电喷柴油机结构与原理

一、电控柴油机机械原理

（一）四冲程汽油机工作原理

四冲程汽油机的活塞每运动四个行程，完成一个工作循环∶进气、压缩、做功、排气。在此循环中，发动机的曲轴旋转两周，进、排气门各开闭一次。如图 2-56 所示。

1.进气行程

活塞在曲轴的带动下由上止点移至下止点。此时排气门关闭，进气门开启。在活塞移动过程中，气缸容积逐渐增大，气缸内形成一定的真空度。空气和汽油的混合物通过进气门被吸入气缸，并在气缸内进一步混合形成可燃混合气。

2.压缩行程

进气行程结束后，曲轴继续带动活塞由下止点移至上止点。这时，进、排气门均关闭。随着活塞移动，气缸容积不断减小，气缸内的混合气被压缩，其压力和温度同时升高。

3.做功行程

压缩行程结束时，安装在气缸盖上的火花塞产生电火花，将气缸内的可燃混合气点燃。火焰迅速传遍整个燃烧室，同时放出大量的热能。燃烧气体的体积急剧膨胀。压力和温度迅速升高。在气体压力的作用下，活塞由上止点移至下止点，并通过连杆推动曲轴旋转做功。这时，进、排气门仍旧关闭。

4.排气行程

排气行程开始，排气门开启，进气门仍然关闭，曲轴通过连杆带动活塞由下止点移至止点，此时膨胀过后的燃烧气体（或称废气）在其自身剩余压力和活塞的推动下，排出气缸

总结∶

四冲程汽油机经过进气、压缩、做功和排气四个行程，完成一个工作循环。一个接一个的工作循环，维持了发动机的连续运转。

（二）四冲程柴油机工作原理

四冲程的柴油机和汽油机一样，每个工作循环也包括进气、压缩、做功和排气四个行程（图 2-56），但由于柴油和汽油的使用性能不同，使柴油机和汽油机在混合气形成方法及点火方式上都存在不同，主要区别如下∶

1.进气行程

在柴油机进气行程中，被吸人气缸的只是纯净的空气。由于进气阻力小，上一循环残留在气缸内的废气温度较低等原因，进气行程终了的压力约为 80～ 95kPa，温度约为 320～350K。进气行程如图 2-57a所示。

2.压缩行程喷油器

压缩纯空气，由于柴油机的压缩比大，压缩终了的压力和温度都比汽油机高，压力可达 3000～ 5000kPa，温度可达 800～1000K。压缩行程如图 2-57b 所示。

3. 做功行程

在压缩行程结束时，喷油泵将柴油泵入喷油器，并通过喷油器喷入燃烧室。因为喷油压力很高，喷孔直径很小，所以喷出的柴油呈细雾状。细微的油滴迅速蒸发汽化，与空气混合形成可燃混合气。由于气缸内的温度远高于柴油的自燃点，因此柴油随即自行着火燃烧。燃烧气体的压力、温度迅速升高，体积急剧膨胀。在气体压力的作用下，活塞推动连杆，连杆推动曲轴旋转做功。

燃烧的瞬时压力可达 6～9MPa。时温度可达 1800～2200K。做功行程终了时，压力约为 200~400kPa，温度约为 1200~1500K。做功行程如图 2-57c所示。

4.排气行程

排气行程开始，排气门开启，进气门仍然关闭，燃烧后的废气排出气缸。排气终了气缸内压力约为 105~125kPa，温度约为800～1000K。如图 2-57d 所示。

（三）普通柴油机与电控柴油机的区别 

1. 汽油机与柴油机的比较

以四冲程汽油机和柴油机为例。

（1）相同点

① 每个工作循环都包含进气、压缩、做功和排气四个活塞行程，每个行程各占 180°。曲轴每旋转两周完成一个工作循环。

②四个活塞行程中，只有一个做功行程有效，其余三个是辅助行程。

（2）不同点

① 汽油机的混合气是在气缸外部的进气道形成的，而柴油机的混合气是在气缸内部形成的。汽油机在进气行程时，吸入气缸的是混合气;柴油机在进气行程时，吸入气缸内的是纯空气。

② 汽油机在压缩终了时，靠火花塞打出电火花点燃混合气，而柴油机靠高温使柴油白燃。

2.机械式燃油系统与电子式燃油系统的比较

机械式燃油系统与电子式燃油系统的比较如图 2-58 所示。