不仅柴油发动机需要高压喷油,直喷汽油机也是需要高压喷油的。而采用歧管喷射的汽油发动机,则不需要高压喷油。柴油与汽油挥发性不一样造成的,汽油化学性质更活泼,挥发性更好,也更容易与空气混合,所以采用进气道喷射时,汽油喷嘴的压力并不高,汽油泵提供2-3MP压力就可以把汽油从喷嘴喷出去,与空气混合后进入燃烧室,混合气由火花塞点燃。
柴油化学性质与汽油相反。柴油不活泼、粘度高、不容易挥发,不容易雾化、与空气混合能力差,含碳量高也不容易被点燃。因此柴油机都是采用压燃的方式点火,压缩比超过15倍,而柴油雾化也需要更大的压力,采用机械高压泵供油的喷嘴压力可以达到12-20mp。
喷油器压力不足时,柴油雾化不完全、与空气混合不均匀、因此不容易被压燃、燃烧不充分、动力下降、排气黑烟增多、未能燃烧的柴油还会进入曲轴箱内,机油被稀释,液面增加。
因此柴油的喷射压力越大,燃油初速越高,在喷嘴中阻力也越大。因此柴油雾化更均匀、颗粒更小、雾化质量好、油气混合更充分、燃烧彻底。
为什么需要高压喷射?
因为柴油不同于汽油,它的粘度比汽油大,不容易蒸发,其自燃温度却比汽油低。
汽油发动机靠火花塞点火,燃烧气缸内的可燃混合气工作的,然而由于柴油自然温度低,气缸内的混合气只能采用压燃燃烧,而不是点燃
柴油发动机工作时,进入气缸的是空气,气缸中的空气压缩到终点的时候,温度可以达到500-700℃,压力可以达到40—50个大气压。活塞接近上止点时,供油系统的喷油嘴以极高的压力在极短的时间内向气缸燃烧室喷射燃油,柴油形成细微的油粒,与高压高温的空气混合,可燃混合气自行燃烧,猛烈膨胀产生爆发力,推动活塞下行做功。
优点:高压喷射,使燃油雾化更好,能增压燃油压力,快速形成可燃混合气,更省油。
柴油发动机为什么一定要用高压喷油泵,这和柴油自身的特性是密不可分的,那么我们就首先从柴油的基本物理特性开始进行讲解。无论是汽油还是柴油,它们都是从原油里提炼出来的产物,从密度高低的角度来进行排列,汽油的密度是最小的,其次是煤油,然后才是柴油。
汽油的燃点可达到400℃以上,而柴油却是在220℃左右,看上去柴油应该更容易比汽油更容易燃烧才对,但如果你还记得初中物理关于燃烧物的知识点的话,就应该知道一个物体需要燃烧所需要具备的三个基本要素: 可燃物;助燃物;点火源。 也就是说只有当可燃物与助燃物混合在一起后,当遇到点火源时,可燃物才会产生燃烧。
所以虽然柴油和汽油都属于可燃物,但柴油不像汽油那样具有极强的挥发性,它很难与助燃物混合在一起,所以即使当柴油遇到了明火,它和空气之间依旧是基本处于泾渭分明的隔离状态,很难被点燃。打个比方,我们可以将柴油比作为一根木头,将汽油比作为一堆木屑,那么很明显木屑要比木头更容易被点燃,所以柴油在运输过程中的安全性要更高于汽油。
我国常见的柴油型号有0#、-10#、-20、5、10等,这些型号是以柴油的凝结点为标准进行区分的,一般来说周围环境温度在4℃以上的,就应选择0#(含0#)柴油以上的标号,而相反则应选择0#(不含0#)柴油以下的标号。如果选用柴油的型号低于自己的使用温度,那柴油在供油系统、油箱、燃油系统内就可能产生结蜡现象,堵塞供油管路,影响发动机的正常工作。
前面讲了柴油具有极难挥发,以及在不同温度下产生不同程度结蜡等特点,因此柴油的运动粘度会随着温度的变化而产生变化。也就是说当温度降低时,柴油的运动粘度会逐渐增大,而当温度越高时,柴油的运动粘度就变稀。所以根据柴油的这些物理特性,它就无法像汽油那样,在被喷入燃烧室内后,直接用火花塞点燃的方式对其进行点燃。
不过由于柴油又具有燃点较低的物理特性,那么我们可以首先通过用外力的作用来将柴油进行强制雾化,增大它与助燃物之间的混合程度,然后在通过活塞做功对柴油与空气的混合物进行强制压缩。气体在被压缩的过程中,所产生的动能会被转变成热能,而在温度升至柴油的自燃点时,燃烧室内的柴油即可被点燃,最后推动活塞运动进行做功。
那么在了解完柴油压燃的工作原理后,我们就可以看到,柴油需要进行压燃的关键步骤就是将喷入燃烧室内的柴油进行雾化, 那么谁可以做到这点呢?
柴油高压喷油泵其实也可以被称为高压柱塞式油泵,它的具体工作原理陈述起来比较复杂,简单的来说它是通过对柱塞的轴向角度旋转来控制柱塞的压距,以此让柱塞泵可以有效地控制柴油喷入燃烧室内的油量。
在柱塞泵工作的过程中,它的油阀会控制高压油泵进行吸油和压油的动作,在此过程中会产生超过10MPa以上的高油压,然后再经喷油管路和喷油器后,最终到达燃烧室内的柴油压强可能会高到60MPa。在这种时候柴油已经基本被完全雾化了,柴油发动机此后的工作就只需要让活塞进行空气压缩,最后将柴油和空气的混合物压燃即可。
在柴油高压油泵的工作原理中,我们还可以看到一个知识点就是柱塞泵会控制喷入柴油的油量,而之所以需要控制柴油的喷入量,是根据柴油的粘度会随着外部温度的变化而产生变化的原理。也就是说温度越低,柴油的运动粘度越高时,喷入燃烧室内的柴油油量就要求越高,反之亦然。
所以我们在使用柴油 汽车 时,影响油耗高低的关键因素就是让柴油保持一个较为稳定的运动粘度,或者是温度。不过在现实生活中,很多柴油 汽车 都没有专门安装控制柴油粘度的装置,但以我们如今的 汽车 水平来说,解决这个问题并不是什么难事,我们完全可以在柴油发动机的供油系统上安装一个恒温的柴油控制设备,就可以让柴油在各种温度下都达到一个较为稳定的工作温度。
这样不仅可以提高柴油 汽车 的燃油经济性,也可以降低柴油因温度变化而形成的结蜡堵塞供油系统的几率,还可以有效地防止因喷油量变化而产生雾化不足,燃烧不足等问题,对降低柴油 汽车 的排放污染也可以起到不小的促进作用。
原因:柴油中的高压用于提高发动机的效率,降低由于没有电热塞的维护成本,燃料的完美粉碎,导致低燃料燃料,更好的燃油喷射控制,从而确保发动机平稳运行,低噪音和最小化生产污染物。
较新的柴油发动机的最大压力为1800 bar。这种压力比第一代系统高出33%,其中许多系统处于1600bar 的范围内。该技术在燃烧室中产生理想的涡流,再加上共轨喷射器优越的燃料喷射模式和优化的活塞头设计,使空气/燃料混合物形成完美的垂直涡流,从而实现均匀燃烧并大大减少氮氧化物排放。
该系统实现高输出和扭矩,卓越的燃油经济性,排放量低到足以达到欧洲第四阶段的指定和噪音水平与汽油发动机相同。特别是减少了废气排放和氮氧化合物。
柴油机是属于压燃式发动机,直接喷射式柴油机,是通过高压油泵使燃油形成高压然后再经过喷油器上非常小的喷孔将柴油喷入气缸,只有在高压情况下,才能形成细小直径的雾化燃油颗粒,颗粒直径越小越容易使雾化柴油与空气充分混合燃烧,这样燃烧后产生的碳烟就少,燃油消耗量也会得到降低.
压缩比高啊,再不高压喷油压不进去
柴油机喷油泵加机油口在油泵的右下方,直接朝口加机油,按游标尺刻度加注。喷油泵总成通常是由喷油泵、调速器等部件安装在一起组成的一个整体。其中调速器是保障柴油机的低速运转和对最高转速的限制,确保喷射量与转速之间保持一定关系的部件。
而喷油泵则是柴油机最重要的部件,被视为柴油发动机的“心脏”部件,一旦出问题会使整个柴油机工作失常。
喷油器将两者融合为一体,直接安装与发动机气缸盖上,可以消除高压油管带来的不利影响(要求发动机上另加驱动机构);转子分配式喷油泵只有一对柱塞,主要依靠转子的转动来实现燃油的增压和分配,具有体积小、重量轻、使用方便、成本低等特点。
扩展资料
喷油泵的关键零件是柱塞,可移动的塞子就称为柱塞,针筒就称为柱塞套,假设在针简里面安装一只弹簧顶着柱塞一端,柱塞另一端接触凸轮轴,当凸轮轴回转一周,柱塞就会在柱塞套内上下移动一次,这就是喷油泵柱塞的基本运动方式。
柱塞与柱塞套是加工十分精密的配套件。柱塞身上有一道倾斜槽,柱塞套上有小孔称为吸入口,这个吸入口充满着柴油,当柱塞倾斜槽对着吸入口时,柴油进入柱塞套内,柱塞被凸轮轴顶至一定高度时,柱塞倾斜槽与吸入口错开,吸入口被封闭,使柴油既不能吸入也不能被压出,柱塞继续上升时压迫柴油,柴油压力到一定程度就会顶开单向阀蜂拥而出进入喷油嘴,再从喷油嘴进入气缸燃烧室。
这里特别要指出的是,柴油机都有进油管和回油管,柱塞每次排出一定量的柴油,只有一部分喷入气缸,其余部分则由回油孔泄走,并利用增减泄走的回油量来调节喷油量。