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柴油泵的結(jié)構(gòu)與工作原理?

: 問(wèn) 提問(wèn)者：網(wǎng)友 | 2017-04-06

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柴油發(fā)動(dòng)機(jī)是燃燒柴油來(lái)獲取能量釋放的發(fā)動(dòng)機(jī)。它是由德國(guó)發(fā)明家魯?shù)婪颉さ胰麪?RudolfDiesel)于1892年發(fā)明的，為了紀(jì)念這位發(fā)明家，柴油就是用他的姓Diesel來(lái)表示，而柴油發(fā)動(dòng)機(jī)也稱為狄塞爾發(fā)動(dòng)機(jī)。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是功率大、經(jīng)濟(jì)性能好。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)有許多相同的地方，每個(gè)工作循環(huán)也經(jīng)歷進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)行程。但由于柴油機(jī)用的燃料是柴油，其粘度比汽油大，不易蒸發(fā)，而其自燃溫度卻較汽油低，因此可燃混合氣的形成及點(diǎn)火方式都與汽油機(jī)不同。不同之處主要是，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中的混合氣是壓燃的，而不是點(diǎn)燃的。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)進(jìn)入氣缸的是空氣，氣缸中的空氣壓縮到終點(diǎn)時(shí)，溫度在500-700℃，壓力40-50個(gè)大氣壓。活塞接近上止點(diǎn)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)上的高壓泵以高壓向氣缸中噴射柴油，柴油形成細(xì)微的油粒，與高壓高溫的空氣混合，柴油混合氣自行燃燒，猛烈膨脹，產(chǎn)生爆發(fā)力，推動(dòng)活塞下行做功。此時(shí)的溫度可1900-2000℃，壓力可達(dá)60-100個(gè)大氣壓，功率很大，所以，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)廣泛的應(yīng)用于大型柴油汽車上。而柴油機(jī)在節(jié)能與二氧化碳排放方面的優(yōu)勢(shì)，則是包括汽油機(jī)在內(nèi)的所有熱力發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法取代的，因此，先進(jìn)的小型高速柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，其排放已經(jīng)達(dá)到歐洲III號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)，成為“綠色發(fā)動(dòng)機(jī)”，目前已經(jīng)成為歐美許多新轎車的動(dòng)力裝置。 [編輯本段]柴油機(jī)特點(diǎn) 傳統(tǒng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的特點(diǎn):熱效率和經(jīng)濟(jì)性較好，柴油機(jī)采用壓縮空氣的辦法提高空氣溫度，使空氣溫度超過(guò)柴油的自燃燃點(diǎn)，這時(shí)再噴入柴油、柴油噴霧和空氣混合的同時(shí)自己點(diǎn)火燃燒。因此，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)需點(diǎn)火系。同時(shí)，柴油機(jī)的供油系統(tǒng)也相對(duì)簡(jiǎn)單，因此柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性要比汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的好。由于不受爆燃的限制以及柴油自燃的需要，柴油機(jī)壓縮比很高。熱效率和經(jīng)濟(jì)性都要好于汽油機(jī)，同時(shí)在相同功率的情況下，柴油機(jī)的扭矩大，最大功率時(shí)的轉(zhuǎn)速低，適合于載貨汽車的使用。但柴油機(jī)由于工作壓力大，要求各有關(guān)零件具有較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度，所以柴油機(jī)比較笨重，體積較大;柴油機(jī)的噴油泵與噴嘴制造精度要求高，所以成本較高;另外，柴油機(jī)工作粗暴，振動(dòng)噪聲大;柴油不易蒸發(fā)，冬季冷車時(shí)起動(dòng)困難。由于上述特點(diǎn)，以前柴油發(fā)動(dòng)機(jī)一般用于大、中型載重貨車上。小型高速柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的新發(fā)展:排放已經(jīng)達(dá)到歐洲III號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)。傳統(tǒng)上，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)由于比較笨重，升功率指標(biāo)不如汽油機(jī)(轉(zhuǎn)速較低)，噪聲、振動(dòng)較高，炭煙與顆粒(PM)排放比較嚴(yán)重，所以一直以來(lái)很少受到轎車的青睞。但隨著近年來(lái)柴油機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，特別是小型高速柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的新發(fā)展，一批先進(jìn)的技術(shù)，例如電控直噴、共軌、渦輪增壓、中冷等技術(shù)得以在小型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上應(yīng)用，使原來(lái)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)存在的缺點(diǎn)得到了較好的解決，而柴油機(jī)在節(jié)能與CO2排放方面的優(yōu)勢(shì)，則是包括汽油機(jī)在內(nèi)的所有熱力發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法取代的，因此，先進(jìn)的小型高速柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，其排放已經(jīng)達(dá)到歐洲III號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)，成為“綠色發(fā)動(dòng)機(jī)”，目前已經(jīng)成為歐美許多新轎車的動(dòng)力裝置，可以預(yù)見(jiàn)，我國(guó)將出現(xiàn)越來(lái)越多的柴油轎車。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程其實(shí)跟汽油發(fā)動(dòng)機(jī)一樣的，每個(gè)工作循環(huán)也經(jīng)歷進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣四個(gè)行程。但由于柴油機(jī)用的燃料是柴油，其粘度比汽油大，不易蒸發(fā)，而其自燃溫度卻較汽油低，因此可燃混合氣的形成及點(diǎn)火方式都與汽油機(jī)不同。柴油機(jī)在進(jìn)氣行程中吸入的是純空氣。在壓縮行程接近終了時(shí)，柴油經(jīng)噴油泵將油壓提高到10MPa以上，通過(guò)噴油器噴入氣缸，在很短時(shí)間內(nèi)與壓縮后的高溫空氣混合，形成可燃混合氣。由于柴油機(jī)壓縮比高(一般為16-22)，所以壓縮終了時(shí)氣缸內(nèi)空氣壓力可達(dá)3。5-4。5MPa，同時(shí)溫度高達(dá)750-1000K(而汽油機(jī)在此時(shí)的混合氣壓力會(huì)為0。6-1。2MPa，溫度達(dá)600-700K)，大大超過(guò)柴油的自燃溫度。因此柴油在噴入氣缸后，在很短時(shí)間內(nèi)與空氣混合后便立即自行發(fā)火燃燒。氣缸內(nèi)的氣壓急速上升到6-9MPa，溫度也升到2000-2500K。在高壓氣體推動(dòng)下，活塞向下運(yùn)動(dòng)并帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)而作功，廢氣同樣經(jīng)排氣管排入大氣中。普通柴油機(jī)的是由發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸驅(qū)動(dòng)，借助于高壓油泵將柴油輸送到各缸燃油室。這種供油方式要隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化而變化，做不到各種轉(zhuǎn)速下的最佳供油量。而現(xiàn)在已經(jīng)愈來(lái)愈普遍采用的電控柴油機(jī)的共軌噴射式系統(tǒng)可以較好解決了這個(gè)問(wèn)題。共軌噴射式供油系統(tǒng)由高壓油泵、公共供油管、噴油器、電控單元(ECU)和一些管道壓力傳感器組成，系統(tǒng)中的每一個(gè)噴油器通過(guò)各自的高壓油管與公共供油管相連，公共供油管對(duì)噴油器起到液力蓄壓作用。工作時(shí)，高壓油泵以高壓將燃油輸送到公共供油管，高壓油泵、壓力傳感器和ECU組成閉環(huán)工作，對(duì)公共供油管內(nèi)的油壓實(shí)現(xiàn)精確控制，徹底改變了供油壓力隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化的現(xiàn)象。其主要特點(diǎn)有以下三個(gè)方面: 1、噴油正時(shí)與燃油計(jì)量完全分開，噴油壓力和噴油過(guò)程由ECU適時(shí)控制。 2、可依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀況去調(diào)整各缸噴油壓力，噴油始點(diǎn)、持續(xù)時(shí)間，從而追求噴油的最佳控制點(diǎn)。 3、能實(shí)現(xiàn)很高的噴油壓力，并能實(shí)現(xiàn)柴油的預(yù)噴射。相比起汽油機(jī)，柴油機(jī)具有燃油消耗率低(平均比汽油機(jī)低30%)，而且柴油價(jià)格較低，所以燃油經(jīng)濟(jì)性較好;同時(shí)柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速一般比汽油機(jī)來(lái)得低，扭距要比汽油機(jī)大，但其質(zhì)量大、工作時(shí)噪音大，制造和維護(hù)費(fèi)用高，同時(shí)排放也比汽油機(jī)差。但隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，柴油機(jī)的這些缺點(diǎn)正逐漸的被克服，現(xiàn)在的不是高級(jí)轎車都已經(jīng)開始使用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)了。: 回答者：網(wǎng)友

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