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感谢您的关注 LOGO 低端柴油机 低端柴油机-导引 柴油机的基本原理及主要性能指标 提高柴油机性能的主要方式 柴油机的排放污染物 国Ⅳ技术路线 附录 柴油机的基本原理 柴油机的核心工作原理为四冲程结构分别为： 进气行程 进气门开启，空气被吸入气缸 压缩行程 进气门关闭，活塞向上运动，此时最高温度可达到900℃，在该行程快结束时将燃油喷射到缸体内 做功行程 易燃的燃油相继被喷入到高温的压缩气体中燃烧，推动活塞向下运动 排气行程 排气门开启，活塞向上运动推动剩余的气体排出气缸 柴油机的基本原理-名词扫盲 上止点（TDC） 活塞处于最上端的位置为上止点 下止点（BDC） 活塞处于最下端的位置为下止点 压缩比 活塞在下止点时刻的汽缸容积除以在上止点 时刻的比值为压缩比 活塞行程 上止点到下止点位置的距离为活塞行程，简 称行程 缸径 气缸的直径(d) d 柴油机的基本原理-指标 转矩=F×r 转矩其实质为力学中的力矩， 影响转矩的因素为燃料燃烧产生力 P的分力F和R，也就是行程 行程长的发动机扭矩较高 转矩在活塞的往返运动中实际 上是不断变化的，制造商列出的转 矩是发动机完整一个工作循环期间 的平均值 功率 功率其定义为做功的速率 功率是单位时间内每次做功的 不断累加 扭矩与功率一起变化 提高柴油机性能的主要方式 提高进气量 代表技术：增压中冷、四气门技术 精准控制燃油喷射 代表技术：高压共轨、多孔喷射、单体泵 燃烧室优化 代表技术：涡流燃烧室、w型燃烧室 提高进气量-四气门技术 每个汽缸盖拥有四个气门，大大提高了空气进出入汽缸的效率。通过将每个汽缸的换气单元分为两个进气门和两个排气门，四气门技术确保发动机能够吸入更多新鲜空气，更快地排出废气，进而提高车辆的输出功率和扭矩。 配备直喷系统的柴油发动机也从四气门技术中受益，因为在气缸盖周围配置四个气门使得燃油喷射嘴能够垂直定位在中心，这样活塞碗也位于中央，确保燃烧室内的喷雾对称，而这正是高效燃烧的重要前提 一般来讲为了提高进气量的缘故进气门要稍大于排气门，甚至有五气门结构的发动机（三个进气门，两个排气门） 提高进气量-涡轮增压中冷 主要原理：将废气的动能转化为机械能进而压缩空气从而达到增加进气量的目的 中冷的作用：因为涡轮的快速运转（柴油机可达到20000(r/min))空气的温度有了较大提升进而空气密度减小削弱了涡轮增压器的作用，加装中冷器可以将空气密度降低弥补这种不足 迟滞现象：在发动机转速较低的情况下因为排气流速较低，涡轮转速也比较低进而造成进气量不但不会得到增加反而会减少。 精准控制燃油喷射-传统柴油机的喷射结构 传统的柴油机采用直列泵的喷射方式，这种泵结构简单，他是由凸轮轴提供动力，而凸轮轴通过皮带与曲轴相连，凸轮轴旋转一周，泵喷一次油，这种方式比较机械，无法根据随时变化的缸内状况进行调整 燃料做功 曲轴旋转 凸轮轴旋转 喷油 皮带 直列泵作用示意图 精准控制燃油喷射-高压共轨 工作原理：将压力的产生、喷射与发动机的转速分开，电脑通过对转速、废气污染物等信息进行处理、计算进而对油嘴下达指令喷射指定的燃油量 优点 可以根据实际需要实现多次喷射 噪音控制优秀 控制性强、智能化程度较高 劣势 油耗较高，不利于排放控制 价格昂贵 对于企业的技术能力要求较高 精准控制燃油喷射-高压共轨 精准控制燃油喷射-单体泵 工作原理：由喷油泵和喷油嘴组成一个单元，直接或者间接的通过发动机摇臂、凸轮轴对其燃油喷射时间进行控制 优点 单体泵的喷射压力更高，意味着他的喷射时间较短，有相对更加充足的时间来进行混合，雾化，从而达到提升热效率的目的 单体泵系统可以在原有发动机的基础上进行改造，可进行单缸控制，成本较低 油品适应性强 劣势 喷射次数比高压共轨偏少 发动机噪声的控制较差 精准控制燃油喷射-多孔喷射 这种喷射方式主要用于直喷式 发动机，孔数越多覆盖的燃烧室 区域越大，不完全燃烧的情况就 越少，未来的喷油嘴将朝着减少 喷孔直径，增加喷孔数量的方向 发展 燃烧室优化-涡流燃烧室 这种燃烧室的主要优势为在压 缩行程中进入燃烧室的空气带有 涡流运动，混和较好，但是其噪 声较大，另外在冷启动之后需要 对燃烧室迅速加热，防止碳氢化 合物的产生 燃烧室优化-w型燃烧室 这是一种直喷式的燃烧室， 喷嘴将燃油喷射到w形状的燃 烧室中，在进气、压缩的过 程中会使空气形成涡流，加 快混合气的雾化，混合进程， 提高燃烧效率 柴油机的尾气排放 在柴油机作用过程中主要产生五大类污染物 一氧化碳 碳氢化合物 颗粒物 氮氧化物 二氧化硫 柴油机的尾气排放-污染物生成原理 一氧化碳：一般情况下即使在最大输出功率时柴油机燃烧室內也拥有多达38%的过量空气，因此不应该形成一氧化碳，但是实际结果并