理论教育 柴油机燃料供给系统喷油时间特性的匹配优化方法

柴油机燃料供给系统喷油时间特性的匹配优化方法

时间:2023-06-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:图9-6所示为电控泵-喷嘴燃料供给系统的喷油时间特性,由图可见,这时的喷油特性得到明显改善,即喷油压力高,针阀开启迅速,喷油规律曲线丰满,而且还有预喷射的功能。

柴油机燃料供给系统喷油时间特性的匹配优化方法

燃料供给系统喷油压力、针阀升程及喷油速率等随曲轴转角的变化关系通常称为喷油特性(亦称喷油过程)。由于柴油机燃烧时过量空气系数较大,从理论上说燃油的燃烧效率可以接近100%,但实际上燃烧过程在时间与空间方面的进行是一个非常复杂的现象,并对表征热功转换效果的指示效率和有害排放的生长有很大影响(见2.2.4节),其中燃烧过程的时间特性,即放热规律对于柴油机各项性能指标的优化起着决定性的作用,前已指出,放热规律是与喷油规律,即喷油特性密切相关的。当然,喷油特性比喷油规律(见3.2节)包含的内容更丰富,除了喷油速率随时间的变化即喷油规律外,还包括针阀升程、喷油压力、喷油始点和持续期等多种信息。严格地说,将喷油特性称为燃料供给系统的喷油时间特性更为确切。本节讨论喷油时间特性的变化对柴油机性能的影响,分析柴油机及其燃料供给系统在这方面的匹配方法。

传统机械控制式燃料供给系统在某一工况的喷油时间特性见图3-11,它们包括泵端压力、嘴端压力、针阀升程和喷油规律等随曲轴转角变化关系等曲线,其中针阀升程上升点相对于上止点的曲轴转角为柴油机喷油提前角,泵端压力上升点与嘴端压力上升点之间有一个曲轴转角差(见图上的时间差tL),这是因为压力波在高压油管内传播需要一定的时间所致。针阀升起,喷油开始,故针阀升程与喷油规律有相同的起始点,若柴油机燃烧始点确定,则喷油开始到燃烧始点的曲轴转角称为滞燃期,或着火滞后期(见2.2.4节)。

针阀开启喷油到针阀关闭的曲轴转角称为喷油持续期。在针阀升程上升到针阀最大升程点的曲轴转角内,即针阀开启阶段由于针阀的流通面积小且在变化中,高压燃油流动节流损失大,喷油器压力室内压力较低,不利于燃油喷射雾化,因此这个阶段占喷油持续期的比例越小越好,它与柴油机转速与喷油器的运动质量(针阀、顶杆和调压弹簧)有关,为此在高速柴油机中希望尽量减少喷油器的运动质量,如采用低惯量喷油器和P型喷油嘴

图9-6所示为电控泵-喷嘴燃料供给系统的喷油时间特性,由图可见,这时的喷油特性得到明显改善,即喷油压力高,针阀开启迅速,喷油规律曲线丰满,而且还有预喷射的功能。应当注意的是,在分析这类时间控制燃料供给系统的喷油特性时,喷油提前角仍以主喷射始点计算,预喷射的始点到主喷射始点的曲轴转角应根据具体匹配要求确定(见图8-35,但应注意的是,图上标注的相关角度仅为参考值)。(www.daowen.com)

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图9-6 电控泵-喷嘴燃料供给系统的喷油时间特性

下面我们进一步对柴油机喷油时间特性的各项参数在柴油机匹配中的作用并对匹配时的注意点作一简要分析。

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