電噴柴油機結構與原理

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一、電控柴油機機械原理

（一）四沖程汽油機工作原理

四沖程汽油機的活塞每運動四個行程，完成一個工作循環(huán)∶進氣、壓縮、做功、排氣。在此循環(huán)中，發(fā)動機的曲軸旋轉兩周，進、排氣門各開閉一次。如圖 2-56 所示。

1.進氣行程

活塞在曲軸的帶動下由上止點移至下止點。此時排氣門關閉，進氣門開啟。在活塞移動過程中，氣缸容積逐漸增大，氣缸內(nèi)形成一定的真空度�？諝夂推�油的混合物通過進氣門被吸入氣缸，并在氣缸內(nèi)進一步混合形成可燃混合氣。

2.壓縮行程

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

3.做功行程

壓縮行程結束時，安裝在氣缸蓋上的火花塞產(chǎn)生電火花，將氣缸內(nèi)的可燃混合氣點燃�；鹧嫜杆賯鞅檎麄�燃燒室，同時放出大量的熱能。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，活塞由上止點移至下止點，并通過連桿推動曲軸旋轉做功。這時，進、排氣門仍舊關閉。

4.排氣行程

排氣行程開始，排氣門開啟，進氣門仍然關閉，曲軸通過連桿帶動活塞由下止點移至止點，此時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下，排出氣缸

總結∶

四沖程汽油機經(jīng)過進氣、壓縮、做功和排氣四個行程，完成一個工作循環(huán)。一個接一個的工作循環(huán)，維持了發(fā)動機的連續(xù)運轉。

（二）四沖程柴油機工作原理

四沖程的柴油機和汽油機一樣，每個工作循環(huán)也包括進氣、壓縮、做功和排氣四個行程（圖 2-56），但由于柴油和汽油的使用性能不同，使柴油機和汽油機在混合氣形成方法及點火方式上都存在不同，主要區(qū)別如下∶

1.進氣行程

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

2.壓縮行程噴油器

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

3. 做功行程

在壓縮行程結束時，噴油泵將柴油泵入噴油器，并通過噴油器噴入燃燒室。因為噴油壓力很高，噴孔直徑很小，所以噴出的柴油呈細霧狀。細微的油滴迅速蒸發(fā)汽化，與空氣混合形成可燃混合氣。由于氣缸內(nèi)的溫度遠高于柴油的自燃點，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，活塞推動連桿，連桿推動曲軸旋轉做功。

燃燒的瞬時壓力可達 6～9MPa。時溫度可達 1800～2200K。做功行程終了時，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，進氣門仍然關閉，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）普通柴油機與電控柴油機的區(qū)別 

1. 汽油機與柴油機的比較

以四沖程汽油機和柴油機為例。    

（1）相同點

① 每個工作循環(huán)都包含進氣、壓縮、做功和排氣四個活塞行程，每個行程各占 180°。曲軸每旋轉兩周完成一個工作循環(huán)。

②四個活塞行程中，只有一個做功行程有效，其余三個是輔助行程。

（2）不同點

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

② 汽油機在壓縮終了時，靠火花塞打出電火花點燃混合氣，而柴油機靠高溫使柴油白燃。

2.機械式燃油系統(tǒng)與電子式燃油系統(tǒng)的比較

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