電噴柴油機(jī)結(jié)構(gòu)與原理

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一、電控柴油機(jī)機(jī)械原理

（一）四沖程汽油機(jī)工作原理

四沖程汽油機(jī)的活塞每運(yùn)動(dòng)四個(gè)行程，完成一個(gè)工作循環(huán)∶進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣。在此循環(huán)中，發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸旋轉(zhuǎn)兩周，進(jìn)、排氣門各開閉一次。如圖 2-56 所示。

1.進(jìn)氣行程

活塞在曲軸的帶動(dòng)下由上止點(diǎn)移至下止點(diǎn)。此時(shí)排氣門關(guān)閉，進(jìn)氣門開啟。在活塞移動(dòng)過程中，氣缸容積逐漸增大，氣缸內(nèi)形成一定的真空度�？諝夂推�油的混合物通過進(jìn)氣門被吸入氣缸，并在氣缸內(nèi)進(jìn)一步混合形成可燃混合氣。

2.壓縮行程

進(jìn)氣行程結(jié)束后，曲軸繼續(xù)帶動(dòng)活塞由下止點(diǎn)移至上止點(diǎn)。這時(shí)，進(jìn)、排氣門均關(guān)閉。隨著活塞移動(dòng)，氣缸容積不斷減小，氣缸內(nèi)的混合氣被壓縮，其壓力和溫度同時(shí)升高。

3.做功行程

壓縮行程結(jié)束時(shí)，安裝在氣缸蓋上的火花塞產(chǎn)生電火花，將氣缸內(nèi)的可燃混合氣點(diǎn)燃。火焰迅速傳遍整個(gè)燃燒室，同時(shí)放出大量的熱能。燃燒氣體的體積急劇膨脹。壓力和溫度迅速升高。在氣體壓力的作用下，活塞由上止點(diǎn)移至下止點(diǎn)，并通過連桿推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)做功。這時(shí)，進(jìn)、排氣門仍舊關(guān)閉。

4.排氣行程

排氣行程開始，排氣門開啟，進(jìn)氣門仍然關(guān)閉，曲軸通過連桿帶動(dòng)活塞由下止點(diǎn)移至止點(diǎn)，此時(shí)膨脹過后的燃燒氣體（或稱廢氣）在其自身剩余壓力和活塞的推動(dòng)下，排出氣缸

總結(jié)∶

四沖程汽油機(jī)經(jīng)過進(jìn)氣、壓縮、做功和排氣四個(gè)行程，完成一個(gè)工作循環(huán)。一個(gè)接一個(gè)的工作循環(huán)，維持了發(fā)動(dòng)機(jī)的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。

（二）四沖程柴油機(jī)工作原理

四沖程的柴油機(jī)和汽油機(jī)一樣，每個(gè)工作循環(huán)也包括進(jìn)氣、壓縮、做功和排氣四個(gè)行程（圖 2-56），但由于柴油和汽油的使用性能不同，使柴油機(jī)和汽油機(jī)在混合氣形成方法及點(diǎn)火方式上都存在不同，主要區(qū)別如下∶

1.進(jìn)氣行程

在柴油機(jī)進(jìn)氣行程中，被吸人氣缸的只是純凈的空氣。由于進(jìn)氣阻力小，上一循環(huán)殘留在氣缸內(nèi)的廢氣溫度較低等原因，進(jìn)氣行程終了的壓力約為 80～ 95kPa，溫度約為 320～350K。進(jìn)氣行程如圖 2-57a所示。

2.壓縮行程噴油器

壓縮純空氣，由于柴油機(jī)的壓縮比大，壓縮終了的壓力和溫度都比汽油機(jī)高，壓力可達(dá) 3000～ 5000kPa，溫度可達(dá) 800～1000K。壓縮行程如圖 2-57b 所示。

3. 做功行程

在壓縮行程結(jié)束時(shí)，噴油泵將柴油泵入噴油器，并通過噴油器噴入燃燒室。因?yàn)閲娪蛪毫�很高，噴孔直徑很小，所以噴出的柴油呈�?xì)霧狀。細(xì)微的油滴迅速蒸發(fā)汽化，與空氣混合形成可燃混合氣。由于氣缸內(nèi)的溫度遠(yuǎn)高于柴油的自燃點(diǎn)，因此柴油隨即自行著火燃燒。燃燒氣體的壓力、溫度迅速升高，體積急劇膨脹。在氣體壓力的作用下，活塞推動(dòng)連桿，連桿推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)做功。

燃燒的瞬時(shí)壓力可達(dá) 6～9MPa。時(shí)溫度可達(dá) 1800～2200K。做功行程終了時(shí)，壓力約為 200~400kPa，溫度約為 1200~1500K。做功行程如圖 2-57c所示。

4.排氣行程

排氣行程開始，排氣門開啟，進(jìn)氣門仍然關(guān)閉，燃燒后的廢氣排出氣缸。排氣終了氣缸內(nèi)壓力約為 105~125kPa，溫度約為800～1000K。如圖 2-57d 所示。

（三）普通柴油機(jī)與電控柴油機(jī)的區(qū)別 

1. 汽油機(jī)與柴油機(jī)的比較

以四沖程汽油機(jī)和柴油機(jī)為例。    

（1）相同點(diǎn)

① 每個(gè)工作循環(huán)都包含進(jìn)氣、壓縮、做功和排氣四個(gè)活塞行程，每個(gè)行程各占 180°。曲軸每旋轉(zhuǎn)兩周完成一個(gè)工作循環(huán)。

②四個(gè)活塞行程中，只有一個(gè)做功行程有效，其余三個(gè)是輔助行程。

（2）不同點(diǎn)

① 汽油機(jī)的混合氣是在氣缸外部的進(jìn)氣道形成的，而柴油機(jī)的混合氣是在氣缸內(nèi)部形成的。汽油機(jī)在進(jìn)氣行程時(shí)，吸入氣缸的是混合氣;柴油機(jī)在進(jìn)氣行程時(shí)，吸入氣缸內(nèi)的是純空氣。

② 汽油機(jī)在壓縮終了時(shí)，靠火花塞打出電火花點(diǎn)燃混合氣，而柴油機(jī)靠高溫使柴油白燃。

2.機(jī)械式燃油系統(tǒng)與電子式燃油系統(tǒng)的比較

機(jī)械式燃油系統(tǒng)與電子式燃油系統(tǒng)的比較如圖 2-58 所示。