汽油机电喷和柴油机电喷系统的区别
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汽油机和柴油机的区别常见的汽油机和柴油机都属于往复活塞式内燃机,是将燃料的化学能转化为活塞运动的机械能并对外输出动力。
汽油机转速高,质量小,噪音小,起动容易,制造成本低;柴油机压缩比大,热效率高,经济性能和排放性能都比汽油机好。
汽油发动机Gasoline Engine 是以汽油作为燃料,将内能转化成动能的的发动机。
由于汽油粘性小,蒸发快,可以用汽油喷射系统将汽油喷入气缸,经过压缩达到一定的温度和压力后,用火花塞点燃,使气体膨胀做功。
汽油机的特点是转速高、结构简单、质量轻、造价低廉、运转平稳、使用维修方便。
汽油机在汽车上,特别是小型汽车上大量使用。
柴油发动机是燃烧柴油来获取能量释放的发动机。
它是由德国发明家鲁道夫·狄塞尔Rudolf Diesel于1892年发明的,为了纪念这位发明家,柴油就是用他的姓Diesel来表示,而柴油发动机也称为狄塞尔发动机Diesel engine。
不同点:1与汽油机相比,柴油机压缩比高16-22汽油机8-11。
2与汽油机相比,柴油机无点火系统,所以故障少些,易保养。
3柴油机最高爆发压力高,对发动机的零部件强度要求高,导致柴油机笨重。
5柴油机运转噪音高,但有害气体排放优于汽油机,而微粒排放较高。
6柴油机起动比汽油机难。
7柴油机没有火花塞,在相应位置安装喷油泵。
8吸入的气不同,柴油机吸入的是纯空气,汽油机吸入的是混合气。
9汽油机靠火花塞点燃,柴油机采用压燃式。
10在供给系统中得不同:汽油机有化油器,柴油机没有。
11柴油机有喷油泵,传统汽油机没有。
12柴油机多了喷油泵,喷油提前期,调速器。
13汽油机要在进气支管进行适当加热,柴油机在预燃室加电热死预热。
14柴油机喷油器中有三对精密偶件:针阀体,针阀;柱塞,柱塞套;出油阀,出油阀座。
15汽油机加速是靠加混合气,柴油机是靠加油。
16与汽油机相比,柴油机混合气形成时间极短,混合气不均匀。
17汽油机活塞顶是平顶,柴油机是有凹坑的。
柴油机论文柴油机技师论文柴油机论文|柴油机技师论文柴油机电控技术阐述摘要:介绍了柴油机电子控制技术的发展状况、控制原理和应用特点及高压共轨技术的工作原理、研究方向、应用前景。
关键词:柴油机电控技术;高压共轨技术;应用前景1 柴油机电子控制技术的发展状况及发展趋势1.1柴油机电子控制技术的发展状况柴油机电子控制技术始于20世纪70年代,20世纪80年代以来,英国卢卡斯公司、德国博世公司、奔驰汽车公司、美国通用的底特律柴油机公司、康明斯公司、卡特彼勒公司、日本五十铃汽车公司及小松制作所等都竞相开发新产品并投放市场,以满足日益严格的排放法规要求。
由于柴油机具备高扭矩、高寿命、低油耗、低排放等特点,柴油机成为解决汽车及工程机械能源问题最现实和最可靠的手段。
因此柴油机的使用范围越来越广,数量越来越多。
同时对柴油机的动力性能、经济性能、控制废气排放和噪声污染的要求也越来越高。
依靠传统的机械控制喷油系统已无法满足上述要求,也难以实现喷油量、喷油压力和喷射正时完全按最佳工况运转的要求。
近年来,随着计算机技术、传感器技术及信息技术的迅速发展,使电子产品的可靠性、成本、体积等各方面都能满足柴油机进行电子控制的要求,并且电子控制燃油喷射很容易实现。
实际上,柴油机排气中CO和HC比汽油机少得多,NOX排放量与汽油机相近,只是排气微粒较多,这与柴油机燃烧机理有关。
柴油机是一种非均质燃烧,可燃混合气形成时间很短,而且可燃混合气形成与燃烧过程交错在一起。
通过分析柴油机喷油规律得到:喷入燃料的雾化质量、汽缸内气体的流动以及燃烧室形状等均直接影响燃烧过程的进展以及有害排放物的生成。
提高喷油压力和柴油雾化效果、使用预喷射、分段喷射等可以有效的改善排放。
经过多年的研究和新技术应用,柴油机的现状已与以往大不相同。
现代先进的柴油机一般采用电控喷射、高压共轨、涡轮增压中冷等技术,在重量、噪音、烟度等方面已取得重大突破,达到了汽油机的水平。
电喷柴油发动机工作原理电喷柴油发动机是一种高效、环保的发动机,它采用先进的电子控制技术,可以实现燃油的精确控制和燃烧过程的优化,从而提高发动机的性能和经济性。
下面就来详细介绍一下电喷柴油发动机的工作原理。
1. 燃油系统电喷柴油发动机采用高压共轨喷射系统,其工作原理与汽油直喷发动机类似。
在燃油泵的作用下,将燃油压力提高到200-2000bar左右,并通过共轨输送到各个喷嘴。
在ECU(电子控制单元)的指令下,通过高压喷嘴将精确计量好的燃油雾化成微小颗粒,并以高速度喷入气缸内。
2. 空气系统电喷柴油发动机采用涡轮增压器来增加进气量和进气压力。
空气通过进气管道进入涡轮增压器,在涡轮叶片的作用下产生旋转运动,并将空气压缩成高压气体。
然后再经过中冷器冷却后,进入气缸内与喷射的燃油混合进行燃烧。
3. 控制系统电喷柴油发动机的控制系统主要由ECU、传感器和执行器组成。
传感器可以监测发动机的各种参数,如进气压力、进气温度、油压、转速等,并将这些信息反馈给ECU。
ECU通过对这些信息的处理和分析,控制喷油量、喷油时间和喷油压力等参数,从而实现发动机的高效运行。
4. 燃烧过程电喷柴油发动机采用压燃式燃烧方式,即在高温高压下使柴油自然点火。
当喷射的燃油雾化成微小颗粒后,与经过涡轮增压器增加了进气量和进气压力的空气混合在一起,在缸内形成可燃混合物。
当活塞向上运动时,可燃混合物被压缩到一定程度后会自然点火并爆发出能量。
5. 排放系统电喷柴油发动机采用先进的排放控制技术来减少尾气排放。
主要措施包括采用高效的三元催化器、再循环废气系统和颗粒捕集器等。
这些措施可以有效地减少废气中的有害物质,如CO、HC、NOx和颗粒物等,从而达到环保要求。
综上所述,电喷柴油发动机具有高效、环保、经济等优点,是现代汽车发展的主流技术之一。
随着科技的不断进步和应用的不断拓展,电喷柴油发动机将会更加成熟和完善,为汽车行业带来更多的技术创新和发展机遇。
供油系统(Fuel supply system),是发动机五大系统之一,根据发动机运转工况的需要,向发动机供给一定数量的、清洁的、雾化良好的燃油,以便与一定数量的空气混合形成可燃混合气。
同时,还需要储存相当数量的燃油,以保证汽车有相当远的续驶里程。
供油系统包括了燃油输送系和燃油喷射系,由于燃油输送系中,汽油泵跟柴油机的输油泵结构并无太大特别之处(都是液压元件里的膜片泵或者柱塞泵),所以小编想着重介绍一下燃油喷射系。
车用汽油喷射系统有多种类型,可按不同的方法分类:(1)按汽油喷射系统的控制方法分为机械控制式、电子式及机电混合控制式3种。
其中机械控制式就是我们所熟知的化油器喷射,已经在97年明令淘汰;电子控制式是大家平时口中的电喷;机电混合式则是两者之间的过渡产物——即节气门控制还是用拉索控制。
(2)按喷射位置的不同可分为缸内直喷和缸外喷射。
缸内直喷是通过安装在上的喷油器,将汽油直接喷入内。
这种喷射压力较高,需要3到5MPa的压力,国外产品比较常见,国内基本没有。
缸外喷射是将喷油器安装在进气管或上,以到的喷射压力将汽油喷入进气管或进气道内,前者称为进气管喷射,后者称为进气道喷射。
图:左图为进气管喷射,由于一台发动机只装有1或2个喷油器在节气门体上,所以这种喷射方式称为单点喷射(SPI)。
右图为进气道喷射,每个气缸设置一个喷油器,各个喷油器分别向各缸进气道(进气门前方)喷油,这种喷射方式又称为多点喷射(MPI)(3)按喷射的连续性将汽油喷射系统分为连续喷射式和间歇喷射式。
间歇喷射由于燃油经济性等原因已经用于绝大多数汽车中,电喷中的程序喷射就是间歇喷射式中的一种。
下面要介绍的是一款比较古老的电喷系统,但也是市面上最常见到的——L型电控汽油喷射系统。
这种电喷系统与其他最大的不同之处就是用了叶片式空气流量计,从精度上看比热线式和热膜式都要差。
当驾驶员踩下油门时,通过此时的发动机进气量、转速和负荷确定基本喷油量,再通过此时的水温、温度、气压、氧反馈信号确定补偿喷油量,从而得出最佳喷油量。
汽油机与柴油机的异同汽车发动机的同父异母汽油机与柴油机汽车:这里的汽车是指轿车、客车、公交车、卡车…汽车发动机主要种类汽油机:以汽油为燃料的发动机柴油机:以柴油为燃料的发动机汽油机与柴油机相同点都属于内燃机:即燃料均是在发动机内部(气缸内)燃烧。
在外部,我们看不到燃料的燃烧过程。
与此相对应的是外燃机。
火车头上的蒸汽机是典型的外燃机。
你可以看到工人正在向蒸汽机内送燃料-煤。
汽油机与柴油机相同点都属于活塞式内燃机。
活塞式内燃机喷气式发动机旋转叶轮式的燃气轮机内燃机分类:汽油机与柴油机相同点都是由吸气、压缩、做功、排气四过程组成,通过燃料的燃烧将热能转变为曲轴旋转而输出动力。
二冲程需要曲轴转1圈完成这四个过程四冲程需要曲轴转2圈完成这四个过程汽油机与柴油机相同点都是由配气机构、曲柄连杆机构和燃料供给系统、进排气系统、润滑系统、冷却系统和起动系统组成。
汽油机与柴油机不同点燃料不同(这可不是废话)从汽油机和柴油机的名称,就可以看出柴油机的燃料是柴油,而汽油机的燃料是汽油。
而对于天然气发动机,无论是压缩天然气(CNG)还是液化天然气(LNG),其工作原理更雷同于汽油机。
燃料的不同,是引起汽油机和柴油机不同的根本原因。
注意不是之一原因,而是唯一原因。
既然这样,那么我们通过下表了解一下汽油与柴油的特性:汽油柴油挥发性非常好困难与空气混合容易且均匀难粘度(mm2/s)0.55~0.853.9~5.7燃点(℃)427220汽油机与柴油机不同点燃料的点燃方式不同汽油机靠点火塞将汽油点燃;柴油机靠高压使柴油自燃。
从自燃点看出,在常规大气压下,柴油的自燃点为220°C,这样的温度完全可以靠提高气缸内的压力而获得,从而使柴油自燃。
理论根据:对于一定质量的气体,当通过额外压力对气体做功,来压缩气体使之体积减小,此时气体分子之间的间距减小,分子之间的相互作用力增大,其内能随之增大。
宏观表现为气体的温度增加。
疑惑:根据理想气体的状态方程:T=kPV,当压力P增加,体积V随之减小;PV的乘积不一定增加呀。
电控柴油机工作原理
电控柴油机是一种利用电子控制技术来控制柴油机工作的一种发动机。
它基本原理如下:
1. 燃油喷射系统:电控柴油机采用电喷系统来控制燃油喷射过程。
电控柴油机的燃油喷射系统包括电喷油泵、喷油嘴和喷油控制器。
通过电喷油泵将燃油压力提高到所需的喷油压力,再通过喷油嘴将燃油喷入进气歧管或燃烧室。
喷油控制器控制喷油的时间、量和压力,以实现最佳的燃烧效果。
2. 进气与排气系统:电控柴油机的进气系统和传统柴油机相似,通过进气歧管将空气引入到燃烧室。
排气系统则将燃烧产生的废气排出。
3. 点火系统:电控柴油机不需要点火系统来点燃燃料,而是通过压燃的方式实现燃料的自燃。
4. 电子控制单元(ECU):电控柴油机的关键部件是电子控制单元。
ECU接收各种传感器的输入信号,包括发动机转速、
进气温度、进气压力和冷却水温度等信息。
ECU根据这些信
息计算出最佳的燃油喷射时间和量,并控制喷油控制器来实现精确的燃油喷射控制。
同时,ECU还可以监测发动机的工作
情况,并对其进行故障诊断和故障码存储。
总的来说,电控柴油机通过电子控制技术来精确控制燃油喷射过程,提高燃油喷射的精度和效率,从而实现更好的经济性和环保性能。
汽油机与柴油机的区别1.点火方式不同:点燃式和压燃式2.燃烧室结构不同:柴油机有组织气流运动的深坑,汽油机几乎没有3.压缩比不同:柴油机高一般大于14,汽油机低,一般小于10左右。
4.转速:汽油机转速高,柴油机转速低5.功率:柴油机的功率一般比汽油机大6.经济性:柴油机的经济性比汽油机的好7.汽油机容易产生低温油泥,所以要具有好的低温油泥分散性;柴油机缸内会产生较多的烟灰和积碳,且机油也容易氧化产生胶质,因此,柴油机要具有良好的高温清净性。
8.热效率:柴油机比汽油机高,柴油机一般是45%,汽油机一般是35%。
9燃料挥发性:汽油易挥发,柴油不易挥发10.质量:汽油机轻,柴油机重11.体积:汽油机体积小,柴油机体积较大12起动:汽油机起动性好,柴油机起动性差13噪声振动:汽油机噪声振动小,柴油机大14.气混方式:汽油机是在缸外与空气混合后进入气缸,柴油机是将柴油直接喷射到缸内与空气混合15.空气温度:汽油机低,柴油机内的空气是压缩进入,温度较高(空气温度超过柴油的自燃燃点).16.可靠性:柴油机不需要点火系统,且供油系统简单。
所以可靠性比汽油机好17.活塞行程:汽油机根据发动机的设计需要采用合适的活塞行程,保证功率输出。
柴油机的活塞行程一般采用长行程设计。
18.油品标准:汽油是辛烷值,柴油是凝点温度19.过量空气系数:汽油等于14.7左右,柴油一般是富氧状态,大于14.7。
20.燃烧方式:柴油机是扩散燃烧,汽油机是预混合燃烧21材料:汽油机是铝,柴油机是钢板22适用范围:汽油机是乘用车,柴油机是大型卡车、拖拉机、机车和船舰23升功率:汽油机高,柴油机低(转速低)24柴油机碳烟颗粒排放严重25柴油机二氧化碳排放比汽油机好26柴油机的最高爆发压力高27主要排放物:汽油机是CO、HC,柴油机是炭烟和NO28制造维修费用:汽油机低,柴油机高(精密仪器比较多)29.使用寿命:柴油机短,汽油机长30爬坡性能:柴油机好,汽油机差31发动机结构:柴油机复杂,汽油机相对简单32缸内温度:柴油机低,汽油机高33比重量:柴油机相对较轻,汽油机相对较高34汽油具有容易与空气混合,且混合后不易分离的特性。
柴油机高压共轨电控喷射系统一、柴油机基本知识柴油发动机与汽油发动机具有基本相同的结构,都有气缸体、气缸盖、活塞、气门、曲柄、曲轴、凸轮轴、飞轮等。
但前者用压燃柴油作功,后者用点燃汽油作功,一个"压燃"一个"点燃",就是两者的根本区别点。
汽油机的燃料是在进气行程中与空气混合后进入气缸,然后被火花塞点燃作功;柴油机的燃料则是在压缩行程接近终了时直接喷注入气缸,在压缩空气中被压燃作功。
这个区别造成了柴油机在燃料供给系统的结构有其自己的特点。
柴油机的燃料喷射系统是由喷油泵、喷油器、高压油管及一些附属辅助件组成。
柴油机燃料输送的简单过程是:输油泵将柴油送到滤清器,过滤后进入喷油泵(为了保证充足的燃料并保持一定的压力,要求输油泵的供油量比喷油泵的需要量要大得多,多余的柴油就经低压管回到油箱,其它部分柴油被喷油泵压缩至高压)经过高压油管进入喷油器直接喷入气缸燃烧室中压燃。
(示意图是柴油机燃料供给系统,4是高压输油管、1、2、3是低压输油管、5、6、7、8是回油管)。
二、高压共轨电控柴油喷射系统现代先进的汽车柴油机一般采用电控喷射、共轨、涡轮增压中冷等技术,在重量、噪音、烟度等方面已取得重大突破,达到了汽油机的水平,而且相比汽油机更环保。
目前国外轻型汽车用柴油机日益普遍,奔驰、大众、宝马、雷诺、沃尔沃等欧洲名牌车都有采用柴油发动机的车型。
在电控喷射方面柴油机与汽油机的主要差别是,汽油机的电控喷射系统只是控制空燃比,柴油机的电控喷射系统则是通过控制喷油时间来调节输出的大小,而柴油机喷油控制是由发动机的转速和加速踏板位置(油门拉杆位置)来决定的。
因此,基本工作原理是计算机根据转速传感器和油门位置传感器的输入信号,首先计算出基本喷油量,然后根据水温、进气温度、进气压力等传感器的信号进行修正,再与来自控制套位置传感器的信号进行反馈修正,确定最佳喷油量的。
电控柴油喷射系统由传感器、ECU(计算机)和执行机构三部分组成。
柴油机电喷原理
柴油机电喷原理是指利用电子控制系统对柴油机进行燃油喷射的工作原理。
电
喷系统通过精确控制燃油的喷射时间、喷射量和喷射压力,实现了对柴油机燃烧过程的精准控制,提高了燃烧效率和动力性能,减少了废气排放和燃油消耗。
电喷系统由传感器、控制单元、执行器和喷油器组成。
传感器负责采集发动机
工作状态的信息,如转速、负荷、进气温度、进气压力等,控制单元根据传感器采集的信息计算出喷油的时机、量和压力,并通过执行器控制喷油器进行喷油。
在柴油机工作时,控制单元根据发动机工作状态的实时信息计算出喷油的时机
和量,通过执行器控制喷油器进行喷油。
喷油器内部的电磁阀受到控制单元的指令,打开或关闭喷油孔,从而控制喷油的时长和喷油量。
喷油器将高压燃油喷射到气缸内,与压缩空气混合并燃烧,驱动活塞做功。
电喷系统的工作原理是通过精确控制燃油的喷射时机、量和压力,使燃油充分
燃烧,提高燃烧效率,减少废气排放和燃油消耗。
传感器采集的信息经过控制单元的计算和处理,指令执行器控制喷油器进行喷油,实现对柴油机燃烧过程的精准控制。
电喷系统的优点是燃油经过高压喷射后充分雾化,易于燃烧,燃烧效率高,动
力性能好;喷油量、喷油时机和喷油压力可根据发动机工作状态实时调整,适应性强;废气排放少,燃油消耗低。
但是电喷系统也存在着复杂、成本高等缺点,维修难度大,需要专用的检测设备和技术。
总的来说,柴油机电喷原理是通过精确控制燃油的喷射时机、量和压力,实现
对柴油机燃烧过程的精准控制,提高了燃烧效率和动力性能,减少了废气排放和燃油消耗。
电喷系统是柴油机燃油系统的重要发展方向,将在未来得到更广泛的应用。
汽油机与柴油机燃油系统的对比一、燃油系统的功用及组成1、汽油机(1)功用:根据工况,向发动机供给一定数量的、清洁的、雾化良好的汽油,储存汽油,保证续驶里程(2)组成:汽油箱、电动燃油泵、燃油滤清器、燃油分配管、燃油压力调节器和喷油器等。
2、柴油机(1)功用:在适当的时刻将一定数量的洁净柴油以适当的规律喷入燃烧室;在每个工作循环内,各气缸均喷油一次,喷油次序与气缸工作顺序一致;根据柴油机负荷变化自动调节循环供油量;储存一定数量的柴油,保证汽车的最大续驶里程。
(2)组成:主要部件包括:喷油泵(高压油泵)、喷油器(油嘴)、调速器。
辅助装置包括:柴油箱、输油泵(低压油泵)、油水分离器、柴油滤清器、喷油提前器,以及高、低压油管。
二、燃油系统的工作原理1、电控汽油喷射系统:喷油油路由电动油泵,燃油滤清器,油压调节器,喷射器等组成,电控单元发出的指令信号可将喷射器头部的针阀打开,将燃油喷出。
传感器好似人的眼耳鼻等器官,专门接受温度,混合气浓度,空气流量和压力,曲轴转速等数值并传送给“中枢神经”的电子控制单元。
电子控制单元是一个微计算机,内有集成电路以及其它精密的电子元件。
它汇集了发动机上各个传感器采集的信号和点火分电器的信号,在千分之几十秒内分析和计算出下一个循环所需供给的油量,并及时向喷射器发出喷油的指令,使燃油和空气形成理想的混合气进入气缸燃烧产生动力。
2、电控柴油喷射系统:首先由喷油泵按照柴油机的运行工况和气缸工作顺序,以一定规律,定时定量的向喷油器输送高压燃油,燃油通过喷油器适量喷出,在燃烧室内与空气混合,等待压缩燃烧。
泵喷嘴喷射系统无高压油管,高压燃油直接进入喷油器的承压环槽内,而共轨喷射系统的燃油需经过燃油分配管才能进入喷油器。
三、燃油系统的类型1、汽油喷射系统分类:按喷射位置分为缸外喷射(进气管内喷射)、缸内喷射(直接喷射DI)两种。
目前普遍采用的是进气道喷射,即缸外喷射。
按喷射时间分为连续喷射(稳定喷射)、间隙喷射(脉冲喷射)两种。
3 柴油机电控技术的特点柴油机电控技术与汽油机电控技术有许多相似之处,整个系统都是由传感器、电控单元和执行器三部分组成。
在电控喷射方面柴油机汽油机的主要差别是,汽油机的电控喷射系统只是控制空燃比(汽油与空气的比例),柴油机的电控喷射系统则是通过控制喷油时间来调节输出油量的大小,且柴油机喷油控制是由发动机的转速和加速踏板位置(油门、供油拉杆位置)来决定的。
柴油机电控技术有两个明显的特点:一是柴油喷射电控执行器复杂,二是柴油电控喷射系统的多样化。
3.1 柴油机是一种热效率比较高的动力机械柴油机燃油喷射具有高压、高频、脉动等特点。
其喷射压力高达200MPa,为汽油机喷射压力的百倍以上。
对燃油高压喷射系统实施喷油量的电子控制,困难大得多。
而且柴油喷射对喷射正时的精度要求很高,相对于柴油机活塞上止点的角度位置远比汽油机要求准确,这就导致了柴油喷射的电控执行器要复杂得多。
3.2 由于柴油机的喷射系统形式多样传统的柴油机具有直列泵、分配泵、泵喷油器、单缸泵等结构完全不同的系统。
实施电控技术的执行机构比较复杂,形成了柴油喷射系统的多样化;同时柴油机需要对油量、定时、喷油压力等多参数进行综合控制,其软件的难度也大于汽油机。
4柴油机喷射系统采用电控已成为当今柴油机技术的发展趋势,而电控燃油喷射技术是其中最重要的组成部分。
第1代是位置控制阶段. 典型的有:德国BOSCH公司的RP39和RP43型电控直列喷油泵;日本小松公司的KP21型电控直列喷油泵;日本电装公司的.ECD—V1型电控分配泵;英国LUCAS公司的EPIC型电控分配泵;美国STANADYNE公司的PCF:型电控分配泵等。
第2代是时间控制阶段.典型的有:德国BOSCH公司的PDE27/PDE28系统;英国LUCAS 公司的EUI系统;美国底特律阿列森公司的DDEC系统等。
第3代是时间--压力控制阶段(即共轨控制系统)。
又分为高压共轨系统和中压共轨系统(也称为蓄压式共轨系统)。
柴油机电喷工作原理
柴油机电喷工作原理是指通过电喷系统控制燃油喷射的方式实现柴油机的燃烧过程。
电喷系统主要由喷油泵、喷油嘴、传感器和控制单元组成。
首先,柴油从燃油箱通过燃油管进入喷油泵。
喷油泵是电喷系统的核心部件,其主要作用是将柴油高压供给喷油嘴。
喷油泵内部有一个可调节的柱塞,当柱塞在柴油的作用下向下运动时,柴油被压入到高压燃油管路中。
其次,高压燃油通过喷油嘴进入到气缸中。
喷油嘴上安装有一个电磁阀,当电控单元发出控制信号时,电磁阀打开,燃油喷射出喷油嘴形成雾化燃油。
然后,喷射的燃油会被气缸内的压缩空气形成的高温高压环境中点燃。
燃油的喷射时间和喷射量可以通过电控单元根据发动机工况及负荷要求来进行合理的调节。
此外,电喷系统还配备有各种传感器,例如氧气传感器、进气温度传感器、大气压力传感器等,可以测量并反馈给控制单元有关发动机工作状态的信息。
这些信息可以用于进行燃油喷射的精确控制,以达到提高燃油经济性和减少排放的目的。
综上所述,柴油机电喷工作原理是通过电喷系统将高压燃油喷射到气缸中,并在高温高压环境中点燃,实现柴油机的燃烧过程。
通过传感器和控制单元的配合,可以对燃油喷射进行精确控制,以提高发动机的燃油经济性和环境友好性。
汽油机和柴油机工作原理的区别
汽油机和柴油机是内燃机的两种常见类型,其工作原理有一定的区别。
1. 燃油混合方式:汽油机是通过将空气和汽油混合后喷入气缸内,然后点火燃烧汽油-空气混合物来产生动力。
柴油机则是
将空气先压缩到很高的压力,然后将柴油喷入气缸内,利用柴油的较高压燃点自燃来产生动力。
2. 压缩比:汽油机的压缩比一般较低,通常在8:1到12:1之间,而柴油机的压缩比则较高,一般在16:1到22:1之间。
这是因
为柴油机需要通过高压压缩使柴油自燃,而汽油机则依靠火花塞的点火来点燃混合物。
3. 燃烧过程:汽油机的燃烧过程相对较快,火焰传播速度较快,燃烧产生的温度和压力较低。
柴油机的燃烧过程相对较慢,燃烧产生的温度和压力较高。
这也导致了柴油机具有较高的燃烧效率和低的燃料消耗。
4. 点火系统:汽油机使用火花塞来点火,而柴油机没有火花塞,燃烧是自燃的。
5. 燃料:汽油机燃料为汽油,柴油机燃料为柴油。
汽油的挥发性较好,柴油的点燃质量需要在缸内的高温和压力下自燃。
总的来说,汽油机和柴油机的工作原理主要区别在于燃油混合
方式、压缩比、燃烧过程、点火系统和燃料等方面。
这些差异导致了它们在功率输出、燃烧效率和使用范围等方面有所不同。
燃料的理化性能决定了汽油机是点燃,柴油机是压燃。
1、燃料特性
柴油:粘度大、挥发性差、自燃性好
汽油:粘度小、挥发性好、燃点相对于柴油高
2、燃油供给系统
柴油机:传统的为燃油喷射系统,又称为泵一管一嘴系统。
柴油机的燃油喷射系统结构较汽油机复杂,高压油泵需要一套驱动机构来驱动,
并要带一套调速机构。
近代柴油机很多应用了高压共轨电控系统、单体泵电控系统。
汽油机:汽油机主要采用化油器式燃料供给系统;近代汽油机借鉴直喷柴油机的优点,更多的采用了电喷系统(分进气道喷射和气缸内喷射两种)。
3、空燃比
柴油机:柴油机空燃比只有一种情况:α>1:柴油机可实现高增压中冷技术,电控化较汽油机易实现。
因而具有温升功率高、动力强劲、燃烧更完全和经济性好、排放低等
显著特点与优点汽油机:汽油机空气燃料比有三种状态:∏>1:或Q=L或αVl°汽油机动力和经济性相对较低,废气排放控制技术要求更高、更难。
汽油机与柴油机比较各有特点;汽油机转速高,质量小,噪音小,起动容易,制造成本低;柴油机压缩比大,热效率高,经济性能和排放性能都比汽油机好,这些都是柴油机的显著优势。
柴油机电喷原理柴油机电喷原理柴油机电喷是现代高效、低污染的柴油机燃油系统之一。
它采用先进的微处理器控制技术,通过喷油泵、高压供油管路、电喷嘴和传感器等组成的电子控制系统,可以精确地掌握和调节喷射时机、喷油量及喷油时间等参数,以达到更好的燃烧效果。
下面就来详细了解柴油机电喷原理。
1.电喷嘴的组成和工作原理电喷嘴是柴油机电喷系统的核心部件,它包括喷油器本体、电磁铁、针阀和喷孔等几部分。
喷油器本体上安装了长、短两个喷嘴,分别用于低速和高速运转时的喷油,电磁铁由电脉冲作用而产生磁场,推动针阀沿导轨运动,从而打开喷油孔,喷出高压燃油。
电喷嘴的工作原理是利用高压燃油经过喷孔时的高速喷射产生雾化,与空气充分混合,形成可燃性混合气,然后被点火器点燃。
2.电喷控制系统的组成喷油控制系统是柴油机电喷的“指挥员”,由三个部分组成:电喷控制器、传感器和执行器。
其中,电喷控制器由中央处理器、输入输出模块、供电模块、数据存储模块等多个模块构成,主要负责处理传感器反馈的数据,适时调节电喷嘴的喷油量、喷油时间及喷射时机等参数,实现高效、稳定的燃烧过程。
传感器就像是电子眼,通过检测发动机的负荷、转速、氧气含量、进气压力和温度等参数,将实时采集的数据传回控制器,供控制器进一步处理和调整。
执行器就像是机械臂,控制器下发指令后,执行器将调节杆、喷油泵和电喷嘴等机件通过连杆轴系传递力矩,按要求完成喷油等动作。
3.柴油机电喷的工作流程柴油机电喷系统在行驶过程中,需要进行多个环节的控制,主要包括空气进气、压缩、喷油和排气等步骤。
当发动机启动后,传感器将感知到相应的信息,如温度、油位、空气质量和氧气含量等,传回控制器。
控制器对这些信息进行处理后,会根据不同的环境条件,调整喷油时间、喷油量和喷油压力等参数,控制电喷嘴向发动机缸内喷射高压燃油,进而完成点燃和燃烧过程,形成动力。
最后,在排气门正常开启的情况下,汽缸内的废气通过排气门排出,完成了整个循环过程。
柴油机燃油供给系统一、传统柴油机燃油供给系统与电控高压共轨燃油喷射系统的对比传统的柴油机燃油供给系统由柴油箱、喷油泵、低压油管、柴油滤清器、喷油器、调速器、高压油管以及回油管组成。
另配式高压泵的柱塞只有1~2个,通过另配孔按气缸工作顺序向各缸喷油器供油。
柱塞的每个工作行程只向一个喷油器供油。
不论是直列还是另配泵供油系统,喷油器的各项喷油参数都取决于高压油泵柱塞的设计参数,如柱塞直径、凸轮行程以及柱塞运动和各项机械机构调整。
喷油泵和喷油器中许多精密部件间的配合要求极高,且承受较大机械负荷与热负荷,在柴油机系统中常发生故障.供油系统的性能好坏直接影响发动机的性能和可靠性.目前柴油机为应对更高的排放法规要求,以及为追求更好的动力性、经济性,广泛采用电控高压共轨燃油喷射系统。
代表柴油机发展最新方向的高压共轨系统与汽油机电控多点喷射系统有很多相似之处整个系统包括各种传感器电子控制单元{ECU)和执行机构——高压共轨电喷系统。
共轨系统的传感器种类持多。
主要由以下几种:燃油、空气和冷却液温度传感器,测量发动机转速和1缸上止点位置的曲轴位置传感器,测量每个工作循环空气流量的进气歧管绝对压力传感器,判断发动机怠速和加减速工况的油门踏板传感器。
柴油机运行工程中,各传感器将测得的工作瞬间状况以电信号送入电控单元(ECU).ECU 对测量数据进行运算比较后向执行器——燃油供给系统发出控制指令。
高压共轨系统和汽油喷射系统一样也有油泵、燃油轨和喷油器。
不同的是柴油喷射系统的油压比汽油喷射高的多。
汽油喷射系统的燃油压力为0.3MPa左右,而且不可调整。
共轨系统的压力可以根据不同工况要求。
可在一定范围内调整。
最高燃油压力可达180Mpa,甚至更高。
高压共轨系统和传统的燃油供给系统最大的差别是高压油泵不与喷油器直接相连,中间增加了储存和保持油压的燃油油轨。
这样一来喷油器和高压油泵的工作状态不发生直接联系。
高压油泵的泵油压力和喷油器各项喷油参数都直接按照电控单元ECU的指令运行。
汽油机的燃料供给是将汽油和空气按照比例混合后送入气缸,然后靠火花塞点火后燃烧,完成作功。
柴油机的燃料供给是将雾化的非常细密的柴油送入气缸,发动机工作时把气缸内的空气压缩到足够使雾化柴油燃烧的温度,使柴油燃烧,完成作功。
柴油发动机的工作过程其实跟汽油发动机一样的,每个工作循环也经历进气、压缩、作功、排气四个行程。
但由于柴油机用的燃料是柴油,其粘度比汽油大,不易蒸发,而其自燃温度却较汽油低,因此可燃混合气的形成及点火方式都与汽油机不同。
柴油机在进气行程中吸入的是纯空气。
在压缩行程接近终了时,柴油经喷油泵将油压提高到10MPa以上,通过喷油器喷入气缸,在很短时间内与压缩后的高温空气混合,形成可燃混合气。
由于柴油机压缩比高(一般为16-22),所以压缩终了时气缸内空气压力可达3.5-4.5MPa,同时温度高达750-1000K(而汽油机在此时的混合气压力为0.6-1.2MPa,温度达600-700K),大大超过柴油的自燃温度。
因此柴油在喷入气缸后,在很短时间内与空气混合后便立即自行发火燃烧。
气缸内的气压急速上升到6-9MPa,温度也升到2000-2500K。
在高压气体推动下,活塞向下运动并带动曲轴旋转而作功,废气同样经排气管排入大气。
普通柴油机的是由发动机凸轮轴驱动,借助于高压油泵将柴油输送到各缸燃油室。
这种供油方式要随发动机转速的变化而变化,做不到各种转速下的最佳供油量。
而现在已经愈来愈普遍采用的电控柴油机的共轨喷射式系统可以较好解决了这个问题。
共轨喷射式供油系统由高压油泵、公共供油管、喷油器、电控单元(ECU)和一些管道压力传感器组成,系统中的每一个喷油器通过各自的高压油管与公共供油管相连,公共供油管对喷油器起到液力蓄压作用。
工作时,高压油泵以高压将燃油输送到公共供油管,高压油泵、压力传感器和ECU组成闭环工作,对公共供油管内的油压实现精确控制,彻底改变了供油压力随发动机转速变化的现象。
其主要特点有以下三个方面:
1、喷油正时与燃油计量完全分开,喷油压力和喷油过程由ECU适时控制。
2、可依据发动机工作状况调整各缸喷油压力,喷油始点、持续时间,从而追求喷油的最佳控制点。
3、能实现很高的喷油压力,并能实现柴油的预喷射。
相比起汽油机,柴油机具有燃油消耗率低(平均比汽油机低30%),而且柴油价格较低,所以燃油经济性较好;同时柴油机的转速一般比汽油机来得低,扭距要比汽油机大,但其质量大、工作时噪音大,制造和维护费用高,同时排放也比汽油机差。
但随着现代技术的发展,柴油机的这些缺点正逐渐的被克服,现在在一些轿车已经开始使用柴油发动机了。
首先我们就以单缸为例,介绍下四冲程汽油发动机的工作原理。
我们已经知道,发动机是将化学能转化为机械能的机器,它的转化过程实际上就是工作循环的过程,简单来说就是通过燃烧气缸内的燃料,产生动能,驱动发动机气缸内的活塞往复的运动,由此带动连在活塞上的连杆和与连杆相连的曲柄,围绕曲轴中心作往复的圆周运动,而输出动力的。
现在,我们分析一下这个过程:
一个工作循环包括有四个活塞行程(所谓活塞行程就是指活塞由上止点到下止点之间的距离的过程):进气行程、压缩行程、膨胀行程(作功行程)和排气行程。
进气行程
在这个过程中,发动机的进气门开启,排气门关闭。
随着活塞从上止点向下止点移动,活塞上方的气缸容积增大,从而使气缸内的压力将到大气压力以下,即在气缸内造成真空吸力,这样空气便经由进气管道和进气门被吸入气缸,同时喷油嘴喷出雾化的汽油与空气充分混合。
在进气终了时,气缸内的气体压力约为0.075-0.09MPa。
而此时气缸内的可燃混合气的温度已经升高到370-400K。
压缩行程
为使吸入气缸的可燃混合气能迅速燃烧,以产生较大的压力,从而使发动机发出较大功率,必须在燃烧前将可燃混合气压缩,使其容积缩小、密度加大、温度升高,即需要有压缩过程。
在这个过程中,进、排气门全部关闭,曲轴推动活塞由下止点向上止点移动一个行程,即压缩行程。
此时混合气压力会增加到0.6-1.2MPa,温度可达600-700K。
在这个行程中有个很重要的概念,就是压缩比。
所谓压缩比,就是压缩前气
缸中气体的最大容积与压缩后的最小容积之比。
一般压缩比越大,在压缩终了时混合气的压力和温度便愈高,燃烧速度也愈快,因而发动机发出的功率愈大,经济性愈好。
一般轿车的压缩比在8-10之间,不过现在最新上市的Polo就达到了10.5。
暴燃是由于气体压力和温度过高,在燃烧室内离点燃中心较远处的末端可燃混合气自燃而造成的一种不正常燃烧。
暴燃时火焰以极高的速率向外传播,甚至在气体来不及膨胀的情况下,温度和压力急剧升高,形成压力波,以声速向前推进。
当这种压力波撞击燃烧室壁是就发出尖锐的敲缸声。
同时,还会引起发动机过热,功率下降,燃油消耗量增加等一系列不良后果。
严重暴燃是甚至会造成气门烧毁、轴瓦破裂、火花塞绝缘体被击穿等机件损坏现象。
除了暴燃,过高压缩比的发动机还可能要面对另一个问题:表面点火。
这是由于缸内炽热表面与炽热处(如排气门头,火花塞电极,积炭处)点燃混合气产生的另一种不正常燃烧(也称作炽热点火或早燃)。
表面点火发生时,也伴有强烈的敲缸声(较沉闷),产生的高压会使发动机负荷增加,降低寿命。
膨胀行程(作功行程)
在这个过程中,进、排气门仍旧关闭。
当活塞接近上止点时,火花塞发出电火花,点燃被压缩的可燃混合气。
可燃混合气被燃烧后,放出大量的热能,此时燃气的压力和温度迅速增加。
其所能达到的最大压力可达3-5MPa,相应的温度则高达2200-2800K。
高温高压的燃气推动活塞由上止点向下止点运动,通过连杆使曲柄旋转并输出机械能,除了维持发动机本身继续运转外,其余即用于对外做功。
在活塞的运动过程中,气缸内容积增加,气体压力和温度都迅速下降,在此行程终了时,压力降至0.3-0.5MPa,温度则为1300-1600K。
排气行程
当膨胀行程(作功行程)接近终了时,排气门开启,靠废气的压力进行自由排气,活塞到达下止点后再向上止点移动时,强制降废气强制排到大气中,这就是排气行程。
在此行程中,气缸内压力稍微高于大气压力,约为0.105-0.115MPa。
当活塞到达上止点附近时,排气行程结束,此时的废气温度约为900-1200K。
由此,我们已经介绍完了发动机的一个工作循环,这期间活塞在上、下止点间往复移动了四个行程,相应地曲轴旋转了两周。
汽油喷射发动机
优点:汽油喷射发动机与化油器式发动机相比,突出的优点是能准确控制混合气的质量,保证气缸内的燃料燃烧完全,使废气排放物和燃油消耗都能够降得下来,同时它还提高了发动机的充气效率,增加了发动机的功率和扭矩。
电子控制燃油喷射装置的缺点就是成本比化油器高一点,因此价格也就贵一些,故障率虽低,一旦坏了就难以修复(电脑件只能整件更换),但是与它的运行经济性和环保性相比,这些缺点就微不足道了。
分类:汽油喷射型式分为机械式和电子控制式两种。
机械式汽油喷射装置是一种以机械液力控制的喷射技术,早在30年代就应用在飞机发动机,50年代开始应用在德国奔驰300BL轿车发动机上。
集成电路的出现使电子技术能在发动机上得到应用,一种更好的汽油喷射装置――电子控制汽油喷射技术也就应运而生了。
结构:任何一种电子控制汽油喷射装置,都是由喷油油路,传感器组和电子控制单元(微型电脑)三大部分组成。
当喷射器安装在原来化油器位置上,称为单点电控燃油喷射装置;当喷射器安装在每个气缸的进气管上,称为多点电控燃油喷射装置。
原理:喷油油路由电动油泵,燃油滤清器,油压调节器,喷射器等组成,电控单元发出的指令信号可将喷射器头部的针阀打开,将燃油喷出。
传感器好似人的眼耳鼻等器官,专门接受温度,混合气浓度,空气流量和压力,曲轴转速等数值并传送给"中枢神经"的电子控制单元。
电子控制单元是一个微计算机,内有集成电路以及其它精密的电子元件。
它汇集了发动机上各个传感器采集的信号和点火分电器的信号,在千分之几十秒内分析和计算出下一个循环所需供给的油量,并及时向喷射器发出喷油的指令,使燃油和空气形成理想的混合气进入气缸燃烧产生动力。
历史:从60年代起,随着汽车数量的日益增多,汽车废气排放物与燃油消耗量的不断上升困扰着人们,迫使人们去寻找一种能使汽车排气净化,节约燃料的新技术装置去取替已有几十年历史的化油器,汽油喷射技术的发明和应用,使人们这一理想能以实现。
早在1967年,德国BOSCH公司成功地研制了D型电子控制汽油喷射装置,用在大众轿车上。
这种装置是以进气管里面的压力做参数,
但是它与化油器相比,仍然存在结构复杂,成本高,不稳定的缺点。
针对这些缺点,BOSCH公司又开发了一种称为L型电子控制汽油喷射装置,它以进气管内的空气流量做参数,可以直接按照进气流量与发动机转速的关系确定进气量,据此喷射出相应的汽油。
这种装置由于设计合理,工作可靠,广泛为欧洲和日本等汽车制造公司所采用,并奠定了今天电子控制燃油喷射装置的邹型。
至1979年起美国的通用,福特,日本的丰田,三菱,日产等汽车公司都推出了各自的电子控制汽油喷射装置,尤其是多气门发动机的推广,使电子控制喷射技术得到迅速的普及和应用。
到目前为止,欧美日等主要汽车生产大国的轿车燃油供给系统,95%以上安装了燃油喷射装置。
从99年1月1日起,只有采用电子控制汽油喷射装置的轿车才能准予在北京市场上销售。