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最新发动机的发展技术
最新发动机的生长技能
1.柴油机新技能
粗笨、噪音大、喷黑烟,令许多人对柴油机的直观印象不佳,加上柴油机的结构比力庞大,不少人对柴油机缺乏了解,尤其对现代先进的柴油机缺乏了解,因此柴油机汽车在一些都市成了“被限制的工具”,受到种种歧视。
其实经过多年的研究和新技能应用,现代柴油机的现状已与往日不可同喻。
现代先进的汽车柴油机一般接纳电控喷射、共轨、涡轮增压中冷等技能,在重量、噪音、烟度等方面已取得重大突破,到达了汽油机的水平。
目前外洋轻型汽车用柴油机日益普遍,疾驰、大众、宝马、雷诺、沃尔沃等欧洲名牌车都有接纳柴油发动机的车型。
在电控喷射方面柴油机与汽油机的主要差别是,汽油机的电控喷射系统只是控制空燃比(汽油与空气的比例),柴油机的电控喷射系统则是通过控制喷油时间来调治输出的巨细,而柴油机喷油控制是由发动机的转速和加快踏板位置(油门拉杆位置)来决定的。
因此,根本事情原理是盘算机凭据转速传感器和油门位置传感器的输入信号,首先盘算出根本喷油量,然后凭据水温、进气温度、进气压力等传感器的信号进行修正,再与来自控制套位置传感器的信号进行反馈修正,确定最佳喷油量的。
电控柴油喷射系统由传感器、ECU(盘算机)和执行机构三部门组成。
其任务是对喷油系统进行电子控制,实现对喷油量以及喷油定时随运行工况的实时控制。
接纳转速、温度、压力等传感器,将实时检测的参数同步输入盘算机,与巳储存的参数值进行比力,经过处置惩罚盘算凭据最佳值对喷油泵、废气再循环阀、预热塞等执行机构进行控制,驱动喷油系统,使柴油机运作状态到达最佳。
什么是共轨技能,为什么要接纳共轨技能呢?
在汽车柴油机中,高速运转使柴油喷射历程的时间只有千分之几秒,实验证明,在喷射历程中高压油管各处的压力是随时间和位置的差别而变革的。
由于柴油的可压缩性和高压油管中柴油的压力颠簸,使实际的喷油状态与喷油泵所划定的柱塞供油纪律有较大的差别。
油管内的压力颠簸有时还会在主喷射之后,使高压油管内的压力再次上升,到达令喷油器的针阀开启的压力,将已经封闭的针阀又重新打开产生二次喷油现象,由于二次喷油不可能完全燃烧,于是增加了烟度和碳氢化合物(HC)的排放量,油耗增加。
别的,每次喷射循环后高压油管内的残压都市产生变革,随之引起不稳定的喷射,尤其在低转速区域容易产生上述现象,严重时不但喷油不均匀,并且会产生间歇性不喷射现象。
为了解决柴油机这个燃油压力变革的缺陷,现代柴油机接纳了一种称为“共轨”的技能。
共轨技能是指高压油泵、压力传感器和ECU组成的闭环系统中,将喷射压力的产生和喷射历程相互完全离开的一种供油方法,由高压油泵把高压燃油输送到大众供油管,通过对大众供油管内的油压实现精确控制,使高压油管压力巨细与发动机的转速无关,可以大幅度减小柴油机供油压力随发动机转速的变革,因此也就淘汰了传统柴油机的缺陷。
ECU控制喷油器的喷油量,喷油量巨细取决于燃油轨(大众供油管)压力和电磁阀开启时间的是非。
2.涡轮增压器
到场竞赛的跑车或方程式赛车一般在发动机上装有涡轮增压器,以使汽车迸发出更大的功率。
发动机是靠燃料在气缸内燃烧作功来产生功率的,输入的燃料量受到吸入气缸内空气量的限制,所产生的功率也会受到限制,如果发动机的运行性能已处于最佳状态,再增加输出功率只能通过压缩更多的空气进入气缸来增加燃料量,提高燃烧作功效力。
在目前的技能条件下,涡轮增压器是唯一能使发动机在事情效率稳定的情况下增加输出功率的机器装置。
结构涡轮增压器是由涡轮室和增压器组成的呆板,涡轮室进气口与排气歧管相连,排气口接在排气管上;增压器进气口与空气滤清器管道相连,排气口接在进气歧管上。
涡轮和叶轮分别装在涡轮室和增压器内,二者同轴刚性联接。
原理涡轮增压器实际上是一种空气压缩机,通过压缩空气来增加进气量。
它是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮,涡轮又动员同轴的叶轮,叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气,使之增压进入气缸。
当发动机转速增快,废气排出速度与涡轮转速也同步增快,叶轮就压缩更多的空气进入气缸,空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料,相应增加燃料量和调解一下发动机的转速,就可以增加发动机的输出功率了。
技能涡轮增压器安装在发动机的进排气歧管上,处在高温,高压和高速运转的事情状况下,其事情情况非常恶劣,事情要求又比力苛刻,因此对制造的质料和加工技能都要求很高。
其中制造难度最高的是支承涡轮轴运转的“浮式轴承”,它事情转速可达10万转/分以上,加上情况温度可达六、七XX以上,决非一般轴承所能蒙受,由于轴承与机体内壁间有油液做冷却,又称“全浮式轴承”。
缺点另外涡轮增压器虽然有协助发动机增力的作用,但也有它的缺点,其中最明显的是,“滞后响应”,即由于叶轮的惯性作用对油门骤时变革反响迟缓,纵然经过改进后的反响时间也要1.7秒,使发动机延迟增加或淘汰输出功率。
这对付要突然加快或超车的汽车而言,瞬间会有点提不上劲的感觉。
革新但是涡轮增压器究竟是无本生利的事情,它是利用发动机的废气事情的,这些废气的能量如果不加以利用也会白白地浪费掉。
因此,自从涡轮增压器面世以来,人们就经常对它进行技能改革,例如提高加工精度,尽量淘汰涡轮与涡轮室内壁的间隙,以便提高废气能量利用率;接纳新型质料陶瓷,利用陶瓷的耐热高,刚度强,重量轻的优点,可以将涡轮增压器做得越发紧凑,体积更少,并且能淘汰涡轮的“滞后响应”时间。
3.增压中冷技能
柴油机轿车在欧洲比力普遍。
经过多年的研究和应用,现代汽车柴油机通过接纳电控喷射、共轨、增压中冷等技能手段,在重量、噪音、烟度等方面已取得重大结果,到达了汽油机的水平。
“涡轮增压器”和“柴油机新技能”两文已经分别介绍了柴油机的涡轮增压器、电控喷射和共轨技能,这里再介绍柴油机的增压中冷的知识。
增压可使柴油机在排量稳定,重量增加不大的情况下到达增加输出功率的目的。
与相同功率的非增压柴油机相比,增压柴油机不但体积小,重量轻,功率大,并且还低落了单位功率的本钱。
因此,增压技能不但遍及应用在柴油机上,并且还推广到汽油机,是改进内燃发动机的重要技能手段。
但是事物总有矛盾性,空气压力的提高就是空气密度的提高,空气密度的提高一定会使空气温度也同时增高,这如同给轮胎打气时泵会发热一样。
发动机涡轮增压器的出风口温度也会随着压力增大而升高,温度提高反过来会限制空气密度的提高,要进一步提高空气密度就要低落增压空气的温度。
据实验显示,在相同的空燃比条件下,增压空气温度每下降10摄氏度,柴油机功率能提高3%-5%,还能低落排放中的氮氧化合物(NOx),改进发动机的低速性能。
因此,也就产生了中间冷却技能。
柴油机中间冷却技能的类型分两种,一种是利用柴油机的循环冷却水对中冷器进行冷却,另一种是利用散热器冷却,也就是用外界空气冷却。
当利用冷却水冷却时,需要添置一个独立循环水的帮助系统才气到达较好的冷却效果,这种方法本钱较高并且机构庞大。
因此,汽车柴油机多数接纳空气冷却式中冷器。
空气冷却式中冷器利用管道将压缩空气通到一个散热器中,利用电扇提供的冷却空气强行冷却。
空气冷却式中冷器可以安装在发动机水箱的前面、旁边大概另外安装在一个独立的位置上,它的波形铝制散热片和管道与发动机水箱结构相似,热传导效率高,可将增压空气的温度冷却到50至60摄氏度。
中间冷却技能不是一项简朴的技能,过热无效果白搭光阴,过冷在进气管中形成冷凝水会弄巧成拙。
因此要将中冷器和涡轮增压器进行精确的匹配,使得压缩空气到达要求的冷却温度。
4.关于涡轮增压技能:
奥迪三种发动机您选谁
缘起:
涡轮增压发动机备受青睐
最近,涡轮增压这个原本多用于柴油发动机的技能突然在国产中高等轿车中热了起来。
先是奥迪A61.8T热销,尔后又传出上海帕萨特B5也将接纳1.8T涡轮增压发动机的消息。
增压技能就是一种提高发动机的进气能力的要领。
从原理上讲,增压并无神秘之处。
它就是接纳专门的压气机将气体在进入气缸前预先进行压缩,提高进入气缸的气体密度,减小气体的体积,这样,在单位体积里,气体的质量就大大增加了,进气量即可满足燃料的燃烧需要,从而到达提高发动机功率的目的。
增压历程中接纳的压气机又叫做增压器。
废气涡轮增压是进气增压的一种方法。
发动机的增压要领凭据驱动增压器所用能量来源的差别,根本上可以分为三类:
第一类是机器增压系统,增压器由发动机曲轴通过齿轮(或链条等)直接驱动。
第二类是废气涡轮增压系统,增压器是由发动机事情时排出的废气动员的。
第三类是复合增压系统,即在发动机上,既接纳废气涡轮增压器,又同时应用机器驱动式增压器。
别的另有惯性增压、气波增压等其他增压方法。
应用在汽车发动机上的主要是废气涡轮增压系统。
奥迪A61.8T接纳的就是这种系统,“T”即代表涡轮增压(Turbocharged)。
辨析:
涡轮增压的优缺点
涡轮增压的最大优点是可提高发动机的功率和扭矩。
涡轮增压的优点是显而易见的,它可在不增加发动机排量的底子上,大幅度提高功率和扭矩。
一台发动机装上涡轮增压器后,其输出的最大功率与未装增压器的相比,可增加约莫40%甚至更多。
这意味着一台尺寸和重量相同的发动机经增压后可以产生较多的功率,大概说,一台小排量的发动机经增压后,可以产生较大排量发动机相同的功率。
另外,发动机在接纳了增压技能后,还能提高燃油经济性和低落尾气排放。
汽油机接纳涡轮增压技能有一定难度。
凡事有利就有弊,涡轮增压也不例外。
发动机在接纳废气涡轮增压技能后,事情中产生的最高发作压力宁静均温度将大幅度提高,从而使发动机的机器性能、润滑性能都市受到影响。
为了包管增压发动机在较高的机器负荷和热负荷条件下,能可靠耐久地事情,必须在发动机主要热力参数的选取、结构设计、质料、工艺等方面作须要的改变,而不是简朴地在发动机上装一个增压器就行了。
由于这个改变历程在实行中难度颇大,并且还要考虑增压器与发动机的匹配问题,因此在一定水平上也限制了废气涡轮增压技能在发动机上的应用。
相对来说,废气涡轮增压器与柴油机配合运行时,涡轮机允许事情的范畴较广,高效率范畴也较宽,在配合运行中产生的问题较少,所以废气涡轮增压技能在柴油机应用的比力多。
而对付汽油机在增压后,提高了缸内混淆气压缩和燃烧气体的温度和压力,提高了燃烧室受热零件的热负荷,很容易产生爆震。
这也就是至今为止,增压技能在汽油机上得不到遍及应用的主要原因。
奥迪A61.8T的发动机在其动力输出上就充实体现了废气涡轮增压技能的优势。
由其功率——扭矩曲线图可以看出,随着发动机转速的提高,其功率逐渐增大,在5700转/分钟时到达最大值110千瓦。
这与未装增压器的1.8升发动机相比,最大功率提高了约莫20%。
视察其扭矩变革,在低转速时(1750转/分钟以下)发动机具有良好的扭矩特性。
在1750转/分钟时,发动机输出最大扭矩210N.m,并在1750~5700转/分钟之间一直保持这个最大扭矩,这一点与未装增压器的发动机有所差别。
与奥迪A61.8相比,安装增压器后,其最大扭矩增加了25%。
总之,涡轮增压是一项很有前途的技能,其生长前景一片灼烁。
5.无触点电子点火装置
汽车汽油发动机起动时以及整个事情历程中,为了连续运转作功,必须将各个气缸中被压缩的可燃混淆气点燃,驱动汽车行驶。
这种将发动机气缸内混淆气点燃的事情,称为点火。
传统的点火装置主要由分电器,点火线圈,高压线和火花塞等部件组成,其中分电器和点火线圈是产生1.5-3万伏互感高压电的要害部件。
分电器通过自己的凸轮棱角来控制白金触点的开闭,切断或接通低压电流使点火线圈铁芯磁通量产生从零到饱和的突变,于是在点火线圈内产生互感的高压电,再加上电场能量的释放,使电火花具有足够的能量和高电压,实时点燃缸内混淆气。
现代轿车的汽油发动机每分钟转速最高可达6千多转,瞬间点火时间极短,传统点火装置已经不能适应现代发动机的点火要求。
因此,目前许多型号的轿车用无触点电子点火装置取代了传统的白金触点点火装置。
初期的无触点电子点火装置主要有晶体管无触点点火和磁感到无触点点火两种型式,前一种以晶体管取代分电器白金触点,后一种是以永磁式信号产生器取代分电器白金触点。
使用比力遍及的是磁感到无触点点火装置,这种装置主要部件与传统点火装置根本一样。
磁感到分电器内无触点,仅装了一个点火信号产生器,通过产生器内感到线圈的磁通变革而产生交变电动势,输入电子控制器控制的点火线圈产生高压电实现点火。
使用上述无触点电子点火装置仍然要使用机器式的离心提前装置和真空提前装置,无法包管发动机在整个运行历程中始终处于最佳的点火提前角状态。
随着电子技能的生长,一种由微处置惩罚机控制的点火装置也就应运而生了。
微处置惩罚机控制的点火装置主要由微电脑,种种传感器和点火执行器
6.缸内喷注式汽油发动机
这是近几年脱颖而出的新型发动机,它的问世并引起行内人士的高度重视。
原理缸内喷注式汽油发动机与一般汽油发动机的主要区别在于汽油喷射的位置,目前一般汽油发动机上所用的汽油电控喷射系统,是将汽油喷入进气歧管或进气管道上,与空气混淆成混淆气后再通过进气门进入气缸燃烧室内被点燃作功;而缸内喷注式汽油发动机顾名思义是在气缸内喷注汽油,它将喷油嘴安装在燃烧室内,将汽油直接喷注在气缸燃烧室内,空气则通过进气门进入燃烧室与汽油混淆成混淆气被点燃作功,这种形式与直喷式柴油机相似,因此有人认为缸内喷注式汽油发动机是将柴油机的形式移植到汽油机上的一种创举。
优点缸内喷注式汽油发动机的优点是油耗量低,升功率大。
混淆比到达40:
1(一般汽油发动机的混淆比是15:
1),也就是人们所说的“稀燃”。
机内的活塞顶部一半是球形,另一半是壁面,空气从气门冲进来后在活塞的压缩下形成一股涡流运动,当压缩行程行将结束时,在燃烧室顶部的喷油嘴开始喷油,汽油与空气在涡流运动的作用下形成混淆气,这种急速旋转的混淆气是分条理的,越靠近火花塞越浓,易于点火作功。
由于缸内喷注压缩比到达12,与同体积的一般发动机相比功率与扭矩都提高了10%。
历史
7.催化式排气净化器
汽车排放的废气主要由一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)和氮氧化合物(NOX)等组成,它们在空气中积聚到一定水平后在太阳光芒的作用下,氮气化合物和碳氢化合物会起反响,生成含有二氧化氮(NO2)和臭氧(O3)的光化学烟雾,这两种物质均难溶于水,被吸入人体会势如破竹到肺部,浓度大时可引起中毒性水肿,进入血液可形成变性血红卵白,使组织缺氧,对人们康健危害极大。
1955年美国洛杉矶市曾被光化学烟雾笼罩几天,几千人受害,三百人死亡。
另外,氢氧化合物进入大气后会形成酸雨,危害生态情况。
所以,随着汽车数量不停增加,世界各国日益重视汽车废气的排放问题。
从70年代以来,欧美各国针对汽车排放问题相继制定了执法条例,控制汽车废气排放。
这种政府行为促进了汽车排气净扮装置的生长和应用,一种比力轻便和有效的催化式排气净化器也就应运而生了。
催化式排气净化器的要害在于“催化”,也就是利用催化剂对汽车的废气进行净化,将废气中的有害物质转化为无害物质。
早在70年代中期,美国已经实行了这种要领,以后被各国汽车业遍及使用,到目前为止仍是最有效的净化要领。
催化式排气净化器有氧化型、双床型、三元型等多种型式,其中最常用的是三元型催化式净化器。
欧共体划定从1993年1月开始,在欧共体各国出售的汽油发动机新车一律要配置三元型催化式净化器。
三元型催化式净化器的外形象一个排气消声器,实际上也起到消声器的作用。
壳体用耐高温的不锈钢制成,内部的蜂巢式通道上涂有催化剂,催化剂的成份有铂、钯和铑等稀土金属,当汽车废气通过净化器的通道时,一氧化碳和碳氢化合物就会在催化剂铂与钯的作用下,与空气中的氧产生反响产生无害的水和二氧化碳,而氮氧化合物则在催化剂铑的作用下被还原为无害的氧和氮。
所谓三元型催化式净化器是指汽车废气只要通过净化器自己,就可同时将废气中的三种主要有害物质转化为无害物质的一种高效率净化器。
为了充实发挥三元催化剂的效率,必须要将汽车发动机的空燃比(充入气缸的空气量与进入气缸燃油量的重量比值)要靠近理论上的比值,其空燃比只能在很小的范畴内变更,不然就不能同时对废气中的三种有害物质进行净化。
所以,三元型催化式净化器要与车上的电子盘算机控制系统连在一起使用,用氧传感器检测排气中的氧浓度,将信息反馈到盘算机,再由盘算机去控制空燃比。
三元型催化式排气净化器是安装在汽车发动机的排气装置上,其净化效率十分高,可以净化90%以上的有害物质,是现代轿车上一种新的装置。
固然,催化式排气净化器也不是全能的,它只能适用于无铅汽油做燃料的汽车,因为使用含铅汽油,废气中的铅就会复挡住催化剂,使净化器停止事情而不起任何作用,俗称“中毒”。
因此,汽车使用三元型催化式排气净化器的前提条件有二个:
一是要用无铅汽油,二是发动秘密使用电控燃油喷射装置,这样,三元型催化式排气净化器才气起到净化效果。
并且,三元型催化式排气净化器的技能较高,蜂巢式通道上的催化剂涂层如果展开的话,足有两个足球局面积那么大,制造工艺相当严格,但由于有良好的废气转化效果,因此得到遍及的应用。
最近,北京执行了新的轻型汽车排放尺度,上海及其它一些多数会也将会宣布类此汽车排放尺度,三元型催化式排气净化器在中国将会被大量使用。
7汽油机上的涡轮增压器
以前涡轮增压器多数用在柴油发动机上,现在一些汽油发动机也接纳涡轮增压器。
因为汽油和柴油的燃烧方法不一样,因此发动机接纳涡轮增压器的形式也有所区别。
“涡轮增压器之二”一文已经略提过,这里再论述一下汽油机涡轮增压器。
汽油发动机差别于柴油发动机,它进入气缸的不是空气,而是汽油与空气的混淆气,压力过大容易爆燃。
因此,安装涡轮增压器必须要解决爆燃问题,这里涉及两个相关问题,一个是高温控制,另一个是点火时间控制。
因为强制增压后,汽油机压缩和燃烧时的温度和压力都市增加,使爆燃倾向增大;另外,汽油机排气温度比柴油机高,并且不宜接纳增大气门重叠角(进、气排门同时开启的时间)的方法来增强排气的降温,低落压缩比又会造成燃烧不充实;另有汽油机的转速比柴油机高,空气流量变革大,很容易造成涡轮增压器反响滞后。
因此,针对汽油机使用涡轮增压器可能出现的一系列问题要一一做革新,才气使汽油机也用上废气涡轮增压器。
中冷器的作用
涡轮增压器吸进的空气经压缩温度会增高,空气在流动历程中与进气管壁摩擦还会进一步升温,这样不但影响充气效率,还容易产生爆燃。
因此要装置低落进气温度的设备,这就是中间冷却器。
它安装在涡轮增压器出口与进气管之间,对进入气缸的空气进行冷却。
中间冷却器就象散热器,用风冷却大概水冷却,空气的热量通过它而逸散到大气中去。
据测试,性能良好的中间冷却器不光可以使发动机压缩比能保持一定比值而不会产生爆燃,同时低落了温度也可提高进气压力,进一步提高发动机的有效功率。
叶轮的作用
由于汽油发动机转速范畴宽,空气流量变革大,因此涡轮增压器的压缩叶轮外形是庞大的三元曲面超薄壁叶轮片,一般有12~30片叶,呈放射线状曲线排列,叶片厚度只有0.5毫米以下,接纳铝材用特殊铸造法制作。
叶片形状的优劣直接影响到到涡轮增压发动机的性能。
因为叶轮形状角度越公道,质量越轻,叶轮的启动就越灵敏,涡轮增压器的天生缺陷“反响滞后”也就越小。
爆燃传感器的作用
除了低落温度来淘汰爆燃的可能外,还要接纳爆燃传感器,它的作用就是在产生爆燃之时,传感器感触不正常的振动会立即将信息反馈至发动机ECU(电子控制单位)控制系统,将点火定时稍推迟一点,如果不产生爆燃再规复正常点火定时。
总的来说,由于轿车汽油机的转速比柴油机高,空气流速快并且变革范畴大,因此它的涡轮增压器有更高的要求。
现代轿车发动机已普遍接纳电子喷射系统,在电子控制技能及新质料的配合下,涡轮增压器在汽油机上的应用也会日益普遍。
8现代柴油机
柴油发动机与汽油发动机具有根本相同的结构,都有气缸体、气缸盖、活塞、气门、曲柄、曲轴、凸轮轴、飞轮等。
但前者用压燃柴油作功,后者用点燃汽油作功,一个“压燃”一个“点燃”,就是两者的底子区别点。
汽油机的燃料是在进气行程中与空气混淆后进入气缸,然后被火花塞点燃作功;柴油机的燃料则是在压缩行程靠近终了时直接喷注入气缸,在压缩空气中被压燃作功。
这个区别造成了柴油机在燃料供应系统的结构有其自己的特点。
柴油机的燃料喷射系统是由喷油泵、喷油器、高压油管及一些隶属帮助件组成。
柴油机燃料输送的简朴历程是:
输油泵将柴油送到滤清器,过滤后进入喷油泵(为了包管富足的燃料并保持一定的压力,要求输油泵的供油量比喷油泵的需要量要大得多,多余的柴油就经低压管回到油箱,其它部门柴油被喷油泵压缩至高压)经过高压油管进入喷油器直接喷入气缸燃烧室中压燃。
(示意图是柴油机燃料供应系统,赤色管路是高压输油管、褐色管路是低压输油管、紫色是回油管)
为了柴油性能在怠速稳定事情和限制柴油机超速,在喷油泵上还带有调速器。
喷油泵是柴油机燃料供应系统中最精密的部件,它的作用就是凭据柴油机工况的变革调治柴油量,并提高柴油压力,按划定的时间与纪律将柴油供应喷油器。
与汽油机比力,柴油机具有转速慢,扭矩大,油耗低、负荷高及重量大,多用在大中型汽车上。
1976年德国大众汽车公司开发出第一台高速小型化柴油机,使轿车应用柴油机进入实用化,现在西欧约有30%的轿车和90%的商务车接纳柴油机。
目前轿车柴油机接纳每缸4气门,电控喷射系统,使柴油机排放到达欧洲Ⅱ号尺度。
这里要提一下的是,在柴油机上应用电控技能比汽油机困难得多。
因为柴油机是高压喷射,对付直喷式柴油机的高压油管,其喷射压力一般高达30-100MPa,而汽油机上的喷射压力只需0.3MPa,起码相差100倍,因此汽油机喷射量的控制只需通过电磁阀就可以控制,而象柴油机这样的高压喷射状态用电磁阀控制是难以办到的,所以现有的柴油机电控燃油系统还要加装一个电子控制的执行器来到达控制的目的。
(
9高速发动机上的液力挺杆
在《技能漫谈》栏目“多气门式”和“可变气门驱动机构”等文章中,都简朴介绍了发动机的气门机构。
为了包管气门封闭严密,在气门杆端与气门驱动件(摇臂、挺杆或凸轮)之间留有适当的间隙,称为气门间隙。
气门间隙在热车时比力小,在冷车时比力大,这是因为发动机运行时,气门杆因温度升高而膨胀伸长,导致间隙缩小。
若气门间隙调解不妥就会使发动机运行不正常,过大会影响气门的开启量,气门升程淘汰引起进气不敷,排气不彻底;过小会引起气门封闭不严引起漏气,造成动力下降。
为了制止气门间隙调解不妥引起的麻烦,一般高速发动机上都使用可自行调解气门间隙的液力挺杆。
挺杆的一端与凸轮打仗,另一端与气门打仗,它的作用是将凸轮的推力传给气门。
旧式发动机上的挺杆一端装有调解螺钉和锁紧螺母,用于调解气门间隙,而液力挺杆省略了调解螺钉和锁紧螺母,用液力调治取代了这些刚性零件的作用。
液力挺杆时刻与凸轮轴打仗,无间隙运行。
挺杆内部则运用液力来到达间隙调治的作用。
液力挺杆主要由柱塞、单向阀和单向阀弹簧等组成,利用单向阀的作用储存或释放机油,通过改变挺杆体腔内的机油压力就可以改变液力挺杆的事情长度,从而起到自动调解气门间隙的作用。
发动机事情时,当气门封闭,机油经挺杆体和柱塞的孔道进入柱塞腔,推开单向阀直入挺杆体腔,柱塞便在挺杆体腔的油压及弹簧的作用下上升,压紧气门推杆。
此时柱塞的上升力不敷以克佩服门弹簧的张力,气门不会被打开而仅是消除了整个气门机构中的间隙。
此时挺杆体腔已布满油,单向阀在油压及弹簧的作用下封闭,切断了油路。
当凸轮转到事情面时挺杆上升,气门弹簧张力通过气门推杆作用在柱塞上,但此时单向阀巳封闭使油液无法溢出,而油液具有的不可压缩性使得挺杆象一个整体一样推动着气门开启。
在此历程中,由于挺杆体腔油压很高,有少许油液通过挺杆体与柱塞的间隙处泄漏出去而使挺杆事情长度“缩短”。
当凸轮转过事情面时挺杆下降,气门封闭,挺杆体腔内的油压也随之下降,于是主油道的机油又再次推开单向阀注入挺杆体腔内
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