【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 直徑 由于強(qiáng)度要求 ,噴孔長度不得小于 ,噴孔的長度 和直徑之比一般為 2~4。由于該機(jī)的缸徑較小 ,只有 62mm,同時(shí)噴油壓力較低 ,為了防止油束的貫穿距離太大 ,提高噴霧質(zhì)量 ,不宜選用較大的噴孔直徑 ,只要能滿足最大循環(huán)噴油量的要求就可以了。因此 ,選用孔徑為 、孔數(shù)為 3的國產(chǎn)噴油嘴偶件進(jìn)行匹配。 3. 使用奧地利 AVL 公司的 HGLE高速數(shù)字?jǐn)z影儀對(duì)燃油噴束的發(fā)展歷程進(jìn)行采集。 HGLE高速數(shù)字?jǐn)z影儀的內(nèi)存為 1G,最高攝影速度為 100000fps,主要由攝像頭、主機(jī)、監(jiān)視器和多通道數(shù)據(jù)采集器等部件組成 。圖 為實(shí)驗(yàn)裝置 圖 實(shí)驗(yàn)裝置圖 為了研究發(fā)動(dòng)機(jī)在缸內(nèi)低壓噴射條件下的起動(dòng)情況 ,保證發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行 ,對(duì)該發(fā)動(dòng)機(jī)在起動(dòng)工況下噴油器的噴霧特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究 ,噴霧特性隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷的變化關(guān)系將在下一步的工作中進(jìn)行。試驗(yàn)中 HGLE 高速數(shù)字?jǐn)z影儀的攝影速度取 1000fps,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為 500r/min,噴油器噴射壓力為 250kPa左右 ,氣壓為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 ,環(huán)境溫度為 15%。圖 為噴油器噴霧歷程發(fā)展圖。由圖 可以看出 :噴嘴中心附近的油束由于還未來得及與空氣混合 ,呈明顯的液態(tài)特征 。隨著油 束的發(fā)展 ,在噴束外部的燃油不斷與空氣撞擊而被粉碎和汽化 ,并接納空氣的滲入和卷入 ,進(jìn)一步加速油束中間部分燃油的霧化。 第二章發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)控汽油噴射系統(tǒng)介紹與技術(shù)淺談 15 圖 噴油器霧化歷程發(fā)展圖 根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果 ,燃油噴柱大約在 80mm 的距離時(shí)就幾乎全部霧化為小液滴 ,不再有液柱存在 ,整個(gè)噴束射程為 150mm 左右。為了模擬燃油噴束在缸內(nèi)的噴霧過程 ,采取合理的缸內(nèi)噴油策略 ,避免油束噴到活塞和氣缸壁上 ,進(jìn)一步分析混合氣的形成和燃燒過程 ,并計(jì)算燃油噴束的噴霧錐角。噴束截面直徑與貫穿距離之間的關(guān)系曲線見圖 圖 離的關(guān)系 從圖 4 可以看出 :噴霧截面直徑與貫穿距離之間幾乎成線性關(guān)系。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) ,計(jì)算出油束的噴霧錐角為 。 實(shí)驗(yàn)總結(jié) 該文根據(jù)某 162FM 摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)主要參數(shù) ,設(shè)計(jì)計(jì)算了適用于該發(fā)動(dòng)機(jī)低壓缸內(nèi)噴射的噴油器 ,確定該噴油器的噴孔數(shù)為 3,噴孔直徑為 。噴孔夾角采用等圓弧布置 ,根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)計(jì)算出其夾角分別為 144186。、 144186。和 72186。并利用高速攝影儀對(duì)該噴油器的噴霧特性進(jìn)行了研究 ,發(fā)現(xiàn)燃油噴束射程為 150mm 左右、噴束大約在 80mm 的距離時(shí)就已經(jīng)霧化良好 ,不再有液柱存在 ,燃油噴束的 噴霧錐角為 。 采用低壓缸內(nèi)直噴技術(shù) ,可以有效降低發(fā)動(dòng)機(jī)供油系統(tǒng)的復(fù)雜性和成本。該實(shí)驗(yàn)對(duì)該噴油器的噴霧特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究 ,為進(jìn)行缸內(nèi)低壓直噴汽油機(jī)研究打下基礎(chǔ)。第三章電控柴油噴射系統(tǒng)介紹與技術(shù)淺談 16 第 三 章 電控柴油噴射系統(tǒng)介紹與技術(shù)淺談 電控柴油電控系統(tǒng)基本介紹 柴油機(jī)電控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀淺談 [5] 與汽油機(jī)相比 ,柴油機(jī)的電子控制燃油噴射系統(tǒng)有很多相同之處，在整機(jī)電腦管理方面兩者基本相同，但因柴油機(jī)的噴射系統(tǒng)形式多樣，電控系統(tǒng)的硬件也呈多樣形式，同時(shí)柴油機(jī)需要對(duì)油量、定時(shí)、噴油壓力、噴油路等多參數(shù)進(jìn) 行綜合控制，其軟件的難度也大于汽油機(jī)。 第一代柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)也稱位置控制系統(tǒng)，它用電子伺服機(jī)構(gòu)代替調(diào)速器控制供油滑套位置以實(shí)現(xiàn)供油量的調(diào)整，這類技術(shù)已發(fā)展到了可以同時(shí)控制定時(shí)和預(yù)噴射的 TICS 系統(tǒng)。 第二代系統(tǒng)也稱時(shí)間控制系統(tǒng)，其特點(diǎn)是供油仍維持傳統(tǒng)的脈動(dòng)式柱塞泵油方式，但油 量和定時(shí)的調(diào)節(jié)則由電腦控制的強(qiáng)力快速響應(yīng)電磁閥的開閉時(shí)刻所決定。 第三代也稱為直接數(shù)控系統(tǒng)，它完全脫開了傳統(tǒng)的油泵分缸燃油供應(yīng)方式，通過共軌壓力和噴油壓力／時(shí)間的綜合控制，實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的供油規(guī)路和特性。強(qiáng)力快速線形響應(yīng)電磁閥是各種系統(tǒng)共同的技術(shù)難點(diǎn)。 電控柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)（共軌式） [6] 電控共軌系統(tǒng)組成 電控高壓共軌式燃油系統(tǒng)的基本組成如圖 21所示。從功能方面分析，電控共軌系統(tǒng)可分為兩大部分：電控系統(tǒng)和燃料供給系統(tǒng)。 圖 柴油機(jī)電控共軌系統(tǒng)的組成框圖 （ 1） 電控系統(tǒng) 電控系統(tǒng)可以分為三大部分：傳感器電控單元和執(zhí)行元件。 ECU 是電控共軌燃油系統(tǒng)的核心部分。根據(jù)各傳感器信息， ECU 計(jì)算出最佳噴油時(shí)間和最合適的噴油量，并且計(jì)算出在什么時(shí)刻，多長時(shí)間的范圍內(nèi)向噴油器發(fā)出開啟電磁閥的指令等，第三章電控柴油噴射系統(tǒng)介紹與技術(shù)淺談 17 從精確的控制發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過程。 ECU 的輸入是安裝在車輛和發(fā)動(dòng)機(jī)上的各種傳感器和開關(guān)， ECU 的輸出是送往各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電子信息。電子系統(tǒng)的控制框圖如圖 所示。 圖 柴油機(jī)電子系統(tǒng)的控制框圖 （ 2） 燃料供給系統(tǒng) 燃料供給系統(tǒng)主要構(gòu)成是供油泵、共軌和噴油器。 燃料供給系統(tǒng)的基本工作原理是：供油泵將燃油加壓成高壓，供入共軌內(nèi)。共軌實(shí)際上是一種燃油分配管。儲(chǔ)存在共軌內(nèi)的燃油在適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻通過噴油器噴入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)。電控共軌系統(tǒng)中的噴油器是一種由電磁閥控制的噴油器，電磁閥的開啟和關(guān)閉由發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元控制。 柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)除了控制噴油量外，對(duì)噴油正時(shí)和噴油的壓力都有很高的要求。（柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)的噴油壓力 較高約 ） 高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)工作原理 電控柴油噴射系統(tǒng)由傳感器、 ECU（計(jì)算機(jī)）和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等組成。其任務(wù)是對(duì)噴油 系統(tǒng)進(jìn)行電子控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)噴油量以及噴油定時(shí)隨運(yùn)行工況的實(shí)時(shí)控制。采用轉(zhuǎn)速、溫度、壓力等傳感器，將實(shí)時(shí)檢測(cè)的參數(shù)同步輸入計(jì)算機(jī)，與巳儲(chǔ)存的參數(shù)值進(jìn)行比較，經(jīng)過處理計(jì)算按照最佳值對(duì)噴油泵、廢氣再循環(huán)閥、預(yù)熱塞等執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，驅(qū)動(dòng)噴油系統(tǒng)，使柴油機(jī)運(yùn)作狀態(tài)達(dá)到最佳。第四章 未來幾年發(fā)動(dòng)機(jī)電控燃油噴射技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 18 第 四 章 未來 幾年發(fā)動(dòng)機(jī)電控燃油噴射技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 電控汽油噴射技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 目前除少數(shù)汽車仍采用 K或 K— E系統(tǒng)外．大多數(shù)都采用 EFI 電控燃油噴射系統(tǒng)。SPI 單點(diǎn)燃油噴射因其結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，只用一個(gè)噴油器，發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)在化油器式的基礎(chǔ)上變動(dòng)較少，成本較低，故國內(nèi)外已迅速推廣應(yīng)用于低排量的普通轎車甚至載貨汽車上。大排量的轎車多采用 MPI 多點(diǎn)燃油噴射。 大眾公司的研究結(jié)果表明，與點(diǎn)燃式汽油機(jī)相比，直噴式汽油機(jī)的油耗將減少 15－ 20％，壓燃式柴油機(jī)將減少 25－ 30％，而渦輪增壓直噴式柴油機(jī)將減少 40－ 45％。 全球燃油章程中這樣寫道：發(fā)動(dòng)機(jī)能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)取決于噴油系統(tǒng)是否盡責(zé)。一旦發(fā)動(dòng)機(jī)不正常，就會(huì)出現(xiàn)噪音、冒煙及排氣污染。 因此，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性將得到提高，廢氣排放將大大減少?？勺兺馆嗇S通過改變進(jìn)排氣門的開啟和關(guān)閉時(shí)間 (可變配氣相位 )，使發(fā)動(dòng)機(jī)在高轉(zhuǎn)速工況下獲得盡可能高的功率，在低轉(zhuǎn)速情況下極大地降低燃燒不平穩(wěn)性，提高轉(zhuǎn)矩。采用可變通道進(jìn)氣管，即隨發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷改變進(jìn)氣路徑長短，高轉(zhuǎn)速時(shí)，通道變短，減少流動(dòng)損失，提高高速功率。低轉(zhuǎn)速時(shí)，進(jìn)氣通道變長，提高進(jìn)氣流速，增加轉(zhuǎn)矩。 近年來，高檔豪華轎車有 采用 DI(DirectIn— ection)系統(tǒng)，即采用直噴系統(tǒng)的趨勢(shì)。該系統(tǒng)最早由日本三菱公司研制開發(fā)，它是將噴油器安裝在每個(gè)氣缸的燃油室上方，燃油直接噴人氣缸內(nèi)進(jìn)行混臺(tái)燃燒，一般噴射系統(tǒng)的噴射壓力為 250kPa，而 DI系統(tǒng)可達(dá) 5MPB 以上。由于壓力增大，因而燃燒更充分，效率更高，可以節(jié)約燃料 20％以上，并能滿足 2021 年開始實(shí)施的歐洲 4 號(hào)排放規(guī)定。 但是由于它必須使用低硫汽油，其目前的應(yīng)用還受到一定限制，汽油直噴式發(fā)動(dòng) 機(jī)的開直噴特別是四沖程汽油機(jī)缸內(nèi) 直噴是當(dāng)前轎車汽油發(fā)成功為制造出更節(jié)能、更干凈的汽車提供了良好的開端。缸內(nèi)噴射中的前沿技術(shù)，電控燃油直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)將成為 2l世紀(jì)汽車的主流。 第四章 未來幾年發(fā)動(dòng)機(jī)電控燃油噴射技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 19 電控柴油噴射技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 隨著世界各國城市交通運(yùn)輸車輛、船舶的急劇增加，柴油機(jī)排放的尾氣已經(jīng)成為對(duì)地球環(huán)境的主要污染源。世界各國業(yè)已開始尋找和采取有效的技術(shù)措施主動(dòng)地減少和控制污染物的排放。柴油機(jī)共軌式電控燃油噴射技術(shù)是一項(xiàng)較為成功的控制污染排放的新技術(shù)。共軌式電控燃油噴射技 術(shù)通過共軌直接或間接地形成恒定的高壓燃油，分送到每個(gè)噴油器，并借助于集成在每個(gè)噴油器上的高速電磁開關(guān)閥的開啟與閉合，定時(shí)、定量地控制噴油器噴射至柴油機(jī)燃燒室的油量，從而保證柴油機(jī)達(dá)到最佳的燃燒比和良好的霧化，以及最佳的點(diǎn)火時(shí)間、足夠的點(diǎn)火能量和最少的污染排放?，F(xiàn)在該項(xiàng)新技術(shù)已開始在國外以柴油機(jī)提供動(dòng)力的汽車上投入使用。這是世界汽車工業(yè)為滿足日益嚴(yán)格的廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)的必然趨勢(shì)。 共軌技術(shù)是指高壓油泵、壓力傳感器和 ECU 組成的閉環(huán)系統(tǒng)中，將噴射壓力的產(chǎn)生和噴射過程彼此完全分開的一種供油方式。 共軌式噴油裝置屬近年研制成功并被認(rèn)為是最理想的一種高壓噴油裝置。在一條共用軌道上分別產(chǎn)生壓力和噴射。噴射壓力可高達(dá) 160 MPa。其壓力存儲(chǔ)器和分配器條軌經(jīng)導(dǎo)管通往嘴部。利用控制器上一次脈沖把噴射信號(hào)導(dǎo)入電磁閥而引發(fā)一次噴射。通過噴嘴存儲(chǔ)壓力和開啟持續(xù)時(shí)間來調(diào)節(jié)油量。目前，該裝置在歐洲各類汽車柴油機(jī)上得到了大量采用，且專家認(rèn)為這是一種能夠滿足未來歐Ⅳ、歐 V 最有改進(jìn)潛力的噴油裝置。同時(shí)減小噴孔直徑，增加孔數(shù)，可以改善燃油的霧化和分布均勻性，減少著火滯后，降低 NOx及顆粒排放。 隨著世界各國城 市交通運(yùn)輸車輛的急劇增加，柴油機(jī)排放的尾氣已經(jīng)成為對(duì)地球環(huán)境的主要污染源。世界各國業(yè)已開始尋找和采取有效的技術(shù)措施主動(dòng)地減少和控制污染物的排放。柴油機(jī)共軌式電控燃油噴射技術(shù)是一項(xiàng)較為成功的控制污染排放的新技術(shù)。 第五章 結(jié)論 20 第 五 章 結(jié)論 當(dāng)今時(shí)代， 汽車工業(yè)已成為一個(gè)國家工業(yè)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)， 汽車技術(shù)己成為一個(gè)國家工業(yè)技術(shù)水平 的標(biāo)志。汽車的電子化程度也已被看作衡量一個(gè)國家汽車工業(yè)水平的重要標(biāo)志。加之面對(duì)無法回避的局部和全球性的環(huán)境和能源問題，現(xiàn)代汽車柴油機(jī)不得不采用和發(fā)展電子控制系統(tǒng)，以便保持汽車 柴油機(jī)的可持續(xù)發(fā)展。使用傳統(tǒng)的機(jī) 械辦法已經(jīng)不能使汽車的性能進(jìn)一步得到明顯的改善和提高。 本文主要介紹發(fā)動(dòng)機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)的類型，控制原理，及其現(xiàn)狀等內(nèi)容。電控燃油噴射系統(tǒng)在汽車領(lǐng)域上的應(yīng)用與使用化油器相比，使用電控汽油噴射技術(shù)可以較大幅度的改善發(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣排放，在不使用排氣后處理裝置的情況下，使其達(dá)到歐洲 III 排放標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性、低速扭矩特性有明顯的改善，動(dòng)力性比原來略有改善。要隨著排放法規(guī)的日益加嚴(yán)和市場(chǎng)對(duì)汽車性能、 節(jié)能等要求的不斷提高， 發(fā)動(dòng)機(jī)電控技 術(shù)得 到越來越廣泛和深入地發(fā)展。 作為汽車電子核心技術(shù)之一， 發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)軟硬件技 術(shù)及其自主創(chuàng)新研究和開發(fā)，對(duì)于我國汽車工業(yè)的發(fā)展具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。 參考文獻(xiàn) 21 參考文獻(xiàn) 【 1】李春明 .汽車發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射技術(shù)（第 3版） .北京：北京理工大學(xué)出版社， 2021. 【 2】陳家瑞 .汽車構(gòu)造 .北京：人民交通出版社， 2021. 【 3】魏春園等譯 .汽油機(jī)原理 .北京：北京理工大學(xué)出版社， 2021,7 【 4】蔡曉林 .FAI 二沖程缸內(nèi)直噴汽油機(jī)的研究 .天津 :天津大學(xué)出版社， 2021. 【 5】魯植雄，劉奕貫 .《汽車柴 油機(jī)故障診斷》 .江蘇：江蘇科學(xué)技術(shù)出版社 .2021 . 【 6】焦傳君 .汽車發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與維修 .北京：高等教育出版社 .2021. 謝辭 22 謝 辭 本論文是在張軍老師的悉心指導(dǎo)下完成的。首先在這里我要感謝導(dǎo)師。他以其廣博的專業(yè)知識(shí)，一絲不茍的工作作風(fēng)，樸實(shí)無華、平易近人的品質(zhì)幫助我們完成學(xué)術(shù)目標(biāo)，對(duì)我們有著深遠(yuǎn)的影響。不僅使我完成了學(xué)術(shù)目標(biāo)，還是我明白了很多為人處事的道理。在此，謹(jǐn)向?qū)煴硎局孕牡母兄x！ 同時(shí)，我也要感謝一直以來默默支持我的家人，是他們的理解和付出使我能夠?qū)Ｐ耐瓿晌业膶W(xué) 業(yè)，祝愿他們永遠(yuǎn)幸福、安康！ 謝辭 23 a 您好，為你提供優(yōu)秀的畢業(yè)論文參考資料，請(qǐng)您刪除以下內(nèi)容， O(∩_∩)O謝謝?。。 national survey was recently launched to evaluate the eye health of Chinese children a