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與汽油機相比,柴油機具有熱效率高、經(jīng)濟(jì)性好、故障少和排氣污染小等特點,因此,一般裝載質(zhì)量7t以上的貨車大都裝用柴油機。近年來,隨著柴油機自身的轉(zhuǎn)速低、質(zhì)量大和制造及維修費用高等缺點不斷得到克服,它已被一些進(jìn)口轎車和中、輕型貨車所采用。
柴油機噴油器直接安裝在柴油機氣缸蓋上,噴油嘴頭部與高溫燃燒室接觸,其工作條件十分苛刻,因此它是影響柴油機設(shè)計指標(biāo)和使用性能的關(guān)鍵部件之一。噴油器一般分為開式和閉式兩種。車用柴油機絕大多數(shù)采用閉式噴油器,其常見的形式有三種:孔式噴油器、軸針式噴油器和低慣量噴油器。
一、孔式噴油器
孔式噴油器由針閥、針閥體、頂桿、調(diào)壓彈簧、調(diào)壓螺釘及噴油器體等零件組成。其中主要的是用優(yōu)質(zhì)軸承鋼制成的針閥和針閥體(一般稱為噴油嘴或噴油頭),二者合稱為針閥偶件。噴油器工作時,由噴油泵輸來的高壓柴油,經(jīng)過油管接頭進(jìn)入噴油器,再經(jīng)過噴油器體上的進(jìn)油道進(jìn)入針閥體中部的環(huán)形高壓油腔。油壓作用在針閥的承壓錐面上,對針閥形成一個向上的軸向推力,當(dāng)此推力一旦大于調(diào)壓彈簧的預(yù)緊壓力及針閥偶件之間的摩擦力(此力很小)。針閥立即上移,針閥下端密封錐面離開針閥體錐形環(huán)帶,打開噴孔,于是柴油即以高壓噴入燃燒室中。噴油泵停止供油時,高壓油道內(nèi)壓力迅速下降,針閥在調(diào)壓彈簧作用下及時回位,將噴孔關(guān)閉。孔式噴油器的噴孔數(shù)目多(一般為1—8個),噴孔直徑?。ㄒ话銥?.2—0.8mm),噴油壓力高(一般為17—22MPa),自潔能力差(噴孔易積炭和堵塞),對柴油濾清質(zhì)量要求高,它適用于對噴霧質(zhì)量要求較高的直接噴射式燃燒室。
二、軸針式噴油器
軸針式噴油器的工作原理與孔式噴油器相同,只是結(jié)構(gòu)上有所不同:在針閥下端的密封錐面以下延伸出一個伸出孔外的軸針,其形狀可以是倒錐形或圓柱形,從而使噴孔成為圓環(huán)狀的狹縫。這樣,噴油時噴柱將呈空心的錐狀或柱狀。噴孔通過斷面與噴注錐角的大小取決于軸針的升程和形狀,因此要求軸針的形狀加工十分精確。軸針式噴油器的噴孔直徑大(一般為1—3mm),噴油壓力低(一般為10—14MPa),自潔能力強(噴孔不易積炭和堵塞),噴油特性好(滿足開始噴油少、中期噴油多、后期噴油少的要求),對柴油濾清質(zhì)量要求低,它適用于對噴霧質(zhì)量要求不高的渦流室式燃燒室和預(yù)燃室式燃燒室。例如4125A4型柴油機的噴孔直徑為1.5mm,噴油壓力為12.7MPa。
三、低慣量噴油器
傳統(tǒng)的噴油器頂桿較長,調(diào)壓彈簧位置距針閥較遠(yuǎn),使針閥上下運動慣性增大,對針閥體上密封錐面的沖擊加大,針閥對油壓的反應(yīng)靈敏度降低。為延長噴油器的使用壽命,提高針閥關(guān)閉速度,一般對于轉(zhuǎn)速大于3000r/min的柴油機,應(yīng)采用低慣量噴油器。但低慣量噴油器的彈簧外徑小,機械應(yīng)力和熱應(yīng)力大,故對彈簧質(zhì)量要求相對提高。此外,為進(jìn)一步減小運動慣量,可采用減小針閥直徑的方法進(jìn)一步減小噴油器的運動慣量,低慣量噴油器對于防止針閥座面穴蝕、避免燃?xì)獾沽髟斐蓢娪妥旆e炭卡死以及由于針閥反應(yīng)不靈可能造成的滯后噴射等不良現(xiàn)象效果良好。