理论教育 汽车发动机喷油器的结构与工作原理|汽车机械系统维修

汽车发动机喷油器的结构与工作原理|汽车机械系统维修

时间:2023-09-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:喷油器的结构与工作原理 汽车柴油机广泛采用闭式喷油器。该喷油器主要用于具有直接喷射燃烧室的柴油机。孔式喷油器由针阀11、针阀体12、顶杆8、调压弹簧7、调压螺钉5及喷油器壳体9等组成。在喷油器壳体上安装有调压装置及进油管路。这种喷油器适用于热负荷较高的柴油机。短型孔式喷油器的针阀只有导向部分,而没有接近燃烧室的细长杆。图5-31 喷油器的固定方式

汽车发动机喷油器的结构与工作原理|汽车机械系统维修

喷油器柴油机燃油供给系统中实现燃油喷射的重要部件,其功用是根据柴油机混合气形成的特点,将燃油雾化成细微的油滴,并将其喷射到燃烧室特定的部位。喷油器应满足不同燃烧室对燃料喷雾特性的要求,同时应具有一定的喷射压力和贯穿距离;良好的雾化性能和合适的喷雾锥角;在规定的停止供油时刻应能迅速地切断燃油供给,不发生燃油滴漏现象;每一循环的供油量,最好满足开始喷油少、中期喷油多、后期喷油少的要求,以适应燃烧的需要。

(1)喷油器的结构与工作原理 汽车柴油机广泛采用闭式喷油器。根据喷油器结构形式的不同,闭式喷油器可分为孔式和轴针式两种基本形式,如图5-27所示。

喷油器的针阀体1和针阀2是一对精密偶件(一般称该偶件为喷油器喷油头),针阀下端有一圆锥面与针阀体下端的环形锥面共同起密封作用,用于打开或切断高压柴油与燃烧室的通路。针阀底部还有环形锥面位于针阀的环形油槽中,称为承压锥面。该锥面承受燃油的压力,推动针阀向上运动。针阀上部有凸肩,当针阀关闭时与喷油器体的下端面有一定距离,该距离为针阀最大升程。针阀顶部通过顶杆承受调压弹簧的预压力,使针阀处于关闭状态。调压弹簧的预压力决定针阀的开启压力(即喷油压力),改变调压弹簧的预压缩量可改变喷油压力的大小。

柴油机工作时,从喷油泵来的高压柴油经油管进入喷油器,再经喷油器体和针阀体中的油道进入针阀体中部的环状空间(高压油腔)。油压作用在针阀的承压锥面上,形成一个向上的轴向推力。此推力克服调压弹簧的预压力及针阀偶件之间的摩擦力,使针阀上移,针阀下端锥面离开针阀体锥形环带,打开喷孔,柴油以高压喷入燃烧室中。喷油泵停止供油时,高压油路内的压力迅速下降,针阀在调压弹簧作用下及时回位,将喷孔关闭。

978-7-111-43539-6-Chapter05-28.jpg

图5-27 喷油器基本形式

a)孔式喷油器 b)轴针式喷油器

1—针阀体 2—针阀 3—进油道 4—高压油腔 5—喷孔 6—节流针

针阀及针阀体是不能互换的高精度偶件,一般采用优质轴承钢制造,以承受燃烧室内的高温。制成后经选配合研或直接插配配对,其配合间隙为0.001~0.003mm。配合间隙太大会造成漏油,太小则影响针阀的往复运动。

孔式喷油器的结构如图5-28所示。该喷油器主要用于具有直接喷射燃烧室的柴油机。喷孔的数目一般为1~8,喷孔直径为0.2~0.8mm。喷孔数和喷孔角度根据燃烧室形状、大小及空气涡流情况而定。

孔式喷油器由针阀11、针阀体12、顶杆8、调压弹簧7、调压螺钉5及喷油器壳体9等组成。针阀及针阀体组成的喷油器用螺套固装在壳体上,并借助定位销使喷孔在气缸中保持所定的方位。为了使气缸得到良好的密封,在针阀体上套有喷油器锥体13,它还可以帮助喷油器散热。

在喷油器壳体上安装有调压装置及进油管路。调压装置由调压弹簧7、弹簧座、调压螺钉5、调压螺母护帽3及顶杆8等组成。通过调整调压螺钉改变调压弹簧的预紧力可调整喷油压力:将调压螺钉拧入,调压弹簧预紧力增大,喷油压力升高;反之,喷油压力降低。为了避免调压螺钉松动,护帽将螺钉紧固在一定位置上。

为了防止细小杂质堵塞喷孔,在高压油管接头中装有缝隙式滤芯,其构造及工作原理如图5-29所示。

滤芯由进油端的油道A、棱边B及出油端的油道C组成。油道A和C不是直通的槽,棱边B与内孔的配合间隙为0.02~0.04mm。高压柴油从进油道进来,必须经过棱边B才能通向出油道C(见图5-29中箭头),在通过棱边B时,杂质颗粒便留在缝隙中。另外,滤芯具有磁性,可以吸住金属屑。

喷油器壳体下平面与针阀体上平面精密加工贴合,它是限制针阀升程的限位面。在工作过程中,有极少量柴油从针阀及针阀体间的间隙中漏出,这部分柴油可以起润滑作用。但在针阀上平面处积聚过多时,会使针阀因背压增高而无法运动。因此在回油管空心螺栓上接有回油管,将这部分柴油引回柴油滤清器油箱中。

根据针阀体的长短,孔式喷油器有长型和短型之分(见图5-30)。(www.daowen.com)

978-7-111-43539-6-Chapter05-29.jpg

图5-28 孔式喷油器

1—回油管螺栓 2—回油管衬垫 3—调压螺钉护帽 4—调压螺钉垫圈 5—调压螺钉 6—调压螺钉垫圈 7—调压弹簧 8—顶杆 9—喷油器壳体 10—定位销 11—针阀 12—针阀体 13—喷油器锥体 14—紧固螺套 15—进油管接头 16—滤芯 17—进油管接头衬垫

978-7-111-43539-6-Chapter05-30.jpg

图5-29 缝隙式滤芯的构造及工作原理

978-7-111-43539-6-Chapter05-31.jpg

图5-30 长型和短型孔式喷油器

a)长型 b)短型

长型孔式喷油器的导向部分高而远离燃烧室。针阀导向部分下段是一段非配合的细长杆(见图5-30a),杆与针阀体之间有间隙(约0.5mm),燃油可在其中流动,起冷却作用,因此大大减小了针阀卡住的可能。另外,由于细长杆有很好的弹性,在微小变形的情况下仍能保证针阀的密封性。这种喷油器适用于热负荷较高的柴油机。

短型孔式喷油器的针阀只有导向部分,而没有接近燃烧室的细长杆。由于导向部分直接靠近燃烧室,因此其工作条件不如长型孔式喷油器。多数短型针阀在其导向部分有两道储油槽(见图5-30b),以减少泄漏及加强润滑。

轴针式喷油器的工作原理与孔式的相同。其构造特点是针阀下端的密封锥面以下还延伸出一根轴针,其形状可以是倒锥形或圆柱形。轴针伸出孔外,使喷孔成为圆环状的狭缝。喷油时,喷注将呈空心的锥状或柱形。喷孔通过断面与喷注锥角的大小取决于轴针的升程和形状,因此轴针的形状加工要求很高。

轴针式喷油器喷孔直径一般为1~3mm,喷油压力为10~13MPa。喷孔直径大,加工方便。工作时轴针在喷孔内往复运动,能清除喷孔中的积炭和杂物,工作可靠。它适用于对喷雾要求不高的涡流室式燃烧室和预燃室式燃烧室。

(2)喷油器的固定方式 喷油器通常用压板及螺栓固装在气缸盖上的座孔内,也可由套装在喷油器上的螺套或由喷油器体上的外螺纹将喷油器拧紧在缸盖上,如图5-31所示。

978-7-111-43539-6-Chapter05-32.jpg

图5-31 喷油器的固定方式

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈