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国三发动机燃油及进排气系统

LG168 2016-12-02

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废话不说,直奔主题。
这个就是今天的主角:
 

        燃油系统:
燃油供给系布置在发动机的左侧(从发动机自由端即风扇端看),主要由燃油滤清器、输油泵(集成在喷油泵上)、燃油粗、精滤清器、喷油泵、共轨管、ECU、喷油器、高压油管、低压油管、线束及相关附件组成。
柴油机正常工作过程中,通过齿轮带动喷油泵的凸轮轴旋转,喷油泵凸轮轴带动其集成的输油泵从油箱内吸进燃油。燃油通过粗滤器进油口流往输油泵,燃油从输油泵流出后,以(6-8)kg/cm2压力送往燃油滤清器。由燃油滤清器过滤的燃油通过喷油泵计量单元,部分送往柱塞腔、部分流回柴油箱。柱塞上行,柱塞腔内的燃油被压缩,流入共轨管,通过高压油管流入喷油器,ECU控制喷油器上的电磁阀通电,经喷油嘴燃油喷入发动机活塞顶上的燃烧室内。 喷油泵
喷油器的功用是将喷油泵输送来的高压柴油,以一定的压力成雾状形式喷入燃烧室,并合理分布,以便和空气混合形成最有利于燃烧的可燃混合气。喷油器还能迅速地切断燃油供给,不发生滴漏现象。
 燃油通过进油孔进入滤清器,经过滤芯过滤,将过滤后干净的燃油从出油孔送入油泵。过滤:主要是通过滤纸的深层吸附。滤水:除物理分离外,还利用滤材具有亲油疏水特性进行水分离 。
 燃油水寒宝和除水放心滤
高压共轨管:电控燃油系统的共轨管是一个压力存储器,将喷油泵输送来的高压油贮存起来。共轨管内不同位置的压力基本一致,这就能保证从共轨管输送到6支喷油器的燃油压力一致。共轨管一端有轨压传感器,将压力信号转换成电信号传达给ECU。

ECU通过4个螺栓固定在支架上,并有4个减震块衰减震动,防止发动机的震动影响ECU的正常工作。 ECU是电控发动机的大脑,收集发动机的信息并向各执行器发布命令。ECU有两个接口,分别通过发动机线束和整车线束连接发动机与整车

 进排气系统:

 进排气系统工作原理:当环境温度为20℃时,新鲜空气经过空气滤清器,进入增压器压气机,经增压后,从压气机进入进气管道,空气密度增加,温度升高,压气机出气口处空气温度约为135℃左右;经过压气机出气管,增压后的新鲜空气流至中冷器进气口时,空气温度为120℃左右;经过中冷器冷却后,空气从中冷器出气口出来,温度降为50℃,进入发动机进气管;当到达各缸缸盖进气道内,空气温度稍有升高,为55℃左右;新鲜空气经进气门吸入气缸,经过压缩,空气温度、密度骤增,在达到上止点前喷油提前角所对应的曲轴转角时,喷入的柴油达到所需的自燃温度和压力,空气与燃油混合燃烧后膨胀做功;进入排气冲程,排气门打开,废气经缸盖气道时的废气温度高达600℃以上;经过排气歧管,进入增压器涡轮,高温废气推动涡轮高速旋转后从涡轮出气口排出,温度降为440℃左右;经过**后排入大气。
气流按蓝色轨迹流动,先经过第一级粗滤过滤;较为洁净空气进入主体,经过旋流内外管之间的小叶轮,再次产生离心分离,将颗粒沿红色轨迹甩至主体后盖排出体外,干净气体通过内管进入过滤腔,气体最后经过滤芯过滤进入发动机燃烧。集旋风自动排尘粗滤与逆流式旋滤管粗滤为一体,大大提高了其粗滤效率。 
 工作原理: 首先,空气通过叶轮并旋转;当空气旋转时,产生超强离心力将灰尘、赃物、污物、雨水雪等分离出来;然后,旋转器把灰尘和杂物吹至专用排放口;经过一次粗滤分离的空气再进入旋流管进行第二级分离,排出的灰尘由废气引射带走;最后,洁净的空气进入空气滤清器。 集旋风自动排尘粗滤与直通式旋滤管粗滤为一体,其粗滤效率低于新结构空滤。 空滤器上的压差传感器使用方法:当压差报警器到达报警压力后,清理外滤芯,然后按一下报警器顶部的按钮使之恢复到初始状态。
废气涡轮增压方式。利用废气涡轮增压器提高充气密度,虽然使发动机总质量略有增加,但却大大提高了发动机的单位质量功率比,所以在现代发动机上被广泛应用。 工作原理:因为燃油需要与空气混合才能完成燃烧冲程,一旦发动机的空燃比达到某一值后,再增加燃油,除了将黑烟和未燃尽的燃油排到大气中外,不会产生更多功率。发动机供油越多,黑烟就越浓。因此,超过空燃比极限后,增加供油量只会造成燃油耗过大、大气污染、排温升高,柴油机寿命缩短,由此可见,增加空气量的能力对发动机来说是多么重要。涡轮增压器是一种利用发动机排气中的剩余能量来工作的空气泵。 

柴油机排出的废气经过涡轮壳进入喷嘴,将废气的热能及静压能变成动能,并以一定的方向流向涡轮叶轮,从而使涡轮高速旋转,带动同轴上的压气机叶轮亦高速旋转,新鲜空气经过空气滤清器被吸入高速旋转的压气机叶轮,使气流速度增加,压力提高,再经过扩压器与压气机壳,使气流的动能变成静压能,压力进一步提高,增大密度的空气最后进入发动机的进气管,以实现进气增压提高发动机功率的目的。 一台装有增压发动机的功率输出与其非增压时相比可增加40%左右。 涡轮增压器主要由压气机、涡轮和中间体三部分组成。压气机部分:主要包括单级离心式压气机、扩压器和压气机壳。涡轮部分:主要包括涡轮壳、单级径流式涡轮。中间体部分:中间体上集成了增压器的轴承系统和密封系统。 涡轮轴与涡轮采用摩擦焊接连成一体。压气机叶轮以间隙配合装在涡轮轴上,并用螺母压紧,涡轮与轴总成、压气机叶轮经过精确的单体动平衡,以保证高速旋转下正常工作 增压器的转子支承采用内支承型式,全浮动式浮动轴承位于两叶轮之间的中间体内,转子的轴向力靠止推轴承端面来承受。在涡轮端和压气机端均设有密封环装置。压气机端还有挡油罩,以防止润沿油的泄漏。压气机壳、涡轮壳、中间体是主要固定件,涡轮壳和中间体采用螺栓、压板连接,压气机壳与中间体间通过扩压器后板或螺栓、压板连接。压气机壳可绕轴线在任意角度进行安装。增压器的润滑:采用压力润滑,润滑油从机身上主油道进入进油口,进入润滑系统,然后通过回油管流回发动机的油底壳。  废气涡轮增压器的使用特点: (1)废气涡轮增压滞后现象由于废气涡轮的工作相对于发动机气缸内的工作有一定的迟后,同时,由于涡轮、压气机叶轮高速旋转的惯性,使发动机变工况时,响应迟缓,排烟增加,汽车的加速性较自然吸气(非增压)的稍差。这就是废气涡轮增压器的滞后现象。 (2)压气机喘振现象压气机工作不稳定,气流出现强烈振荡,引起叶片发生强烈振动,并产生很大噪声,压气机出口压力显著下降,同时伴有很大的压力波动,柴油机工作不稳,这就是压气机的喘振现象。这种现象主要是当流量小于设计值较多时,在增压器叶道内和工作轮叶片进口产生强烈的气流分离引起的。  (3)涡轮的阻塞现象 气体流速在涡轮喷嘴出口截面处达到高速时,流量不随膨胀比增大而增加的现象。 (4)超速现象 主要是增压器流量不够大,当增压发动机还未达到额定工况时,增压器转速已达极限,继续增加发动机功率,增压器将超速运行。 应该遵守以下预防性措施,以确保涡轮增压器有最长的工作寿命: 1)在发动机润滑油压力建立以前,必须使发动机保持在怠速状态。发动机在启动之后立即加速,会使涡轮增压器在其轴承还来不及得到充分润滑的情况下就以最大转速工作。涡轮增压器在润滑不充分的情况下工作会损坏它的轴承,重复地这样做会导致涡轮增压器过早地损坏。 2)在发动机停车之前,要使它的温度和转速逐步地从最大值降下来。涡轮增压器的工作转速和连续工作温度都比其它机器要高。当发动机在最大输出功率或最大扭矩状态下工作时,涡轮增压器的转速和温度也达到最大值。当发动机在这一工作点突然停车时,会使发动机尤其是涡轮增压器出问题。这时需要发动机中速怠速或在轻负荷工况下工作一段时间,同时仍要保持发动机的润滑油压力和流过冷却系统的空气量不变。遵循这些准则可以防止涡轮增压器长期在缺乏润滑油的情况下运转,并可以防止形成油腔的积碳现象,即在热回吸的作用下使轴承或中间壳里的残留润滑油碳化而形成了积碳。  3)预先润滑涡轮增压器。在更换滑油或做任何维修(包括放出润滑油)之后,涡轮增压器需要进行预先润滑。在发动机启动前要将曲轴盘动几次。启动发动机后,在进入高速运转前,让它怠速一段时间,以建立起整个润滑油循环和压力。 4)低温时启动发动机必须谨慎。当环境温度过低或车辆长时间不用时,会影响发动机建立正常的润滑油压力和流量。在这种情况下,发动机启动后必须怠速几分钟才能进入高速工作状态。 5)要避免发动机长时间的怠速。当涡轮和压气机中气体压力过低和涡轮增压器轴的转速过低时,润滑油会通过密封件渗漏到涡轮和压气机中。这一般不会造成机械损伤,但会弄脏叶轮,降底压气机效率,同时使用户产生抱怨   **的基本原理是:消耗废气流的能量,并平衡气流的压力波动,达到所需要的衰减特性。为此,一般多采用多次改变废气流动方向,通过节流、膨胀、增加流动阻力、吸声和冷却等来实现。 各种柴油机消声器具体结构有所不同,但它不外乎是几种基本形式的组合。这几种基本型式是:插管空洞型、共鸣型和吸声型等。对消声器结构要求不仅要满足消声作用,还要尽量要求背压小,否则会影响排气,使发动机动力性下降。   冷却系统节温器工作原理: 1、小循环 当发动机水温低于71℃时,冷却液经桶形阀门下端的中空位置直接流向旁通管进行小循环。由于水只是在水泵和水套之间流动,不经过水箱散热器,且流量小,所以冷却强度弱。可以使得发动机快速升温至适宜的发动机工作温度 2.大循环 当冷却液温度上升,达到节温器初开温度以上时,阀门在推杆的推力作用下,向下运动,阀门逐渐开启,冷却液从阀门圆周方向均匀流出,达到全开后,阀门下端端面将旁通管封闭,冷却液全部经阀门与阀座之间的空间流向散热器。由于此时冷却水流动线路长,流量大,冷却强度大,使得发动机水温下降      
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