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噴油器工作原理?

: 問提問者：網(wǎng)友 | 2017-09-06

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　　噴油器是電噴系統(tǒng)中的一個執(zhí)行元件，即接受發(fā)動機控制單元(Electronic Control Unit或者Electronic Con—trol Module，簡稱ECU或ECM)的噴油信號，定時定量噴出汽油。其實，噴油器就是一個電磁閥，噴油器內部有個電磁線圈，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。當電磁線圈通電時，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)動機的燃燒更完全、廢氣污染物排放更少。電磁線圈不通電時，磁力消失，彈簧將銜鐵和針閻下壓，關閉噴孔停止噴油。　　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間內開啟和關閉，然而就是這０．１ｍｍ和百分之一秒保證了發(fā)動機的正常工作，因此，噴油器是一個精密裝置。如果汽油中含有雜質，將會影響到噴油器的正常工作，為了避免噴油器被雜質堵塞，除了要在供油管路中安裝燃油濾清器外，在每個噴油器尾部也都必須布置一個燃油濾清器。在設計制造方面，為了避免油管內汽油在高溫下形成氣泡，影響噴油效果，噴油器在進氣管上的安裝位置必須能保證較好地隔絕從發(fā)動機傳來的熱量，供油管路的布置也必須考慮到這一點。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)各個傳感器的輸入信號進行處理，精確計算出最終噴油持續(xù)時間和點火時間，控制怠速和快怠速，從而使發(fā)動機得到最佳動力性和經(jīng)濟性。 ECU得到信號后，能指令延長或縮短噴油時間，使噴油量與進氣歧管真空度相匹配。當節(jié)氣門開啟時，大量空氣進入氣缸，進氣歧管真空度降低，那么傳感器會輸出信號使ECU增加噴油時間，噴出較多燃油以恒定空燃比。當節(jié)氣門關閉時，流入氣缸的空氣減少，進氣歧管真空度提高，那么傳感器會輸出信號使ECU減少噴油時間，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，噴油過程主要是在控制器的控制下進行的，把電信號轉變為機械信號，實現(xiàn)機電一體化控制，這個轉變過程在電磁閥控制的電控噴油器系統(tǒng) 中，主要由電磁閥來執(zhí)行，因此，電磁閥在時間控制系統(tǒng)中的作用至關重要。高壓共軌系統(tǒng)中，由于泵油與噴油功能分開，進入噴油器的燃油壓力能基本保持不變，整個噴油過程中的噴油始點及噴油脈寬，幾乎都是在控制器的控制下由電磁閥執(zhí)行的。通過電磁閥的作用，泵油過程中的壓力波動，不在干擾噴油過程。因此，電磁閥的作用尤顯重要。 2. 電控噴油器結構高壓共軌系統(tǒng)中的電磁閥噴油器，是通過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入噴油器后，分兩路流動： 1）一路由進油節(jié)流孔進入控制活塞頂部的壓力控制室內，控制室內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油孔進入盛油槽內，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)柴油機運行工況和共軌軌道向噴油器提供的高壓燃油，噴油器可分為四個工作狀態(tài)（1）針閥關閉狀態(tài) 電磁閥未通電時，銜鐵在電磁閥彈簧的作用下，克服了銜鐵彈簧的彈力，使球閥關閉了出油節(jié)流孔，這時壓力控制室內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，無法推開球閥，球閥因此處于關閉狀態(tài)，這時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）使針閥保持在關閉狀態(tài)時的向下作用力： ① 壓力控制室的燃油壓力通過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閉狀態(tài)。（2）針閥開始升起（噴油始點）針閥處于噴油前的靜止狀態(tài)時，由控制器發(fā) 出指令，為提高電磁閥的響應速度，以高電壓、大電流對電磁閥線圈通電，線圈迅速產(chǎn)生強大的電磁吸力，使銜鐵克服了電磁閥彈簧的預緊力，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，壓力控制室內的燃油立即卸壓。壓力控制室內作用在控制活塞上的燃油壓力會迅速降低，而這時作用在針閥錐面 B 上的向上作用力，依然保持為軌道壓力未變，因此，會產(chǎn)生壓差，使針閥能克服針閥彈簧的預緊力快速升起，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，如采用無壓力室針閥偶件，則針閥升起后，高壓燃油會直接從噴孔噴入氣缸。與此同時，由于銜鐵上升，磁路中氣隙 δ 減小，起動時的大電流可以及時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發(fā)生的，因此，把針閥升起的瞬間稱為噴油始點。（3）針閥最大升程針閥從靜止狀態(tài)的升程為零，開始升起到最大升程，需要一個升起過程，在這區(qū)間噴油一直在進行。針閥升程由零到最大的過程中，針閥座面開度由全關到全開。流經(jīng)座面的燃油節(jié)流阻力由最大到最小，不同的開度會產(chǎn)生不同的節(jié)流規(guī)律，對噴油量產(chǎn)生不同的影響。針閥在升起過程中，控制活塞同時上移，使壓力控制室內的容積逐漸減小，這時如果控制室內無燃油流出，則其內部壓力會不斷升高，并將阻擋針閥升程的加大。因此，在針閥上移的過程中，壓力控制室內必須繼續(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，還有進油節(jié)流孔，當壓力控制室內因部分燃油流出后，產(chǎn)生一定壓降的同時，具有軌道壓力的高壓燃油，從進油節(jié)流孔經(jīng) 節(jié)流后不斷向壓力控制室內補充，又使控制室內壓力回升。由此可見，針閥在升起過程中，壓力控制室內燃油有出、有進，為了保證針閥升起能連續(xù)進行，要求出得快、進的慢，因此，出油節(jié)流孔的直徑一般要大于進油節(jié)流孔的直徑。上述分析表明，出油節(jié)流孔直徑大于進油節(jié)流孔時，會使針閥具有一定的上升速度，但如果出油節(jié)流孔直徑與進油節(jié)流孔直徑差距過大，會使針閥上升速度過快，造成初始噴油速率過高，會影響柴油機的噪聲及排放；如果出油孔與進油孔直徑相差過小，針閥上升速度會過慢，造成初始噴油速率過低，同樣會影響柴油機性能。控制活塞隨針閥升起而上移，當針閥達到最大升程時，控制活塞移到最高位置，壓力控制室內的燃油在控制活塞上移過程中，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。控制活塞到達上止點，如無油墊存在，則屬機械限位，控制活塞每次上移時，必受一次機械撞擊，容易磨損。而有油墊存在后，控制活塞到達上止點時屬于液壓限位，只有柔性撞擊，零件壽命可以延長。從針閥開始升起的噴油始點到噴油終點，噴油壓力始終保持與軌道壓力相等的高壓狀態(tài) 下進行。（4）針閥關閉（噴油結束）當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，電磁閥彈簧開始壓銜鐵，使球閥又處于關閉狀態(tài)，出油節(jié)流孔被堵塞。出油節(jié)流孔的關閉，高壓燃油從進油節(jié)流孔進入壓力控制室內后，控制室內的燃油只有進，沒有出，因此，壓力會很快升高，達到相等的高壓。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，很快超過了針閥錐面上向上的燃油壓力后，針閥就會快速關閉，噴油因此結束。針閥的關閉速度取決于通過進油節(jié)流孔的流量，針閥從下移開始直至座面落座，才把噴孔通道關閉，噴油停止。由于共軌中的壓力一直存在，所以任何時刻噴油器都可以在電磁閥的控制下噴油、停油，這也為柴油機在每個工作循環(huán)內實現(xiàn)多次噴射，創(chuàng)造了有利條件，這也是脈動時間控制系統(tǒng)無法與之比擬的。: 回答者：網(wǎng)友

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