買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 摘要 隨著柴油機(jī)性能和結(jié)構(gòu)等各方面的改進(jìn)，噴油器已經(jīng)被很多人所重視，在技術(shù)方面也取得了顯著的進(jìn)步。但是它仍然是柴油機(jī)的一個(gè)比較薄弱的環(huán)節(jié)，容易損壞，并且使用量很大。 本文參考了有關(guān)柴油機(jī)和燃油供給系統(tǒng)的許多文獻(xiàn)以及噴油器生產(chǎn)廠家多年來在實(shí)際生產(chǎn)中積累的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，我從噴油器的自身到燃油供給系統(tǒng)進(jìn)行了相關(guān)分析，對(duì)噴油器的結(jié)構(gòu)、工作原理和應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)說明。利用以上理論對(duì)對(duì)現(xiàn)行使用的噴油器進(jìn)行可行性的結(jié)構(gòu)改造，最終使所設(shè)計(jì)的 P 型噴油器排放達(dá)到歐洲 排放標(biāo)準(zhǔn)。 關(guān)鍵詞 ： 柴油機(jī)、噴油器、針閥、針閥體。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 is by in it to of is to of in I on to To of on is on to I. 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 目 錄 中文摘要 1 2 1 燃油系統(tǒng)的組成和要求 1 油供給系統(tǒng)的分類 1 油供給系統(tǒng)的基本性能指標(biāo) 1 油供給系統(tǒng)地組成 1 油供給系統(tǒng)的基本功用及要求 1 2 閉式柴油機(jī)噴油器的結(jié)構(gòu)和工作原理 3 噴油器的結(jié)構(gòu)分類 3 式噴油器的結(jié)構(gòu) 3 油器的功用 5 霧作用 5 定時(shí)作用 5 壓力控制 5 量作用 5 3 噴油器與燃燒室的匹配 6 式燃燒室與噴油器的匹配 6 分開式燃燒室與噴油器的匹配 7 油嘴的凸出高度 7 油器相對(duì)于氣缸中心線的偏移 8 油器的安裝斜角 8 孔的位置 9 孔參數(shù)的選配 10 慣量多孔式噴油器的優(yōu)點(diǎn) 10 油器設(shè)計(jì)的其他問題 11 油流道 11 油倒流 12 油嘴熱負(fù)荷 12 4. 多孔式噴油嘴噴孔參數(shù)的選擇和噴油器體設(shè)計(jì) 13 孔總截面積 13 孔直徑與孔數(shù) 14 孔噴油嘴的最小流通截面 15 面應(yīng)力 16 閥關(guān)閉時(shí)間的計(jì)算 18 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 油器調(diào)壓彈簧的計(jì)算 19 力校核 20 料的選擇與熱處理 21 油量的計(jì)算 21 附表 23 結(jié)論 24 謝詞 25 參考文獻(xiàn) 26 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 1 燃油系統(tǒng)的組成和要求 油供給系統(tǒng)的分類 燃油供給系統(tǒng)在柴油機(jī)發(fā)展的過程中經(jīng)歷了長(zhǎng)期演變，出現(xiàn)了各種不同的類型?，F(xiàn)代柴油機(jī)主要采用機(jī)械噴射系統(tǒng)，其中以噴油泵與噴油器用高壓油管連接，泵油柱塞定行程、溢流孔調(diào) 節(jié)或節(jié)流 調(diào)節(jié)的泵控式燃油供給系統(tǒng)廣泛應(yīng)用。此外，也采用了噴油泵與噴油嘴制造 為一體的泵噴嘴系統(tǒng)。近年來出現(xiàn)了某些新型的供油系統(tǒng)，如高壓燃油共軌噴射系統(tǒng)。 油供給系統(tǒng)的基本性能指標(biāo) 燃油供給系統(tǒng)的基本性能指標(biāo)是： 1 每缸每 工作循環(huán)的噴油量、供油系數(shù)、供油量及其變化范圍； 2 各缸噴油量的不均勻度； 3 噴油延續(xù)時(shí)間、最佳供油提前角、噴油提前角； 4 噴油延續(xù)時(shí)間； 5 燃油噴霧特性； 6 噴油規(guī)律； 7 噴油穩(wěn)定性； 8 供油特性； 9 速度特性； 10 使用壽命。 油供給系統(tǒng)地組成。 柴油機(jī)燃油供給系統(tǒng)的 組成一般由燃油箱、低壓輸油泵、濾清器、高壓噴油泵、噴油器以及中間連接的低壓油管和高壓油管等重要部件組成（圖 1 圖 1燃油系統(tǒng)的組成 1 2 3 4 5 6 78 9 10 11 12 13 14 高壓油管 油供給系統(tǒng)的基本功用及要求。 燃油供給系 統(tǒng)應(yīng)該按照柴油機(jī)的工作需要，將適量的燃油、在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候以適當(dāng)?shù)目臻g狀態(tài)噴入燃燒室，造成混合氣形成與燃燒最有利的條件，以實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)在功率、扭矩、轉(zhuǎn)速、油耗、噪聲、排污以及啟動(dòng)和怠速等方面的要求。 燃油供給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)力求做到： 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 （ 1） 正確計(jì)量供油，并保持各個(gè)氣缸油量均勻和各循環(huán)油量穩(wěn)定。 （ 2） 保證合適的噴射正時(shí)。 （ 3） 噴霧特性與燃燒室配合良好，油束的霧化、分散、分布和貫穿適度。 （ 4） 噴油規(guī)律同混合氣形成與燃燒過程配合良好，取得合適的燃燒速率、壓力增長(zhǎng)率和最高爆發(fā)力。 （ 5） 供油設(shè)備工作可靠、使用壽命長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、零件工藝性好、 維修保養(yǎng)容易。 2 閉式柴油機(jī)噴油器的結(jié)構(gòu)和工作原理 噴油器的結(jié)構(gòu)分類 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 由于各種柴油機(jī)的氣缸蓋結(jié)構(gòu)、燃 燒室 的 形狀 和燃燒方式差別較大，噴油器也有多種結(jié)構(gòu)形式，按不同特征可作如下分類： 按噴油嘴的類型分：開式噴油器和閉式噴油器。 按噴油器在氣缸蓋上的安裝方式分：插入式 紋擰入式 和噴油嘴 外的螺紋擰緊兩種。 按調(diào)壓彈簧的布置分：調(diào)壓彈簧上置式即長(zhǎng)挺桿結(jié)構(gòu)和調(diào)壓彈簧下置 低 慣性結(jié)構(gòu)兩種。按噴 油嘴冷卻方式分：非冷卻式和強(qiáng)制冷卻式。 柴油機(jī)工作時(shí)，燃燒室內(nèi)的燃油和進(jìn)入燃燒室內(nèi)的空氣，在燃燒室的內(nèi)部形成可燃性混合氣體，在氣缸內(nèi)靠活塞的上行壓縮而點(diǎn)燃、膨脹做功，這種發(fā)動(dòng)機(jī)稱為壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)。壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)以供給柴油為主。這種柴油機(jī)按一定的噴油規(guī)律噴油的部分較噴油器，或者叫霧化器。也有采用噴油器噴油，用火花 塞點(diǎn)燃的發(fā)動(dòng)機(jī)，如柴油轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)。 式噴油器的結(jié)構(gòu) 在閉式噴油器中，噴油嘴的高壓油腔與燃燒室之間由針閥隔開；針閥在調(diào)壓彈簧的預(yù)緊力作用下壓在 針閥體的座面上。針閥與針閥體的接觸部分又經(jīng)過精 確配合的密封帶，因此在針閥 開啟之前與關(guān)閉之后，不會(huì)有漏油現(xiàn)象發(fā)生 。 只有當(dāng)供油壓力大于調(diào)壓彈簧預(yù)緊力時(shí)， 針閥開啟，方開始噴油。這樣就能保證燃油的霧化質(zhì)量。實(shí)質(zhì)上噴油嘴就相當(dāng)于一個(gè)液力自動(dòng)控制閥，（如圖 2 針閥由彈簧壓緊在閥座上，燃油壓力只與作用于針閥的一端。當(dāng)油壓達(dá)到開啟壓力0簧力被克服，針閥升起。 圖 2油器的構(gòu)造 123母 456789則 )(4220 sn （ 2 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 壓力室中燃油壓力下降后，針閥又在彈簧力作用下落座使噴油終止。則關(guān)閉壓力 24ns （ 2 式中 閉式噴油嘴針閥的開啟與關(guān)閉由燃油壓力控制，針閥一旦 開啟，承壓面積增加4/2，因而使針閥的升速加快。 實(shí)際上由于摩擦和慣性，針閥開啟壓力約為上式中0左右，關(guān)閉壓 力亦小于上式中的 閉式噴油嘴可 以 保證針閥在一定壓力下開啟，霧化質(zhì)量好，針閥關(guān)閉迅速，不易滴漏和燃?xì)獾沽鳌?孔式噴油嘴有單孔和多孔。孔數(shù)、孔徑、孔長(zhǎng)及其布置，壓力室 的 直徑和長(zhǎng)度等應(yīng)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室結(jié)構(gòu)和混合氣形成過程的要求決定。 單孔噴油嘴 通常 用于具有強(qiáng)渦流的燃燒室。多孔 式 噴油嘴 常 用于直接噴射式柴油機(jī)，常用 2 7 孔，一般不超過 10 孔。噴孔直徑范圍為 下加工困難，噴孔長(zhǎng)徑比一般為 3 5，當(dāng)長(zhǎng)徑比小于 5 時(shí)，噴孔流量系數(shù)為 孔進(jìn)油側(cè)倒角時(shí)流量系數(shù)可增至 孔式噴油嘴除 了 單孔外都不倒角。該系數(shù)隨長(zhǎng)徑比增加而減少。 孔式噴油嘴的主要問題之一是噴孔結(jié)碳。因此噴油嘴工作溫度應(yīng)盡量低于燃油的裂解溫度，一般控制在 220 C 以下。孔式噴油嘴有標(biāo)準(zhǔn)型和長(zhǎng)型之分。 長(zhǎng)型 噴 油嘴的導(dǎo)向部分升高而遠(yuǎn)離燃燒室，針閥導(dǎo)向部分的下部是一段 非配合細(xì)長(zhǎng)桿。桿和針閥體之間可將間隙加大，使燃油在其中流動(dòng)，就有冷卻作用。因此，可以大大減少針閥卡死 的可 能性。另外，由于細(xì)長(zhǎng)桿有 很好的彈性，在微小 變形的情況下仍能 夠保證針閥的密封性。長(zhǎng)型噴油嘴可適應(yīng)熱負(fù)荷較高的柴油機(jī)，但其工藝性較差，座面和中空的同心度不容易保證。短型噴油嘴的針閥，只有導(dǎo)向作用而沒有接近燃燒室的細(xì)長(zhǎng)桿。由于導(dǎo)向部分直接靠近燃燒室，因此，他的工作條件不如長(zhǎng)型噴油嘴。多數(shù)短型噴油嘴針閥在其導(dǎo)向部分帶兩道儲(chǔ)油槽以減少漏油量和加強(qiáng)潤(rùn)滑。但實(shí)踐證明，這種結(jié)構(gòu)也帶來一種缺點(diǎn)，因?yàn)閮傻纼?chǔ)油槽邊緣的磨削毛刺很難清除，這會(huì)造成工作時(shí)拉傷導(dǎo)向面，甚至 卡住針閥。另外，擠入槽內(nèi)的研磨膏不易清理。事實(shí) 上針閥的潤(rùn)滑即使沒有儲(chǔ)油槽也是充分的。因?yàn)閲娪妥煜虏康娜加驮诟邏合乱徊糠謬姵?，還有相當(dāng)數(shù)量的燃油從針閥于針閥體間擠到上部，然后才經(jīng) 噴油器的泄油孔或回油孔溢出，因此，針閥于針閥體的配合徑面經(jīng)常浸 在燃油中。 油器的功用 柴油機(jī)燃油供給系統(tǒng)，必須通過噴油器這個(gè)部件，將供給系統(tǒng)的燃料，噴到燃燒室內(nèi)。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 一個(gè)在柴油機(jī)上能夠正常工作的噴油器，必須應(yīng)該滿足下列幾個(gè)最基本的條件： 噴霧作用 噴油器應(yīng)當(dāng)保證所噴出的燃料有細(xì)小而均勻的霧粒，并且能將這些霧粒準(zhǔn)確地，均勻分布到燃燒室內(nèi)，以形成優(yōu)良的混和氣。 定時(shí)作用 噴油的開始與結(jié)束，都必須有準(zhǔn)確的時(shí)間。因此，噴油器針 閥開啟和關(guān)閉，都應(yīng)當(dāng)非常準(zhǔn)確、迅速，并且不允許有燃油的滴漏現(xiàn)象發(fā)生。 壓力控制 噴油器應(yīng)當(dāng)在一定的壓力控制下開始噴油。當(dāng)噴射終了時(shí)，壓力的下降應(yīng)保持在一定的范圍內(nèi)，不允許過大。如果壓力過大，則噴油器在超過規(guī)定的低壓下供油，會(huì)造成混和物的形成過程惡化，燃燒不良，影響柴油機(jī)的性能。噴油器噴射完畢壓力下降過大的原因，主要是噴油器本身設(shè)計(jì)所決定的。諸如：各油孔、室的比例選擇；調(diào)壓彈簧的剛性；針閥的行程；噴油器的制造、裝配都有直接關(guān)系。另外，還和外界因素有關(guān)。實(shí)驗(yàn)證明，如果高壓油管過長(zhǎng)，噴油泵內(nèi)出油閥的 減壓帶過大，也會(huì)引起噴油器壓力下降過大。 量作用 向燃燒室供給的油量，除要由噴油泵供給和控制外，噴油 器 也可以起到計(jì)量和控制作用。對(duì)于多缸柴油機(jī)來說，保證各缸供油量的均勻性和準(zhǔn)確性是十分重要的。如柴油機(jī)在選擇標(biāo)準(zhǔn)噴油器時(shí)，當(dāng)噴油泵轉(zhuǎn)速在 n=850r/塞在 1000 個(gè)行程時(shí)，各噴油器的供油量相差不能超過 2g。另外，不允許有兩次噴射現(xiàn)象產(chǎn)生。 3 噴油器與燃燒室的匹配 隨著柴油機(jī)研究過程的不斷進(jìn)展，對(duì)噴油器以及整 個(gè)燃油噴射系統(tǒng)提出了越來越嚴(yán)格的要求。如不 同的燃燒系統(tǒng)，要求 匹配 不同的噴油器。因此，噴油器與所采用的燃燒系統(tǒng)應(yīng)有很好的匹配。借以達(dá)到改善柴油機(jī)性能的目的。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 柴油機(jī)所采用的燃燒室是多種多樣的。按其工作原理可以分為：噴射式和分開式兩大類。直接噴射式又包括開式和半分開式兩種燃燒室；分開式包括渦流式與燃燒室兩種燃燒室。 由于具有直接噴射式燃燒室的柴油機(jī)經(jīng)濟(jì)性好，啟動(dòng)也較容易等特點(diǎn)，因此，越來越廣地應(yīng)用在運(yùn)輸車輛、工程機(jī)械以及固定式柴油機(jī)上。 式燃燒室與噴油器的匹配 柴油機(jī)燃燒室口徑 之比， 為開式燃燒室。（圖 3 圖 3式燃燒室 開式燃燒室，多用于缸徑較大的柴油機(jī)（ D150采用弱渦流或無渦流。根據(jù)這些特點(diǎn)，對(duì)噴油器提出了如下的要求： 1 由于弱渦流或無渦流，油束的偏轉(zhuǎn)很??；因此，噴油 器要求多個(gè) 噴孔。實(shí)驗(yàn)證明，一般采用 6 10 孔，孔徑在 右較為適宜?？讖?太小容易 堵塞 。特別當(dāng)采用重型柴油機(jī)時(shí)，噴孔直徑應(yīng)當(dāng)適當(dāng)加大。 2 由于弱渦流或無渦流，整個(gè)燃燒系統(tǒng)對(duì)穿透過渡及霧化不良的敏感性增加。這要求通過加大燃燒室的口徑和提高噴射壓力來提高霧化的細(xì)微度。若要求油粒達(dá)到 10 15 的細(xì)微度，噴射壓力要求達(dá)到 200 400kg/ 3 噴油器的安裝位置，應(yīng)該在氣缸蓋上，居于燃燒室的中心較好。噴射角度多孔的噴油器設(shè)計(jì)在 140 160 。 這種直接噴射式燃燒室，一般油耗在 200 280 。它比分開式油耗降低將近 5 15%。 分開式燃燒室與噴油器的匹配。 燃燒室口徑 之比，=燃燒室，稱為半分開式燃燒室。目前經(jīng)常采用的有淺“ ”型、深“ ”型、平底型及球形等 （圖 3。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 圖 3分開式燃燒室 dk =2 左右為深“ ”型。深“ ”一般用于小缸徑的柴油機(jī)燃燒室。深度加 圖 3燒室的類型 大可以縮短噴孔與燃燒室壁的距離，增加燃料沖擊壁面的比例。但如果太深，會(huì)造成活塞的長(zhǎng)度增加和引起活塞的過熱。 “ ”型燃燒室的應(yīng)用比較廣泛。一般用于缸徑 D 小于 150 毫米的中小型柴油機(jī)上，通常有不等程度的進(jìn)氣渦流?！?”型燃燒室和噴油器的匹配情況與其它類型的燃燒室和噴油器的匹配情況有很多共同之處?，F(xiàn)將噴油器的安裝、位置、及其噴孔參數(shù)的選擇敘述如下： 油嘴的凸出高度 噴油嘴凸出高度 a ，指噴孔中心到氣缸蓋燃燒室底平面的距離 （圖 3。為測(cè) 方 便起見，通常 測(cè)量 其從噴油嘴頂部到氣缸蓋燃燒室底部的距離。此時(shí)應(yīng)注意 減少一節(jié)從針閥體噴孔中心到其頂點(diǎn)的一個(gè)高度 a 。噴油嘴凸出的高度應(yīng)當(dāng)合適，高度太小，油線容易噴射到缸蓋的底面，因缸蓋溫度低，會(huì)造成燃油溫度過低而影響混合；凸出的高度過大，則噴油嘴 很 容易產(chǎn)生過熱現(xiàn)象。此值應(yīng)該通過多次實(shí)驗(yàn)確定，一般為 2 4 ”型燃燒室對(duì)這個(gè)數(shù)值的要求應(yīng)該更加嚴(yán)格。英國(guó)雷卡多公司推薦 3 圖 3油嘴安裝位置 油器相對(duì)于氣缸中心線的偏移 從有利于油氣進(jìn)行混合的觀點(diǎn)出發(fā)，要求噴油器中心線最好能與氣缸的中心線重合，使各油束到燃燒室壁的距離相等。但對(duì)于兩個(gè)氣門結(jié)構(gòu)的氣缸蓋，這樣的布置有困難，經(jīng)常采用的辦法是把 噴油器 向一側(cè)偏移。一般柴油機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)將 噴油器 相對(duì)氣缸中心線的偏移量定為 5 10D%。若小于 5D%時(shí)，對(duì)柴油機(jī)的性能不會(huì)發(fā)生什么影響；而超過 10D%則從結(jié)構(gòu)上是不允許的。 由于氣門的偏移量有限，在氣缸蓋的總體布置買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 時(shí)，噴油器必須向氣門偏移的另一側(cè)偏移才行，偏移量為 e 如 圖 （圖 3 圖 3 w 型燃燒室活塞偏置 噴油器的偏移量 e 最大允許為 10D%。過大 則 會(huì)與氣道的布置發(fā)生干涉，而過小，由于和氣門的距離太近，容易 使 缸蓋 產(chǎn)生 熱裂現(xiàn)象。這是必須引起設(shè)計(jì)方面注意的。就是在氣門布置上有條件可以使噴油器不偏移時(shí)，為了防止缸蓋的熱裂現(xiàn)象發(fā)生，以偏移量為 3 5D%為佳。 由于噴油嘴偏離柴油機(jī)氣缸中心線，從而導(dǎo)致“ ”型以及平底型燃 燒室在活塞頂上也要偏離一個(gè) 1e 的距離，以保證燃燒 室 內(nèi)噴霧的均勻性?！?”型燃燒室活塞偏置如圖 （圖 3 由于燃燒室的偏置，導(dǎo)致活塞的結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，當(dāng)柴油機(jī)在工作狀況時(shí)活塞熱量分布不均勻，變形不一致 ， 給柴油機(jī)的使用造成了一些麻煩。由于活塞結(jié)構(gòu)的布對(duì)稱，壁的厚薄不均勻，也給活塞采取冷卻措施造成了一些困難。則活塞結(jié)構(gòu)的不對(duì)稱，也給工藝方面帶來了復(fù)雜性。因此，在總體設(shè)計(jì)時(shí)，燃燒 室 對(duì)氣缸中心的偏移量不應(yīng)大于5D%。經(jīng)驗(yàn)證明小于 5D%時(shí)，對(duì)柴油機(jī)的性能影響不大。 油器的安裝斜角 為了有利安裝和拆卸，在氣缸蓋上安裝噴油器時(shí)，一般傾斜一個(gè)角度 （圖 3。這個(gè)角度一般設(shè)計(jì)在 20 25 的范圍內(nèi)。 太小時(shí)，有的柴油機(jī)安裝噴油器很困難，而 過大導(dǎo)致噴油器的噴油錐角加 大，噴孔加工困難 （圖 3 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 圖 3孔錐角 常用的噴孔錐角為 140 。這樣， 一般不會(huì)使噴 孔發(fā)生“背鉆”。設(shè)計(jì)成“背 鉆”會(huì)給鉆頭沿針閥體的后端往前鉆， 如 圖 3示右側(cè)的一個(gè)噴孔與水平面成偏高2 的 角，即出現(xiàn) 2 “ 背鉆 ” 現(xiàn)象。因此，最大斜角 設(shè)計(jì)為 30 50 。 孔的位置 按著上述布置兩個(gè)氣門時(shí)的缸蓋結(jié)構(gòu)要求，噴油器相對(duì)于氣缸中心線有一定的偏移。而燃燒室為了適應(yīng)噴油器的偏移，進(jìn)行相應(yīng)的偏移后，噴油器仍然不在燃燒 室 的中心。為了減少各個(gè)噴孔到燃燒室壁距離的不等程度以及不使距燃燒室壁近的油束噴到燃燒室壁上，噴孔必須沿閥體的圓周方向作不均勻的分布 （圖 3。最常用的 4 孔噴油 器，距離燃燒室壁近的兩個(gè)噴孔之間的夾角 90 ，但是不能 180 。否則燃燒室將有一邊不能實(shí)現(xiàn)油、氣的良好混合。而離燃燒室壁較遠(yuǎn)的 ， 油束較長(zhǎng)的兩個(gè)噴孔之間的夾角應(yīng) 90 。 圖 3孔的不對(duì)稱分布 孔參數(shù)的選配 由于進(jìn)氣渦流的存在，一般采用較少的噴孔（ 3 5 孔， 4 孔最常用）；較大的孔徑（ 上 ）；噴孔夾角為 140 150 。 噴孔的參數(shù)應(yīng)該與燃燒室形狀及其渦流強(qiáng)度相適應(yīng)。噴孔數(shù)量與渦流強(qiáng)度的具體關(guān)系是：在噴射期間（以曲軸轉(zhuǎn)角 表示），渦流強(qiáng)度應(yīng)使空氣旋轉(zhuǎn)一個(gè)相鄰油束間的夾角。設(shè) i 為噴孔數(shù)，則渦流的回轉(zhuǎn)速度 n 與柴油機(jī)轉(zhuǎn)速 比 等于此看出，渦流的強(qiáng)度越高，噴孔數(shù)可以減少。在采用強(qiáng)渦流、少噴孔的噴油器及“ ” 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 型燃燒室時(shí)，特別是對(duì)車輛用的柴油機(jī)，要注意到高低速的適應(yīng)性問題，即低速容易造成油束穿透過度而油束偏轉(zhuǎn)不足，高速時(shí)則油束穿透不足而偏轉(zhuǎn)較大：如照顧高速性能，則低速性較差。為改善這情況，國(guó)內(nèi)外均作了大量的工作，并設(shè)計(jì)了許多新的燃燒系統(tǒng)。 “ ”型燃燒室一般以 空間混合為主，但近來也有加大油膜混合比例而去得較好效果的。例如對(duì)一臺(tái)四沖程 的柴油機(jī) 采用“ ”型燃燒室，缸徑 135沖程150氣門，雙螺旋進(jìn)氣道，額定轉(zhuǎn)速為 2200r/于渦流強(qiáng)度比例較弱，采用 的噴油嘴進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，性能較差，特別是低速性能差。這顯然是由于渦流強(qiáng)度低，油束偏轉(zhuǎn) 以 以及燃油穿透過渡等因素造成的。由于進(jìn)氣道的修改有困難， 希望尋求一種新的燃燒方式，以適應(yīng)給定的渦流狀況。因此設(shè)計(jì)了一種“ 燒室。 圖 3 1F 是一般較深的“ ”型燃燒室。 深度之比為 4:6；他的基本設(shè)計(jì)思想是減少空間混合，使穿透過渡的燃油撞擊反彈并且沿壁面吹起。但是燃燒機(jī)理還在探討中。因此，噴油器采用較多的噴孔為宜。后來改用 噴油嘴的同一個(gè)噴油器進(jìn)行匹配；在同一單缸機(jī)上對(duì)兩種燃燒室和其匹配的噴油器 分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；結(jié)果證明5F 。 圖 3種燃燒室的對(duì)比 慣量多孔式噴油器的優(yōu)點(diǎn) 此次設(shè)計(jì)改進(jìn)的噴油器為低慣量多孔式噴油器，其特點(diǎn)是調(diào)壓彈簧靠近噴油嘴，挺桿等運(yùn)動(dòng)部件質(zhì)量和慣性小，減輕針閥對(duì)針閥座面的撞擊和挺桿的跳躍使針閥運(yùn)動(dòng)對(duì)油壓變化反應(yīng)靈敏，特別是噴射終了針閥的關(guān)閉性能可以得到很大的改善。對(duì)防止針閥座面穴蝕；避免燃?xì)獾沽髟斐捎妥炷z結(jié)、卡死，以及 由于針閥反應(yīng)不靈敏可能造成的后期噴射等不良現(xiàn)象都有了明顯的提高。 在低慣量噴油器中調(diào)壓彈簧的工作條件和負(fù)荷情況也可以得到改善。因?yàn)閺椈煽梢郧秩氩裼椭校\(yùn)動(dòng)件質(zhì)量小，針閥運(yùn)動(dòng)速度和挺桿的超越升程在彈簧中引起的附加應(yīng)力小等特點(diǎn)。 油器設(shè)計(jì)的其他問題 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 油流道 為了減少 燃油流動(dòng)阻力和損失，要求燃油流道截面積從高壓油管端到噴孔處逐漸縮小。由于加工需要，中間部分流道往往比要求的要大。 有時(shí)采用定位銷將噴油器體上的油孔和噴油嘴油孔對(duì)準(zhǔn)以減少噴油嘴端面環(huán)行槽截面積或者取消環(huán)行槽。 如圖 3線所示 ： 油管 濾清器 直槽橫槽 導(dǎo)向孔 座面 通油孔 環(huán)槽 壓力室 噴孔 圖 3油嘴的通油孔可以采用 1 3 個(gè)，但以兩孔為多。 噴油嘴座面流通截面積通常是噴孔總截面積的 ，當(dāng)座面流通面積小于噴孔總面積的 時(shí)油流將在座面處產(chǎn)生較大的流動(dòng)阻力。座面流通截面積過大，使針閥升程增加帶來不利的后果。 噴油器縫隙式濾清器的徑向間隙一般為 其總流通截面積 與 噴孔總截面積之比為 8 12。 壓力室橫截面積為噴孔 總面積的 4，即： 中 ： d 壓力室直徑 0d 噴孔直徑 i 孔數(shù) 油倒流 燃油倒流系數(shù)指針閥落座過程中氣缸熾熱燃?xì)獾沽魅雵娪妥烨?。它可使油嘴腔?nèi)的燃油分解碳化，導(dǎo)致座面密封性破壞、 針閥變形卡死，不能繼續(xù)工作。 為防止燃?xì)獾沽骺梢圆捎梅N種措施，例如：減小噴油器挺桿等運(yùn)動(dòng)質(zhì)量，提高針閥運(yùn)動(dòng)對(duì)燃油壓力變化的反應(yīng)速度 ; 減小針閥升程，縮短針閥落座時(shí)間。采用緩沖式出油閥，合理設(shè)計(jì)柱塞偶件的卸油通道，使針閥落座末期油壓下降率減緩；在座面沖擊力允許范圍內(nèi) 適當(dāng)加大針閥承壓面積比， 使 針 閥關(guān)閉壓力高于最高燃?xì)獗l(fā)力。隨著買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 氣缸內(nèi)最高燃?xì)鈮毫Φ脑龈?，承?面積比有增大的趨勢(shì)。 油嘴熱負(fù)荷 噴油嘴的可靠性和耐久性只有在一定的溫度范圍內(nèi) 00 220100 才能得到保障。溫度 過高會(huì)使座面硬度下降而產(chǎn)生下陷，密封性破壞、膠結(jié)、積碳，噴孔堵塞，針閥卡滯以及柴油機(jī)油耗上升，冒煙、功率下降等；如果溫度過低，則燃燒時(shí)產(chǎn)生的三氧化二硫會(huì)腐蝕油嘴。 噴油嘴最高溫度的限制還與燃油的種類有關(guān)。有的燃油在 右開始分解。 噴油嘴溫度與柴油機(jī)的強(qiáng)化程度、燃燒室的類型以及在氣缸蓋上的安裝位置和安裝間隙有關(guān)，通常安裝間隙為 噴油器在氣缸蓋上偏心安裝時(shí)局部間隙可能增加到 者更大，使噴油嘴溫度大大增加，并造成油嘴圓周上的溫度分布不 均勻，引起熱變性不均勻。間隙小時(shí)，包含在間隙中的燃?xì)鉄崛萘啃?，影響也小?減小噴油嘴熱負(fù)荷的有效措施是減小安裝間隙，并保證與安裝孔同心； 減小油嘴與燃?xì)庹娼佑|的面積以及它在燃燒室內(nèi)伸出的長(zhǎng)度。 在某些發(fā)動(dòng)機(jī)上采用鋼屏來保護(hù)噴油嘴的，屏罩嵌入氣缸蓋上，保證正常的安裝間隙。這種方法可以使 噴油 嘴降低 20 40 噴油嘴安裝在氣缸上可以采用緊帽的端面密封，也可以采用墊片密封，一般采用紫銅墊片，同時(shí)可以減輕油嘴受熱。 風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)的熱負(fù)荷更高，可以借助進(jìn)氣道的空氣冷卻或者采用風(fēng)扇冷卻噴油器體，或者用鋼套圍住噴油嘴的 伸出 部分，以減少輻射。 4. 多孔式噴油嘴噴孔參數(shù)的選擇和噴油器體設(shè)計(jì) 此次改進(jìn)設(shè)計(jì)的噴油器配云南昆明內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力有限公司所設(shè)計(jì)的 4 90 105 型中冷渦輪增壓型柴油機(jī)，此款柴油機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)如 表 4 表 4油機(jī)技術(shù)參數(shù)表 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 多孔式噴油嘴的噴孔參數(shù)，主要是指孔數(shù)、孔徑與夾角；可以簡(jiǎn)寫為 數(shù) 孔徑 夾角）。這些參數(shù)主要取決于燃燒室的形式，燃燒時(shí)內(nèi)的空氣流動(dòng)情況及其噴油量等。 孔總截面積的噴油量，噴射延續(xù)時(shí)間和噴射壓力是相互聯(lián)系的，設(shè)計(jì)時(shí)必須全面考慮。從熟知的托里西里 (律可以推導(dǎo)出這些關(guān)系的基本液壓公式： （ 4 即： 310 式中： 額定循環(huán)供油量 （ ） c 噴孔系數(shù)（一般取c= C 噴孔處燃料的平均流速（一般 C=200 300 ） 形式 直立、直列、水冷、四沖程、中冷 缸數(shù) 缸徑 行程 4 90 105 氣缸套形式 濕式 燃燒室形式 直噴 w 型燃燒室 活塞總排量（ L） 氣方式 渦輪增壓 最低空載穩(wěn)定轉(zhuǎn)速（ r/ 750 壓縮比 17： 1 標(biāo)定功率 /轉(zhuǎn)速（ Kw/r/ 48/3200 最低燃油消耗率（ g/kwh） 217 最大扭矩 /轉(zhuǎn)速（ N/m/r/06N/m/2000 2200r/冷卻方式 強(qiáng)制循環(huán)水冷 排放 歐 見附表） 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 t 噴射延續(xù)時(shí)間（ s ） 噴油泵凸輪軸轉(zhuǎn)角計(jì)的噴射延續(xù)角（ ） 噴油泵凸輪軸的額定轉(zhuǎn)速（ r ） 設(shè)計(jì)計(jì)算： 300 c噴孔流速系數(shù)取 C 噴孔燃料平均流速 C=250 m t 噴射延續(xù)時(shí)間 由圖 4： 圖 4閥升程 = 16006 = 代入式 (4： 310 = 233 孔直徑與孔數(shù) 噴孔總截面積據(jù)燃燒室與進(jìn)氣渦流情況及其同類柴油機(jī)確定孔數(shù)和噴射角度，并計(jì)算出噴孔直徑 4 (4買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 設(shè)計(jì)噴油嘴噴孔數(shù) 6i 代入式 (4得： 孔噴油嘴的最小流通截面 多孔式噴油嘴的最小截面，指噴孔以前油路中的最小流通截面。即當(dāng)針閥下落密封座之前，在座面處（圖 4由尺寸 H 控制的一個(gè)環(huán)形臺(tái)體的環(huán)面積。為了減少噴射終了壓力的下降，最小流通截面至少應(yīng)為噴孔總截面積的兩倍。根據(jù)噴油嘴的幾何尺寸及針閥和針閥座的錐度差，當(dāng)不考慮針閥和針閥體的錐角差異時(shí)， 圖 4多 孔噴油嘴的最小流通截面 即：012 ，最小流通截面可 采用下列簡(jiǎn)化公式： )2c o i n(2s i n 000 h(4式中： h 針閥升程 h = 1 針閥座面錐角 1 = 60 2 針閥體座面嘴角 602 針閥體壓力室直徑 針閥密封帶直徑 2 代入式 (4得： )2c o s 00 h= 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 面應(yīng)力 座面應(yīng)力是噴射終了針閥落座時(shí)撞擊針閥體座面而產(chǎn)生的應(yīng)力。它對(duì)座面磨損影響很大。影響座面應(yīng)力大小的因素很多：如針閥最大升程時(shí)的彈簧作用力；針閥座面下油壓的下降速度；針閥的摩擦阻力；燃油黏度；座面錐角差異以及針閥的剛度等。而在設(shè)計(jì)的時(shí)侯這些因素不可能全部考慮進(jìn)去，計(jì)算結(jié)果也代表不了應(yīng)力的絕對(duì)值，只是一個(gè)相對(duì)的評(píng)價(jià)方法。 座面應(yīng)力為： 式中： F 撞擊作用力 F=221114 4式中： 使針閥落座的彈簧作用力 2201 4 XN h 針閥最大升程 ( 參考圖 4 h = 圖 4閥升程最佳值 E 彈性模數(shù)，對(duì)鋼 E= 0P 針閥開啟壓力（ 0P= 針閥配合外圓直徑（ d 針閥密封處直徑（ 2 1l 座面密封帶到調(diào)壓彈簧下座面距離（ 由表 4： 1l =l 座面密封帶到針閥體大外圓肩部的距離 ( 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 由表 4： 2l =30a 1l 長(zhǎng)度內(nèi)的平均截面 ( 表 4d 22 1 12 48 4 6 和 a = 1 9 3451 4 1 =2a 2l 長(zhǎng)度內(nèi)的平均橫截面（ 表 4-3 22 22 S 2222nn 1 2 a = 6301 4 1 nN =35.2 A 座面乘壓面的投影面積 A= 224 KX 式中： 針閥體壓力室直徑（ mm）閥座面應(yīng)力的計(jì)算： 使針閥落座的彈簧作用力 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 2201 4 XN = 04(4247 代入式 (4得： F 撞擊作用力 F=221114 = A 座面乘壓面的投影面積 A= 224 KX = 22 =610 m 座面應(yīng)力= M P 218 材料得許用應(yīng)力為 s 835因此材料選取是合格的。 閥關(guān)閉時(shí)間的計(jì)算 針閥關(guān)閉時(shí)間，即針閥從最高位置到落座所需要的時(shí)間?？s短針閥關(guān)閉時(shí)間，可以縮短噴油延續(xù)時(shí)間并減少燃?xì)飧Z入噴油嘴內(nèi)部的可能性。 從公式： 221及 可以導(dǎo)出： (4式中： m 噴油器運(yùn)動(dòng)零件的質(zhì)量（ 經(jīng)計(jì)算，挺桿和針閥的總質(zhì)量為 . h 針閥的最大升程（ h = F 作用在針閥上的力（ N ） 321 (4式中： 1F 針閥開啟壓力 針閥受壓面積； 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 2201 4 XN = 04(4247 2F 彈簧剛度 升程； 2 = 43 =3F 燃燒壓力 針 閥受壓面積； 3F=4Kz = 41011 4 1 36 = 代入式 (4： 321 = 代入式 (4： 針閥關(guān)閉時(shí)間： =3 = 在柴油機(jī)轉(zhuǎn)速 200 時(shí)，曲軸的轉(zhuǎn)角為： = 油器調(diào)壓彈簧的計(jì)算 調(diào)壓彈簧是噴油器的重要零件之一，它直接控制噴射壓力及噴油霧化情況，從而影響著柴油機(jī)的燃燒過程與燃油消耗量。 調(diào)壓彈簧的工作特點(diǎn)是在很小壓縮位移下，具有相當(dāng)高的負(fù)荷與頻率，當(dāng)針閥上升時(shí)，載荷的工作時(shí)間只是千分之幾秒，相當(dāng)于 的曲軸轉(zhuǎn)角。彈簧的壓縮位移等于針閥升程，在 范圍。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 噴油器工作的可靠性，很大程度上決定于調(diào)壓彈簧的工作性能，它的工作條件繁重、作用重大，故必須予以特別重視。因此，除按一般彈簧設(shè)計(jì)方法計(jì)算外，還應(yīng)特別注意應(yīng) 力校核、材料選擇以及工藝方法的制定等。 通常針閥直徑采用 6，建議彈簧直徑選取 2