改善柴油机燃烧过程的控制技术

影响柴油机燃烧过程的结构因素

影响柴油机燃烧过程的结构因素主要包含两个部分，即喷油泵结构和喷油器结构。本文主要综述这两个结构因素内部组成部件对柴油机性能的影响。

一、喷油泵结构对柴油机性能的影响

喷油泵凸轮线性和柱塞决定着循环供油量和几何供油规律，它们对柴油机性能的影响主要反映在供油时刻和供油持续时间对柴油机性能的影响上。供油时刻可由供油提前角调节机构予以调整，而供油持续时间则和喷油泵柱塞直径、凸轮外形等因素有关。

（1）供油提前角

供油提前角对柴油机性能影响很大，主要是影响柴油机的经济性。供油提前角如果过大，则在压缩过程中燃烧的燃油量就越多，这样不仅增加压缩负功使油耗增加，功率下降，而且供油提前角大时由于着火延迟较长，压力升高率和最高爆发压力迅速升高，发动机工作粗暴，怠速不良，难于启动；如果供油提前角过小，则燃油不能在上止点附近迅速燃烧，后燃增加。虽然p较低，但是燃油消耗率及排温增高，发动机过热。

（2）油泵凸轮廓线

喷油泵凸轮廓线决定了柱塞的运动规律，而柱塞的速度变化规律决定油泵的供油规律，从而影响喷油规律。在柱塞有效行程和供油始点相同的情况下，凸轮外形陡则供油速度大，喷油持续时间短；而凸轮外形平则喷油延迟时间和喷油持续时间都较长。

（3）柱塞直径

当柱塞直径增大时，喷油延迟角及喷油持续角都减小。但是供油速度变大，使初期喷油速率也变大。一般来说，柱塞直径加大能使经济性变好，但运转粗暴。

（4）出油阀结构

出油阀的减压作用可以控制高压油管中的残余压力，由此影响喷油特性。通过合理选择减压带高度，可以消除二次喷射及漏油现象等弊病。出油阀的升程、开启压力等也影响燃油喷射过程，所以出油阀对柴油机的性能有一定影响。

二、喷油器结构

喷油器的结构不仅决定着喷雾质量、油束与燃烧室的配合，而且影响喷油特性，包括开始喷油时刻、喷油持续时间、喷油规律等。

（1）喷油器喷孔截面积

燃油从喷油孔喷出的速度主要取决于喷油压力。喷油压力越高，则流速越大，雾化也越好。喷油孔截面积影响喷油持续时间和喷油压力。随着喷孔截面积的增大，使流通截面积增大，喷油持续时间有所缩短。如果喷孔面积过大，则喷油时节流小，喷油压力降低，这就使喷雾质量变坏。

（2）喷孔直径和喷孔数对性能的影响

如果喷孔总截面积不变，喷孔数增加，则喷孔直径变小。虽然燃油在燃烧室空间的分布面增大，但减小了油束贯穿距离，延长了喷油持续时间，并容易引起喷孔堵塞等故障。喷油器的喷孔面积、孔数和直径以及喷射锥角与燃烧室和空气的运动要密切配合，必须一

起考虑，所以它们对性能的影响要根据配合情况具体分析，不能一概而论。

（3）喷油器流通截面积

多孔喷油器在针阀升起后，流通截面积很快增大；而轴针式喷油器针阀升程较小时，流通面积仍很小。升程足够大时，流通面积才迅速增加。所以轴针式喷油器的流量特性是先小后大，对柴油机工作的平稳性有利。

（4）压力室容积

压力室容积越大，进入燃烧室的燃油越多。由于这部分燃油是燃烧后期进入燃烧室，而且雾化不好，燃烧不完全，所以经济性变坏。

（5）针阀升程

针阀升程合适与否，影响柴油机性能及喷油器的使用寿命。升程太小时，针阀密封锥面处的节流损失增加，压降加大，使雾化不良及喷油泵超载。但针阀升程也不宜过大，，如果升程过大，会增加喷油器的弹簧应力，加大针阀开启时撞击支撑面及关闭时撞击锥形座面的冲击负荷，引起磨损加快，寿命缩短。升程过大还会增加针阀落座的时间，从而有可能增加燃气窜入喷油器内，污染内部零件，容易引起喷油器漏油、积炭及针阀卡住等故障。

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