高压共轨喷油器工作原理
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高压共轨工作原理介绍一、高压共轨系统的组成高压共轨系统由高压油泵、共轨、喷油嘴和电子控制单元(ECU)等组成。
1. 高压油泵:高压油泵是高压共轨系统的核心组件,它将燃油从燃油箱中抽取,并将其压缩到极高的压力(通常为1000-3000bar)。
高压油泵通常采用柱塞式结构,通过凸轮轴或者齿轮传动实现连续的高压油送入共轨。
2. 共轨:共轨是一个储存高压燃油的管道,它连接了高压油泵和各个喷油嘴。
共轨系统可以保持恒定的高压,以确保喷油系统的快速响应和稳定性。
3. 喷油嘴:喷油嘴是高压共轨系统中的另一个重要组件,它负责将高压燃油喷射到气缸内,以实现燃烧过程。
现代柴油车发动机通常采用多孔喷油嘴,通过多次喷射和雾化技术,实现更好的燃烧效果和低排放。
4. 电子控制单元(ECU):ECU是高压共轨系统的控制中枢,它通过传感器监测发动机的工作状态,根据需要调整燃油压力和喷油时间,以实现最佳的动力输出和尾气排放。
高压共轨系统的工作原理大致分为燃油供给、压力维持和喷油控制三个阶段。
1. 燃油供给阶段:燃油由燃油箱通过低压泵送入高压油管,再由高压油泵压缩后送入共轨。
在这个过程中,电子控制单元根据发动机工作状态调整高压油泵的工作压力和频率,确保共轨中的燃油压力始终保持在一个设计范围内。
2. 压力维持阶段:一旦共轨中的燃油压力达到设计值,高压共轨系统就进入了压力维持阶段,此时共轨中的燃油压力保持不变。
这样可以确保喷油系统随时都能进行高压的燃油喷射,以满足发动机不同工况下的动力输出要求。
3. 喷油控制阶段:在发动机工作时,电子控制单元根据燃烧需要,精确控制喷油嘴的开启和关闭时间。
高压电磁阀会在接收到ECU信号的情况下,打开喷油嘴并将高压燃油喷射到气缸内,完成燃烧过程。
通过精确控制喷油时间和燃油量,高压共轨系统可以实现更高效的燃烧过程,以提高动力输出和降低排放。
1. 提高燃烧效率:高压共轨系统通过精确的燃油控制,实现了更完善的燃烧过程,提高了发动机的燃烧效率和燃油利用率。
高压共轨工作原理高压共轨系统是一种现代柴油机燃油供给系统,它由高压泵、高压共轨、喷油器等部分组成。
由于该系统具有较高的压力及较快的响应速度,能够使得喷油更为精准、快速、均匀,从而提高燃烧效率并降低污染物排放。
在本文中,我们将详细介绍高压共轨系统的工作原理。
一、高压共轨系统的基本组成高压共轨系统是由高压泵、高压共轨、喷油器和控制单元等部分组成的。
高压泵能够提供高压油液,将燃油输送到高压共轨中;高压共轨则是一个压力传递和储油的装置,将高压油液传递给各个喷油器;喷油器则是实现燃油雾化和喷射的设备;控制单元则能够实现对高压共轨系统的控制和调节。
1、高压泵提供高压油液高压泵会将燃油从油箱中吸入,通过柱塞将燃油压缩,形成高压油液,再将高压油液送往高压共轨中。
高压共轨是一个储存高压油液的装置,它能够保存一定量的高压油液,并将高压油液传递给各个喷油器。
3、喷油器实现燃油雾化和喷射当需要喷油时,控制单元将信号发送至喷油器,激活电磁阀,打开高压油液通道,将高压油液送至喷油器中。
喷油器中的针阀则会打开,将高压油液喷射至喷油嘴上,并形成微小的雾状颗粒。
4、控制单元调节燃料喷射时间和量控制单元能够对高压共轨系统中的燃油喷射时间和量进行调节。
当需要增加燃油喷射量时,控制单元会将信号发送至高压泵,增加燃油压力;当需要减少燃油喷射量时,控制单元会减小针阀的打开时间,从而减少燃油的喷射。
1、提高燃烧效率由于高压共轨系统能够保持较高的燃油压力,使得燃油更容易雾化,从而提高了燃烧效率。
高压共轨系统能够调节燃油喷射时间和量,使得燃油能够更加精准地喷射至缸内,从而提高了燃烧效率。
2、降低污染物排放由于高压共轨系统能够实现更加精准的燃油喷射,使得燃烧更加充分,减少了未燃烧的燃料和氧化物的排放,从而降低了污染物的排放。
3、提高启动性能和响应速度由于高压共轨系统能够提供更快的响应时间和更高的燃油压力,使得柴油机具有更好的启动性能和响应速度。
4、降低噪音水平由于高压共轨系统能够喷出细小的雾状颗粒,使得燃油更为均匀,从而减少了燃油的燃烧噪音。
高压共轨燃油喷射系统的结构和工作原理2017-06-14高压共轨燃油喷射系统的结构和工作原理李明诚,《电控柴油机的基本结构及工作原理》,20111、高压共轨喷射系统简介它是由燃油泵把高压油输送到公共的、具有较大容积的配油管――油轨内,将高压油蓄积起来,再通过高压油管输送到喷油器,即把多个喷油器,并联在公共油轨上。
在公共油轨上,设置了油压传感器、限压阀和流量限制器。
由于微电脑对油轨内的燃油压力实施精确控制,燃油系统供油压力因柴油机转速变化所产生的波动明显减小(这是传统柴油机的一大缺陷),喷油量的大小仅取决于喷油器电磁阀开启时间的长短。
特点:①、将燃油压力的产生与喷射过程完全分开,燃油压力的建立与喷油过程无关。
燃油从喷油器喷出以后,油轨内的油压几乎不变;②、燃油压力、喷油过程和喷油持续时间由微电脑控制,不受柴油机负荷和转速的影响;③、喷油定时与喷油计量分开控制,可以自由地调整每个气缸的喷油量和喷射起始角。
2、高压共轨燃油喷射系统的基本结构高压共轨燃油喷射系统包括燃油箱、输油泵、燃油滤清器、油水分离器、高低压油管、高压油泵、带调压阀的燃油共轨组件、高速电磁阀式喷油器、预热装置及各种传感器、电子控制单元等装置。
高压共轨燃油喷射系统的低压供油部分包括:燃油箱(带有滤网、油位显示器、油量报警器)、输油泵、燃油滤清器、低压油管以及回油管等;共轨喷射系统的'高压供油部分包括:带调压阀的高压油泵、燃油共轨组件(带共轨压力传感器)以及电磁阀式喷油器等。
3、电控燃油喷射系统的工作原理电子控制单元接收曲轴转速传感器、冷却液温度传感器、空气流量传感器、加速踏板位置传感器、针阀行程传感器等检测到的实时工况信息,再根据ECU内部预先设置和存储的控制程序和参数或图谱,经过数据运算和逻辑判断,确定适合柴油机当时工况的控制参数,并将这些参数转变为电信号,输送给相应的执行器,执行元件根据ECU的指令,灵活改变喷油器电磁阀开闭的时刻或开关的开或闭,使气缸的燃烧过程适应柴油机各种工况变化的需要,从而达到最大限度提高柴油机输出功率降低油耗和减少排污的目的。
高压共轨燃油喷射系统构造及工作原理柴油机共轨电控柴油喷射系统部件构造4\\六西格玛坛{vW主要由电控单元、高压油泵、共轨管、电控喷油器及各种传感器组成。
低压燃油泵泵送燃油输入高压油泵,高压油泵将燃油加压送入高压油轨,高压油轨中的压力由电控单元根据油轨压力传感器测量的油轨压力以及需要进行调节,高压油轨内的燃油经过高压油管,根据机器的运行状态,由电控单元从预设的map图中确定合适的喷油定时、喷油持续期由电液控制的电子喷油器将燃油喷入气缸。
3.1.1高压油泵@l*[~高压油泵供油量的设计准则是保证柴油机在任何情况下喷油量和控制量之和的需求,以及起动和加速过程中燃油量变化的需求。
由于共轨系统中的燃油喷射压力与燃油喷射过程无关,且高压油泵的凸轮不能保证燃油喷射正时,因此高压油泵的油压凸轮可以根据最小峰值扭矩的设计原则进行设计,接触应力最小,耐磨性最好。
bosch公司采用由柴油机驱动的三缸径向柱塞泵来产生高达135mpa的压力。
该高压油泵在每个压油单元中采用了多个压油凸轮,使其峰值扭矩降低为传统高压油泵的1/9,负荷也比较均匀,降低了运行噪声。
该系统中高压共轨腔中的压力的控制是通过对共轨腔中燃油的放泄来实现的,为了减小功率损耗,在喷油量较小的情况下,将关闭三缸径向柱塞泵中的一个压油单元使供油量减少。
电气安装公司采用三作用凸轮直列泵产生高压。
高压油泵采用控制低压燃油有效进油的方法。
工作过程:_7[)w(g/r&e.h-gu)(1)柱塞下行,控制阀开启,低压燃油经控制阀流入柱塞腔;质量SPC、六西格玛、TS16949、MSA、fmea6gwd0d |%^w/P(_六西格玛品质论坛o9w(2)柱塞上升,但控制阀未通电且打开。
低压燃油通过控制阀流回低压室;(3)在达到供油量定时时,控制阀通电,使之关闭,回流油路被切断,柱塞腔中的燃油被压缩,燃油经出油阀进入高压油轨。
利用控制阀关闭时间的不同,控制进入高压油轨的油量的多少,从而达到控制高压油轨压力的目的;六西格玛质量论坛d7t!ys&n(4)凸轮经过最大升程后,柱塞进入下降行程,柱塞腔内的压力降低,出油阀关闭,停止供油,这时控制阀停止供电,处于开启状态,低压燃油进入柱塞腔进入下一个循环。
高压共轨柴油发动机柴油机高压共轨电控燃油喷射技术,是现代柴油机进行性能改进的关键技术措施之一。
随着燃烧理论的进步,对喷油率形状及喷射压力有了更高的要求,即喷油率可调、多次喷射及超高喷射压力。
共轨技术是指高压油泵、压力传感器和ECU组成的闭环系统中,将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的一种供油方式,由高压油泵把高压燃油输送到公共供油管,通过对公共供油管内的油压实现精确控制,使高压油管压力大小与发动机的转速无关,可以大幅度减小柴油机供油压力随发动机转速的变化,因此也就减少了传统柴油机的缺陷。
ECU控制喷油器的喷油量,喷油量大小取决于燃油轨(公共供油管)压力和电磁阀开启时间的长短。
共轨系统将燃油压力产生和燃油喷射分离开来,如果把单体泵柴油喷射技术比做柴油技术的革命的话,那共轨就可以称作反叛了,因为它背离了传统的柴油系统而近似于顺序汽油喷射系统。
共轨系统开辟了降低柴油发动机排放和噪音的新途径。
欧洲可以说是柴油车的天堂,在德国柴油轿车占了39%。
柴油轿车已有了近70年的历史,而最近10年可以说柴油发动机有了突飞猛进的发展。
在1997年,博世与奔驰公司联合开发了共轨柴油喷射系统(Common Rail System)。
今天在欧洲,众多品牌的轿车都配有共轨柴油发动机,如标致公司就有HDI共轨柴油发动机,菲亚特公司的JTD发动机,而德尔福则开发了Multec DCR柴油共轨系统。
共轨系统与柴油喷射系统的区别:共轨系统与之前以凸轮轴驱动的柴油喷射系统不同,共轨式柴油喷射系统将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开。
电磁阀控制的喷油器替代了传统的机械式喷油器,燃油轨中的燃油压力由一个径向柱塞式高压泵产生,压力大小与发动机的转速无关,可在一定范围内自由设定。
共轨中的燃油压力由一个电磁压力调节阀控制,根据发动机的工作需要进行连续压力调节。
电控单元作用于喷油器电磁阀上的脉冲信号控制燃油的喷射过程。
喷油量的大小取决于燃油轨中的油压和电磁阀开启时间的长短,及喷油嘴液体流动特性。
高压共轨燃油喷射系统 -回复高压共轨燃油喷射系统 -回复高压共轨燃油喷射系统是现代内燃机燃油喷射系统的一种重要技术,它的出现极大地提高了发动机的燃油经济性、动力性和排放性能。
下面我将详细介绍高压共轨燃油喷射系统的工作原理、优点和发展趋势。
高压共轨燃油喷射系统的工作原理是通过一条称为共轨的高压燃油管路来将燃油供给给每个喷油嘴。
共轨系统中的传感器可以实时监测燃油的压力,并将信号传输给控制单元,控制单元再根据发动机工作状态和驾驶员的需求来控制喷油嘴的开启和关闭。
这种控制方式可以实现对燃油喷射的时间、压力和喷射量的精确控制,从而提高发动机的燃烧效率和动力性。
高压共轨燃油喷射系统相比传统的机械式喷油系统具有如下几个优点:首先,高压共轨燃油喷射系统可以将燃油喷射的压力提高到更高的水平,从而提高燃油的雾化效果。
这样可以使燃油更好地与空气混合,提高燃烧效率,降低燃油消耗和排放。
其次,高压共轨燃油喷射系统可以实现多次喷射。
通过控制喷油嘴的开启和关闭时间,可以实现多次喷射,从而进一步提高燃油的雾化效果。
多次喷射可以使燃油更好地与空气混合,减少燃料的浪费,提高燃烧效率。
再次,高压共轨燃油喷射系统可以实现高精度的燃油控制。
传感器可以实时监测燃油的压力变化,并将信号传输给控制单元。
控制单元可以根据发动机工作状态和驾驶员的需求来控制喷油嘴的开启和关闭,从而实现对燃油喷射的时间、压力和喷射量的精确控制。
这种精确控制可以使发动机在不同工况下都能够保持最佳的燃烧效率和动力性。
最后,高压共轨燃油喷射系统可以提高发动机的可靠性和耐久性。
传统的机械式喷油系统中,高压燃油泵和喷油嘴是直接连接的,燃油压力的变化会直接影响喷油嘴的工作。
而在高压共轨燃油喷射系统中,燃油泵和喷油嘴是通过共轨连接的,燃油压力的变化不会直接影响喷油嘴的工作。
这样可以减少喷油嘴的磨损,延长其使用寿命,提高发动机的可靠性和耐久性。
高压共轨燃油喷射系统在汽车工业中得到了广泛的应用,并且不断在发展壮大。
高压共轨工作原理介绍
高压共轨系统是现代柴油发动机中常见的燃油系统之一,也是最先进、最复杂的系统之一。
它的工作原理比传统的燃油系统更为复杂,但是其优异的性能表现让它成为了新一代柴油发动机的主流系统。
高压共轨系统的工作原理分为四个步骤:供油、压力调节、喷油和回油。
下面将详细介绍这些步骤。
1. 供油:柴油车的油箱中存储的燃油被高压燃油泵抽入共轨中。
共轨是一个储存燃油的管道,它在发动机的顶部穿过所有气缸。
发动机控制单元(ECU)利用传感器和其他指令来调节燃油泵的输出压力。
燃油泵将燃油推入共轨,使压力升高。
2. 压力调节:压力调节器位于共轨的末端,其作用是保持共轨内的压力恒定。
当压力达到设计最高值时,压力调节器会将多余的燃油流回到油箱以避免共轨过载。
3. 喷油:喷油器是系统的核心部件,它能够将燃油高压喷射到气缸中。
每个喷油器都配有一个电磁阀,阀门的开关受控于ECU。
电磁阀会在ECU发出命令时打开,使高压燃油射入气缸中。
4. 回油:与常规燃油系统不同,高压共轨系统还配有一个回油管道。
当电磁阀关闭时,高压燃油就通过喷油器内部的放油孔流回到共轨中。
由此形成闭合的回路,共轨中的压力被保持在设定值以达到最佳喷油效果。
总的来说,高压共轨系统的工作原理更为精细,能够在较短时间内完成高压喷油、高温燃烧等过程。
它能够更好地实现燃油的节约和排放的降低,是现代柴油车发动机中最先进的燃油系统之一。
柴油高压共轨系统的工作原理如下:
通过柴油机驱动高压油泵,将燃油注入共轨并维持高压。
共轨实际上是一个公共的油管,里面充满了高压柴油。
所有的喷油器都与共轨相连,并受到电控单元(ECU)的控制。
当ECU发出喷油指令时,喷油器的高速电磁阀会打开,允许高压柴油从共轨流入喷油器。
喷油器有一个精确的喷嘴,能将柴油以雾化形式喷入发动机的气缸内。
这种雾化形式的柴油能与空气充分混合,使得燃烧更加充分,从而提高发动机的效率。
喷油量和喷油时机都是由ECU精确控制的,可以根据发动机的负载和转速等因素进行调整。
高压共轨系统的优点是可以实现精确的高压喷射,从而优化柴油的燃烧过程,提高发动机的效率。
此外,由于喷油压力和喷油量都可以灵活调整,因此高压共轨系统能够适应不同工况的需求。
总的来说,柴油高压共轨系统通过高压油泵、共轨和电控喷油器等组成的系统,实现了精确的高压喷射,从而优化了柴油的燃烧过程,提高了发动机的效率。
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高压共轨(Common Rail)电喷技术是指在高压油泵、压力传感器和电子控制单元(ECU)组成的闭环系统中,将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的一种供油方式。
它是由高压油泵将高压燃油输送到公共供油管(Rail),通过公共供油管内的油压实现精确控制,使高压油管压力(Pressure)大小与发动机的转速无关,可以大幅度减小柴油机供油压力随发动机转速变化的程度.结构及原理高压共轨系统利用较大容积的共轨腔将油泵输出的高压燃油蓄积起来,并消除燃油中的压力波动,然后再输送给每个喷油器,通过控制喷油器上的电磁阀实现喷射的开始和终止。
其主要特点可以概括如下:共轨腔内的高压直接用于喷射,可以省去喷油器内的增压机构;而且共轨腔内是持续高压,高压油泵所需的驱动力矩比传统油泵小得多。
通过高压油泵上的压力调节电磁阀,可以根据发动机负荷状况以及经济性和排放性的要求对共轨腔内的油压进行灵活调节,尤其优化了发动机的低速性能。
通过喷油器上的电磁阀控制喷射定时,喷射油量以及喷射速率,还可以灵活调节不同工况下预喷射和后喷射的喷射油量以及与主喷射的间隔。
高压共轨系统由五个部分组成,即高压油泵、共轨腔及高压油管、喷油器、电控单元、各类传感器和执行器。
供油泵从油箱将燃油泵入高压油泵的进油口,由发动机驱动的高压油泵将燃油增压后送入共轨腔内,再由电磁阀控制各缸喷油器在相应时刻喷油。
预喷射在主喷射之前,将小部分燃油喷入气缸,在缸内发生预混合或者部分燃烧,缩短主喷射的着火延迟期。
这样缸内压力升高率和峰值压力都会下降,发动机工作比较缓和,同时缸内温度降低使得NOx排放减小。
预喷射还可以降低失火的可能性,改善高压共轨系统的冷起动性能。
主喷射初期降低喷射速率,也可以减少着火延迟期内喷入气缸内的油量。
提高主喷射中期的喷射速率,可以缩短喷射时间从而缩短缓燃期。
主要生产商目前世界上主要有三大公司在研发和生产柴油机高压共轨系统,日本电装、德国博世和美国德尔福。
高压共轨燃油喷射系统构造及工作原理(总16页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--高压共轨燃油喷射系统构造及工作原理柴油机共轨电控柴油喷射系统部件构造主要由电控单元、高压油泵、共轨管、电控喷油器以及各种传感器等组成。
低压燃油泵将燃油输入高压油泵,高压油泵将燃油加压送入高压油轨,高压油轨中的压力由电控单元根据油轨压力传感器测量的油轨压力以及需要进行调节,高压油轨内的燃油经过高压油管,根据机器的运行状态,由电控单元从预设的 map 图中确定合适的喷油定时、喷油持续期由电液控制的电子喷油器将燃油喷入气缸。
高压油泵高压油泵的供油量的设计准则是必须保证在任何情况下的柴油机的喷油量与控制油量之和的需求以及起动和加速时的油量变化的需求。
由于共轨系统中喷油压力的产生于燃油喷射过程无关,且喷油正时也不由高压油泵的凸轮来保证,因此高压油泵的压油凸轮可以按照峰值扭矩最低、接触应力最小和最耐磨的设计原则来设计凸轮。
Bosch 公司采用由柴油机驱动的三缸径向柱塞泵来产生高达 135Mpa 的压力。
该高压油泵在每个压油单元中采用了多个压油凸轮,使其峰值扭矩降低为传统高压油泵的1/9 ,负荷也比较均匀,降低了运行噪声。
该系统中高压共轨腔中的压力的控制是通过对共轨腔中燃油的放泄来实现的,为了减小功率损耗,在喷油量较小的情况下,将关闭三缸径向柱塞泵中的一个压油单元使供油量减少。
日电装公司采用了一个三作用凸轮的直列泵来产生高压。
该高压油泵对油量的控制采用了控制低压燃油有效进油量的方法。
工作过程:(1)柱塞下行,控制阀开启,低压燃油经控制阀流入柱塞腔;(2)柱塞上行,但控制阀中尚未通电,处于开启状态,低压燃油经控制阀流回低压腔;(3)在达到供油量定时时,控制阀通电,使之关闭,回流油路被切断,柱塞腔中的燃油被压缩,燃油经出油阀进入高压油轨。
利用控制阀关闭时间的不同,控制进入高压油轨的油量的多少,从而达到控制高压油轨压力的目的;(4)凸轮经过最大升程后,柱塞进入下降行程,柱塞腔内的压力降低,出油阀关闭,停止供油,这时控制阀停止供电,处于开启状态,低压燃油进入柱塞腔进入下一个循环。
1柴油喷射系统的发展历程一直以来,博世都是柴油机燃油喷射技术的先驱和领导者,早在1927年就设计和生产了第一台直列泵及油嘴,为柴油喷射技术的发展奠定了坚实基础。
此后,经历了轴向分配泵、电控分配泵和电控直列泵等发展过程,尤其是直列泵技术在几十年后的今天仍在各个领域广泛应用。
1994年,生产了第一台商用车电控泵喷嘴系统(UIS),自此柴油喷射系统从位置控制系统发展为时间控制系统,用高速电磁阀直接控制高压柴油喷射,使原来复杂的机械结构大大简化。
随后,第一台单体泵系统(UPS)和第一台电控径向分配泵相继问世。
代表着当今最先进的柴油喷射系统———电控高压共轨系统于1997年和1999年分别在乘用车和商用车领域实现批量生产,它使喷射压力的产生完全独立于发动机的转速和喷射过程,并由高速电磁阀直接控制高压柴油喷射,实现了从时间控制系统到时间—压力控制系统的飞跃(见图1)。
图1Bosch柴油喷射系统的发展历程2Bosch电控高压共轨系统的工作原理2.1高压共轨系统简介高压共轨燃油喷射技术是通过高压油泵压缩燃油至共轨管内形成高压,再由高压油管分配到每个喷油器,并通过控制喷油器上的高速电磁阀的开启与关闭定时定量地将高压燃油喷射至柴油机燃烧室内,以保证最佳的雾化和燃烧效果,从而使发动机获Bosch电控高压共轨系统的工作原理和特点唐永华,张恬(博世汽车柴油系统股份有限公司技术中心,无锡214028)摘要:阐述了Bosch柴油喷射系统的发展历程,并介绍了Bosch电控高压共轨系统的组成和工作原理,分析了Bosch 电控高压共轨系统的主要特点。
同时指出以Bosch为代表的电控高压共轨技术是当前实现国3及更高排放标准,同时提高柴油机动力输出、降低油耗和噪音的最佳技术方案,是今后国内柴油机应用和发展的必然趋势。
关键词:Bosch;柴油机;电控;共轨系统中图分类号:U467.48文献标志码:A文章编号:1005-2550(2009)05-0009-05Working Principle and Key Characteristics of Bosch Diesel Common Rail SystemTANG Yong-hua,ZHANG Tian(Bosch Automotive Diesel System Co.Ltd.,Wuxi214028,China)Abstract:This article introduces the evolution of Bosch diesel fuel injection system,working principle and key charac-teristics of Bosch common rail system.Based on the analysis of its main characteristics,it points out that Bosch common rail system is the state-of-the-art diesel injection technology to meet China3and future emission standards,and mean-while helps to raise power output,lower fuel consumption and reduce noise emission for diesel engine,therefore,it is an inevitable tendency of Chinese diesel engine application and development.Key words:Bosch;diesel;electronic controlled;common rail system收稿日期:2009-06-12得最佳的性能。
共轨喷油器原理共轨喷油器是现代柴油发动机中最重要的燃油喷射系统之一,它基于共轨燃油供应系统,能够精确控制喷油量和喷油时机,以提高发动机的燃烧效率和动力性能,降低尾气排放和噪音。
共轨喷油器的工作原理是将高压燃油通过一个共轨输送到喷油嘴,由喷油嘴将燃油喷射到燃烧室内,实现燃油的高压喷射。
具体的工作过程如下:1. 燃油供应:燃油泵将低压燃油从燃油箱中抽取,并推送到高压燃油泵中。
高压燃油泵将燃油进一步加压,并通过一个压力调节阀将高压燃油输送到共轨中。
2. 高压储油:共轨是一个储油管道,可以储存高压燃油。
高压燃油泵提供的压力将燃油储存在共轨中,供喷油嘴使用。
共轨内的压力可以达到几百至几千个巴的高压。
3. 控制阀工作:共轨系统中还包括一个称为控制阀的元件。
该控制阀由ECU(电控单元)控制,能够根据发动机的工况和需求,精确地控制喷油嘴的喷油量和喷油时机。
4. 喷油嘴喷射:共轨系统中的喷油嘴由控制阀控制,根据ECU的指令,将燃油以高压喷射到燃烧室内。
通过控制阀的开启时间和喷孔的设计,可以实现不同喷射量和喷射角度,以适应不同工况下的燃烧需求。
共轨喷油器的优点主要表现在以下几个方面:1. 高压控制:共轨系统能够提供高压的燃油供应,因此可以实现更精确的喷油量和喷油时机控制,从而提高发动机的燃烧效率和动力性能。
2. 节能减排:共轨系统可以实现多次喷油,每次喷油量可以根据需要进行调整,从而降低燃料消耗和尾气排放。
而且,精确的喷油控制也可以减少冷启动和停车后重启时的燃油浪费。
3. 噪音降低:共轨系统的高压喷油可以实现更细小的喷油粒径,减少喷油噪音。
同时,由于喷油压力稳定,减少了燃油的气化和不稳定燃烧,也有助于降低噪音。
4. 适应性强:共轨系统可以根据不同工况和要求调整喷油参数,如喷油量、喷油时机和喷射角度等,从而适应不同的发动机需求和运行环境。
总之,共轨喷油器利用共轨燃油供应系统,实现了燃油的高压喷射控制,从而提高了发动机的效率和性能,减少了排放和噪音。
高压共轨喷油器工作原理
2011-03-13 00:09:27| 分类: 战友汽车理论 阅读8 评论0 字号:大中小 订阅
喷油时刻和喷油量的调整是通过电子触发的喷油器实现的。这
些喷油器取代了喷油嘴-帽总成(喷油嘴和喷油嘴帽)。
与已经存在的直喷柴油机中的喷油嘴-帽总成相类似的压具同样
被应用于气缸顶部用于安装喷油器,也就是说,共轨的喷油器可以在发
动机无需变动的情况下,就安装在已存在的直喷柴油机的气缸顶部。
喷油器可以被拆分为一系列功能部件:孔式喷油嘴,液压伺服系统
和电磁阀。
燃油来自于高压油路,经通道流向喷油嘴,同时经节流孔流向控制
腔,控制腔与燃油回路相连,途径一个受电磁阀控制其开关的泄油孔。
泄油孔关闭时,作用于针阀控制活塞的液压力超过了它在喷油嘴针
阀承压面的力,结果,针阀被迫进入阀座且将高压通道与燃烧室隔离,
密封。
当喷油器的电磁阀被触发,泄油孔被打开,这引起控制腔的压力下
降,结果,活塞上的液压力也随之下降,一旦液压力降至低于作用于喷
油嘴针阀承压面上的力,针阀被打开,燃油经喷孔喷入燃烧室。这种对
喷油嘴针阀的不直接控制采用了一套液压力放大系统,因为快速打开针
阀所需的力不能直接由电磁阀产生,所谓的打开针阀所需的控制作用,
是通过电磁阀打开泄油孔使得控制腔压力降低,从而打开针阀。
图8 共轨系统喷油器
1-回油管;2-回位弹簧;3-线圈;4-高压连接;
5-枢轴盘;6-球阀;7-泄油孔;8-控制腔;9-进油
口;10-控制活塞;11-油嘴轴针;12-喷油嘴
图1-喷油器关闭 图2-喷油器打开
此外,燃油还在针阀和控制柱塞处产生泄漏,控制和泄漏的燃油,
通过回油管,会同高压泵和压力控制阀的回油流回油箱。
在发动机的运转和高压泵的产生压力状态下,将喷油器的工作过程
划分为四个阶段:
- 喷油器关闭(有高压时);
- 喷油器打开(开始喷射);
- 喷油器完全打开;
- 喷油器关闭(喷射结束)。
这些工作阶段是由于作用于喷油器各零部件的分配力所导致的。发
动机停机时,共轨中没有压力时,喷油嘴弹簧使喷油器关闭。
喷油器关闭(自由状态):在自由状态,电磁阀没有通电,所以它
是关着的。
泄油孔关闭,阀的弹簧使枢轴的球体顶在泄油孔座上,共轨高压在
阀控制腔建立,同样的压力也存在于喷油嘴的承压腔内。共轨压力作用
于控制活塞的末端面,与喷油嘴弹簧力共同作用,克服由由承压腔产生
的开启力,维持喷油嘴在关闭位置。
喷油器打开(开始喷射):喷油器处于它的自由状态,电磁阀通以
用于保证它快速打开的峰值电流。
由电磁触发产生的力超过了阀的弹簧力,触发器打开了泄油孔。几
乎同时,较高的拾取电流降至较低的电磁铁所需的维持电流,磁路的磁
隙变小使得仅需较小的维持电流使得控制阀保持开启。当泄油孔打开
时,燃油将从阀控制腔流入位于它上方的空腔,燃油并由此经回油管回
到油箱。泄油孔破坏了绝对的压力平衡,最终在阀控制腔内的压力也下
降。这导致阀控制腔内的压力低于仍与共轨有相同压力水平的喷油嘴承
压腔的压力,阀控制腔内压力的减小,导致作用于控制活塞上的力的减
小,最终喷油嘴针阀打开,喷射开始。
喷油嘴针阀的打开速度取决于流过控制腔的进、泄油孔时的不同流
量。控制活塞到达上方的停止位置,那里仍由在进、出油口之间的燃油
流动所产生的缓冲保持着。这时,喷油器喷油嘴完全打开,且燃油以几
乎与共轨内的相同压力喷入燃烧室内。喷油器的强制分配与它在打开阶
段时相似。
喷油器关闭(喷射结束):一旦电磁阀不被触发,阀弹簧使枢轴向
下运动,球阀将关闭泄油孔。枢轴被设计成两个元件,虽然枢轴盘在它
向下运动过程中是由一个驱动凸肩导向的,但它能利用抵消弹簧对回位
弹簧缓冲,从而尽量没有向下的作用力枢轴和球阀上。泄油孔的关闭泄
油口,燃油经进油口进入控制腔建立压力,这个压力与共轨内的压力相
同,该压力在控制活塞末端面上产生一个增大的力,这个力再加上弹簧
力,此时超过了由承压腔产生的力,所以喷油器针阀关闭。喷油器针阀
的关闭速度取决于进油孔的流量,一旦喷油嘴针阀又运动至底部密封位
置时,喷射停止。