礦山機(jī)電畢業(yè)論多缸柴油機(jī)機(jī)體的設(shè)計

1、畢 業(yè) 設(shè) 計（論文）（說 明 書）題 目：多缸柴油機(jī)機(jī)體的設(shè)計姓 名： 張春暉 編 號： 90702273 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 年 月 日平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢 業(yè) 設(shè) 計 （論文） 任 務(wù) 書姓名 張春暉 專業(yè) 礦山機(jī)電專業(yè) 任 務(wù) 下 達(dá) 日 期 年 月 日設(shè)計（論文）開始日期 年 月 日設(shè)計（論文）完成日期 年 月 日設(shè)計（論文）題目： A·編制設(shè)計 B·設(shè)計專題（畢業(yè)論文） 指 導(dǎo) 教 師 系（部）主 任 年 月 日平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會記錄 系 專業(yè)，學(xué)生 于 年 月 日進(jìn)行了畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯。設(shè)計題目： 專題（論文）題目：

2、指導(dǎo)老師： 答辯委員會根據(jù)學(xué)生提交的畢業(yè)設(shè)計（論文）材料，根據(jù)學(xué)生答辯情況，經(jīng)答辯委員會討論評定，給予學(xué)生 畢業(yè)設(shè)計（論文）成績?yōu)?。答辯委員會 人，出席 人答辯委員會主任（簽字）： 答辯委員會副主任（簽字）： 答辯委員會委員： ， ， ， ， ， ， 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）評語第 頁共 頁學(xué)生姓名： 專業(yè) 年級 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目： 評 閱 人： 指導(dǎo)教師： （簽字） 年 月 日成 績： 系（科）主任： （簽字） 年 月 日畢業(yè)設(shè)計（論文）及答辯評語： 摘要柴油機(jī)具有熱效率高的顯著優(yōu)點，其應(yīng)用范圍越來越廣。隨著強(qiáng)化程度的提高，柴油機(jī)單位功率的重量也顯著降低。為了節(jié)能，各國都

3、在注重改善燃燒過程，研究燃用低質(zhì)燃油和非石油制品燃料。 現(xiàn)代的調(diào)整高性能柴油機(jī)由于熱效率比汽油機(jī)高、污染物排放比汽油機(jī)少， 作為汽車動力應(yīng)用日益廣泛。經(jīng)過多年的研究、大量新技術(shù)的應(yīng)用，柴油機(jī)最大的問題煙度和噪聲取得重大突破，達(dá)到了汽油機(jī)的水平。 本文介紹了柴油機(jī)發(fā)展?fàn)顩r以及國內(nèi)外的發(fā)展水平，對柴油機(jī)做了從整體到局部的分析。結(jié)合我國柴油機(jī)的研究成果，對柴油機(jī)機(jī)體進(jìn)行改進(jìn)的設(shè)計方法和特點進(jìn)行介紹，并通過對柴油機(jī)體結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，在性能試驗上進(jìn)行比較分析，為柴油機(jī)的改進(jìn)設(shè)計提供了新的思路。關(guān)鍵字：柴油機(jī) ；內(nèi)燃機(jī)；機(jī)體；設(shè)計分析Abstract目錄前言.11國內(nèi)外柴油機(jī)發(fā)展?fàn)顩r.61.1柴油機(jī)的發(fā)展歷史

4、.6柴油機(jī)的產(chǎn)生.61.2國外柴油機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展.6共軌與四氣門技術(shù).6高壓噴射和電控噴射技術(shù).6增壓中冷技術(shù).6排氣再循環(huán)（EGR）技術(shù)的應(yīng)用.6后處理技術(shù).6柴油.7乳化柴油的應(yīng)用.7降低機(jī)油消耗.71.3我國柴油機(jī)產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展.81.4柴油機(jī)未來發(fā)展.10李斯特研究所(avl)觀點概述.10里卡多公司觀點概述.121.5柴油機(jī)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析.14泵噴嘴技術(shù).16單體泵技術(shù).17高壓共軌技術(shù).182柴油機(jī)的工作原理.202.1二沖程柴油機(jī)的工作原理.20橫流換氣的二沖程柴油機(jī).242.2四沖程柴油機(jī)的工作原理.26 進(jìn)氣沖程.27 壓縮沖程.27 燃燒膨脹沖程.28 排氣沖程.2

5、93柴油機(jī)的總體設(shè)計分析.303.1曲軸.30曲軸整體的精細(xì)分析.30計算模型.30 3.1. 3曲軸與機(jī)體連結(jié)的處理辦法利用主從關(guān)系.30 3.1. 4曲軸的計算工況.303.1. 5曲軸的動力學(xué)計算.31 3. 2連桿.31 3. 2.1連桿的精細(xì)分析.31 3. 2.2連桿方案設(shè)計的計算模型.31 3. 2.3連桿各種裝配預(yù)緊力的施加.32 3. 2.4連桿最后校核計算時的計算模型.323. 2.5工況與載荷.32 3. 3活塞.33活塞的精細(xì)分析.33活塞的溫度場分析.33組合活塞溫度場計算.33活塞的靜力分析.33計算模型.34計算載荷.34 3. 4氣缸蓋.34 關(guān)注的問題.34

6、計算模型.35 缸蓋的計算.35 缸蓋螺栓裝配預(yù)緊力的施加.35缸蓋的機(jī)械負(fù)荷計算工況.35 3. 5機(jī)體.35機(jī)體的精細(xì)分析.35機(jī)體的計算模型.36機(jī)體的計算載荷.36機(jī)體的計算工況.36 3. 6增壓器渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子.37 增壓器渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子的精細(xì)分析.37 作用載荷.37計算模型.37 3. 7增壓器壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子.38增壓器壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子的精細(xì)分析.38壓氣機(jī)計算的特點.38作用載荷.38計算模型.38 3. 8葉輪.38葉輪的彈塑性計算.38 預(yù)超速制造工藝.394柴油機(jī)機(jī)體的總體設(shè)計.40 4.1機(jī)體的概況.40 4.2機(jī)體工作條件.41 4.3機(jī)體設(shè)計要求.41 4.4機(jī)體基本尺寸.42 橫

7、向尺寸.42 縱向尺寸.42 機(jī)體壁厚.43機(jī)體具體結(jié)構(gòu)的設(shè)計要點.444.5 整機(jī)主要設(shè)計結(jié)構(gòu)參數(shù)確定.45 氣缸數(shù)的選擇.45 氣缸直徑的確定.45 活塞行程s與氣缸直徑D比值的確定.464.6 柴油機(jī)的基本計算分析.48 瞬時氣缸工作容積的計算.48 發(fā)動機(jī)整機(jī)性能參數(shù)計算.484.7機(jī)體加工工藝過程.51 全線工藝流程圖如下.515總論和展望.53 5.1 全文總結(jié).53 5.2 展望.54參考文獻(xiàn).55致 謝.56 1國內(nèi)外柴油機(jī)發(fā)展?fàn)顩r1.1柴油機(jī)的發(fā)展歷史柴油機(jī)的產(chǎn)生1.2國外柴油機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展 共軌與四氣門技術(shù) 高壓噴射和電控噴射技術(shù) 增壓中冷技術(shù) 排氣再循環(huán)（EGR）技術(shù)

8、的應(yīng)用 后處理技術(shù) 柴油 乳化柴油的應(yīng)用 降低機(jī)油消耗 1.3我國柴油機(jī)產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展我國柴油機(jī)產(chǎn)業(yè)自20世紀(jì)80年代以來有了較快的發(fā)展， 隨著一批先進(jìn)機(jī)型和技術(shù)的引進(jìn)，我國柴油機(jī)總體技術(shù)水平已經(jīng)達(dá)到國外80年代末90年代初水平， 一些國外柴油機(jī)近幾年開始采用的排放控制技術(shù)在少數(shù)國產(chǎn)柴油機(jī)上也有應(yīng)用。最新開發(fā)投產(chǎn)的柴油機(jī)產(chǎn)品的排放水平已經(jīng)達(dá)到歐1排放限值要求，一些甚至可以達(dá)到歐2排放限值要求。但我國柴油機(jī)產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展仍然面臨著許多問題。 （1）我國重型柴油車的產(chǎn)量在逐年增加，中型、輕型車柴油化步伐也在加快，但在微型汽車、轎車領(lǐng)域，柴油車所占比例仍為零。而另一方面，我國中型柴油機(jī)市場已呈現(xiàn)供

9、大于求，輕型柴油機(jī)市場也趨向飽和，但骨干企業(yè)正在生產(chǎn)的多數(shù)產(chǎn)品從技術(shù)角度已應(yīng)是淘汰產(chǎn)品，發(fā)展?jié)摿Σ淮蟆?（2）柴油機(jī)行業(yè)投入不足，嚴(yán)重制約了生產(chǎn)工藝水平、規(guī)模發(fā)展和自主開發(fā)能力的提高。 現(xiàn)在，我國柴油機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)薄弱，整體技術(shù)水平落后于國際先進(jìn)水平10至20年，也落后于國內(nèi)車用汽油機(jī)的發(fā)展，還不具備完整的全新柴油機(jī)產(chǎn)品和關(guān)鍵零部件開發(fā)能力。 許多國外已經(jīng)普遍采用的技術(shù)在我國仍處于研究階段，有些甚至仍是空白。 （3）我國柴油機(jī)技術(shù)的落后、產(chǎn)品質(zhì)量差以及車輛使用中維修保養(yǎng)措施不力，導(dǎo)致低性能、高排放柴油車在使用中對城市環(huán)境和大氣質(zhì)量造成不良影響，使社會產(chǎn)生"厭柴"心理。（4）柴油

10、品質(zhì)差、柴油標(biāo)準(zhǔn)的制修訂嚴(yán)重滯后于汽車工業(yè)發(fā)展的需要，對柴油機(jī)技術(shù)的發(fā)展以及各種新技術(shù)、改善柴油機(jī)排放措施的應(yīng)用造成障礙。 有關(guān)專家近日指出，應(yīng)逐步減少行政干預(yù)，加強(qiáng)宏觀調(diào)控。不同類型的車輛均應(yīng)以滿足法規(guī)作為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，鼓勵和支持技術(shù)先進(jìn)柴油車的使用；做好車用柴油機(jī)發(fā)展的全面規(guī)劃，有步驟、有計劃地解決技術(shù)水平落后、產(chǎn)品不全、"缺重少轎"等問題，從而提高柴油機(jī)的產(chǎn)品質(zhì)量；加大對柴油機(jī)的科技投入，開展重點科技項目的攻關(guān)工作；盡快建立和完善排放及能源法規(guī)；盡快實施燃油稅，汽油和柴油的燃油稅應(yīng)同時實施，對高品質(zhì)的燃油實行稅收優(yōu)惠政策；采取切實可行的措施以提高車用柴油的品質(zhì)，并盡快制定

11、車用柴油標(biāo)準(zhǔn)。 科技部、中國內(nèi)燃機(jī)、中國汽車工程學(xué)會、大眾汽車公司以及國內(nèi)柴油機(jī)生產(chǎn)企業(yè)等國內(nèi)外知名汽車專家們呼吁：應(yīng)當(dāng)用一分為二的觀點來看待各種車用動力的發(fā)展，以完善的法規(guī)、科學(xué)的政策引導(dǎo)車輛的使用，以是否滿足標(biāo)準(zhǔn)限值作為衡量一個產(chǎn)品能否在市場銷售的唯一標(biāo)準(zhǔn)，有效發(fā)揮各種車用動力形式在不同運(yùn)輸環(huán)境中的作用。我國柴油機(jī)技術(shù)的攻關(guān)重點應(yīng)放在電控技術(shù)、排放后處理技術(shù)、整機(jī)開發(fā)和匹配技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)研究和材料開發(fā)上；提高柴油品質(zhì)，為各類柴油機(jī)新技術(shù)的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)；把高速公路使用8噸以上柴油載貨車作為我國柴油車發(fā)展的重點，并為發(fā)展柴油轎車做好前期準(zhǔn)備。1.4柴油機(jī)未來發(fā)展李斯特研究所(avl)觀點概述

12、高速柴油機(jī)一直朝著為節(jié)約燃油、高可靠性和高耐久性、低生產(chǎn)成本及低排氣污染的方向發(fā)展。這些要求對于商用車輛和其它重型車輛，經(jīng)濟(jì)性和可靠性居于首位，因此大多采用高效率的直噴式柴油機(jī)。對于客車和其它輕型車用的柴油機(jī)主要采用渦流室式和預(yù)燃式等非直接噴射式柴油機(jī)。但由于燃料危機(jī)，為輕型車取得更好的燃油經(jīng)濟(jì)性，結(jié)果也促進(jìn)了高速直噴式柴油機(jī)的發(fā)展。（1）改進(jìn)進(jìn)氣道設(shè)計，提高氣體流速和利用有效渦流提高容積效率；（2）改善燃油與空氣混合的新型燃燒室;（3）改進(jìn)噴嘴設(shè)計，使其更好地與燃燒室匹配；（4）通過渦輪增壓，利用排氣能量；（5）提高渦輪增壓效率，特別是改進(jìn)后彎曲葉輪壓縮機(jī)，使柴油機(jī)效率和比功率提高；（6）中

13、冷增壓技術(shù)的發(fā)展，可使渦輪增壓柴油機(jī)得到更高的功率輸出。這些成就由于加速了燃燒過程，可以獲得更高的功率和更低的油耗。然而，今天的柴油機(jī)之所以有較低的比油耗，也與改進(jìn)柴油機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計分不開，如采用輕型活塞、減少活塞環(huán)數(shù)量、采用小型軸承和更先進(jìn)的曲軸平衡技術(shù)等。當(dāng)然，這些成就是經(jīng)歷了半個多世紀(jì)的發(fā)展才取得的。燃油經(jīng)濟(jì)性在柴油機(jī)發(fā)展過程中始終保持它的重要位置。然而，有害廢氣排放的限制，今天已占據(jù)了首位。面臨這些挑戰(zhàn)，燃料噴射系統(tǒng)是關(guān)鍵性的，特別是電子控制。為減少摩擦損失，還需要改進(jìn)活塞和活塞環(huán)，采用陶瓷和高強(qiáng)度纖維或復(fù)合材料等新材料，改進(jìn)潤滑方式，以及減少氣門組附加損失等。渦輪增壓技術(shù)是發(fā)展重點，其目

14、標(biāo)仍是可提高柴油機(jī)效率的可變渦輪形狀、兩級渦輪增壓和中冷增壓。由于復(fù)合增壓裝置可使燃油經(jīng)濟(jì)性得到普遍的改善，因此增壓技術(shù)也可能應(yīng)用于輕型柴油機(jī)。為降低車用柴油機(jī)噪聲，精心設(shè)計噴射系統(tǒng)和燃燒室，并使之趨向于完全燃燒。另外，有限元分析法可使燃燒室和活塞傳遞到柴油機(jī)表面的噪聲最小，隔噪和屏蔽也可以減小輻射和噪聲。 使通過改進(jìn)燃燒系統(tǒng)可得到很低的排放污染，但排放有害物的收集和處理仍是當(dāng)前柴油機(jī)發(fā)展的主要內(nèi)容。因為在80年代末和90年代初，各國都對有害物排放標(biāo)準(zhǔn)的限制十分重視。燃油經(jīng)濟(jì)性、有害排放物及油品的挑戰(zhàn)要求有更為復(fù)雜的儀器和設(shè)計，因而生產(chǎn)成本在世界汽車市場競爭中十分重要。未來的發(fā)動機(jī)將通過設(shè)計盡

15、可能降低生產(chǎn)成本，這就要求部件標(biāo)準(zhǔn)化和生產(chǎn)自動化。當(dāng)然成本觀念中也要考慮維修和備件所占的比例。未來的挑戰(zhàn)取決于計算機(jī)技術(shù)、測試技術(shù)和分析技術(shù)。有限元分析法也已經(jīng)延伸到柴油機(jī)動力學(xué)和聲學(xué)領(lǐng)域，新的模擬技術(shù)可分析活塞在任意位置時氣缸內(nèi)氣體的三維流動結(jié)構(gòu)，從而可揭示燃燒過程中燃油噴射和混合氣的形式。激光多普勒風(fēng)速計成功地應(yīng)用于柴油機(jī)研制和輔助摸擬技術(shù)，高速照相技術(shù)的新進(jìn)展可直接觀察燃燒實況，且不影響柴油機(jī)的燃燒過程。自動化試驗臺試驗數(shù)據(jù)的迅速采集和處理，有助于更快地評價設(shè)計參數(shù)變化所產(chǎn)生的效果。這些新工具的應(yīng)用，將加深對柴油機(jī)復(fù)雜燃燒過程和狀況的認(rèn)識，從而提高未來高速柴油機(jī)的設(shè)計質(zhì)量和產(chǎn)品質(zhì)量。里卡

16、多公司觀點概述柴油燃燒系統(tǒng)的發(fā)展與燃油噴射密切相關(guān)，里卡多慧屋燃燒系統(tǒng)已經(jīng)取得了領(lǐng)先的發(fā)展。它通過改進(jìn)燃燒理論，促使了渦流燃燒室結(jié)構(gòu)優(yōu)化，并減小了能量損失，提高了燃油經(jīng)濟(jì)性。近來噴油器和電熱塞的微型化，使它們在渦流燃室上的安裝有更大的自由度。由于柴油機(jī)比汽油機(jī)經(jīng)濟(jì)性好，所以它已應(yīng)用于輕型車。隨著對燃燒認(rèn)識的深化而導(dǎo)致的平穩(wěn)燃燒系統(tǒng)、緊湊型四氣門燃燒室和復(fù)雜工況下三元催化劑的控制，也使近幾年汽油機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性得到改善。面對這種挑戰(zhàn)，直噴式柴油機(jī)如何在輕型汽車上開發(fā)應(yīng)用還必須加強(qiáng)。這就要求常規(guī)的燃燒室形狀，根據(jù)載荷要求和轉(zhuǎn)速負(fù)荷范圍成比例的縮小。如果使用足夠小的噴油器孔，能夠在柴油機(jī)低速低負(fù)荷下使

17、燃油霧化良好，那么按全負(fù)荷所需的噴油量噴射也是可行的。但輕型客車上常使用的噴油泵-油管-噴油器難于滿足要求，而整體式噴油器卻具有優(yōu)勢。因為它應(yīng)用可變小口柱針式噴嘴，無須用直噴式系統(tǒng)那樣的噴射壓力，濕壁油膜燃燒系統(tǒng)也能平穩(wěn)地燃燒，這在冷車怠速狀況下很重要。盡管以上三種燃燒系統(tǒng)現(xiàn)階段還不能預(yù)測其市場。但無論使用哪一種系統(tǒng)都屬于電子控制燃油噴射系統(tǒng)，它通過計算機(jī)的控制，可保證可靠的燃油經(jīng)濟(jì)性及較低的排放物和噪聲。人們也希望計算機(jī)能控制噴射率，以進(jìn)一步降低噪聲。渦輪增壓在150kw以上的重型機(jī)上使用已經(jīng)很常見，廢氣渦輪增壓、進(jìn)氣中冷和改進(jìn)燃油噴射系統(tǒng)已經(jīng)使柴油機(jī)比功率達(dá)到25kw/l，而熱效率達(dá)到42

18、%。隨著市場需要及設(shè)計、材料和潤滑油的進(jìn)步，柴油機(jī)的可靠性和耐久性也已提高，使廢氣渦輪增壓在輕型柴油機(jī)上的應(yīng)用更加廣泛。不僅提高了低轉(zhuǎn)速扭矩，也減少了柴油機(jī)尺寸，改善了燃油經(jīng)濟(jì)性。排氣壓力波增壓器比常規(guī)的廢氣渦輪增壓器具有優(yōu)勢，因為它還有瞬時響應(yīng)快的優(yōu)點?，F(xiàn)階段，常規(guī)的往復(fù)式四沖程柴油機(jī)在發(fā)電機(jī)組以后的發(fā)展主要是材料和控制系統(tǒng)。材料的發(fā)展包括鋁、鎂、粉末冶金材料、塑料、耐磨陶瓷材料的應(yīng)用，以及阻尼層壓材料、低噪聲平滑凝結(jié)材料及強(qiáng)化纖維材料的使用等。柴油機(jī)控制系統(tǒng)通過電子技術(shù)得到了變革，如可變配氣相位、可變廢氣渦輪增壓、可變排量以及電子燃料噴射系統(tǒng)等。電子控制還可以擴(kuò)展應(yīng)用于操作自動化、排氣凈化

19、以及故障診斷等。低成本的智能傳感器，或許可用一個專家系統(tǒng)來分析數(shù)據(jù)和指導(dǎo)維修操作，以保證車輛使用可靠性，并延長柴油機(jī)壽命，減少維修和預(yù)測可能出現(xiàn)的故障。另外，隨著柴油機(jī)燃燒模擬技術(shù)的發(fā)展，不僅可以幫助選擇進(jìn)排氣參數(shù)，節(jié)約柴油機(jī)研制時間，還可預(yù)示燃油噴射系統(tǒng)的最佳匹配。盡管摸擬和預(yù)測具有一定的超前性，但儀器儀表、數(shù)據(jù)庫和控制系統(tǒng)的進(jìn)展使我們加深了對柴油機(jī)本質(zhì)特性的認(rèn)識。目前，高速照相和激光多普勒風(fēng)速計評估燃燒和氣流運(yùn)動的技術(shù)也已成熟。1.5柴油機(jī)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析通常發(fā)電用柴油機(jī)是車輛、傳播及工程機(jī)械用柴油機(jī)的變型產(chǎn)品，因而電控技術(shù)的發(fā)展必然受到主要產(chǎn)品的影響，進(jìn)入20世紀(jì)后期，由于柴油車廢氣污染

20、物排放法規(guī)和汽油車一樣日趨嚴(yán)格，同時改善柴油機(jī)經(jīng)濟(jì)性的要求也進(jìn)一步提高，因此在汽油機(jī)電控技術(shù)飛速發(fā)展的基礎(chǔ)上，一些發(fā)達(dá)國家開始對柴油機(jī)電控技術(shù)電子噴射進(jìn)行了開發(fā)和研究，并初步投入使用。電子噴射技術(shù)與電子調(diào)速技術(shù)既有相同點，有又有根本的區(qū)別，電子噴射還具有用電信號控制噴油時刻、噴油壓力，完全取消了燃油系統(tǒng)中的機(jī)械結(jié)構(gòu)。上世紀(jì)90年代發(fā)展起來的電控柴油噴射系統(tǒng)主要有以下兩種形式：一是BOSCH公司共軌式電控柴油噴射系統(tǒng)。其特點是系統(tǒng)中有一公共高壓油軌，用高壓（或中：壓）輸油泵向公共油軌中泵油，用電磁閥對油軌中的壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。高壓（或中壓）的柴油由公共油軌分別通向各缸噴油器，由裝在噴油器內(nèi)的電磁閥控

21、制噴油量和噴油正時，噴油壓力或直接決定；于共軌中的壓力，或由噴油器中的增壓活塞對從：公共油軌來的燃油進(jìn)行增壓。共軌式電控噴油系統(tǒng)可以同時控制噴油量、噴油正時、噴油壓力、噴油速率，且能實現(xiàn)高壓噴射滿足排放要求。同時，早期采用傳統(tǒng)高壓油泵-高壓油管-噴油器的噴油系統(tǒng)柴油機(jī)上使用，結(jié)構(gòu)變化很小。二是、PERKINS公司共軌式電控柴油噴射系統(tǒng)，它是在BOSCH公司電噴系統(tǒng)基礎(chǔ)上的改進(jìn)。該系統(tǒng)無高壓油泵，電噴系統(tǒng)主要由電子控制模塊、高壓潤滑油供應(yīng)泵、噴注壓力調(diào)節(jié)閥、噴油器等組成。其傳感器包括：曲軸位置傳感器、增壓壓力感應(yīng)器、噴油壓力控制傳感器、潤滑油濕度傳感器、水溫傳感器、油壓傳感器。隨著柴油技術(shù)日益發(fā)

22、展，人們越來越發(fā)現(xiàn)柴油機(jī)的無窮魅力：高扭矩、高壽命、低油耗、低排放，柴油機(jī)成為解決汽車能源問題最現(xiàn)實和最可靠的手段。如今歐洲每推出一款新車都會配有柴油發(fā)動機(jī)的車型，而在中國能夠?qū)崿F(xiàn)這一舉措的可能只有一汽-大眾公司。但一個不爭的現(xiàn)實擺在了我們面前：隨著能源危機(jī)，溫室效應(yīng)的逐漸增加，人們對動力性要求的提高，盡管電子燃油噴射已經(jīng)被廣泛使用，僅僅靠汽油車的解決方案不足以解決這些問題。所以在汽車工業(yè)的腹地德國一刻也沒有停止對柴油發(fā)動機(jī)的研究。即使在國內(nèi)，目前采用柴油機(jī)也只有10余款，分別為捷達(dá)、寶來、奧迪、開迪、江淮瑞風(fēng)等5款乘用車，福田沖浪、江鈴陸風(fēng)、華泰特拉卡、上海萬豐、遼寧曙光等5款SUV。瑞風(fēng)柴

23、油車所搭載的2.5升柴油機(jī)是引進(jìn)韓國現(xiàn)代汽車公司D4BH發(fā)動機(jī)，而一汽-大眾的4款柴油乘用車均采用德國大眾與博世公司合作的柴油機(jī)，這5款柴油乘用車全部是柱塞泵、泵噴嘴技術(shù)。柴油機(jī)的優(yōu)點是：省油、環(huán)保、動力強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)、維修方便，只要解決缺點就具有更大的市場前景，而實現(xiàn)電控柴油機(jī)的方案現(xiàn)在看來是一個很好的解決措施。實現(xiàn)柴油控制有三條技術(shù)路線圖，分別是單體泵、泵噴嘴和高壓共軌。目前主要的國際汽車配件供應(yīng)商都在進(jìn)行著柴油共軌噴射系統(tǒng)的開發(fā)，如：博世、德爾福、西門子、電裝公司、VDO和瑪格納-馬瑞利公司，它們是全球主要的共軌噴射系統(tǒng)供應(yīng)商，而目前在國內(nèi)生產(chǎn)共軌柴油噴射系統(tǒng)的還只有博世一家。下面分別介紹三種

24、技術(shù)：泵噴嘴技術(shù)優(yōu)良的混合氣是提高柴油發(fā)動機(jī)動力性、燃油經(jīng)濟(jì)性；降低排放率、噪音率的關(guān)鍵因素。這就要求噴射系統(tǒng)產(chǎn)生足夠高的噴射壓力，確保燃油霧化良好，同時還必須精確控制噴油始點和噴油量。而泵噴嘴系統(tǒng)能夠符合上述的嚴(yán)格要求。因此，早在1905年柴油發(fā)動機(jī)的創(chuàng)始人Rudolf diesel 先生就提出了泵噴油器概念，設(shè)想將噴油泵和噴嘴合成一體，省去高壓油管并獲得高噴射壓力。20世紀(jì)50年代，間歇控制泵噴射系統(tǒng)的柴油發(fā)動機(jī)就已應(yīng)用在輪船及卡車上。之后，Volkswagen和Robert Bosh AG公司合作研制出適用于乘用車的電磁閥控制泵噴射系統(tǒng)。其中主要部件作用如下：單向閥：發(fā)動機(jī)不工作時，防止

25、燃油回流;旁通閥：若燃油內(nèi)有空氣，則通過此處排出。節(jié)流孔與過濾器：收集、分離供油管內(nèi)的氣泡;限壓閥1：調(diào)節(jié)供油管內(nèi)壓力大于0.75MPa時打開;限壓閥2：保持回油管內(nèi)壓力在0.10MPa;燃油泵：燃油泵是間歇式葉片泵，其優(yōu)點是在較低發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速時也可供油。泵體內(nèi)油道使油泵轉(zhuǎn)子始終處于被燃油浸潤的狀態(tài)，從而可隨時輸送燃油;燃油分配管集成：燃油分配管集成在缸蓋內(nèi)的供油管內(nèi)，其功能是等量向各泵噴嘴分配燃油，在此，燃油與受熱燃油混合，并被泵噴嘴強(qiáng)制流回供油管。使供油管內(nèi)流向各缸的燃油溫度一致。所有泵噴嘴被提供相同量的燃油，使發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。否則，泵噴嘴的油溫將會不同，并且泵噴嘴被提供不同質(zhì)量的燃油。這將

26、會使發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn)并將在前幾個缸中產(chǎn)生極度高溫;燃油冷卻泵：使冷卻液在冷卻環(huán)路中循環(huán)。當(dāng)燃油溫度達(dá)到70，發(fā)動機(jī)控制單元通過燃油冷卻泵繼電器將其接通。在國內(nèi)很多的乘用車上使用泵噴嘴，如：寶來TDI、途安TDI和奧迪TDI等。泵噴嘴技術(shù)相對之前的技術(shù)（如柱塞泵），已經(jīng)具有明顯改進(jìn)，而其最大的好處是大大增加了噴油壓力，其渦輪增壓泵噴嘴的噴射壓力都能達(dá)到200MPa以上。由于噴射壓力直接影響柴油燃燒做功效率，因此，泵噴嘴的燃燒效率很高。單體泵技術(shù)德爾福在重型車上采用單體泵系統(tǒng)。從成本上講，國內(nèi)的發(fā)動機(jī)從歐向歐升級時，如果采用單體泵，對發(fā)動機(jī)改動非常小，僅以外掛式的凸輪軸箱代替歐發(fā)動機(jī)的直列泵就可。

27、當(dāng)從歐向歐升級時，發(fā)動機(jī)機(jī)身主體結(jié)構(gòu)仍然不變，只要把歐系統(tǒng)里機(jī)械式噴油器改成德爾福的電控噴油器，形成雙電磁閥單體泵系統(tǒng)，在發(fā)動機(jī)整體結(jié)構(gòu)不作大的調(diào)整下，就可以達(dá)到歐的排放水平.在性能方面，目前在國內(nèi)單體泵使用的壓力達(dá)到200MPa，當(dāng)向歐升級，這個壓力可以達(dá)到250 MPa。在單體泵上采用了類似于共軌I2C的系統(tǒng)一致性控制，來優(yōu)化整個系統(tǒng)的性能。在供油控制方面，如果使用雙電磁閥單體泵系統(tǒng)，不僅可以對壓力進(jìn)行控制，還可以對噴射進(jìn)行控制，而且還可以采用多次噴射。它可以達(dá)到歐或者歐的標(biāo)準(zhǔn)。目前，德爾福的雙電磁閥單體泵系統(tǒng)在歐洲大批量生產(chǎn)，主要供應(yīng)給歐標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)動機(jī)，歐標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)動機(jī)相關(guān)系統(tǒng)正在做開發(fā)工作。單體泵系統(tǒng)的另一個優(yōu)勢就是它的可靠性和壽命，這些性能已經(jīng)在歐洲和北美市場上得到了10