燃油的喷射过程

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燃油的喷射过程是一个复杂的物理过程。在喷射过程中，从喷油泵出油阀到喷油器针阀这一高压系统内所进行的物理过程，受燃油的可压缩性、高压油管的弹性、系统的节流以及燃油运动的惯性等因素影响。这些影响因素使燃油在喷射过程中产生时间延迟和压力波动，进而影响燃油的喷射质量。
1．喷射过程的三个阶段
为了深入研究燃油的喷射过程，可以在喷油泵的出口端及喷油器的入口端分别装上压力传感器。测量喷油泵出口压力pp随曲轴转角φ的变化规律pp＝f（φ）和喷油器进口压力pn随曲轴转角φ的变化规律pn＝f（φ）；在喷油器顶端装针阀升程传感器测量针阀升程h随曲轴转角φ的变化规律h=f（φ），并用示波器记录，可得如图3—4所示的喷射过程曲线。根据这些曲线的变化特点可把从供油始点到喷油终点的喷射过程划分为三个阶段：
1）喷射延迟阶段Ⅰ（从几何供油始点Op到喷油始点Ou）
由于燃油的可压缩性(压力变化1MPa，燃油容积变化1/1820~1/1610）、高压油管的弹性以及高压系统的节流等原因使得喷油器的喷油始点Ou滞后于喷油泵的供油始点。由此，存在着供油提前角φp（在压缩行程中喷油泵开始供油的瞬时到活塞上止点的曲轴转角）和喷油提前角φn (在压缩行程喷油器开始喷油的瞬时到活塞上止点的曲轴转角）两个提前角。从使用上能够进行检查和调整的是供油提前角，但对柴油机燃烧过程有直接影响的是喷油提前角。影响喷射延迟阶段的主要因素是：高压油管特性参数、喷油器针阀的启阀压力、柴油机的工况以及喷油泵出油阀和喷油器针阀的结构特点等。
2）主要喷射阶段Ⅱ（Ou到供油终点Ｋp）
本阶段内由于瞬时供油量大于喷油量，所以喷油压力继续升高，燃油是在不断升高的高压下喷入气缸，循环喷油量的大部分在本阶段内喷入气缸。通常称针阀开启时的燃油压力pn为喷油器的启阀压力。显然，本阶段的长短主要取决于柴油机负荷，负荷愈大，本阶段愈长。
3）尾喷阶段Ⅲ（自由膨胀阶段，Ｋp到针阀落座Ｋu）
当喷油泵停止供油时，由于原压缩燃油在低压下膨胀，高压油管在低压下收缩以及系统的节流作用，使得喷射系统中的压力下降得较为迟缓，针阀仍保持开启。燃油是在不断下降的压力作用下喷入气缸，使燃油雾化不良，甚至产生滴漏现象。当燃油压力降低到压力pc时针阀落座，喷油结束，此压力称针阀落座压力。影响尾喷阶段的主要因素与喷射延迟阶段相同。

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燃油喷射过程在汽车发动机中至关重要。这一过程通常涉及电子控制单元（ECU）根据车辆需求及运行工况计算所需的燃油量。然后，通过喷油器将燃油以高压喷射的形式喷入发动机燃烧室。此过程精准控制燃油的喷射时间、喷射量和喷射压力，以提高发动机的效率、降低排放并优化驾驶性能。精准的燃油喷射保证了发动机能够在不同转速和负载下稳定运行，同时实现优异的燃油经济性和动力性。