汽油直喷发动机机构及控制原理
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发动机结构及原理图发动机是一种由许多机构和系统组成的复杂机器。
无论是汽油机,还是柴油机;无论是四行程发动机,还是二行程发动机;无论是单缸发动机,还是多缸发动机。
要完成能量转换,实现工作循环,保证长时间连续正常工作,都必须具备以下一些机构和系统。
汽油机由两大机构和五大系统组成,即由曲柄连杆机构,配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系组成;柴油机由以上两大机构和四大系统组成,即由曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系和起动系组成,柴油机是压燃的,不需要点火系。
曲柄连杆机构起动系统曲柄连杆机构是发动机实现工作循环,完成能量转换的主要运动零件。
它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。
在作功行程中,活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动,通过连杆转换成曲轴的旋转运动,并从曲轴对外输出动力。
而在进气、压缩和排气行程中,飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。
要使发动机由静止状态过渡到工作状态,必须先用外力转动发动机的曲轴,使活塞作往复运动,气缸内的可燃混合气燃烧膨胀作功,推动活塞向下运动使曲轴旋转。
发动机才能自行运转,工作循环才能自动进行。
因此,曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程,称为发动机的起动。
完成起动过程所需的装置,称为发动机的起动系。
点火系统冷却系统在汽油机中,气缸内的可燃混合气是靠电火花点燃的,为此在汽油机的气缸盖上装有火花塞,火花塞头部伸入燃烧室内。
能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备称为点火系,点火系通常由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成。
冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去,保证发动机在最适宜的温度状态下工作。
水冷发动机的冷却系通常由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。
润滑系统配气机构润滑系的功用是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油,以实现液体摩擦,减小摩擦阻力,减轻机件的磨损。
并对零件表面进行清洗和冷却。
汽车发动机:发动机缸内直喷工作原理
汽车发动机是汽车的心脏,而发动机缸内喷油技术在汽车发动机中占据了重要的位置。
那么,发动机缸内直喷工作的原理是什么呢?
发动机缸内直喷技术,又称为汽油直喷技术,是一种先进的汽车喷油技术。
该技术采用了高压喷油系统和电脑控制,实现了发动机缸内直接喷油,使汽车发动机的性能和效率得到了大幅度提升,同时也减少了污染排放。
发动机缸内直喷的工作原理可以简要概括为以下几个步骤:
第一步:高压油泵将汽油从油箱中抽取并压缩至高压状态。
第二步:高压油泵将压缩后的汽油经过高压油管送到发动机缸内的喷嘴。
第三步:电脑控制喷嘴的开闭,将汽油在缸内形成雾状。
由于发动机缸内温度和压力的高涨,汽油几乎瞬间就能被蒸发和气化,形成一个高温、高压的喷油峰值。
第四步:发动机活塞缸通过压力推动活塞向下运动,汽油燃烧,推动
活塞向上运动,完成了一次工作循环。
总体来说,发动机缸内直喷工作的过程可以看作是喷油、燃烧、推动
活塞这三个过程的不断重复。
在喷油、燃烧、推动活塞等过程中,高
压燃油能够精准地定量喷入发动机缸内,提高了发动机的功率和效率,同时也能够显著降低燃油的消耗和污染排放。
此外,发动机缸内直喷技术的应用,也促进了发动机压缩比和燃烧效
率的提高,从而增强了发动机在启动时的动力表现,使汽车更加省油、环保、安全。
因此,发动机缸内直喷技术被广泛应用于现代汽车上,
成为现代汽车零部件中不可或缺的一部分。
总之,发动机缸内直喷技术的工作原理对于现代化的汽车制造不可或缺,它通过燃油的喷射使发动机功率和效率得到巨大提升,并在减少
环境污染方面发挥了重要作用。
简述缸内直喷汽油机的原理
缸内直喷汽油机是一种燃烧室内部直接喷射燃油的发动机。
它的工作原理主要包括以下几个步骤:
1. 进气阶段:汽缸内的活塞向下移动,使进气门开启,进入混合气。
此时,燃油喷射器关闭,只有空气通过进气道进入缸内。
2. 压缩阶段:活塞上升,压缩进入缸内的混合气。
这种压缩相对较高,确保了燃油完全燃烧。
3. 燃烧阶段:在活塞达到顶点的时候,燃油喷射器开始喷射燃油进入高压喷油器中,并喷射到燃烧室内。
喷油器通过压力和控制系统控制燃油的喷射量和喷射时间。
4. 排气阶段:燃烧后,气体产生高温高压,向外推动活塞下降。
此时进气门关闭,排气门开启,将燃烧后的废气排出缸外。
总体来说,缸内直喷汽油机通过直接喷射燃油进入燃烧室,使燃油可以更充分地与空气混合,提高燃烧效率和动力输出。
这种发动机具有燃油利用率高、动力强、排放少的特点,广泛应用于现代汽车。
缸内直喷式的汽油机工作原理缸内直喷式的汽油机是一种高效的内燃机,它采用了直喷技术,能够更好地控制燃油的喷射和燃烧过程。
这种发动机结构简单,燃油的利用率高,能够在提供足够动力的同时减少尾气排放。
缸内直喷式汽油发动机的工作原理如下:1.压缩行程:在发动机的第一次行程中,活塞从上死点开始向下移动,压缩燃料和空气混合物。
在这里,燃油被喷入燃烧室的底部,然后与空气充分混合。
引入燃油的方式有两种:均质混合和分层注射。
2.点火和燃烧行程:当活塞接近下死点时,点火塞设备会在燃料喷射完成后自动点燃混合气。
点火塞会产生火花,点燃燃料和空气混合物,从而引发爆炸。
爆炸产生的高温和高压推动活塞向下运动,驱使曲轴旋转。
3.排气行程:在活塞运动向上行驶时,废气通过排气门排出。
通过排气管可以将废气导出汽车。
缸内直喷式发动机的特点是可以更好地控制燃油的喷射和燃烧过程,从而提高燃油的利用率和发动机的效率。
这是通过以下几点实现的:1.精确的燃油喷射:缸内直喷式发动机直接将燃油喷射到燃烧室内,而不是喷射到进气歧管。
这种直接喷射的方式可以更精确地控制燃油的喷射量和喷射时间,从而获得更好的燃烧效果。
2.高效的燃烧过程:由于燃油直接喷射到燃烧室内,混合气的温度和密度更高,形成更好的燃烧条件。
这种高温高压的燃烧过程可以提高燃油的利用率,并减少污染物的排放。
3.灵活的喷射方式:缸内直喷式发动机可以根据需要和条件灵活地调整喷射的方式。
根据引擎工作负荷和转速的不同,喷射可以采用均质混合和分层注射两种方式。
均质混合可以获得良好的燃烧效果,而分层注射可以提高低负荷工况下的燃油经济性。
缸内直喷式汽油发动机相比传统的多点喷射发动机具有更高的燃油利用率和更低的尾气排放。
同时,由于直喷系统更加复杂,需要更高的精确度和控制能力,因此缸内直喷式发动机的研发和制造成本也较高。
尽管如此,由于其高效节能和环保的特点,缸内直喷式发动机已经成为了主流的汽车发动机技术。
电控汽油发动机的缸内直喷技术探究作者:龙四清来源:《电子世界》2012年第11期【摘要】近年来,随着汽车产量的持续增加,造成了能源、环保、交通安全问题,促使汽车的排放、油耗、安全法规不断提高;人们也在研究不断提升发动机的技术,主要在发动机的混合气燃烧方式、电子可变气门正时、缸内直喷这三个方面。
而缸内直喷带来了发动机效能、环保水平的巨大提升。
【关键词】汽油发动机;新技术;缸内直喷汽车技术诞生的120多年来,发动机作为核心一直在不断改进,但其技术更新不是那样简便,往往十数年都难以有大的进展。
而近年来,欧美的缸内直喷技术开始从实验室走向市场,由此带来的发动机第三次革命(化油器—电喷—直喷)也诞生了迄今最牛的汽油发动机技术——缸内直喷。
一、化油器时代化油器最早诞生于1892年,由美国人杜里埃发明。
化油器的优点:能够将内燃机的油气比控制在理想的水平上,不论天候、温度,永远进行着一成不变的工作。
而且化油器的成本低、可靠度高,维修、保养容易。
当然化油器也存在许多弱点:比如,在冷车启动、怠速运转、急加速或低气压环境等,这样固定的供油方式实际上并无法全面满足引擎的运转需求,甚至可能因而产生黑烟、燃烧不全与马力不足等状况。
因此,我国政府规定:从2002年起,不准生产、销售化油器汽车。
二、电喷时代电喷技术最早出现于1967年,由德国博世公司研制的D型电子喷射装置,随后被用在大众等德系轿车上。
这种装置是以进气管里面的压力做参数,1973年博世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,1981年博世公司又开发了一种称为LH型电子控制汽油喷射装置,用新颖的热丝式空气流量计测量进入发动机气缸的空气质量,来确定发动机的喷油量;这些奠定了今天电子控制燃油喷射装置的雏形。
总体而言,电喷供油系统的最大优点就是燃油供给的控制十分精确,让发动机在任何状态下都能有正确的空燃比,不仅让发动机保持运转顺畅,其废气也能合乎环保法规的规范。
汽油机电控燃油喷射系统的工作原理
工作原理如下:
1.燃油供给:燃油泵将汽油从燃油箱中抽取并送至燃油喷嘴。
电喷控
制器通过传感器来感知发动机的工作状态和负荷情况,从而精确计算出发
动机需要的燃油量,并发送给燃油泵控制装置以实现燃油的供给控制。
2.燃油喷射:燃油喷嘴根据电喷控制器的指令,将精确计算出的燃油
量按照合适的喷射时机通过喷油嘴喉喷射到发动机的进气道内。
喷射时机
的控制精确到喷油的角度和喷油的时刻,对不同工况下的发动机有不同的
喷油策略。
3.燃油混合:喷射的燃油在进气道内与空气混合形成可燃混合气,在
汽缸内进行燃烧以释放能量。
通过精确控制燃油的喷射量和喷射时机,汽油机电控燃油喷射系统具
有以下几个优势:
1.提高燃烧效率:电喷系统能够精确控制喷油量,使燃油与空气混合
更加均匀,燃烧更完全,从而提高燃烧效率,减少燃料的浪费。
2.提高动力性能:通过控制喷射时机和喷射量,电喷系统能够实现更
快更准确的燃烧,使发动机的输出动力更加强劲。
3.减少尾气排放:电喷系统能够根据发动机工况实时调整燃油喷射量
和喷射时机,使燃烧更加完全,减少有害物质的产生,从而降低尾气排放。
4.提高稳定性:电喷系统能够通过传感器实时监测发动机的状态和负
荷情况,并根据实时数据进行喷油控制,确保发动机在不同工况下的稳定
运行。
综上所述,汽油机电控燃油喷射系统通过精确控制燃油的喷射量和喷
射时机,实现了高效燃烧和优化燃烧参数的自动调整,从而提高了发动机
的燃油利用率和动力性能,同时减少了尾气排放,使汽车更加环保和节能。
汽油发动机管理系统原理概述摘要本文主要对汽油发动机的管理系统设计进行阐述,主要介绍了发动机管理系统的各个组成部分包括:进气系统、供油系统及電子控制系统。
关键词汽油发动机;管理系统;控制策略发动机管理系统简称EMS(Engine Management System),传统也称作电喷系统,其类型繁多但其基本原理大致相同:以电子控制单元为控制核心,以空气流量(或进气压力)和发动机曲轴转速为控制基础,以喷油器和点火器为控制对象,确保获得与发动机各种运行工况相匹配的最佳混合成分、最佳喷油时刻和最佳点火提前角,发动机管理系统一般均由进气系统、供油系统和电子控制系统三部分构成,下面主要介绍非缸内直喷发动机管理系统的基本结构、工作原理及发展动向。
1 进气系统进气系统为发动机可燃混合气提供必需的空气,空气经过空气滤清器、空气流量计、节气门和进气歧管进入发动机气缸内。
一般工作时,空气的流量由通道中的节气门来控制,节气门开度越大进入的空气量就越多,当节气门关闭时空气由旁通通道通过,怠速转速的控制是由怠速调整螺钉和怠速空气调节器调整经过怠速旁通阀的空气量来实现的。
怠速空气调节器由电脑ECU控制,在气温低时启动发动机,怠速空气调节器的通路打开,将暖机必需的空气量送进进气歧管,此时,发动机转速校正怠速较高,随着发动机温度的升高,怠速空气调节器使旁通阀开度逐渐减小,旁通空气量逐渐减小,使发动机转速逐渐低至正常怠速。
进气通道中的空气流量是由空气流量计或绝对压力传感器来采集的,将采集的信号转换成为相应大小的电压脉冲信号输入到ECU(电子控制单元),由ECU 来计算出所需要的喷油量。
一般的节流阀体上均装有进气温度传感器,以测定进气温度,进气温度不同,空气密度不同,从而导致空燃比发生变化,ECU可以根据进气温度采集的信号适时修正喷油量,以达到更精确的空燃比[1]。
2 供油系统供油系统为发动机提供燃烧所必需的燃油,燃油系统由燃油箱、油管、燃油滤芯、燃油泵、喷油器及压力调节器组成,不同厂家的结构有所差别,比如有些厂家的燃油泵、喷油器与压力调节器集成在一个部件中,但其基本结构基本一致。
汽油机原理与结构一、汽油机原理汽油机是一种内燃机,利用可燃混合气体和空气在燃烧室内燃烧,产生高温高压气体,通过该气体的膨胀推动活塞做功,最终将燃料的化学能转化为机械能。
1.1 燃油供给系统汽油机燃油供给系统由燃油箱、燃油泵、燃油滤清器、喷油嘴等组成。
燃油从燃油箱被燃油泵抽取到滤清器中,再通过燃油喷油嘴喷入进气道,形成可燃混合气体。
1.2 进气和排气系统进气系统通过进气门控制空气的进出,空气经过空气滤清器,进入气缸内与燃油混合。
排气系统以排气门为控制阀门,将燃烧产生的废气排出。
1.3 点火系统点火系统由点火塞、点火线圈、分配器等组成。
它通过点火塞在燃烧室内产生火花,点燃可燃混合气体,开始燃烧过程。
1.4 活塞运动机构活塞运动机构由活塞、连杆、曲轴等组成。
活塞在气缸内上下往复运动,并通过连杆传递力量到曲轴,将直线运动转化为旋转运动。
1.5 冷却系统冷却系统通过水泵循环冷却液,将发动机的热量带走,保持发动机工作温度。
二、汽油机结构2.1 气缸和活塞汽油机多为多缸设计,每个气缸内有一个活塞,其上下往复运动推动连杆旋转曲轴。
2.2 曲轴和连杆曲轴是一个主轴,通过连杆与活塞相连。
连杆的一端连接到活塞,另一端连接到曲轴,将活塞的上下运动转化为曲轴的旋转运动。
2.3 气门和进气、排气系统气门通过气门杆与凸轮轴相连,负责控制燃气的进入和排出。
进气系统将空气引入燃烧室,排气系统将废气排出。
2.4 点火系统点火系统包括点火塞、点火线圈和分配器。
点火塞负责在燃烧室内产生火花,点燃可燃混合气体。
2.5 冷却系统冷却系统包括水泵、散热器和冷却液。
水泵将冷却液循环引入发动机,带走发动机产生的热量,经过散热器进行散热后再循环使用。
2.6 燃油供给系统燃油供给系统包括燃油箱、燃油泵、燃油滤清器和喷油嘴。
汽油从燃油箱被燃油泵抽取到滤清器中,再通过喷油嘴喷入进气道。
直喷阀工作原理
直喷阀是一种用于喷射和控制燃油进入发动机燃烧室的装置。
它的工作原理如下:
1. 压力供油:直喷阀通过燃油系统从燃油箱或燃油泵中获取高压燃油,并将其保持在高压状态。
2. 控制信号:控制系统通过电子控制单元(ECU)发送控制信号给直喷阀,以控制喷油的时机和喷油量。
3. 弹簧控制:直喷阀内部有一个弹簧,它的作用是保持阀门关闭状态。
当控制信号到达时,ECU会向直喷阀发送电流信号,这会产生磁场,抵消或克服弹簧力,从而使阀门打开。
4. 高压喷射:当直喷阀打开时,高压燃油会通过喷嘴喷射到发动机燃烧室中。
喷射过程会根据控制信号的时长和频率进行调节,以满足发动机的需求。
5. 关闭阀门:当控制信号结束时,ECU会停止向直喷阀发送
电流信号,弹簧力会重新将阀门关闭,切断燃油喷射。
通过这种工作原理,直喷阀能够实现精确的燃油喷射控制,使发动机在不同负载和转速下获得最佳燃烧效果,提高燃油利用率,并减少尾气排放。