本篇文章给大家谈谈《缸内直喷发动机燃油系统结构》对应的知识点,希望对各位有所帮助。
本文目录一览:
- 1、发动机的供油方式直喷和多点电喷哪个更好,各自的优缺点都是啥?
- 2、汽油发动机的缸内直喷系统的工作原理?
- 3、叙述大众迈腾(缸内直喷)供油系统工作原理?
- 4、化油器、电喷、直喷,汽油机供油方式的演变是怎样的?
- 5、缸内直喷有何优势,为何越来越的多的发动机用这个技术?
- 6、发动机的供油方式直喷和多点电喷哪个更好?
发动机的供油方式直喷和多点电喷哪个更好,各自的优缺点都是啥?
电喷是通过电子控制的形式将燃油喷射到进气管内与空气混合,再由发动机的吸气行程将油气混合气吸入缸内。
缸内直喷是喷油嘴从进气歧管被移到了汽缸内部,因此缸内油气的量不会受进气阀开合的影响,而是直接由电脑自动决定喷油时机与份量。由于油、气的混合空间、时间都相当短暂,因此缸内直喷系统必须依靠高压将燃油从喷油嘴压入汽缸,以达到高度雾化的效果。
汽油发动机的缸内直喷系统的工作原理?
汽油发动机的缸内直喷系统的工作原理:缸内直喷是直接将燃油喷射在缸内,在气缸内直接与空气混合。根据吸入的空气量精确地控制燃油和喷射量和喷射时间,高压的燃油喷射系统可以是使油气的雾化和混合效率更加优异。
缸内直喷系统由高压燃油系统、低压燃油系统和发动机工作三大部分组成。燃油压力传感器是一个可检修的5 伏、3 针脚的装置。它位于油箱前的燃油进给管上,并且通过车辆线束从燃油泵流量控制模块接收能量和搭铁。
扩展资料
缸内直喷系统的缺点:
1、压缩行程末端喷射的燃油由于时间太短并不能得到充分汽化,导致碳氢化合物及碳颗粒排放会增加。
2、燃烧室处于富氧环境,易产生氮氧化物。
3、燃烧温度较低,三元催化器并不能达到很好的工作温度,对有害介质的转化不完全;
4、废气中大量残存的氧气会降低氮氧化物的转化效率。
5、对于油品适应能力差,汽油中的硫会毒害氮氧化物催化装置。
参考资料来源:百度百科-缸内直喷技术
叙述大众迈腾(缸内直喷)供油系统工作原理?
汽油发动机的缸内直喷系统的工作原理:缸内直喷是直接将燃油喷射在缸内,在气缸内直接与空气混合。根据吸入的空气量精确地控制燃油和喷射量和喷射时间,高压的燃油喷射系统可以是使油气的雾化和混合效率更加优异。
缸内直喷系统由高压燃油系统、低压燃油系统和发动机工作三大部分组成。燃油压力传感器是一个可检修的5 伏、3 针脚的装置。它位于油箱前的燃油进给管上,并且通过车辆线束从燃油泵流量控制模块接收能量和搭铁。
化油器、电喷、直喷,汽油机供油方式的演变是怎样的?
供油方式最多的恐怕就是汽油机了,而且我们家用车绝大多数也是汽油机,所以我们就以汽油机为例来聊聊其供油方式的变化。
题记
汽油机以汽油为燃料,汽油进入气缸后必须蒸发变成气态,然后与空气混合形成一定浓度,这样的混合气才能被火花塞点燃。一般按照标准空燃比14.7进行控制,也就是14.7克空气需要1克汽油。混合气太稀或者太浓都无法正常燃烧,发动机也就无法正常启动工作。而供油系统的任务就是把适量汽油送入气缸,并且保证其充分雾化蒸发,形成适合发动机使用的混合气。
汽油机供油系统主要有这三类:
1、化油器供油
摩托车发动机是最直观的,化油器装在空滤和发动机进气口之间,发动机工作时活塞吸气,空气经过空滤过滤,经过化油器从进气口进入气缸。而化油器特殊的设计使得气流经过时可以吸走一部分汽油,
更巧妙的是化油器通过物理的设计使得每次吸走汽油的量和空气量刚好满足汽油的最佳空燃比。也就是说有14.7克空气经过化油器,就可以吸走1克汽油。
上图是化油器的结构示意图。那两个黑色箭头代表发动机进气气流,化油器小的黑色箭头代表汽油被吸出来。根据图注我们可以一起脑补一下化油器工作的过程:拧油门时油门线拉着节气阀和阀针一起向上运动,节气阀打开,气流通道增加,进气量就增加了。而阀针插在汽油喷口里,阀针前面细后面粗,阀针越往外拉汽油喷口暴露越多,就有更多汽油被吸出来。所以当我们拧油门时节气阀开度增大,空气流量变多。同时阀针升起,汽油喷口截面积增加,吸出的汽油也增加。松油门时节气阀下降,气流通道变窄,进气量变小。同时阀针下降,汽油喷口截面积减小,吸出的汽油也更少。就这样始终让空气量和供油量保持平衡。
上图是个化油器的实物图,可以清楚地看到节气阀和阀针。
汽油的理论空燃比是14.7,发动机把空燃比控制在14.7可以保证燃料充分燃烧,同时对尾气也有好处。
但是想要输出功率增加的话就需要更浓的混合气,也就是空燃比要小于14.7。
而化油器的结构决定了其空燃比是固定的,那么急加速时怎么提高混合气浓度以增加动力性呢?这就谈到了化油器上一个更精巧的设计:加速泵。
还以摩托车为例,有些摩托车油门线到了化油器上后会分成两条,一条控制节气阀和针阀,另一条控制加速泵。加速泵是一个小的柱塞泵,以正常速度拧油门时加速泵活塞运动速度低,油压改变均匀。而加速时快速拧油门会导致柱塞快速移动,油压升高,一部分汽油就会被泵入进气道,这样混合气的浓度就提高了,发动机动力也就提升了。
2、进气道喷油(电喷发动机)
化油器虽然结构很巧妙,但毕竟是纯机械的东西,无法实现对供油量的精确控制,而且冬季气温低的时候还要手动打开阻风门加浓混合气。所以就出现了电控燃油喷射系统,用电脑控制喷油嘴直接向进气歧管里喷油。这就是我们常说的电喷发动机。
电喷发动机和普通化油器发动机可以说是两个时代的产品了。电喷发动机上使用了很多的传感器,还装上了控制电脑,可以实现对发动机工作状态的精准、高效控制。
首先在进气道上装有空气流量计,用来计算进入气缸的空气量。然后ECU根据空气量和空燃比就可以计算出所需的汽油量,再控制喷油嘴喷出需要的汽油即可完成供油任务。这种系统控制精度高、灵活,加速加浓和冷启动加浓都是由ECU根据水温信号自动控制的,不管春夏秋冬,启动发动机都只需要拧钥匙就行,不需要像化油器车那样还要拉风门、踩油门,而且油耗也更低、ECU还可以主动调整点火角提高输出动力。总的来说不管是经济性还是动力性都比化油器发动机好多了。
3、缸内直喷
缸内直喷汽油机就是利用高压油泵提高喷油压力,直接把汽油喷入气缸里。
这种系统也是靠电脑通过各种传感器信号去控制发动机运行,控制精度和灵活性高。而且
汽油直接喷入气缸后在气缸里气化吸热,可以降低气缸温度,这样以来能提高充气效率,同时降低爆震风险,ECU可以取到更大的点火提前角,尽可能提高发动机的动力性。
所以综合以上内容可以知道,化油器供油方式最简单,但是控制精度不够,经济性和易用性略差。
传统进气歧管电喷发动机可以实现更精确的空燃比控制,排放更好,经济性更好。
而缸内直喷技术由于喷射压力高,可以促进汽油更充分、快速地雾化蒸发,同时汽油喷进气缸里可以降低缸内温度,提高充气效率、降低爆震风险,所以这种喷油方式经济性最好。
缸内直喷有何优势,为何越来越的多的发动机用这个技术?
电喷发动机、直喷发动机的差异很大,也可以说两者各有千秋,不过缸内直喷发动机的优势更多、潜力更大,所以现如今内燃机已经被直喷技术所占据!现如今的汽车市场,依然配备电喷发动机的车型少之又少、几乎没有,所以缸内直喷更是代表了未来的趋势,因为它在燃油经济性方面的潜力更大!
发动机
电喷这个词并不严谨,实际上电喷、直喷都是电控喷射,电喷全称为电控歧管喷射、而直喷全称为电控缸内直喷,而之所以会产生现如今电喷、直喷的叫法,实际上与出现时间有很大的关联;因为在化油器时代结束后,最先登场的是电控歧管喷射内燃机,所以就把它称之为电喷;而没过几年、电控缸内直喷内燃机诞生了,再叫电喷就没办法与歧管喷射发动机进行区分了,所以就称之为缸内直喷!所以用电喷与直喷区分是不严谨的,而应该是歧管喷射发动机、缸内直喷机器来区分!
歧管喷射发动机
电控歧管喷射发动机(电喷)
如上图所示、这就是歧管喷射原理图,从图上我们可以清晰看出、喷油嘴布置在进气歧管之内!燃油直接喷射到进气歧管内,在进气歧管内与空气进行混合,与直喷机相比,燃油有充分的空间、时间进行雾化,再与空气进行混合后、被吸入发动机参与燃烧;所以在发动机进行低温、冷启时,歧管喷射发动机的燃油雾化效果更好,但随着工作温度、工作负荷的不断上升,歧管喷射发动机压缩比低的劣势、就会显现出来!
歧管喷射细节图
由于燃油在歧管内已经完成雾化,而气态化后的汽油已经不再具有吸热的能力,所以歧管喷射发动机对缸内温度的调节能力很差,所以歧管喷射发动机往往惧怕高温,因为在高温、高负荷状态下,极其容易引发爆震!而由于对温度的调节能力差,所以对爆震的抑制不如直喷那么优秀;而补偿方式就是采取偏低的压缩比来适应(降压等同于降温),所以歧管喷射发动机、压缩比做到11都是极限了,超高负荷运转都必须加高标号燃油,想烧92号、几乎是不可能的(压缩比过10的时候)!
歧管喷射机器进气门背面,总是那么光亮
再一点就是歧管喷射发动机,因为燃油都喷射在歧管内、在歧管内雾化,所以歧管喷射发动机汽油在缸内再次液化、流入曲轴箱内的机率会很低,在很大程度上、避免了机油被污染的现象(含乳化问题);所以从某种角度上看待歧管喷射发动机,虽然燃油经济性方面不如缸内直喷,但先天结构更合理、很难出现什么问题,如直喷机常见的燃油稀释、进气门背面积碳,歧管喷射发动机都不会出现;燃油喷射在歧管内、很容易对进气门背面进行冲刷,进气门背面的积碳也就得到了很好的清理,因为汽油本身就是良好的清洁剂!
缸内直喷发动机
电控缸内直喷发动机(直喷)
缸内直喷发动机就很容易理解了,如上图所示缸内直喷就是把喷油嘴布置在燃烧室内;这么设计的好处有很多,因为喷油嘴直接设置在了燃烧室内、所以燃油直接喷射在燃烧室,因为液态燃油气态过程中、可以吸收大量热,对于直喷方式对于燃烧室可以起到降温作用!只要温度能控制住,我们就可以肆无忌惮的将压缩比提高;而直喷丰富的喷头策略,可以在缸内温度偏高、出现爆震倾向时,采取连续多次的喷射,起到调节温度的作用!
液态汽油,顺着活塞环,缸壁间缝隙流入曲轴箱
所以直喷发动机、压缩比普遍更高,而且高压缩比的机器、往往可以兼容92号汽油,其原理就是缸内喷射、可以更加从容的限制温度,防止温度过高;缸内直喷并非完全是优点,它也存在几个缺陷,比如低温、冷启下,燃油的雾化不理想、造成燃烧浪费!而雾化不良的汽油再触碰到冰冷的缸壁时,更容易重新转化成液态燃油,之后顺着活塞环、缸壁间的缝隙也就流入到曲轴箱内了,这就是上文所提到的湿壁现象(燃油稀释)!其次就是喷油嘴在燃烧室内,对进气门背面的积碳没有清洗作用,所以直喷机、进气门背面的积碳是顽疾!
直喷机进气门背面总是很多积碳
直喷发动机的潜力更大
为什么歧管喷射发动机、在最近这十年之间会被直喷机完全取代?不仅仅是因为歧管喷射机器压缩比不高,实际上歧管喷射发动机的潜力也不足!最近这些年来,国际上对于油耗、环保的各种要求日益严苛,所以未来的内燃机将必然以省油为核心开发目标,从此将进入超稀薄燃烧领域(如马自达的二代创驰蓝天就已经做到),而超稀薄混合气状态下、想实现混合气点燃非常困难,所以此时我们的工程师想到了分层喷射、分层点燃、分层燃烧!
分层喷射,分层燃烧
如上图所示、这就是直喷发动机分层喷射的示意图,从上至下喷射出多个混合气层、浓度从上至下递减,最上层混合气浓度最大(最接近火花塞)、最下层浓度最低,图片上只画了五层、但实际上远比这个层数多!原理就在于利用火花塞跳火,点燃最上层、之后利用火焰的传递逐一点燃余下多个稀薄层(实际上当空燃比超过17之后、依靠这种方式已经无法点燃所有层,所以马自达才引入压燃,可以在二倍过量空气系数下、完成29.4空燃比混合气的全部燃烧),这个分层喷射、对于直喷机器而言很容易实现,但对于歧管喷射机器(电喷)而言也能分层,但控制起来太复杂、自身结构也不允许,所以分的层数很少,所以歧管喷射机器对于未来而言、潜力太小!
双喷射发动机
上述就是直喷、电喷发动机的差异,实际上现如今电喷机已经很少见了,虽然说电喷、直喷都存在一些劣势,而从综合素质上看、还是直喷发动机优势更大、潜力更足;当然歧管喷射方式也并未完全淘汰,比如说现在的那类双喷射发动机,就是同时具备一套高压喷嘴(直喷部分)、一套低压喷嘴(歧管喷射),当发动机低温、低负荷运转时,由歧管负责燃油的喷射,而当机器全负荷运转时、则是切换成缸内直喷,从而实现直喷、电喷的互补,不过这样的机器理念虽好、但成本造价偏高,终究难以成为主流!
发动机的供油方式直喷和多点电喷哪个更好?
汽车发动机依照提供的油方法有缸内直喷和多点电喷二种,这也是现在汽车发动机数最多采用的,并且技术性和应用愈来愈多应用的是缸内直喷,相对性多点电喷的汽车发动机,直喷发动机的喷油方法能够更强的提高驱动力。下边来剖析下这二种提供的油形式的特性。
多点电喷构成,能够见到喷油器是组装在进气进气支管上,在汽车发动机缩小行程安排的尾端,喷油器喷油与气体产生混合气体,在气缸开启的情况下就进到汽缸点燃作功。因为这类喷涌方法在立即在进气门正前方喷涌,因此 会非常容易在进气门上造成积炭,并且混合气体生成的空燃比混和都不是非常好。
缸内直喷技术性,主要是将喷油器安装在缸体上同时向主缸喷油,这类喷油方法的特点便是喷到的汽油工作压力高,有益于汽柴油做雾化,能够降低耗油和提高发动机排量,缺陷就是这个喷油对系统汽柴油的规定高,不然极易发生喷油器拥挤的状况;另一方面维护保养的成本费高些,例如像广州本田的缸内直喷汽车发动机,在每一次维护保养的情况下必须加上一瓶燃油添加剂(100多),要不然喷油器很非常容易毁坏。
缸内直喷喷油系统软件构成,关键由汽车油箱,低电压汽油泵,输油管,高压油泵和喷油器等组成,该高压油泵由发动机凸轮轴推动,发动机凸轮轴转一圈高压油泵来回工作中4次,高压油泵造成的负担能够做到10Mpa之上,喷油器的喷油时间在千分之一秒内,在喷油的情况下,火苗塞周边的区域能够有较浓的混合气体,在其它地区是偏稀的混合气体,这也就是较稀点燃。
汇总:直喷发动机和多点电喷都各有各的优点和缺点,可是从工艺的角度而言是直喷发动机的汽车发动机更强一点,可是缺陷也很显著,就是对汽柴油的质量标准高。期待上面的基础知识能对各位有一定的帮助!
关于《缸内直喷发动机燃油系统结构》的介绍到此就结束了。