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噴油器工作原理?

: 問(wèn) 提問(wèn)者：網(wǎng)友 | 2017-09-06

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　　噴油器是電噴系統(tǒng)中的一個(gè)執(zhí)行元件，即接受發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(Electronic Control Unit或者Electronic Con—trol Module，簡(jiǎn)稱ECU或ECM)的噴油信號(hào)，定時(shí)定量噴出汽油。其實(shí)，噴油器就是一個(gè)電磁閥，噴油器內(nèi)部有個(gè)電磁線圈，外面經(jīng)插座與ECU相連，噴油器頭部的針閥與銜鐵連為一體。當(dāng)電磁線圈通電時(shí)，便產(chǎn)生吸力，將銜鐵和針閥吸起，打開噴油孔、燃油經(jīng)針閥頭部的軸針和噴孔之間的環(huán)形間隙高速噴出，并形成霧狀，與空氣很好地混合。使混合氣在氣缸內(nèi)的燃燒更充分，也正是噴油器在燃油霧化方面比化油器更好，才保證了電噴發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒更完全、廢氣污染物排放更少。電磁線圈不通電時(shí)，磁力消失，彈簧將銜鐵和針閻下壓，關(guān)閉噴孔停止噴油。　　噴油器針閥的升程很小，一般為０．１ｍｍ～０．２ｍｍ，在百分之一秒左右的時(shí)間內(nèi)開啟和關(guān)閉，然而就是這０．１ｍｍ和百分之一秒保證了發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作，因此，噴油器是一個(gè)精密裝置。如果汽油中含有雜質(zhì)，將會(huì)影響到噴油器的正常工作，為了避免噴油器被雜質(zhì)堵塞，除了要在供油管路中安裝燃油濾清器外，在每個(gè)噴油器尾部也都必須布置一個(gè)燃油濾清器。在設(shè)計(jì)制造方面，為了避免油管內(nèi)汽油在高溫下形成氣泡，影響噴油效果，噴油器在進(jìn)氣管上的安裝位置必須能保證較好地隔絕從發(fā)動(dòng)機(jī)傳來(lái)的熱量，供油管路的布置也必須考慮到這一點(diǎn)。電子控制系統(tǒng)由ECU、各類傳感器和執(zhí)行器組成。ECU根據(jù)各個(gè)傳感器的輸入信號(hào)進(jìn)行處理，精確計(jì)算出最終噴油持續(xù)時(shí)間和點(diǎn)火時(shí)間，控制怠速和快怠速，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)得到最佳動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。 ECU得到信號(hào)后，能指令延長(zhǎng)或縮短噴油時(shí)間，使噴油量與進(jìn)氣歧管真空度相匹配。當(dāng)節(jié)氣門開啟時(shí)，大量空氣進(jìn)入氣缸，進(jìn)氣歧管真空度降低，那么傳感器會(huì)輸出信號(hào)使ECU增加噴油時(shí)間，噴出較多燃油以恒定空燃比。當(dāng)節(jié)氣門關(guān)閉時(shí)，流入氣缸的空氣減少，進(jìn)氣歧管真空度提高，那么傳感器會(huì)輸出信號(hào)使ECU減少噴油時(shí)間，以便減少噴油量。: 回答者：網(wǎng)友

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1.在電控噴油系統(tǒng)中，噴油過(guò)程主要是在控制器的控制下進(jìn)行的，把電信號(hào)轉(zhuǎn)變為機(jī)械信號(hào)，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化控制，這個(gè) 轉(zhuǎn)變過(guò)程在電磁閥控制的電控噴油器系統(tǒng) 中，主要由電磁閥來(lái)執(zhí)行，因此，電磁閥在時(shí)間控制系統(tǒng)中的作用至關(guān)重要。高壓共軌系統(tǒng)中，由于泵油與噴油功能分開，進(jìn)入噴油器的燃油壓力能基本保持不變，整個(gè)噴油過(guò)程中的噴油始點(diǎn)及噴油脈寬，幾乎都是在控制器的控制下由電磁閥執(zhí)行的。通過(guò)電磁閥的作用，泵油過(guò) 程中的壓力波動(dòng)，不在干擾噴油過(guò)程。因此，電磁閥的作用尤顯重要。 2. 電控噴油器結(jié)構(gòu) 高壓共軌系統(tǒng)中的電磁閥噴油器，是通過(guò)一根較短的高壓油管與共軌連接的。電控噴油器與氣缸蓋的固定方式與傳統(tǒng)的噴油器一樣。主要由電磁閥、壓力放大系統(tǒng)和孔式針閥偶件等幾部分組成。壓力放大系統(tǒng)主要由壓力控制室、控制活塞及針閥體盛油槽、針閥等部分組成。與共軌壓力相等的高壓燃油由高壓油入口進(jìn)入噴油器后，分兩路流動(dòng)： 1）一路由進(jìn)油節(jié)流孔進(jìn)入控制活塞頂部的壓力控制室內(nèi)，控制室內(nèi)的燃油壓力作用在控制活塞的 A 面上，直接壓在針閥尾部，能控制針閥升程。 2）另一路由針閥體上的進(jìn)油孔進(jìn)入盛油槽內(nèi)，作用在針閥錐面 B 上的燃油壓力，其垂直向上的分力均與共軌壓力相等，但由于控制活塞承壓面 A 的面積要大于針閥錐面 B 上的垂直向上的環(huán)形承壓面積。因此，作用在控制活塞 A 面上的總壓力，要大于針閥環(huán)形錐面上的垂直向上的總壓力，使向下的作用力能得到一定比例的放大。 3. 電控噴油器工作原理根據(jù)柴油機(jī)運(yùn)行工況和共軌軌道向噴油器提供的高壓燃油，噴油器可分為四個(gè)工作狀態(tài)（1）針閥關(guān)閉狀態(tài) 電磁閥未通電時(shí)，銜鐵在電磁閥彈簧的作用下，克服了銜鐵彈簧的彈力，使球閥關(guān)閉了出油節(jié)流孔，這時(shí)壓力控制室內(nèi)雖有很高的燃油壓力，但由于出油節(jié)流孔孔徑不大，作用在球閥上的壓力很小，無(wú)法推開球閥，球閥因此處于關(guān)閉狀態(tài)，這時(shí)針閥承受著下列幾種作用力。 1）使針閥向上開啟的作用力：具有軌道壓力的燃油作用在針閥錐面 B 上的垂直向上分力。 2）使針閥保持在關(guān)閉狀態(tài)時(shí)的向下作用力： ① 壓力控制室的燃油壓力通過(guò)活塞作用在針閥頂面上的壓力。 ② 針閥彈簧作用在針閥上的壓力。在電磁閥不通電的條件下，由于有壓力放大作用，使針閥關(guān)閉的燃油壓力大于使針閥升起的油壓推力，加上針閥彈簧的壓力，因此，針閥處于噴油前的關(guān)閉狀態(tài)。（2）針閥開始升起（噴油始點(diǎn)）針閥處于噴油前的靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，由控制器發(fā) 出指令，為提高電磁閥的響應(yīng)速度，以高電壓、大電流對(duì)電磁閥線圈通電，線圈迅速產(chǎn)生強(qiáng)大的電磁吸力，使銜鐵克服了電磁閥彈簧的預(yù)緊力，快速上移，球閥被打開，出油節(jié)流孔開通，壓力控制室內(nèi)的燃油從出油節(jié)流孔流向其上方空腔，并從該空腔經(jīng)回油管流回油箱。出油節(jié)流孔打開后，壓力控制室內(nèi)的燃油立即卸壓。壓力控制室內(nèi)作用在控制活塞上的燃油壓力會(huì)迅速降低，而這時(shí)作用在針閥錐面 B 上的向上作用力，依然保持為軌道壓力未變，因此，會(huì)產(chǎn)生壓差，使針閥能克服針閥彈簧的預(yù)緊力快速升起，并打開針閥座面，使具有軌道壓力的高壓燃油從閥芯座面通道經(jīng)壓力室的噴孔噴入燃燒室，如采用無(wú)壓力室針閥偶件，則針閥升起后，高壓燃油會(huì)直接從噴孔噴入氣缸。與此同時(shí)，由于銜鐵上升，磁路中氣隙 δ 減小，起動(dòng)時(shí)的大電流可以及時(shí)降低到電磁鐵所需的維持電流。針閥升起與噴油開始幾乎是同時(shí)發(fā)生的，因此，把針閥升起的瞬間稱為噴油始點(diǎn)。（3）針閥最大升程針閥從靜止?fàn)顟B(tài)的升程為零，開始升起到最大升程，需要一個(gè)升起過(guò)程，在這區(qū)間噴油一直在進(jìn)行。針閥升程由零到最大的過(guò)程中，針閥座面開度由全關(guān)到全開。流經(jīng)座面的燃油節(jié)流阻力由最大到最小，不同的開度會(huì)產(chǎn)生不同的節(jié)流規(guī)律，對(duì)噴油量產(chǎn)生不同的影響。針閥在升起過(guò)程中，控制活塞同時(shí)上移，使壓力控制室內(nèi)的容積逐漸減小，這時(shí) 如果控制室內(nèi)無(wú)燃油流出，則其內(nèi)部壓力會(huì)不斷升高，并將阻擋針閥升程的加大。因此，在針閥上移的過(guò)程中，壓力控制室內(nèi)必須繼續(xù)有部分燃油從出油節(jié)流孔流出，保持一定的壓降才行。由于與壓力控制室相通的不僅有出油節(jié)流孔，還有進(jìn)油節(jié)流孔，當(dāng)壓力控制室內(nèi) 因部分燃油流出后，產(chǎn)生一定壓降的同時(shí)，具有軌道壓力的高壓燃油，從進(jìn)油節(jié)流孔經(jīng) 節(jié)流后不斷向壓力控制室內(nèi)補(bǔ)充，又使控制室內(nèi)壓力回升。由此可見，針閥在升起過(guò)程中，壓力控制室內(nèi)燃油有出、有進(jìn)，為了保證針閥升起能連續(xù)進(jìn)行，要求出得快、進(jìn)的慢，因此，出油節(jié)流孔的直徑一般要大于進(jìn)油節(jié)流孔的直徑。上述分析表明，出油節(jié)流孔直徑大于進(jìn)油節(jié)流孔時(shí)，會(huì)使針閥具有一定的上升速度，但如果出油節(jié)流孔直徑與進(jìn)油節(jié)流孔直徑差距過(guò)大，會(huì)使針閥上升速度過(guò)快，造成初始噴油速率過(guò)高，會(huì)影響柴油機(jī)的噪聲及排放；如果出油孔與進(jìn)油孔直徑相差過(guò)小，針閥上升速度會(huì)過(guò)慢，造成初始噴油速率過(guò)低，同樣會(huì)影響柴油機(jī)性能。控制活塞隨針閥升起而上移，當(dāng)針閥達(dá)到最大升程時(shí)，控制活塞移到最高位置，壓力控制室內(nèi)的燃油在控制活塞上移過(guò)程中，其頂部形成一層近似于墊片的油墊，限制了控制活塞的繼續(xù)上移。控制活塞到達(dá)上止點(diǎn)，如無(wú)油墊存在，則屬機(jī)械限位，控制活塞每次上移時(shí)，必受一次機(jī)械撞擊，容易磨損。而有油墊存在后，控制活塞到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)屬于液壓限位，只有柔性撞擊，零件壽命可以延長(zhǎng)。從針閥開始升起的噴油始點(diǎn)到噴油終點(diǎn)，噴油壓力始終保持與軌道壓力相等的高壓狀態(tài) 下進(jìn)行。（4）針閥關(guān)閉（噴油結(jié)束）當(dāng)噴油脈寬滿足要求后，電磁閥在控制器指令下，切斷線圈的電流，電磁力消退，電磁閥彈簧開始?jí)恒曡F ，使球閥又處于關(guān)閉狀態(tài)，出油節(jié)流孔被堵塞。出油節(jié)流孔的關(guān)閉，高壓燃油從進(jìn)油節(jié)流孔進(jìn)入壓力控制室內(nèi)后，控制室內(nèi)的燃油只有進(jìn)，沒有出，因此，壓力會(huì)很快升高，達(dá)到相等的高壓。這種高壓作用在控制活塞頂部的 A 面上，所形成的壓力與針閥彈簧力的合力，很快超過(guò)了針閥錐面上向上的燃油壓力后，針閥就會(huì)快速關(guān)閉，噴油因此結(jié)束。針閥的關(guān)閉速度取決于通過(guò)進(jìn)油節(jié)流孔的流量，針閥從下移開始直至座面落座，才把噴孔通道關(guān)閉，噴油停止。由于共軌中的壓力一直存在，所以任何時(shí)刻噴油器都可以在電磁閥的控制下噴油、停油，這也為柴油機(jī)在每個(gè)工作循環(huán)內(nèi)實(shí)現(xiàn)多次噴射，創(chuàng)造了有利條件，這也是脈動(dòng)時(shí)間控制系統(tǒng)無(wú)法與之比擬的。: 回答者：網(wǎng)友

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