第七章-內(nèi)燃機(jī)的燃料供給與調(diào)節(jié)課件1

第七章內(nèi)燃機(jī)的燃料供給與調(diào)節(jié)功能：及時(shí)、優(yōu)質(zhì)地為內(nèi)燃機(jī)氣缸內(nèi)提供適量的燃料，以保證缸內(nèi)混合氣形成與燃燒的有效進(jìn)行。對(duì)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、排放與噪聲、可靠性等有重要影響，是內(nèi)燃機(jī)的“心臟”

內(nèi)燃機(jī)混合氣形成方式與工況調(diào)節(jié)壓燃式內(nèi)燃機(jī)：內(nèi)部混合氣形成，壓燃。質(zhì)調(diào)節(jié)點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)：外部混合氣形成，點(diǎn)燃。量調(diào)節(jié)第一節(jié)概述第七章內(nèi)燃機(jī)的燃料供給與調(diào)節(jié)功能：及時(shí)、優(yōu)質(zhì)地為內(nèi)燃1第二節(jié)柴油機(jī)燃料供給與調(diào)節(jié)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與分類(lèi)對(duì)燃油系統(tǒng)要求：保證柴油機(jī)動(dòng)力性能指標(biāo)的同時(shí)，滿(mǎn)足對(duì)其在節(jié)能（經(jīng)濟(jì)性）與環(huán)保（排放、噪聲）指標(biāo)方面要求。（具體要求P.155）品質(zhì)（高壓噴霧與噴油規(guī)律）數(shù)量（油量精確控制）時(shí)間（噴油始點(diǎn)與延續(xù)期）可靠性（防止柴油機(jī)超速發(fā)生）第二節(jié)柴油機(jī)燃料供給與調(diào)節(jié)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與分類(lèi)對(duì)燃油系統(tǒng)要求：2典型柴油機(jī)燃料供給與調(diào)節(jié)系統(tǒng)：典型柴油機(jī)燃料供給與調(diào)節(jié)系統(tǒng)：3噴油泵的有效供油行程從柱塞頂面關(guān)閉進(jìn)油孔到螺旋槽斜邊打開(kāi)回油孔之間的柱塞行程。齒桿5轉(zhuǎn)動(dòng)齒圈以及柱塞，改變螺旋槽邊緣開(kāi)啟回油孔的相對(duì)位置，即改變了有效供油行程，從而改變了供油量噴油泵的有效供油行程4特點(diǎn)：噴油泵為往復(fù)式柱塞泵，由凸輪軸來(lái)驅(qū)動(dòng)。噴油泵與噴油器之間有高壓油管連接。噴油泵的每次供油伴隨著一次噴油過(guò)程，是脈動(dòng)式燃料供給系統(tǒng)。合成泵（各缸供油單元在同個(gè)殼體中，直列泵，In-linePump）分配泵（少量柱塞對(duì)多缸的供油，軸向柱塞分配泵VE泵，徑向柱塞分配泵VR泵、VP泵）單體泵系統(tǒng)（UPS，UnitPumpSystem，每缸配一噴油泵）一、泵-管-嘴系統(tǒng)特點(diǎn)：噴油泵為往復(fù)式柱塞泵，由凸輪軸來(lái)驅(qū)動(dòng)。噴油泵與噴油器之5第七章-內(nèi)燃機(jī)的燃料供給與調(diào)節(jié)課件16第七章-內(nèi)燃機(jī)的燃料供給與調(diào)節(jié)課件17第七章-內(nèi)燃機(jī)的燃料供給與調(diào)節(jié)課件18特點(diǎn)：噴油泵與噴嘴合為一體，系統(tǒng)液力剛度增加，噴油壓力水平最高。但屬脈動(dòng)式供油系統(tǒng)，供油壓力受工況變化影響。低壓低負(fù)荷壓力降低。新型轎車(chē)泵噴嘴的嘴端壓力可達(dá)到2050bar。二、泵-噴嘴系統(tǒng)（UnitInjectionSystem，UIS）泵-噴嘴系統(tǒng)（UIS）1－柴油機(jī)的頂置凸輪軸2－泵-噴嘴柱塞3－柴油機(jī)（氣缸蓋）4－回油5－噴嘴6－電磁閥7－進(jìn)油特點(diǎn)：噴油泵與噴嘴合為一體，系統(tǒng)液力剛度增加，噴油壓力水平最9第七章-內(nèi)燃機(jī)的燃料供給與調(diào)節(jié)課件110特點(diǎn)：與脈動(dòng)式燃料供給系統(tǒng)不同，它不直接產(chǎn)生燃料噴射，而是將高壓燃料送入蓄壓管道（亦稱(chēng)共軌）。燃料噴射由ECU控制噴嘴上的電磁閥，接通高壓共軌與噴嘴來(lái)實(shí)現(xiàn)的。產(chǎn)生較高的噴油壓力（150~200MPa），壓力可保持恒定而不受柴油機(jī)工況的影響，是恒壓式燃料供給系統(tǒng)，是按電磁閥開(kāi)啟的時(shí)間控制方式，易對(duì)噴油時(shí)刻與噴油持續(xù)期進(jìn)行調(diào)節(jié)，且能夠?qū)崿F(xiàn)較為理想的噴油規(guī)律，應(yīng)用前景廣闊。三、共軌式系統(tǒng)（CommonRailSystem，CRS）特點(diǎn)：與脈動(dòng)式燃料供給系統(tǒng)不同，它不直接產(chǎn)生燃料噴射，而是將111－油箱2－濾清器3－輸油泵4－高壓油泵5－各種傳感器6－電控器（ECU）7－噴嘴8－限壓閥9－蓄壓管道（共軌）10－壓力傳感器1－油箱2－濾清器3－輸油泵4－高壓油泵5－各種傳感12位移控制方式：油量的變化通過(guò)改變柱塞、柱塞套、滑套、分配器等上面的油槽或油孔的相對(duì)位置來(lái)實(shí)現(xiàn)的。如傳統(tǒng)的燃料供給系統(tǒng)（直列泵、單體泵以及老式的分配泵等）均為機(jī)械式調(diào)節(jié)，采用位移控制方式。時(shí)間控制方式：電控式燃料供給系統(tǒng)，絕大多數(shù)（包括VE、VR分配泵、單體泵、泵-噴嘴以及共軌系統(tǒng)）均采用更為精確與靈活的以電磁閥控制的時(shí)間控制方式。噴油量的調(diào)節(jié)方式：位移控制方式：油量的變化通過(guò)改變柱塞、柱塞套、滑套、分配器等13一、泵-管-嘴系統(tǒng)的噴油過(guò)程（圖7-9）第三節(jié)柴油機(jī)噴油泵結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定一、泵-管-嘴系統(tǒng)的噴油過(guò)程（圖7-9）第三節(jié)柴油機(jī)噴油泵141、幾何供油規(guī)律：指從幾何關(guān)系上求出的單位凸輪轉(zhuǎn)角（或單位時(shí)間）內(nèi)噴油泵供入高壓油路中的燃油量（即供油率）隨凸輪轉(zhuǎn)角（或時(shí)間）的變化關(guān)系。（mm3/oCaA）（mm3/s）

每循環(huán)幾何供油量：平均幾何供油率：幾何供油規(guī)律：二、幾何供油規(guī)律和噴油規(guī)律1、幾何供油規(guī)律：指從幾何關(guān)系上求出的單位凸輪轉(zhuǎn)角（或單位時(shí)15圖7－10柱塞升程及供油率曲線圖7－10柱塞升程及供油率曲線162、噴油規(guī)律：指在噴油過(guò)程中，單位凸輪轉(zhuǎn)角（或單位時(shí)間）內(nèi)從噴油器噴入氣缸的燃油量（即噴油率）隨凸輪轉(zhuǎn)角（或時(shí)間）的變化關(guān)系。（mm3/oCaA）（mm3/s）

噴油規(guī)律：每循環(huán)噴油量：平均噴油率：2、噴油規(guī)律：指在噴油過(guò)程中，單位凸輪轉(zhuǎn)角（或單位時(shí)間）內(nèi)從17第七章-內(nèi)燃機(jī)的燃料供給與調(diào)節(jié)課件118對(duì)一定轉(zhuǎn)速和功率范圍內(nèi)的柴油機(jī)，采用外型尺寸、結(jié)構(gòu)型式、柱塞軸距相同的噴油泵，用增減柱塞數(shù)、更換不同柱塞直徑、改變凸輪型線、升程以及出油閥結(jié)構(gòu)尺寸等措施，來(lái)滿(mǎn)足不同柴油機(jī)的配套要求，形成了相應(yīng)的噴油泵系列。(表7-1)1、最大循環(huán)供油量Vmax：取噴油泵最大柱塞直徑并設(shè)出油閥減壓容積為零，采用標(biāo)準(zhǔn)切線凸輪，以凸輪升程至最大幾何速度前的0.3mm處作為供油終點(diǎn)，將依據(jù)7o凸輪轉(zhuǎn)角供油持續(xù)期內(nèi)的柱塞有效行程計(jì)算所得的循環(huán)供油量，定義為噴油泵的最大循環(huán)供油量

Vmax

，它是噴油泵幾何供油量的極限值。

三、噴油泵系列化與工作能力評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)一定轉(zhuǎn)速和功率范圍內(nèi)的柴油機(jī)，采用外型尺寸、結(jié)構(gòu)型式、192、最大平均供油速率Qmax：平均供油速率是指噴油泵在供油持續(xù)期內(nèi)每度凸輪轉(zhuǎn)角的平均供油量，最高平均供油速率是最大循環(huán)供油量的條件下，取7o凸輪軸轉(zhuǎn)角供油持續(xù)期作為計(jì)算依據(jù)求得的平均供油速率。3、噴油泵最高工作轉(zhuǎn)速nPmax油泵轉(zhuǎn)速提高，壓力增加，但往復(fù)慣性力加大，另調(diào)速器也有轉(zhuǎn)速限制。2、最大平均供油速率Qmax：平均供油速率是指噴油泵在供油持204、最大許用泵端壓力pPmax：指噴油泵所能承受的最大泵端壓力的峰值，提高泵端壓力就是相應(yīng)提高了噴油壓力。但泵端壓力又受到了噴油泵凸輪、挺柱體、泵體等零件強(qiáng)度和剛度方面的限制。圖7-13不同燃燒系統(tǒng)所要求的最大泵端壓力與最大平均供油速率之間的關(guān)系a）直接噴射、增壓、無(wú)或低渦流b）直接噴射、增壓、低渦流c）直接噴射、有渦流d）分隔式燃燒室圖7-13不同燃燒系統(tǒng)所要求的最大泵端壓力與最大平均供油211、柱塞直徑dp和有效供油行程he柱塞直徑增大，供油速率增大，在相同供油量情況下，有效行程減小，供油和噴油持續(xù)期縮短，從而縮短柴油機(jī)的燃燒期，改善性能。但加大柱塞直徑后初期噴油量大，柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)粗暴，此外凸輪承受接觸應(yīng)力也增大。

四、噴油泵主要參數(shù)的確定1、柱塞直徑dp和有效供油行程he四、噴油泵主要參數(shù)的確定22第七章-內(nèi)燃機(jī)的燃料供給與調(diào)節(jié)課件1232、出油閥的結(jié)構(gòu)與減壓作用（等容式，等壓式）等容式：優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單缺點(diǎn)：對(duì)變工況適應(yīng)性差。在高速大負(fù)荷時(shí)，可能會(huì)因減壓不夠產(chǎn)生二次噴射現(xiàn)象(油管壓力高)，而在低速小負(fù)荷時(shí)，又?？赡芤驕p壓過(guò)度，“氣穴”現(xiàn)象，引起零件的穴蝕損壞。（控制高壓油管殘壓）2、出油閥的結(jié)構(gòu)與減壓作用（等容式，等壓式）等容式：（控制高24圖7-23等壓式出油閥1－出油閥座2－出油閥芯3－出油閥彈簧4－減容器5－等壓閥彈簧6－彈簧座7－鋼球8－節(jié)流孔等壓式：優(yōu)點(diǎn)：控制高壓油路中的殘余壓力大小并使其保持穩(wěn)定。

缺點(diǎn)：制造成本高，調(diào)試較困難。圖7-23等壓式出油閥等壓式：25（一）噴油壓力

噴油壓力愈高，燃料噴霧粒度愈細(xì)，噴油速率也愈高，柴油機(jī)的煙度與微粒排放指標(biāo)也愈好。小型分隔式燃燒室（渦流室與預(yù)燃室）：pj40MPa直噴式柴油機(jī)：要求有較高的噴油壓力國(guó)Ⅱ排放標(biāo)準(zhǔn)，噴油壓力不應(yīng)低于pj

80~100MPa（傳統(tǒng)的泵-管-嘴系統(tǒng)的極限）國(guó)Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)或?qū)崿F(xiàn)更高的要求，pj

120~150MPa，(達(dá)到200MPa以上)。（采用共軌或泵噴嘴系統(tǒng)）

五、噴油特性對(duì)柴油機(jī)性能的影響（一）噴油壓力五、噴油特性對(duì)柴油機(jī)性能的影響26第七章-內(nèi)燃機(jī)的燃料供給與調(diào)節(jié)課件127

噴油提前角過(guò)大，工作粗暴；反之，燃燒滯后，柴油機(jī)燃燒效率下降，未燃HC與煙度增加。通常適當(dāng)推遲噴油，犧牲經(jīng)濟(jì)性來(lái)降低NOx。供油提前角：噴油泵柱塞關(guān)閉進(jìn)回油孔開(kāi)始?jí)河偷讲裼蜋C(jī)活塞上止點(diǎn)所經(jīng)歷的曲軸轉(zhuǎn)角

。最佳噴油提前調(diào)節(jié)方式：電子控制式機(jī)械控制式用改變柱塞頭部形狀來(lái)適應(yīng)負(fù)荷變化與起動(dòng)工況的要求采用離心式轉(zhuǎn)速提前器，以達(dá)到供油提前角隨轉(zhuǎn)速增加的目的（隨轉(zhuǎn)速增加而加大）噴油持續(xù)期（角）：通常應(yīng)控制為20~25oCA，其中轎車(chē)柴油機(jī)因轉(zhuǎn)速高可以至25~35oCA。（二）噴油提前角、供油提前角、噴油持續(xù)期（二）噴油提前角、供油提前角、噴油持續(xù)期28用改變柱塞頭部形狀來(lái)適應(yīng)負(fù)荷變化與起動(dòng)工況的要求

部分負(fù)荷提前起動(dòng)提前全負(fù)荷推遲用改變柱塞頭部形狀來(lái)適應(yīng)負(fù)荷變化與起動(dòng)工況的要求部分負(fù)荷提29噴油泵的速度特性：噴油泵在油量調(diào)節(jié)齒桿位置不變時(shí)，每循環(huán)噴油量Vb隨油泵轉(zhuǎn)速np（或柴油機(jī)轉(zhuǎn)速n）變化的特性。由于柱塞套進(jìn)、回油孔節(jié)流作用和柱塞偶件間的泄漏的綜合影響，使每循環(huán)噴油量隨轉(zhuǎn)速降低明顯減小。校正：液力校正：基于液體節(jié)流作用（改變出油閥形狀）機(jī)械校正：改變柱塞有效行程（增加低速循環(huán)供油量）（三）噴油泵的速度特性及其校正噴油泵的速度特性：噴油泵在油量調(diào)節(jié)齒桿位置不變時(shí)，每循環(huán)30工作過(guò)程工作過(guò)程31圖7-27常用柴油機(jī)直列泵的速度特性實(shí)線1－柴油機(jī)充量系數(shù)實(shí)線2－柴油機(jī)扭矩曲線實(shí)線3－噴油泵速度特性（外特性）實(shí)線4－噴油泵速度特性（部分負(fù)荷特性）虛線5－對(duì)噴油泵外特性期望的校正值n12534各參數(shù)φcPe(Me)Vb圖7-27常用柴油機(jī)直列泵的速度特性n12534各參數(shù)φc32第七章-內(nèi)燃機(jī)的燃料供給與調(diào)節(jié)課件133（四）噴油規(guī)律對(duì)柴油機(jī)性能的影響

從降低氮氧化物的角度來(lái)看，開(kāi)始階段噴油較少的“靴”形噴油規(guī)律較有利，矩形噴油規(guī)律比較差，而三角形噴油規(guī)律居中。

（四）噴油規(guī)律對(duì)柴油機(jī)性能的影響從降低氮氧化物的角度來(lái)看34（1）初期噴油率要低，主噴射段噴油率應(yīng)逐步增大，后期噴射率應(yīng)快速下降（斷油干脆）；（2）隨負(fù)荷增加，噴油規(guī)律形狀豐滿(mǎn)度應(yīng)逐步提高（適應(yīng)負(fù)荷變化的要求）；（3）沿外特性工作時(shí)，噴油規(guī)律形狀應(yīng)由靴形（或三角形）向矩形組合逐步過(guò)渡。

噴油規(guī)律合理形狀的原則：（1）初期噴油率要低，主噴射段噴油率應(yīng)逐步增大，后期噴射率應(yīng)35噴油率mm3/℃A噴油率mm3/℃A噴油率mm3/℃A2～6℃A6～12℃A6～18℃A曲軸轉(zhuǎn)角℃A曲軸轉(zhuǎn)角℃A曲軸轉(zhuǎn)角℃Aabc圖7-31各種可控多次噴射的示意圖a預(yù)噴射b先導(dǎo)噴射（Pilot-injection）c后噴射噴油率mm3/℃A噴油率mm3/℃A噴油率mm336第七章內(nèi)燃機(jī)的燃料供給與調(diào)節(jié)功能：及時(shí)、優(yōu)質(zhì)地為內(nèi)燃機(jī)氣缸內(nèi)提供適量的燃料，以保證缸內(nèi)混合氣形成與燃燒的有效進(jìn)行。對(duì)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、排放與噪聲、可靠性等有重要影響，是內(nèi)燃機(jī)的“心臟”

內(nèi)燃機(jī)混合氣形成方式與工況調(diào)節(jié)壓燃式內(nèi)燃機(jī)：內(nèi)部混合氣形成，壓燃。質(zhì)調(diào)節(jié)點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)：外部混合氣形成，點(diǎn)燃。量調(diào)節(jié)第一節(jié)概述第七章內(nèi)燃機(jī)的燃料供給與調(diào)節(jié)功能：及時(shí)、優(yōu)質(zhì)地為內(nèi)燃37第二節(jié)柴油機(jī)燃料供給與調(diào)節(jié)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與分類(lèi)對(duì)燃油系統(tǒng)要求：保證柴油機(jī)動(dòng)力性能指標(biāo)的同時(shí)，滿(mǎn)足對(duì)其在節(jié)能（經(jīng)濟(jì)性）與環(huán)保（排放、噪聲）指標(biāo)方面要求。（具體要求P.155）品質(zhì)（高壓噴霧與噴油規(guī)律）數(shù)量（油量精確控制）時(shí)間（噴油始點(diǎn)與延續(xù)期）可靠性（防止柴油機(jī)超速發(fā)生）第二節(jié)柴油機(jī)燃料供給與調(diào)節(jié)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與分類(lèi)對(duì)燃油系統(tǒng)要求：38典型柴油機(jī)燃料供給與調(diào)節(jié)系統(tǒng)：典型柴油機(jī)燃料供給與調(diào)節(jié)系統(tǒng)：39噴油泵的有效供油行程從柱塞頂面關(guān)閉進(jìn)油孔到螺旋槽斜邊打開(kāi)回油孔之間的柱塞行程。齒桿5轉(zhuǎn)動(dòng)齒圈以及柱塞，改變螺旋槽邊緣開(kāi)啟回油孔的相對(duì)位置，即改變了有效供油行程，從而改變了供油量噴油泵的有效供油行程40特點(diǎn)：噴油泵為往復(fù)式柱塞泵，由凸輪軸來(lái)驅(qū)動(dòng)。噴油泵與噴油器之間有高壓油管連接。噴油泵的每次供油伴隨著一次噴油過(guò)程，是脈動(dòng)式燃料供給系統(tǒng)。合成泵（各缸供油單元在同個(gè)殼體中，直列泵，In-linePump）分配泵（少量柱塞對(duì)多缸的供油，軸向柱塞分配泵VE泵，徑向柱塞分配泵VR泵、VP泵）單體泵系統(tǒng)（UPS，UnitPumpSystem，每缸配一噴油泵）一、泵-管-嘴系統(tǒng)特點(diǎn)：噴油泵為往復(fù)式柱塞泵，由凸輪軸來(lái)驅(qū)動(dòng)。噴油泵與噴油器之41第七章-內(nèi)燃機(jī)的燃料供給與調(diào)節(jié)課件142第七章-內(nèi)燃機(jī)的燃料供給與調(diào)節(jié)課件143第七章-內(nèi)燃機(jī)的燃料供給與調(diào)節(jié)課件144特點(diǎn)：噴油泵與噴嘴合為一體，系統(tǒng)液力剛度增加，噴油壓力水平最高。但屬脈動(dòng)式供油系統(tǒng)，供油壓力受工況變化影響。低壓低負(fù)荷壓力降低。新型轎車(chē)泵噴嘴的嘴端壓力可達(dá)到2050bar。二、泵-噴嘴系統(tǒng)（UnitInjectionSystem，UIS）泵-噴嘴系統(tǒng)（UIS）1－柴油機(jī)的頂置凸輪軸2－泵-噴嘴柱塞3－柴油機(jī)（氣缸蓋）4－回油5－噴嘴6－電磁閥7－進(jìn)油特點(diǎn)：噴油泵與噴嘴合為一體，系統(tǒng)液力剛度增加，噴油壓力水平最45第七章-內(nèi)燃機(jī)的燃料供給與調(diào)節(jié)課件146特點(diǎn)：與脈動(dòng)式燃料供給系統(tǒng)不同，它不直接產(chǎn)生燃料噴射，而是將高壓燃料送入蓄壓管道（亦稱(chēng)共軌）。燃料噴射由ECU控制噴嘴上的電磁閥，接通高壓共軌與噴嘴來(lái)實(shí)現(xiàn)的。產(chǎn)生較高的噴油壓力（150~200MPa），壓力可保持恒定而不受柴油機(jī)工況的影響，是恒壓式燃料供給系統(tǒng)，是按電磁閥開(kāi)啟的時(shí)間控制方式，易對(duì)噴油時(shí)刻與噴油持續(xù)期進(jìn)行調(diào)節(jié)，且能夠?qū)崿F(xiàn)較為理想的噴油規(guī)律，應(yīng)用前景廣闊。三、共軌式系統(tǒng)（CommonRailSystem，CRS）特點(diǎn)：與脈動(dòng)式燃料供給系統(tǒng)不同，它不直接產(chǎn)生燃料噴射，而是將471－油箱2－濾清器3－輸油泵4－高壓油泵5－各種傳感器6－電控器（ECU）7－噴嘴8－限壓閥9－蓄壓管道（共軌）10－壓力傳感器1－油箱2－濾清器3－輸油泵4－高壓油泵5－各種傳感48位移控制方式：油量的變化通過(guò)改變柱塞、柱塞套、滑套、分配器等上面的油槽或油孔的相對(duì)位置來(lái)實(shí)現(xiàn)的。如傳統(tǒng)的燃料供給系統(tǒng)（直列泵、單體泵以及老式的分配泵等）均為機(jī)械式調(diào)節(jié)，采用位移控制方式。時(shí)間控制方式：電控式燃料供給系統(tǒng)，絕大多數(shù)（包括VE、VR分配泵、單體泵、泵-噴嘴以及共軌系統(tǒng)）均采用更為精確與靈活的以電磁閥控制的時(shí)間控制方式。噴油量的調(diào)節(jié)方式：位移控制方式：油量的變化通過(guò)改變柱塞、柱塞套、滑套、分配器等49一、泵-管-嘴系統(tǒng)的噴油過(guò)程（圖7-9）第三節(jié)柴油機(jī)噴油泵結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定一、泵-管-嘴系統(tǒng)的噴油過(guò)程（圖7-9）第三節(jié)柴油機(jī)噴油泵501、幾何供油規(guī)律：指從幾何關(guān)系上求出的單位凸輪轉(zhuǎn)角（或單位時(shí)間）內(nèi)噴油泵供入高壓油路中的燃油量（即供油率）隨凸輪轉(zhuǎn)角（或時(shí)間）的變化關(guān)系。（mm3/oCaA）（mm3/s）

每循環(huán)幾何供油量：平均幾何供油率：幾何供油規(guī)律：二、幾何供油規(guī)律和噴油規(guī)律1、幾何供油規(guī)律：指從幾何關(guān)系上求出的單位凸輪轉(zhuǎn)角（或單位時(shí)51圖7－10柱塞升程及供油率曲線圖7－10柱塞升程及供油率曲線522、噴油規(guī)律：指在噴油過(guò)程中，單位凸輪轉(zhuǎn)角（或單位時(shí)間）內(nèi)從噴油器噴入氣缸的燃油量（即噴油率）隨凸輪轉(zhuǎn)角（或時(shí)間）的變化關(guān)系。（mm3/oCaA）（mm3/s）

噴油規(guī)律：每循環(huán)噴油量：平均噴油率：2、噴油規(guī)律：指在噴油過(guò)程中，單位凸輪轉(zhuǎn)角（或單位時(shí)間）內(nèi)從53第七章-內(nèi)燃機(jī)的燃料供給與調(diào)節(jié)課件154對(duì)一定轉(zhuǎn)速和功率范圍內(nèi)的柴油機(jī)，采用外型尺寸、結(jié)構(gòu)型式、柱塞軸距相同的噴油泵，用增減柱塞數(shù)、更換不同柱塞直徑、改變凸輪型線、升程以及出油閥結(jié)構(gòu)尺寸等措施，來(lái)滿(mǎn)足不同柴油機(jī)的配套要求，形成了相應(yīng)的噴油泵系列。(表7-1)1、最大循環(huán)供油量Vmax：取噴油泵最大柱塞直徑并設(shè)出油閥減壓容積為零，采用標(biāo)準(zhǔn)切線凸輪，以凸輪升程至最大幾何速度前的0.3mm處作為供油終點(diǎn)，將依據(jù)7o凸輪轉(zhuǎn)角供油持續(xù)期內(nèi)的柱塞有效行程計(jì)算所得的循環(huán)供油量，定義為噴油泵的最大循環(huán)供油量

Vmax

，它是噴油泵幾何供油量的極限值。

三、噴油泵系列化與工作能力評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)一定轉(zhuǎn)速和功率范圍內(nèi)的柴油機(jī)，采用外型尺寸、結(jié)構(gòu)型式、552、最大平均供油速率Qmax：平均供油速率是指噴油泵在供油持續(xù)期內(nèi)每度凸輪轉(zhuǎn)角的平均供油量，最高平均供油速率是最大循環(huán)供油量的條件下，取7o凸輪軸轉(zhuǎn)角供油持續(xù)期作為計(jì)算依據(jù)求得的平均供油速率。3、噴油泵最高工作轉(zhuǎn)速nPmax油泵轉(zhuǎn)速提高，壓力增加，但往復(fù)慣性力加大，另調(diào)速器也有轉(zhuǎn)速限制。2、最大平均供油速率Qmax：平均供油速率是指噴油泵在供油持564、最大許用泵端壓力pPmax：指噴油泵所能承受的最大泵端壓力的峰值，提高泵端壓力就是相應(yīng)提高了噴油壓力。但泵端壓力又受到了噴油泵凸輪、挺柱體、泵體等零件強(qiáng)度和剛度方面的限制。圖7-13不同燃燒系統(tǒng)所要求的最大泵端壓力與最大平均供油速率之間的關(guān)系a）直接噴射、增壓、無(wú)或低渦流b）直接噴射、增壓、低渦流c）直接噴射、有渦流d）分隔式燃燒室圖7-13不同燃燒系統(tǒng)所要求的最大泵端壓力與最大平均供油571、柱塞直徑dp和有效供油行程he柱塞直徑增大，供油速率增大，在相同供油量情況下，有效行程減小，供油和噴油持續(xù)期縮短，從而縮短柴油機(jī)的燃燒期，改善性能。但加大柱塞直徑后初期噴油量大，柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)粗暴，此外凸輪承受接觸應(yīng)力也增大。

四、噴油泵主要參數(shù)的確定1、柱塞直徑dp和有效供油行程he四、噴油泵主要參數(shù)的確定58第七章-內(nèi)燃機(jī)的燃料供給與調(diào)節(jié)課件1592、出油閥的結(jié)構(gòu)與減壓作用（等容式，等壓式）等容式：優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單缺點(diǎn)：對(duì)變工況適應(yīng)性差。在高速大負(fù)荷時(shí)，可能會(huì)因減壓不夠產(chǎn)生二次噴射現(xiàn)象(油管壓力高)，而在低速小負(fù)荷時(shí)，又?？赡芤驕p壓過(guò)度，“氣穴”現(xiàn)象，引起零件的穴蝕損壞。（控制高壓油管殘壓）2、出油閥的結(jié)構(gòu)與減壓作用（等容式，等壓式）等容式：（控制高60圖7-23等壓式出油閥1－出油閥座2－出油閥芯3－出油閥彈簧4－減容器5－等壓閥彈簧6－彈簧座7－鋼球8－節(jié)流孔等壓式：優(yōu)點(diǎn)：控制高壓油路中的殘余壓力大小并使其保持穩(wěn)定。

缺點(diǎn)：制造成本高，調(diào)試較困難。圖7-23等壓式出油閥等壓式：61（一）噴油壓力

噴油壓力愈高，燃料噴霧粒度愈細(xì)，噴油速率也愈高，柴油機(jī)的煙度與微粒排放指標(biāo)也愈好。小型分隔式燃燒室（渦流室與預(yù)燃室）：pj40MPa直噴式柴油機(jī)：要求有較高的噴油壓力國(guó)Ⅱ排放標(biāo)準(zhǔn)，噴油壓力不應(yīng)低于pj

80~100MPa（傳統(tǒng)的泵-管-嘴系統(tǒng)的極限）國(guó)Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)或?qū)崿F(xiàn)更高的要求，pj

120~150MPa，(達(dá)到200MPa以上)。（采用共軌或泵噴嘴系統(tǒng)）

五、噴油特性對(duì)柴油機(jī)性能的影響（一）噴油壓力五、噴油特性對(duì)柴油機(jī)性能的影響62第七章-內(nèi)燃機(jī)的燃料供給與調(diào)節(jié)課件163

噴油提前角過(guò)大，工作粗暴；反之，燃燒滯后，柴油機(jī)燃燒效率下降，未燃HC與煙度增加。通常適當(dāng)推遲噴油，犧牲經(jīng)濟(jì)性來(lái)降低NOx。供油提前角：噴油泵柱塞關(guān)閉進(jìn)回油孔開(kāi)始?jí)河偷讲裼蜋C(jī)活塞上止點(diǎn)所經(jīng)歷的曲軸轉(zhuǎn)角

。最佳噴油提前調(diào)節(jié)方式：電子控制式機(jī)械控制式用改變柱塞頭部形狀來(lái)適應(yīng)負(fù)荷變化與起動(dòng)工況的要求采用離心式轉(zhuǎn)速提前器，以達(dá)到供油提前角隨轉(zhuǎn)速增加的目的（隨轉(zhuǎn)速增加而加大）噴油持續(xù)期（角）：通常應(yīng)控制為20~25oCA，其中轎車(chē)柴油機(jī)因轉(zhuǎn)速高可以至25~35oCA。（二）噴油提前角、供油提前角、噴油持續(xù)期（二）噴油提前角、供油提前角、噴油持續(xù)期