噴射發動機的原理是什麽
K型燃油噴射系統如圖5-4所示。當系統工作時,電動燃油泵12從燃油箱9中吸出燃油,經過燃油濾清器10和蓄壓器11進入到燃油分配器6中。然後在不同的控制壓力作用下,根據空氣流量計5所提供的信息燃油分配器6將所需的燃油量分配給各個氣缸的噴油器1。
混合氣調節器是由空氣流量計5和燃油分配器6組成,而壓力調節器8把系統中的燃油壓力保持在約0.5MPa定值內。在壹定的燃油壓力下,噴油器將燃油連續地噴進各個氣缸的進氣管中,並在進氣管中與吸入的空氣相混合形成壹定濃度的混合氣,然後當氣缸的進氣門壹旦打開,混合氣便被吸進氣缸中。
另外,為了適應發動機的不同工況所提供不同混合比的混合氣,在此系統中還裝有其它輔助裝置。例如熱控時間開關,是用作在冷啟動時控制冷啟動閥18以向進氣管提供額外的燃油;控制壓力調節器7通過調節對燃油分配器6的控制壓力,實現暖機過程中混合氣的加濃和過渡期混合氣的調節。發動機冷機啟動時和暖機過程中所需的附加空氣,是由補充空氣調節閥3來進行控制。
圖5-5為190款型的K型燃油噴射系統的噴油器和空氣流量傳感器總成的零部件分解圖,圖5-6為其空氣噴射及真空軟管布置及零部件分解圖。
(二)K型燃油噴射系統的供油系統的組成與工作過程。
K型燃油噴射系統的供油系統,是由電動燃油泵、蓄壓器、燃油濾清器、壓力調節器和噴油器組成。其構造及工作過程如下:
(1)電動燃油泵。圖5-7所示為電動燃油泵的剖面圖,圖5-8所示為燃油泵工作過程的示意圖。
偏心地安置在泵體3中的轉子l轉動時,在凹槽中的滾柱2在離心力的作用下便被壓靠在泵體3的內表面上,由此便對其周圍形成密封而且在相鄰兩滾柱之間形成空腔,並且這種空腔隨著轉子1的轉動壹部分空腔在逐漸擴大,而另壹部空腔卻隨之逐漸減小。由於空腔的逐漸增大,負壓也逐漸增大,於是燃油便從進油口A進入到增大的腔內。與此同時,那些空腔逐漸減小的腔,其油壓也逐漸增大,於是把燃油通過出口B壓出泵外。
(2)蓄壓器。圖5-9所示為蓄壓器的剖面圖。其功能是保持熱機啟動前系統內的壓力。如果蓄壓器發生故障,則在熱態啟動發動機時要進行多次打火。
在發動機運轉過程中,電動燃油泵給系統提供的燃油量遠遠大於發動機的需要量。這時便把多余的燃油儲存到蓄壓器中。膜片3在燃油壓力的作用下向左移動,迫使儲能彈簧1壓縮,直到主彈簧靠在蓄壓器殼體的凸肩上為止。當系統內的燃油壓力降低時,在儲能彈簧1的作用下迫使膜片3向右移動,於是便把蓄壓器中的燃油擠進燃油系統的管路中以補償系統中的燃油不足。
(3)燃油濾清器。K型燃油系統中的燃油濾清器,其結構和功能與普通的燃油濾清器相似。為了提高過濾效果,燃油濾清器把壹個平均孔徑為10μm的紙濾芯串接到壹個棉纖維制成的濾網上。
(4)壓力調節器。由圖5-10所示的壓力調節器由柱塞2、調節彈簧3以及密封圈1等組成,安裝於燃油分配器的亮體中,其功能是把燃油系統中的燃油壓力保持在約0.5MPa的定值上。當系統工作時,其壓力低到不足以克服彈簧3的預定張力時,壓力調節器便不工作。
但是,當系統中的壓力達到並超過彈簧3的預定張力時,柱塞2便向右移動,當達到出油口B的位置時,燃油便經出油口B且由回油管返回到燃油箱中。相反,當系統中的壓力降低到不能克服彈簧3的張力時,柱塞2便又返回到進油口A並最終堵住進油口。如此反復的工作,於是便使燃油系統在工作期間始終保持壹種恒壓狀態。
(5)噴油器。如圖5-11所示,K型燃油噴射系統中的噴油器是由閥體1、濾清器2、噴油閥3及噴油閥座等組成,其功能是0.33N/mm2的定壓下向進氣管噴射燃油。壹旦噴油器出現故障,或是由於雜質而出現堵塞時,發動機便因供油量缺少而出現怠速不穩現象;若徹底堵塞,便會出現缺缸現象。判斷塊缸的方法,是在點火系統工作正常的情況下,松開壹個缸供油管與燃油分配器的接頭,這時若有燃油流出而且發動機的工作狀態沒有任何變化,則說明此缸不工作;若發動機嚴重抖動,則說明該缸工作正常。
(三)K型燃油噴射系統配劑系統的組成與工作過程
K型燃油噴射系統的燃油配劑系統,是由空氣流量計、燃油分配器和差壓閥組成。
(1)空氣流量計。圖5-12所示的空氣流量計安裝在節氣門的前方。其功能是測定空氣的流量並輸出計量信號。這種流量計在其空氣漏鬥1的窄口處,有壹個固定在帶有配重5並以軸銷6為支點的杠桿7壹端可以運動的空氣流量感知板2。當發動機不工作時,感知板2是處在空氣漏鬥1的喉部,此時空氣的流通截面為最小。當發動機工作時,微小的空氣量便可使感知板2移動,以擴大空氣的流通截面,與此同時通過杠桿7將感知板2的運動傳遞緒控制柱塞4,使柱塞運動。柱塞運動量的大小直接控制著噴油器的噴油量的多少。混合氣調節螺釘3可以調節感知板2與控制柱塞4的相對位置,以調節混合氣的基本成分。
(2)燃油分配器。燃油分配器如圖5-13所示,它是由配合間隙只有1μm的柱塞1和套筒2組成。出油孔B為壹種寬0.1mm-0.2mm、高5mm的槽孔,且套筒上進油孔和油孔數量等於發動機的缸數。柱塞中間部分的直徑小而上下兩部分的直徑大。稱為制緣的上部環岸與柱塞套筒上的槽孔形成壹個出油孔。當出油孔開大時,流入槽孔的燃油就多,則出油量也就多;當柱塞下降而使槽孔變小時,則出油量也就隨之變少。柱塞的位置由空氣流量計的杠桿7(見圖5-11)來控制。
當發動機不工作時,柱塞1在控制壓力P0的作用下處於下限位置,並使出油槽孔B完全封閉,因此也就沒有燃油流出。當發動機處於不同工況時,節氣門的開度和控制壓力P0。不同,而且感知板通過杠桿使柱塞1上升到與出油口B槽孔的不同位置,形成不同大小的出油口截面,因此也就形成不同的出油量,以滿足不同工況下的發動機的供油量。控制壓力P0的大小取決於發動機溫度。在冷機啟動時,P0約為0.05MPa,這時供油較大。隨著發動機溫度的升高,控制壓力P0也提高(最高可達0.37MPa),這時供油量也隨之減少。
(3)差壓閥。如圖5-14所示的差壓閥由膜片4和閥門彈簧3組成,並且處於燃油分配器的每壹個控制槽中,其作用是把燃油分配器控制槽孔內、外兩側的壓差保持在0.01MPa的定值上。鋼膜片4把差壓閥隔為上、下兩個腔,而且各個氣缸用的差壓閥的下腔是由壹環狀管路連接起來。當柱塞2升程增大時,出油槽截面也增大,於是節流作用減弱,那麽流入上腔B的燃油量增加。這時,油量增加,壓力隨之增大,膜片4向下凸起而使膜片4與出油管底端所形成的出口截面增大,從而供油量也就增大;反之,當柱塞行程減少時,上腔B的壓力會暫時下降,於是膜片4凸起縮回,供油量也就隨之減小。如此反復進行,於是就能把燃油分配器控制槽孔內、外兩側的壓差保持在0.0lMPa的定值上。
(四)K型燃油噴射系統輔助校正系統的組成與工作過程
K型燃油噴射系統輔助校正系統包括有冷啟動閥,溫度-時間開關,暖車調節器,怠速調節裝置和全負荷加濃裝置,其功能是使發動機在啟動、加速、怠速、暖機和全負荷時處於最佳功率與燃油消耗狀態,以及改善排放效果。
(1)冷啟動閥。圖5-15所示為冷啟動閥的剖面圖,它由電磁線圈2、閥門彈簧3、閥門4和噴嘴5組成。其功能是為了補償由於低溫發動機啟動時混合氣中的壹部燃油凝結而引起的噴油減少量。當發動機冷態啟動時,在點火開關和溫度-時間開關接通後,由於勵磁電磁線圈產生磁場而將閥門吸離閥座,這時燃油便通過旋流式噴嘴5並以霧化油的方式進入到節氣門後的進氣管道中,以增加混合氣的濃度。
(2)溫度-時間開關。如圖5-16所示,溫度-時間開關由殼體2、雙金屬片3、加熱線圈4和觸點5組成,其功能是控制冷啟動閥的噴油時間。當雙金屬片3通過發動機和自身加熱線圈4加熱到壹定程度時,由於雙金屬片的彎曲使觸點5脫開接觸,於是冷啟動閥因去勵磁而在彈簧力的作用下使閥門關閉,這樣壹來冷啟動閥便就停止噴油。由於溫度-時間開關的控制,冷啟動閥在-20℃時的最大開啟持續時間為7.5s,而當溫度達到35℃時便停止噴油。
(3)暖車調節器。如圖5-17所示,它是由膜片1、彈簧2、雙金屬片3和電熱絲4組成,其功能是暖車過程中隨發動機的升溫而改變混合氣的濃度。在冷態發動機啟動後的暖機運轉時間內,在進氣管管壁和氣缸壁仍然還存有燃油凝結,因此也就有可能燃燒中斷現象。因此在暖機的初期仍需供給較濃的混合氣,但是隨著發動機的溫度不斷升高,則混合氣的濃度也應隨之降低。暖車調節器工作時,閥門氣彈簧2和雙金屬片3控制調節回流通過截面的膜片1的位置。當發動機處於冷態時,雙金屬片3克服彈簧2的作用力而下移,於是膜片1下凸而使回流通流截面增大,這樣就使較多的燃油從控制管路B流回油箱,從而使控制油器的控制油壓下降,噴油量增加;發動機啟動起以後,其溫度逐漸升高,這時雙金屬片的溫度也隨之升高,再加上電熱絲的加熱,雙金屬片便也由於溫度的升高發生向上彎曲變形,從而減小對彈簧2的壓力。這樣膜片1在彈簧2通過推桿的作用而使下凸變平;於是使回油流通截面隨之逐漸縮小,控制壓力回升,噴油量減小。
(4)怠速調節裝置如圖5-18所示的怠速調節裝置也稱為補充空氣調節閥,並且由閘閥1、雙金屬片2和電熱絲3組成,其功能是為克服發動機冷態運轉下的較大摩擦阻力而提供較多的混合氣。怠速調節裝置的工作過程中,當發動機冷機啟動時,閘門處於最高位置,這時旁通管路的流通截面最大,於是補充的空氣量也最多;隨著發動機的運轉而溫度的不斷升高,再加上電熱絲對雙金屬片的加熱,使之慢慢地向下發生彎曲,於是閘門也慢慢地關小,並直至補充空氣停止供給。
(5)全負荷加濃裝置。全負荷加濃裝置的結構如圖5-19所示,其功能是保證發動機由部分負荷向全負荷的過渡,並發出最大扭矩。當發動機在怠速轉速和以小負荷工作時,進氣管中的真空度高,這時全負荷膜片10被吸至上極限位置,而且在內彈簧的壓縮力作用下暖車調節裝置的膜片閥也上移,從而減小了回流通流截面而使控制油壓升高,結果則降低了燃油的供給量,使混合氣變稀;當節氣門全開時,進氣管中的真空度也相應下降,於是全負荷膜片10向下極限位置,與此同時由於內彈簧卸載而使閥門下移,那麽回油流通截面也隨之增大,控制壓力也降低到預定數值,這樣壹來便使混合氣得以加濃。[TOP]