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喷油器工作原理?

: 问提问者：网友 | 2017-09-06

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　　喷油器是电喷系统中的一个执行元件，即接受发动机控制单元(Electronic Control Unit或者Electronic Con—trol Module，简称ECU或ECM)的喷油信号，定时定量喷出汽油。其实，喷油器就是一个电磁阀，喷油器内部有个电磁线圈，外面经插座与ECU相连，喷油器头部的针阀与衔铁连为一体。当电磁线圈通电时，便产生吸力，将衔铁和针阀吸起，打开喷油孔、燃油经针阀头部的轴针和喷孔之间的环形间隙高速喷出，并形成雾状，与空气很好地混合。使混合气在气缸内的燃烧更充分，也正是喷油器在燃油雾化方面比化油器更好，才保证了电喷发动机的燃烧更完全、废气污染物排放更少。电磁线圈不通电时，磁力消失，弹簧将衔铁和针阎下压，关闭喷孔停止喷油。　　喷油器针阀的升程很小，一般为０．１ｍｍ～０．２ｍｍ，在百分之一秒左右的时间内开启和关闭，然而就是这０．１ｍｍ和百分之一秒保证了发动机的正常工作，因此，喷油器是一个精密装置。如果汽油中含有杂质，将会影响到喷油器的正常工作，为了避免喷油器被杂质堵塞，除了要在供油管路中安装燃油滤清器外，在每个喷油器尾部也都必须布置一个燃油滤清器。在设计制造方面，为了避免油管内汽油在高温下形成气泡，影响喷油效果，喷油器在进气管上的安装位置必须能保证较好地隔绝从发动机传来的热量，供油管路的布置也必须考虑到这一点。电子控制系统由ECU、各类传感器和执行器组成。ECU根据各个传感器的输入信号进行处理，精确计算出最终喷油持续时间和点火时间，控制怠速和快怠速，从而使发动机得到最佳动力性和经济性。 ECU得到信号后，能指令延长或缩短喷油时间，使喷油量与进气歧管真空度相匹配。当节气门开启时，大量空气进入气缸，进气歧管真空度降低，那么传感器会输出信号使ECU增加喷油时间，喷出较多燃油以恒定空燃比。当节气门关闭时，流入气缸的空气减少，进气歧管真空度提高，那么传感器会输出信号使ECU减少喷油时间，以便减少喷油量。: 回答者：网友

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1.在电控喷油系统中，喷油过程主要是在控制器的控制下进行的，把电信号转变为机械信号，实现机电一体化控制，这个转变过程在电磁阀控制的电控喷油器系统中，主要由电磁阀来执行，因此，电磁阀在时间控制系统中的作用至关重要。高压共轨系统中，由于泵油与喷油功能分开，进入喷油器的燃油压力能基本保持不变，整个喷油过程中的喷油始点及喷油脉宽，几乎都是在控制器的控制下由电磁阀执行的。通过电磁阀的作用，泵油过程中的压力波动，不在干扰喷油过程。因此，电磁阀的作用尤显重要。 2. 电控喷油器结构高压共轨系统中的电磁阀喷油器，是通过一根较短的高压油管与共轨连接的。电控喷油器与气缸盖的固定方式与传统的喷油器一样。主要由电磁阀、压力放大系统和孔式针阀偶件等几部分组成。压力放大系统主要由压力控制室、控制活塞及针阀体盛油槽、针阀等部分组成。与共轨压力相等的高压燃油由高压油入口进入喷油器后，分两路流动： 1）一路由进油节流孔进入控制活塞顶部的压力控制室内，控制室内的燃油压力作用在控制活塞的 A 面上，直接压在针阀尾部，能控制针阀升程。 2）另一路由针阀体上的进油孔进入盛油槽内，作用在针阀锥面 B 上的燃油压力，其垂直向上的分力均与共轨压力相等，但由于控制活塞承压面 A 的面积要大于针阀锥面 B 上的垂直向上的环形承压面积。因此，作用在控制活塞 A 面上的总压力，要大于针阀环形锥面上的垂直向上的总压力，使向下的作用力能得到一定比例的放大。 3. 电控喷油器工作原理根据柴油机运行工况和共轨轨道向喷油器提供的高压燃油，喷油器可分为四个工作状态（1）针阀关闭状态电磁阀未通电时，衔铁在电磁阀弹簧的作用下，克服了衔铁弹簧的弹力，使球阀关闭了出油节流孔，这时压力控制室内虽有很高的燃油压力，但由于出油节流孔孔径不大，作用在球阀上的压力很小，无法推开球阀，球阀因此处于关闭状态，这时针阀承受着下列几种作用力。 1）使针阀向上开启的作用力：具有轨道压力的燃油作用在针阀锥面 B 上的垂直向上分力。 2）使针阀保持在关闭状态时的向下作用力： ① 压力控制室的燃油压力通过活塞作用在针阀顶面上的压力。 ② 针阀弹簧作用在针阀上的压力。在电磁阀不通电的条件下，由于有压力放大作用，使针阀关闭的燃油压力大于使针阀升起的油压推力，加上针阀弹簧的压力，因此，针阀处于喷油前的关闭状态。（2）针阀开始升起（喷油始点）针阀处于喷油前的静止状态时，由控制器发出指令，为提高电磁阀的响应速度，以高电压、大电流对电磁阀线圈通电，线圈迅速产生强大的电磁吸力，使衔铁克服了电磁阀弹簧的预紧力，快速上移，球阀被打开，出油节流孔开通，压力控制室内的燃油从出油节流孔流向其上方空腔，并从该空腔经回油管流回油箱。出油节流孔打开后，压力控制室内的燃油立即卸压。压力控制室内作用在控制活塞上的燃油压力会迅速降低，而这时作用在针阀锥面 B 上的向上作用力，依然保持为轨道压力未变，因此，会产生压差，使针阀能克服针阀弹簧的预紧力快速升起，并打开针阀座面，使具有轨道压力的高压燃油从阀芯座面通道经压力室的喷孔喷入燃烧室，如采用无压力室针阀偶件，则针阀升起后，高压燃油会直接从喷孔喷入气缸。与此同时，由于衔铁上升，磁路中气隙 δ 减小，起动时的大电流可以及时降低到电磁铁所需的维持电流。针阀升起与喷油开始几乎是同时发生的，因此，把针阀升起的瞬间称为喷油始点。（3）针阀最大升程针阀从静止状态的升程为零，开始升起到最大升程，需要一个升起过程，在这区间喷油一直在进行。针阀升程由零到最大的过程中，针阀座面开度由全关到全开。流经座面的燃油节流阻力由最大到最小，不同的开度会产生不同的节流规律，对喷油量产生不同的影响。针阀在升起过程中，控制活塞同时上移，使压力控制室内的容积逐渐减小，这时如果控制室内无燃油流出，则其内部压力会不断升高，并将阻挡针阀升程的加大。因此，在针阀上移的过程中，压力控制室内必须继续有部分燃油从出油节流孔流出，保持一定的压降才行。由于与压力控制室相通的不仅有出油节流孔，还有进油节流孔，当压力控制室内因部分燃油流出后，产生一定压降的同时，具有轨道压力的高压燃油，从进油节流孔经节流后不断向压力控制室内补充，又使控制室内压力回升。由此可见，针阀在升起过程中，压力控制室内燃油有出、有进，为了保证针阀升起能连续进行，要求出得快、进的慢，因此，出油节流孔的直径一般要大于进油节流孔的直径。上述分析表明，出油节流孔直径大于进油节流孔时，会使针阀具有一定的上升速度，但如果出油节流孔直径与进油节流孔直径差距过大，会使针阀上升速度过快，造成初始喷油速率过高，会影响柴油机的噪声及排放；如果出油孔与进油孔直径相差过小，针阀上升速度会过慢，造成初始喷油速率过低，同样会影响柴油机性能。控制活塞随针阀升起而上移，当针阀达到最大升程时，控制活塞移到最高位置，压力控制室内的燃油在控制活塞上移过程中，其顶部形成一层近似于垫片的油垫，限制了控制活塞的继续上移。控制活塞到达上止点，如无油垫存在，则属机械限位，控制活塞每次上移时，必受一次机械撞击，容易磨损。而有油垫存在后，控制活塞到达上止点时属于液压限位，只有柔性撞击，零件寿命可以延长。从针阀开始升起的喷油始点到喷油终点，喷油压力始终保持与轨道压力相等的高压状态下进行。（4）针阀关闭（喷油结束）当喷油脉宽满足要求后，电磁阀在控制器指令下，切断线圈的电流，电磁力消退，电磁阀弹簧开始压衔铁，使球阀又处于关闭状态，出油节流孔被堵塞。出油节流孔的关闭，高压燃油从进油节流孔进入压力控制室内后，控制室内的燃油只有进，没有出，因此，压力会很快升高，达到相等的高压。这种高压作用在控制活塞顶部的 A 面上，所形成的压力与针阀弹簧力的合力，很快超过了针阀锥面上向上的燃油压力后，针阀就会快速关闭，喷油因此结束。针阀的关闭速度取决于通过进油节流孔的流量，针阀从下移开始直至座面落座，才把喷孔通道关闭，喷油停止。由于共轨中的压力一直存在，所以任何时刻喷油器都可以在电磁阀的控制下喷油、停油，这也为柴油机在每个工作循环内实现多次喷射，创造了有利条件，这也是脉动时间控制系统无法与之比拟的。: 回答者：网友

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