压柴油机差不多的条件下，大幅度地增加每循环的供油量，因此使泵的供油率油管内的最高压力均大幅度地增加，随发动机工况变化，每循环供油量的变化幅度也大大增加，从而使各种不正常喷射的情况更加突出的表现出来。大功率增压柴油机的性能在增压系统设计良好的条件下，主要决定于供油系统和燃烧室形状之间具有良好的配合，因此在研制大功率强化柴油机和高速车用柴油机时，必须对供油系统的各种不正常喷射的情况予以极大的注意。同时由于柴油机在转速和负荷范围都变化的面工况下工作，喷油系统系统结构参数选择既要考虑在高速大负荷工况，又要考虑在低怠速工况时都能正常工作，两者对些结构参数要求是矛盾的。当喷油系统结构参数选择不当时，在些工况可能会出现不正常的喷射，这些通称为异常喷射现象。这些现象会造成柴油机性能的恶化，如经济性能下降，冒黑烟，排放差，或低速不稳定，游车，喷油嘴积碳烧损，喷油系统零件产生穴蚀损坏等等。因此，对匹配优良的柴油机不应存在这些不正常的喷射现象。在喷油系统与柴油机主机匹配之前，应在喷油泵试验台上进行先期试验，测试喷油系统的压力针阀升程和喷油规律，消除这些异常喷射也可应用计算机进行喷油过程的模拟计算，计算出结构参数对喷油过程的影响，优化匹配方案，消除异常喷射。下面对以上讲到的异常喷射情况做简单描述。二次喷射二次喷射是指发生在主喷射结束之后，喷射终了针阀落座后又第二次开启向气缸内喷油的现象。二次喷射使整个喷油持续时间延长，二次喷射的燃油是在较低的压力下喷入气缸的，雾化质量差，燃烧不完全且喷射偏离上止点附近，后燃严重，造成燃油消耗排烟和排温升高，性能恶化，零部件过热甚至喷孔积碳堵塞。二次喷射出现的工况是在柴油机大负荷高速运转工况。判断柴油机有无二次喷射，最直接可靠的办法是测量针阀升程，也可以通过测取油管嘴端压力来间接判断，但值得注意的是嘴端测点至盛油槽的压力，两者存在着定差异。二次喷射产生的原因是燃油在高压作用下的可压缩性和燃油压力波在高压油路的传播与反射。当喷油系统结构参数匹配不当时，主喷射期柱塞供油结束，出油阀落座，高压油路的燃油回流这膨胀压力波传到喷油嘴端，针阀落座，主喷射结束，同时燃油流回出油阀紧帽因出油阀已落座，压力上升，此压力波再次传到喷油嘴端时，我们把出油阀使高压油管中压力骤然下降的作用称作出油阀的减压作用。借助出油阀的减压作用可以控制高压油管中的残留压力，由此影响喷油特性。通过合理选择减压带高度，可以消除喷油器滴油的现象，而出油阀的升程开启压力等也影响燃油喷射过程，所以出油阀对柴油机性能也有定影响。随着减压带高度的增加，减压容积加大，由于减压效果增加而使性能得到改善。出油阀紧帽的高压储油容积在整个高压系统的容积中占有相当的比重，可以通过出油阀紧帽内径的改变或改变减容器尺寸，来改变出油阀紧帽的高压储油容积。高压储油容积减小，可以减小喷射过程的压力的波动，提高压力上升速度，缩短喷油延续时间，使经济性有所改善。从在供油提前角都相同的情况下的试验结果可以看出，由于出油阀高压储油容积减小，喷油延迟角也减小，因此，最佳供油提前角也减小。.喷油泵的速度特性校正当喷油泵油量控制机构齿条或拉杆位置不变时，每循环供油量随转速的变化特性称作喷油泵的速度特性。由于柴油机负荷变化是靠改变供油量来实现，即平均有效压力或扭矩大致与每循环供油量成正比，所以喷油泵的速度特性直接影响柴油机的速度特性。从喷油泵的速度特性分析可知，每循环供油量随转速升高而增加，这是由于进回油孔的节流作用而引起的。理论上当柱塞上端关闭进回油孔时，才开始压油，实际上当柱塞上端面还未完全关闭油孔时，由于节流作用，被柱塞排挤的油量来不及通过油孔流出致使泵油室内压力升高，出油阀提早开启。同样道理，当供油终了，柱塞的斜切槽边缘开启油孔通道还不足够大时，由于节流作用，泵油室中燃油不能立即流到低压系统中去，仍维持较高压力使出油阀延迟关闭。出油阀的早开和迟闭必然使流向高压油管的燃油量增多，而转速愈高，柱塞的压油速度就愈大，泵油室内的压力建立也愈早，压力下降也愈迟，所以，供油量随转速升高而增加。从使用要求和充分发挥柴油机潜力来看，都需要设法改变喷油泵的速度特性。目前常用的校正方法有出油阀校正和弹簧校正两种，针对前面对于喷油泵出油阀压力特性的描述，现在本文中仅对出油阀校正进行介绍。出油阀校正目前常用的有两种形式可变减压容积带有减压带的出油阀的油泵，其供油量大体是与柱塞有效排量和减压容积之差成比例的，如使减压容积能随转速而增加，则喷油泵速度特性将变得平坦，当柴油机转速升高时，作用在出油阀下部的燃油压力及燃油流过通道时速度增大，使出油阀升程加大，在油管中所占的体积也增大。当供油终了时，由于节流作用，流通截面尚未关闭就已开始减压作用，转速愈高，节流作用愈显著，出油阀的减压作用愈早，高压管路中的减压容积也愈大。在下次供油时，必须以供油量中的部分来填满这减压容积后，才能提高油管中压力，使喷油器喷油。这样实际上就减少了喷油量，供油量随转速升高而减少。这种校正阀的缺点是随转速的升高，喷油延迟比普通出油阀为大，而且变化不规则，对选用供油提前角自动提前器不利。可变的减压作用利用出油阀减压带凸缘与出油阀座内孔的不同间隙可以得到各种不同的减压作用，间隙在小油泵上为，在大油泵上可达.。这种减压方法在所有转速范围内出油阀的升程是样的。当回油孔打开后，泵端油压迅速下降到油泵进油压力即柴油机输送泵的出口压力值，在减压带进入出油阀阀座以后，即开始发生减压作用，把泵端压力抽成真空，这时喷嘴端的燃油迅速回流填补，与此同时，由于减压带和阀座之间间隙的存在，低压油腔内将可能有些燃油回流到高压油管内，从而使减压作用有所削弱。在高速时，由于间隙的节流作用较大亦即流体的动力阻力大，出油阀的上下压差大，出油阀落座迅速，燃油回进高压油管的现象不明显，因此基本上完全减压。在低速时，正相反，由于节流作用相对较小，出油阀落座时间相对增长，燃油回进高压油管的现象比较明显，减压效果削弱，残留压力升高，因此使每循环的供油量增加。.高压油管连接喷油泵和喷油器的高压油管，承受着高压脉动负荷及振动，常常发生高压油管接头漏油及油管疲劳震裂等故障。无缝钢管制成，钢管是有弹性的，在高压作用下管子会胀大。当油管中压力变化为时，管子内径改变量为式中高压油管的内半径高压油管的外半径泊桑系数，钢.弹性模数，钢.由上式可知，压力变化愈大，管子内径愈大，管子愈长，则容积变化也愈大。管路中的压力波动燃油的可压缩性和管路的弹性，使高压系统形成个弹性系统，燃油在高压系统中的流动也就产生弹性振动。在供油过程中，出油阀开启之前，柱塞运动仅使泵油室中燃油压力升高出油阀开启的瞬间，在高压油管靠近喷油泵端的燃油受到自泵油室来的燃油压力冲击，其附近区域产生局部的压力升高，出油阀开启后，柱塞运动将燃油挤向高压油管。但由于燃油的惯性和可压缩性，柱塞所排挤的燃油量与高压油管中流动的燃油量之间不平衡，造成燃油瞬时堆积，使压力继续升高。这种局部压力的瞬时提高，都以压力波的形式沿高压油管向喷油器端传播。传播的速度就是声速在这种介质中的传播速度，其值约为。这种传播速度应该在纯油状态下但在实际情况下其值应为，声速在传播中是变化的。压力波的传播情况可作以下说明。当出油阀开启时，高压油管中靠近喷油泵端的燃油产生的压力波向喷油器端传播。经过高压油管长度，声速到达喷油器端。如果第个压力波不足以升起针阀，则压力波全部被反射，向喷油泵端传播，反射波经过到达喷油泵端与该处新产生的压力波叠加起来，又被反射向喷油器端传播。当压力传播使喷油器端的燃油压力升高到大于针阀开启压力时，针阀即打开，喷油开始，此时，传至喷油器端的压力波仍要部分地反射回去。所以，在整个供油过程期间，压力波往复传播多次反射，高压油管中的压力也就随时间和地点而变。在针阀关闭后，油管中的压力仍会往返波动，如果这个波动大，有可能使针阀再度开启，造成不正常喷油，引起燃烧恶化，如果波动不大，由于管壁摩擦阻力和燃料粘性阻尼内摩擦的作用，压力波较快衰减，以至在下次供油之前，油管中的压力可以可以达到稳定状态，此时残留压力为。由于上述的压力波动现象存在，使实际喷油过程与柱塞的供油过程很不致。这也是对油管的残留压力进行研究的重要原因之。.喷油泵的参数选择及其对柴油机性能的影响提高喷油压力的措施很多，如增大柱塞直径采用较陡的油泵凸轮廓线，提高柱塞供油速度减少高压系统的阻力，以减少高压燃料的能量损失减小喷孔直径等。采用高压喷射后，由于燃烧过程加快，使未燃的碳氢化合物的排放明显减少。燃烧过程加快，就可能采取推迟喷油的措施来降低有害排放物，而又不使燃油经济恶化。但高压喷射也带来其它问题，如二次喷射穴蚀，油泵凸轮疲劳剥落等，需要采取相应措施加以解决。以上问题将在下面的文章中予以说明。喷油泵柱塞和喷油泵凸轮，共同决定着每循环供油量及几何供油规律,它们对柴油机性能的影响主要反映在供油时刻和供油持续时间即供油速度对性能的影响上。供油时刻可由供油提前角予以调整，而供油持续时间则和柱塞直径凸轮外形等因素有关。由于本课题主要是对油管的残留压力进行研究，所以仅对上述几个和油管的残留压力有关的特性参数作简要描述。直接影响燃烧性能的是喷油提前角，因为测量喷油提前角必须有套电气设备来测量喷油器针阀开启时刻，这是动态测量，比较麻烦，所以平时柴油机测试，就是测量供油提前角，产品说明书上给用户的提前角的数据都是指供油提前角。供油提前角就是喷油泵开始压油到上止点为止的曲轴转角，是用静态法测量，也就是使发动机处于停车状态，凭目力观察出油管是否冒出燃油来确定供油始点溢油法，或者从计算进油孔关闭的时刻来确定。因此，用静态法测出的供油提前角与实际喷油提前角之间可能有较大的差别，其差别取决于喷油延迟角即供油提前角燃油,喷射,装置,设计,毕业设计,全套,图纸第章引言测试的基本任务是获取有用的信息。首先是检测出被测对象的有关信息，然后加以处理，最后将其结果提供给观察者或输入其他信息处理装置控制系统。因此，测试技术是属于信息科学范畴，是信息技术三大支柱测试控制技术计算技术和通信技术之。测量是以确定被测物属性量值为目的的全部操作。测试技术具有试验性质的测量，或者可理解为测量和试验的综合。人类在从事社会生产经济交往和科学研究活动中，都与测试技术息息相关。测试是人类认识客观世界的手段，是科学研究的基本方法。科学的基本目的在于客观地描述自然界。科学定律是定量的定律。科学探索需要测试技术，用准确而简明的定量关系和数学语言来表述科学规律和理论也需要测试技术，检验科学理论和规律的正确性同样需要测试技术。可以认为精确的测试是科学的根基。在工程技术领域中，工程研究产品开发生产监督质量控制和性能试验等，都离不开测试技术。特别近代工程技术广泛应用着的自动控制技术已越来越多的运用测试技术，测试装置已成为控制系统的重要组成部分。甚至在日常生活用具，如汽车家用电器等方面也离不开测试技术。定性地观察物理现象和定量地测定