柴油机喷油系统与电控柴油机
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第六章
二、喷油泵参数的选择
1.柱塞直径dp和有效供油行程he
由柴油机标定工况点燃油消耗率和功率可计算出柴油
机所需的循环喷油量:
Vb
be Pe Z
120n f i
103
式中,Pe——柴油机标定功率,kW; be——标定功率点燃油消耗率,g/kW.h; n——柴油机转速,r/min;
mm/s)。
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第六章
喷油规律:在喷油过程中,单位凸轮转角(或单位时间) 从喷油器喷入气缸的燃油量随凸轮转角φ(或时间t)的变 化关系,即
dVb f ( ) d
dVb f (t) dt
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喷油规律与几何供油规 律的不同:
1由于高压油管的压力波从泵 端到嘴端需要时间; 2由于高压油路中燃油的可压 缩性等因素的影响; 3考虑燃油在高压下通过柱塞 偶件间间隙的泄漏。
(对中小功率柴油机,此值大约在1500~2000mm3之间)
E——燃油弹性系数,2000~2500MPa
所选喷油泵必须保证的循环供油量Vp=Vb+Vj,且
Vp
4
d p 2he f
式中ηf为喷油泵供油系数,ηf取值在1.00~1.25,ηf大小主要 与柱塞进回油孔处的节流有关。节流大者,取大值。
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i ——柴油机气缸数;
ρf——燃油密度,g/cm3;
Z——柴油机的冲程数。 第16页/共73页
第六章
根据柴油机标定点循环供油量、气缸直径、燃烧室型式、是 否增压等,参考表6-1,选择喷油泵种类型号,并选定减压 容积。此外,减压容积可用下式校验数值大小:
Vj
(pp
p0 )V E
式中,pp——喷油泵最大泵端压力,MPa; p0——喷油器开启压力,MPa; V——高压油路容积,mm3;
第六章
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第六章
而柱塞直径dp与有效行程he之比m1,根据已配装的柴油机 统计值,m1=4.5~6.0,故可得出柱塞直径dp
dp
3
4Vp m1
f
柱塞直径增大,供油速率增大,在相同供油量情况下,有效 行程减小,供油和喷油持续期缩短,从而缩短柴油机的燃烧 期,改善性能。但加大柱塞后初期喷油量高,柴油机运转粗 暴,此外凸轮承受接触应力也加大。
2.凸轮最大升程、供油持续期和供油预行程确定
根据燃烧室型式选择一种凸轮型线,由此确定最大升程H。
为便于比较各种凸轮型线对柱塞速度的影响,可用速度系数C 表示,它是喷油泵转速为1000r/min时的速度值,这样对任一 发动机转速可方便求得柱塞供油速度,对中小功率柴油机用喷 油泵,一般速度系数最大值在3.0m/s以下。
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第六章
Bosch公司直列泵系列示例
第六章
系列型号
M A MW P1…3000 P7100…8000
嘴端最高喷油 单缸最大功
压力/MPa
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
率/kW
55
20
75
27
110
36
95
55
130
55
用途 轿车与小型运输工具柴油机
轻型、中型载重车、拖拉机与 其他用途柴油机
重型载重车与其他用途柴油机
式中,μf——喷油嘴有效流通截面积(mm3), np——喷油泵的转速(r/min) ρf——燃油密度(kg/m3)
Δp=p-pZ,喷孔前油压及气缸内气体压力,(Pa)
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第六章
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压力-升程法的问题: 1 喷油压力的测定 2 μf的测量
第六章
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第六章
(2)波许长管法:是在喷油泵试验台上测定喷油规律的
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第六章
泵油过程的节流现象
第六章
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泵油过程的泄漏现象
第六章
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泵油过程的泄漏现象
第六章
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第六章
喷油规律的确定
1.试验测定法
(1)压力升程法:由喷油嘴的喷孔流量方程知, 瞬时喷油速率与喷孔流通截面、喷孔前后的压 差有关,计算公式为
dVb f 2p 103 d 6np f
第六章
几何供油规律和喷油规律
几何供油规律:从几何关系上求出的喷油泵单位凸轮转 角(或单位时间)喷油泵供入高压油路中的燃油量随 凸轮转角φ(或时间t)的变化关系。
几何供油规律完全由柱塞的直径和凸轮型线的运动特性决定。
dVp
d
f p p
dVp dt
f p p
式中, fp——柱塞面积,(mm2); dp——柱塞直径,(mm); ωp——有效行程段的柱塞平均速度,(mm/°CaA 或
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第六章
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第六章 柴油机喷油系统与电控柴油机 § 6-2 喷油调节系统的结构参数与调
整参数选择
第六章
一、喷油泵的系列化和工作能力评价指标
柱塞式喷油泵系列化:对某一功率、转速段柴 油机可采用外形尺寸、结构型式、缸心距相同 的喷油泵,用缸数增减、置换不同柱塞直径、 凸轮型线和升程、出油阀减压容积等少量互换 零件和进行供油量、转速等调整参数的调试来 满足不同柴油机配套,形成一个系列。
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3.最大许用泵端压力:喷 油泵所能承受的最大峰值 泵端压力。泵端峰值压力 决定了凸轮、挺柱体、泵 体等零件的受力和强度、 刚度,对喷油泵工作可靠 性产生影响 。
4.最高工作转速:转速增 大,往复运动件的惯性力 增大,超过柱塞弹簧作用 力会使滚轮与凸轮之间飞 脱,产生冲击。此外,与 之匹配的调速器也有一工 作极限转速。
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第六章
1.最大循环供油量:喷油泵循环供油量的大小与 众多参数有关,但主要参数是柱塞直径和一定凸 轮轴转角内柱塞有效行程。对某一种系列泵,设 减压容积为零,取喷油泵的最大柱塞直径,按所 用切线凸轮的最大几何速度对应的凸轮升程小 0.3mm处为供油终点,取7°(或4°)CaA供油持 续期内的柱塞有效行程计算的循环供油量,定义 为喷油泵的最大循环供油量,它是喷油泵的几何 供油量极限值,没有考虑出油阀减压作用和高压 液体特性的影响。 2.最大平均供油速率:喷油泵在供油持续期内每 度的平均供油量,最高平均供油速率是最大循环 供油量的条件下,取7°(或4°)CaA供油持续 期作计算依据求得。
常用方法,从喷油系统喷出的燃油进入细长管组成的波许
长管仪中,测量细长管内的压力随时间变化来测定喷油规
律。
dVb FV
dt
式中,F——细长管截面积
V——燃油在细长管中的流速
非稳定流中一元压力波p(t)可用下式表达:
p(t) a f V
简化得喷油速率表达式
dVb F 1 p(t)
dt
a f
测得长管压力波的变化,即可求得喷油规律。