第七章 内燃机的燃料供给与调节(2)
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缺点：
布置复杂，成本高，维护调节不便。
汽油喷射式按喷油器安装位置与工作原理分类
进气道多点喷射（MFI）（喷油压力不高，成本低，油量精确控制， 各缸均匀性好）
进气总管单点喷射（SPI）（功能优于化油器） 缸内直接喷射（GDI）
较高压力喷射，能实现充量分层，稀薄燃烧，中小负荷质调 节，大负荷量调节。
不齐喷射：每循环喷油量的变动 隔次喷射现象：针阀不能开启 原因：高速、大负荷时，为提高喷油速率而采用高喷射压力， 为防止二次喷射又采用了较大的出油阀减压容积，但在低怠速工 况时，循环供油量少，柱塞有效供油行程小，漏油增多，油压低， 加之在高压油路中减压过度，造成高压油路系统残压降低并产生 周期性的波动，从而使循环喷油量也相应产生变化。
在采取一些消除二次喷射的措施时，也要注意防止气穴和 穴蚀现象的产生，例如等容式出油阀的减压容积与落座速度不 能过大，尽可能采用节流式和等压式出油阀等等。
三、不稳定喷射
在某些工况（特别是低怠速工况）下，当结构参数匹配不当 时，循环供油量不断变动，各循环喷油规律也有差异，这种现象 称之为不稳定或不规则喷射
图7-34 柴油机燃料供给与调节系统电子控制框图
图7-35 柴油机喷油正时MAP图示例
第八节 点燃式内燃机燃料供给系统的功能、 分类与发展
一、化油器式汽油机燃料供给系统
油量调节以机械及负压为特征。 满足浓度要求困难
二、汽油喷射式燃料供给系统
优点： 1、电脑控制，多因素修正，油量计量及控制精度高，每一工 况都为最佳混合气浓度。（动力性，经济性，排放指标） 2、正压力喷射，雾化质量好，改善燃烧过程，经济性好。 3、瞬态响应性能改善，加速性、排放性能好。 4、多点顺序喷射，各缸分配的均匀性好 5、无化油器喉管，充气效率提高，改善动力性。
电控系统组成
传感器：检测柴油机及车辆运行时的各种信息
电控器（ECU）：核心内容是柴油机的各种性能调节 曲线、图表和控制算法。其作用接受和处理传感器的 所有信息，按软件程序进行运算，然后发出各种控制 脉冲指令给执行器或直接显示控制参数。
执行器：接受ECU传来的指令，并完成所需调控的各 项任务
第九节 电控汽油喷射系统
一、汽油机电控喷射系统组成
传感器 电控器 执行器
各种传感器与开关， 将驾驶员意图、汽油 机工况与环境信息传 输给电控器，电控器 根据传感器信号等， 分析判断，向执行器 发出各种控制指令， 执行器产生相应的动 作以实现所要求的控 制。
图7-52 点火提前角随负荷和转速变化脉谱图
能实现预喷射或多次喷射、喷油率与喷油压力的精确控制 实现各种过渡过程的优化控制、故障自动监测与处理等，
最终发展成为整机的电脑管理系统。
电子控制喷射控制方式
位移控制方式（直列柱塞泵电控系统，VE分配泵电控系统） 时间控制方式（采用电磁阀，喷油量：由喷油压力与喷油
器针阀开启时间长短决定，喷油正时（供油始点与持续 期），电控VE和VR型分配泵、UPS、UIS和CRS等。
制相结合。 电子调速器（很高的响应速度和调节精度）
（二）调速器按其功能分类
单极（发电机组） 两极（车用柴油机） 全程（拖拉机、工程机械、重型汽车、船舶、机车） 全程两极组合式（工程车辆，有作业及行驶双重任务）
二、柴油机调速特性
以转速n为横坐标，以齿杆位移S、柴油机转矩Ttq为纵坐标绘 制的曲线，就称为调速特性(柴油机带调速器工作时的速度特性)。
二、气穴和穴蚀
定义：由于燃油中溶有少量空气，因此当高压油路内压力 急剧下降时，溶解在其中的空气先行析出，随后当压力下降到 与其温度相应的饱和蒸气压时，高压油路中的燃油也部分开始 气化，两者构成的密集气泡，称为气穴现象。若强压力波传到 气泡处或气泡被运送到高压部位，则气泡会瞬时缩小、崩溃而 产生极高的液压冲击力，引起噪声与振动，压力冲击波反复作 用于壁面时，还会使金属疲劳而剥落，出现穴蚀现象。
图7-24 孔式喷油嘴结构及压力室容积对HC排放值的影响
二、喷油器的开启压力
喷油器的开启压力
轴针式：12-15MPa 孔式
中小功率：18-25MPa 大功率：达到30MPa
喷油峰值压力
第五节 柴油机的异常Байду номын сангаас射现象
柴油机的异常喷射现象：喷嘴针阀的运动规律，乃至整个喷 油规律产生偏离预期正常规律的各种异常现象
影响因素：高压油管的长度、高压容积的大小以及出油阀的 结构与减压容积的选择
一、二次喷射☺
定义：燃油喷射终了后，针阀又不受控制地第二次开启向气 缸内喷油的现象。
成因：燃油在高压作用下的可压缩性和压力波在高压油路中 的传播与反射。
常用有效措施：适当加大出油阀的减压容积，或是采用阻尼 阀与等压式出油阀等措施。
图7-31 调速器的调速特性 a) 全程调速器 b) 两极调速器
三、机械式调速器评价指标
（一）调速率
稳定调速率
1
n2 n1
n1
100%
瞬时调速率
2
n3 n1
n1
100%
第七节 柴油机燃料供给与调节系统的电子控制
电子控制喷射优点：
电控技术能使控制更为全面和精确（喷油量、喷油正时、 喷油规律）
第六节 柴油机的工况调节与调速器
一、调速器的功能及分类☺
功能：限制发动机的最高转速，即保证它在高速工况下不致因超速而 产生“飞车”，同时也要保证在低速与怠速时的稳定运行，并限制其 在其他工况下的转速波动。
（一）调速器按其结构与工作原理分类
机械式调速器（中小功率柴油机）（离心力与弹簧力平衡） 液压式调速器（大型柴油机）液压与机械机构或液压与电子控
第四节 柴油机喷油器的结构和参数选择
一、喷油器分类与结构（喷嘴）
孔式喷油器（注：压力室） （DI，孔径：0.15-0.35mm ）
轴针式喷油器 （IDI，孔径：0.8-1.2mm）
长形孔式喷油器（防偶件受热） 低惯量喷油器（适于高速） 双弹簧喷油器（实现预喷射）
a) 孔式喷嘴针阀偶件 b) 轴针式喷嘴针阀偶件 1－针阀体 2－针阀锥环承压面 3－盛油槽 4－针阀 5压力室（盲孔） 6－喷孔 7－轴针
布置复杂，成本高，维护调节不便。
汽油喷射式按喷油器安装位置与工作原理分类
进气道多点喷射（MFI）（喷油压力不高，成本低，油量精确控制， 各缸均匀性好）
进气总管单点喷射（SPI）（功能优于化油器） 缸内直接喷射（GDI）
较高压力喷射，能实现充量分层，稀薄燃烧，中小负荷质调 节，大负荷量调节。
不齐喷射：每循环喷油量的变动 隔次喷射现象：针阀不能开启 原因：高速、大负荷时，为提高喷油速率而采用高喷射压力， 为防止二次喷射又采用了较大的出油阀减压容积，但在低怠速工 况时，循环供油量少，柱塞有效供油行程小，漏油增多，油压低， 加之在高压油路中减压过度，造成高压油路系统残压降低并产生 周期性的波动，从而使循环喷油量也相应产生变化。
在采取一些消除二次喷射的措施时，也要注意防止气穴和 穴蚀现象的产生，例如等容式出油阀的减压容积与落座速度不 能过大，尽可能采用节流式和等压式出油阀等等。
三、不稳定喷射
在某些工况（特别是低怠速工况）下，当结构参数匹配不当 时，循环供油量不断变动，各循环喷油规律也有差异，这种现象 称之为不稳定或不规则喷射
图7-34 柴油机燃料供给与调节系统电子控制框图
图7-35 柴油机喷油正时MAP图示例
第八节 点燃式内燃机燃料供给系统的功能、 分类与发展
一、化油器式汽油机燃料供给系统
油量调节以机械及负压为特征。 满足浓度要求困难
二、汽油喷射式燃料供给系统
优点： 1、电脑控制，多因素修正，油量计量及控制精度高，每一工 况都为最佳混合气浓度。（动力性，经济性，排放指标） 2、正压力喷射，雾化质量好，改善燃烧过程，经济性好。 3、瞬态响应性能改善，加速性、排放性能好。 4、多点顺序喷射，各缸分配的均匀性好 5、无化油器喉管，充气效率提高，改善动力性。
电控系统组成
传感器：检测柴油机及车辆运行时的各种信息
电控器（ECU）：核心内容是柴油机的各种性能调节 曲线、图表和控制算法。其作用接受和处理传感器的 所有信息，按软件程序进行运算，然后发出各种控制 脉冲指令给执行器或直接显示控制参数。
执行器：接受ECU传来的指令，并完成所需调控的各 项任务
第九节 电控汽油喷射系统
一、汽油机电控喷射系统组成
传感器 电控器 执行器
各种传感器与开关， 将驾驶员意图、汽油 机工况与环境信息传 输给电控器，电控器 根据传感器信号等， 分析判断，向执行器 发出各种控制指令， 执行器产生相应的动 作以实现所要求的控 制。
图7-52 点火提前角随负荷和转速变化脉谱图
能实现预喷射或多次喷射、喷油率与喷油压力的精确控制 实现各种过渡过程的优化控制、故障自动监测与处理等，
最终发展成为整机的电脑管理系统。
电子控制喷射控制方式
位移控制方式（直列柱塞泵电控系统，VE分配泵电控系统） 时间控制方式（采用电磁阀，喷油量：由喷油压力与喷油
器针阀开启时间长短决定，喷油正时（供油始点与持续 期），电控VE和VR型分配泵、UPS、UIS和CRS等。
制相结合。 电子调速器（很高的响应速度和调节精度）
（二）调速器按其功能分类
单极（发电机组） 两极（车用柴油机） 全程（拖拉机、工程机械、重型汽车、船舶、机车） 全程两极组合式（工程车辆，有作业及行驶双重任务）
二、柴油机调速特性
以转速n为横坐标，以齿杆位移S、柴油机转矩Ttq为纵坐标绘 制的曲线，就称为调速特性(柴油机带调速器工作时的速度特性)。
二、气穴和穴蚀
定义：由于燃油中溶有少量空气，因此当高压油路内压力 急剧下降时，溶解在其中的空气先行析出，随后当压力下降到 与其温度相应的饱和蒸气压时，高压油路中的燃油也部分开始 气化，两者构成的密集气泡，称为气穴现象。若强压力波传到 气泡处或气泡被运送到高压部位，则气泡会瞬时缩小、崩溃而 产生极高的液压冲击力，引起噪声与振动，压力冲击波反复作 用于壁面时，还会使金属疲劳而剥落，出现穴蚀现象。
图7-24 孔式喷油嘴结构及压力室容积对HC排放值的影响
二、喷油器的开启压力
喷油器的开启压力
轴针式：12-15MPa 孔式
中小功率：18-25MPa 大功率：达到30MPa
喷油峰值压力
第五节 柴油机的异常Байду номын сангаас射现象
柴油机的异常喷射现象：喷嘴针阀的运动规律，乃至整个喷 油规律产生偏离预期正常规律的各种异常现象
影响因素：高压油管的长度、高压容积的大小以及出油阀的 结构与减压容积的选择
一、二次喷射☺
定义：燃油喷射终了后，针阀又不受控制地第二次开启向气 缸内喷油的现象。
成因：燃油在高压作用下的可压缩性和压力波在高压油路中 的传播与反射。
常用有效措施：适当加大出油阀的减压容积，或是采用阻尼 阀与等压式出油阀等措施。
图7-31 调速器的调速特性 a) 全程调速器 b) 两极调速器
三、机械式调速器评价指标
（一）调速率
稳定调速率
1
n2 n1
n1
100%
瞬时调速率
2
n3 n1
n1
100%
第七节 柴油机燃料供给与调节系统的电子控制
电子控制喷射优点：
电控技术能使控制更为全面和精确（喷油量、喷油正时、 喷油规律）
第六节 柴油机的工况调节与调速器
一、调速器的功能及分类☺
功能：限制发动机的最高转速，即保证它在高速工况下不致因超速而 产生“飞车”，同时也要保证在低速与怠速时的稳定运行，并限制其 在其他工况下的转速波动。
（一）调速器按其结构与工作原理分类
机械式调速器（中小功率柴油机）（离心力与弹簧力平衡） 液压式调速器（大型柴油机）液压与机械机构或液压与电子控
第四节 柴油机喷油器的结构和参数选择
一、喷油器分类与结构（喷嘴）
孔式喷油器（注：压力室） （DI，孔径：0.15-0.35mm ）
轴针式喷油器 （IDI，孔径：0.8-1.2mm）
长形孔式喷油器（防偶件受热） 低惯量喷油器（适于高速） 双弹簧喷油器（实现预喷射）
a) 孔式喷嘴针阀偶件 b) 轴针式喷嘴针阀偶件 1－针阀体 2－针阀锥环承压面 3－盛油槽 4－针阀 5压力室（盲孔） 6－喷孔 7－轴针