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国Ⅲ柴油机循环喷油量及喷油压力分析

【摘要】:柴油机的循环喷油量 柴油机单个气缸每个工作循环的喷油量称为循环喷油量。对于国产柴油机,喷油泵每个循环的喷油量可以非常容易地获得。喷油器喷油开启压力 为使瞬间喷入气缸的燃油与空气能够迅速混合,要求喷油器的喷油油束射线具有一定的压力和流速。单体泵和电喷共轨柴油机的喷油器开启压力会更高,可达25.0MPa以上。

(1)柴油机的循环喷油量 柴油机单个气缸每个工作循环的喷油量称为循环喷油量。

对于国产柴油机,喷油泵每个循环的喷油量可以非常容易地获得。而对于进口柴油机,其供油量往往不能获得较为精确的数值。

根据多年来的实践经验,可以通过计算的方法获得柴油机每循环的参考供油量。柴油机在出厂前都要进行台架试验。生产厂家或供应商一般都会提供额定功率、转速、单位功率的耗油量等特定参数曲线(图1-22)。可以用这些特定参数计算出喷油泵每100个循环的参考供油量。计算方法如下:

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图1-22 柴油机的外特性曲线

假定每100个循环的供油量为Δh,则有

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式中Δh——每100个循环的参考加油量,单位为ml;

ge——柴油机的耗油率,单位为g/kW·h;

γ——燃油密度,对于柴油,γ=0.825g/cm3

i——气缸数;

Ne——柴油机功率,单位为kW;

n——柴油机转速,单位为r/min。

由上述公式计算出来的循环供油量是理论参考值。实际应用时必须对该油量进行适当修正,修正系数δ为1.10~1.14。因此,实际供油量为

实际供油量=δ×Δh(ml)

实际供油量大于计算供油量的原因是柴油机在实际工作过程中,喷油泵柱塞泵出的燃油绝大部分进入气缸燃烧产生动力,其中一部分经喷油器回油管回到油箱,没有参与燃烧。

(2)喷油器喷油开启压力 为使瞬间喷入气缸的燃油与空气能够迅速混合,要求喷油器的喷油油束射线具有一定的压力和流速。

喷油器的喷油开启压力与柴油机的燃烧室结构有关,分开式燃烧室对喷油压力的要求相对较低,如道依茨BF12L413FW低污染柴油机(涡流室式燃烧室)的喷油器开启压力为12.5~13.3MPa。开式燃烧室对喷油器喷油开启压力的要求较高,如道依茨F12L513风冷柴油机(ω形燃烧室)的喷油器开启压力为23.5~24.3MPa。单体泵和电喷共轨柴油机的喷油器开启压力会更高,可达25.0MPa以上。