1.9L泵喷射系统TDI发动机结构与原理(全文).docVIP

一、1.9 L TDI泵喷射系统发动机 1.9L／81 KW TDI发动 泵喷射系统柴油机与分配式喷射系统相比有如下优点： ·燃烧噪音低 ·油耗低·效率高 ·高达2050bar的喷射压力 技 术 规 格 发动机代码： AJM 类型： 4缸直列 79.5mm／955mm 压缩比： 18：1 电子柴油控制系统 Bosch EDC 15 P 燃油标号： 柴油，CN值不低于49或生化柴油(RME) 废气再循环和氧化催化转换器,发动机排放符合D3标准。 得益于高达2050bar的喷射压力和其在燃烧过程中的1 900rpm时就可产生285Nm的4000rpm时，最大输出功率为85KW。1.9L 81 KW分配式喷油系统发动机产生的扭矩高21％。 1、概述 泵喷嘴（图4），如其名所示，就是喷油泵与控制单元和喷嘴组合在一起。 图4 p06--泵喷嘴 同带喷嘴的分配式喷射系统一样，泵喷射系统有如下功能。 ·产生所需的高喷射压力 ·按正确的时间和正确的喷油量喷油 发动机每个缸都有一个泵喷嘴，这意味着不再需要高压管或分配式喷射泵。 2、安装位置 泵喷嘴直接集成在缸盖上。 4、结构 图7为泵喷嘴的结构。 图7 p08--泵喷嘴的结构 5、传动机构 凸轮轴配有四个辅助凸轮来驱动泵喷嘴。 喷射凸轮有一个陡峭上升面（图9）… 图9 p09--驱动泵喷嘴的传动机构2 于是泵活塞被高速向下压并迅速获得一个高喷射压力 …和一个平滑的下降面（图10） 图10 p09--驱动泵喷嘴的传动机构3 于是，泵活塞缓慢和平稳的上、下移动，允许无气泡的燃油流入泵喷油器的高压腔。 6、混合气的形成和燃烧要求 良好的混合气是确保燃烧效率的一个重要因素。相应的，燃油必须在合适时刻在高压下按正确喷油量喷射。即使最小的偏差也会产生高污染，高燃烧噪音或高燃油消耗。 ⑴、预喷射循环 为确保燃烧过程尽可能平稳，在主喷射循环开始之前，少量燃油在低压下被喷入。这个喷射过程叫预喷射循环。少量燃油的燃烧使燃烧室内的压力和温度上升。 ⑵、主喷射循环 主喷射循环的关键是产生良好的混合气，使燃油完全燃烧。高喷射压力使空气和燃油完全混合最终雾化，充分燃烧，减少排放污染并确保发动机高效率运转。 泵喷油器系统的喷射曲线（图11）大大符合发动机要求，预喷射期间压力低，接着是一个“喷射间隔”然后是主喷射循环，压力上升。喷射循环突然结束。 图11 p10--喷射压力与时间的关系曲线 短暂的点火延迟对于柴油发动机燃烧过程是很重要的。点火延迟是开始喷油和燃烧室内压力开始上升之间的时间。若此期间喷油量大，压力会突然上升并产生很大燃烧噪音。 这符合主喷射油量快速点火的要求，可以减小点火延迟。在预喷射循环和在预喷射循环和主喷射循环之间的“喷射间隔”，燃烧室内的压力平缓上升，而不是一个突然的压力上升，使得燃烧噪音低，排放的氮氧化合物也少。 ⑶、喷射结束 在喷射结束过程，压力迅速下降和喷嘴迅速关闭是很重要的。防止燃油在低喷射压力下以大颗粒滴入燃烧 ⑴、高压腔充注燃油 在供油循环期间，泵活塞在活塞弹簧压力作用下向上移动，这样使高压腔内容积扩大。 喷嘴电磁阀不动作。 电磁阀针阀处于静止位置，供油管到高压腔的通道打开，供油管内的油压使燃油流入高压腔（图12）。 图12 p11--高压腔充注燃油 ⑵、预喷射循环开始 喷射凸轮通过滚柱式摇臂将泵活塞压下，将高压腔内的燃油排出到供油管。 发动机控制单元通过激活喷嘴电磁阀来起动喷射循环，在此过程，电磁阀针阀被压入到阀座内，关闭高压腔到供油管的通道。高压腔内开始产生压力。当压力达到180bar时，压力高于喷射弹簧压力，喷嘴针 图13 p12--预喷射开始 ①喷嘴针阀阻尼 预喷射循环，喷嘴针阀行程被液力“阻尼垫”阻尼。因此，可以准确测量喷射量。 ②工作过程 在前1／3冲程，喷嘴针阀无阻尼打开，将预喷射油量喷入燃 当缓冲塞堵住喷嘴壳体的内孔时，针阀上部的燃油只能通过泄油间隙排入喷嘴弹簧室，从而形成一液力阻尼垫（图15），限定预喷射循环的针阀行程。 图15 p13--预喷射循环工作过程有阻尼冲程 ⑶、预喷射循环结束 喷嘴针阀打开后，预喷射立即结束。上升的压力使收缩活塞下移，使高压腔内积扩大。于是，压力瞬时下降，喷嘴针阀关闭。此时，预喷射结束。 收缩活塞的下移增加了喷嘴弹簧的压紧程度。在接下来的主喷射循环，若想再次打开针阀，油压必须比预喷射过程中的油压高。 ⑷主喷射循环开始 喷嘴针阀关闭后短时间内，高压腔内压力立即重新上升。喷嘴电磁阀仍然关闭，泵活塞下移。约300bar时，燃油压力高于喷嘴弹簧作用力，喷嘴2050bar，进入高压