文|江卿曻

编辑|江卿曻

前言

多年来，汽车行业见证了技术的重大进步，从而提高了车辆性能和燃油效率，这些改进的关键部件包括燃油泵和喷油器。这两个要素在为发动机提供正确数量和准确时间的所需燃油方面起着至关重要的作用。燃油泵是车辆燃油输送系统不可或缺的一部分，它的主要功能是将燃油从燃油箱输送到发动机，确保恒定的流量和压力。

早期的汽车系统使用由发动机凸轮轴驱动的机械燃油泵。现代车辆通常采用电动燃油泵，这提供了更好的控制和可靠性。电动燃油泵有多种设计，但在现代汽车中有两种类型是流行的:油箱内燃油泵和直列式燃油泵。油箱内的燃油泵直接浸没在油箱中，提供了几个优点，如冷却和降低噪音。另一方面，直列式燃油泵安装在外部，通常靠近油箱或沿着车架。

由德国研发，在全球普及，如何成为汽车行业的必需品？

基本介绍

电动燃油泵根据容积式原理工作，当供电时，泵的马达启动，产生真空，通过入口阀从油箱中抽取燃油。燃油通过一个由活塞或隔膜驱动的出口阀，通过燃油管路流向发动机。几个因素影响燃油泵的设计，括车辆的发动机规格、燃油类型和所需的燃油流量。泵的效率和耐用性也是至关重要的考虑因素。制造商必须在成本效益和满足所需的性能标准之间取得平衡。

喷油器负责将加压燃油从燃油泵直接以细小的喷雾形式输送到发动机的燃烧室，燃料的这种雾化确保了有效的燃烧和发电。燃料喷射器在设计和功能上已经有了显著的发展/最早的燃料喷射器是将燃料喷入进气歧管的节气门体喷射器。现代发动机具有直接喷射的发动机，使用各种类型的燃料喷射器，例如单点喷射器、多点或端口燃料喷射器和直接燃料喷射器。

每种类型在燃油效率和减少排放方面都有明显的优势，喷油器是由发动机电子控制单元(ECU)控制的机电装置。当ECU向喷射器发送信号时，电磁线圈激活阀门，打开喷射器并允许加压燃料通过微小的喷嘴喷出。燃料被蒸发成细雾，增强了它的燃烧性能。设计喷油器是一项复杂的任务，因为它们必须以极高的精度在高压下输送精确的燃油量。

喷雾模式、液滴大小和喷雾角度等因素都经过精心设计，以优化燃烧效率和减少排放，材料选择对于承受发动机内的恶劣条件也至关重要。燃油泵和喷油器紧密配合，确保发动机在正确的时间获得正确的燃油量。燃油泵的压力和流量必须与喷油器有效雾化的要求相匹配。这些部件之间的适当同步可改善发动机性能、降低排放并提高燃油经济性。

主要用途

现代发动机需要精确的燃油压力来实现最佳燃烧和性能，燃油泵保持恒定的压力，确保喷油器在不同的发动机负载和工作条件下获得合适的燃油量。在油箱内燃油泵设计中，燃油泵浸没在燃油中，这有助于在运行期间保持泵冷却。泵周围的燃料散发热量，防止泵过热。这种冷却效果提高了燃油泵的寿命和效率。

电动燃油泵，尤其是油箱内设计，提供了固有的噪音阻尼特性，浸没在燃油中可降低泵在运行过程中产生的噪音，带来更安静的驾驶体验。当车辆长时间闲置或燃油耗尽时，燃油管路会变空，导致启动困难。燃油泵通过填充管路和恢复燃油压力来帮助启动燃油系统，使发动机更容易启动。

喷油器的主要功能是雾化燃油，将其分解成细雾或喷雾，这种雾化通过增加暴露在空气中的燃料颗粒的表面积来确保有效燃烧，从而导致更彻底和均匀的燃烧。喷油器可以精确控制输送到发动机燃烧室的燃油量。发动机的电子控制单元(ECU)控制喷油器的开启和关闭时间，允许根据发动机负载、转速和节气门位置等因素进行精确的燃油计量。

现代燃料喷射器可以采用各种喷射策略来优化发动机性能，诸如直接喷射和发动机循环中的多次喷射等技术能够实现更好的燃料效率、减少排放和提高功率输出。通过以精细雾化的形式输送燃料，燃料喷射器有助于更有效和更清洁的燃烧。这反过来有助于减少有害排放，如氮氧化物、一氧化碳和碳氢化合物，有助于符合严格的排放标准。

主要功能

燃油泵的基本功能是从燃油箱向发动机提供燃油，在典型的燃油喷射系统中，燃油泵给燃油加压，并通过燃油管路将燃油推向发动机的燃烧室。这种持续的燃料供应对于维持发动机的运转是必不可少的。保持正确的燃油压力对于优化发动机性能至关重要。燃油泵的设计包括一个压力调节器，可确保在各种发动机运行条件下保持一致且合适的燃油压力。

适当的压力调节可保证喷油器获得适量的燃油，以实现高效燃烧，燃油泵配有过滤器，可去除燃油中的杂质和污染物。这些过滤器可防止碎屑进入发动机，并防止喷油器堵塞，堵塞会导致发动机性能下降或长期损坏。当管路中的燃油因高温而蒸发时，会发生气阻，阻碍燃油流动，并可能导致发动机失速。

燃油泵设计用于在特定的温度范围内运行，降低气阻风险，确保即使在苛刻的条件下也能持续输送燃油。燃油泵包括压力释放阀，可防止燃油系统中压力过大。在压力峰值的情况下，安全阀打开释放多余的压力，保护燃油系统部件免受潜在的损坏。喷油器在将燃油分解成细小的油滴或油雾的过程中起着至关重要的作用，这一过程称为燃油雾化。

这种精细雾化的燃料通过增加燃料颗粒的表面积来确保高效燃烧，允许与进入的空气更好地混合。喷油器的关键功能之一是向发动机燃烧室输送精确数量的燃油。发动机的电子控制单元(ECU)控制喷油器的开启和关闭时间，根据发动机负载、转速和节气门位置等因素调整燃油输送。

现代燃料喷射器提供了采用各种喷射策略来优化发动机性能的灵活性，像直接喷射和每个发动机循环多次喷射这样的技术可以提高燃油效率、减少排放和增强功率输出。燃料喷射器通过以精细雾化的形式输送燃料，显著地有助于减少排放。这种高效的燃烧过程有助于减少有害排放，确保符合严格的环境法规。

在冷启动期间，发动机需要更浓的燃料混合物来促进点火和预热，喷油器可以调节燃油供给量，以在冷启动条件下提供必要的加浓，确保发动机即使在低温下也能平稳运行。燃油泵和喷油器在现代内燃机中起着重要的作用。燃油泵向发动机提供燃油，调节燃油压力，过滤杂质，防止气阻，并包括减压机构。

产品类别

机械燃油泵通常用于老式汽车，由发动机的凸轮轴操纵，它的特点是一个隔膜或活塞，来回移动以从油箱中抽取燃油并将其推至发动机。虽然机械结构简单，但这些泵的压力能力有限，效率低于现代的替代产品。它们很少用于现代车辆。电动直列式燃油泵安装在外部，通常靠近燃油箱或沿着车架安装。这些泵在汽油发动机中更普遍。

他们从油箱中抽取燃料，并使用电动马达产生压力，将燃料输送到发动机，与机械泵相比，电动直列泵提供了更好的控制、更高的压力能力和更高的可靠性。油箱内燃油泵直接浸没在油箱中，这使其成为现代车辆的流行选择。这些泵提供了几个优点，包括由于被燃料包围而改善的冷却、降低的噪音水平和更有效的燃料输送。

汽油和柴油发动机中通常都使用油箱燃油泵，高压燃油泵是一种特殊类型的泵，设计用于产生高得多的燃油压力。这些泵通常用于采用共轨燃油系统的直喷式汽油发动机和柴油发动机。高压燃油泵对于确保精确的燃油输送、更好的雾化和提高发动机性能至关重要。单点喷射器，也称为节气门体喷射器，在早期的燃油喷射系统中很常见。

他们将燃油喷入进气歧管，然后进气歧管将燃油分配到每个气缸，虽然简单且成本低廉，但这种设计在将燃料均匀地输送到所有气缸方面存在局限性，导致燃烧效率较低。随着燃料喷射技术的进步，多点燃料喷射器变得更加普遍。在这种设计中，每个气缸都有位于进气口附近的喷油器。进气道喷油器可提供更好的燃油分配，从而改善燃烧并减少排放。

结语

它们通过在高压下将燃料储存在共轨中来工作，并且每个喷射器被电子控制以向每个气缸输送精确量的燃料。共轨喷油器支持多种喷射策略，从而提高燃油效率并降低排放。一些现代燃油泵的特点是在泵总成中集成了一个喷油器。这些通常用于直喷系统，泵将高压燃油直接输送到发动机的燃烧室。将喷射器与泵集成在一起简化了燃料输送系统并降低了复杂性。

汽车工业中可用的各种类型的燃料泵和喷射器满足不同的发动机要求和燃料输送系统，从过去的机械燃油泵到现在的高压燃油泵和直接喷油器，每种类型都在确保向发动机燃烧室高效、精确地输送燃油方面发挥着重要作用。随着技术的不断进步，燃油泵和喷油器将继续发展，从而在不断变化的汽车环境中提高发动机性能、改善燃油效率和减少排放。

参考文献

【1】《机械原理与机械零件》 屈国华、康介铎、黄文灿、何元庚 高等教育出版 2011年

【2】《机械零部件设计》 张金美 机械工业出版社 2019年6月

【3】《机械零件常识》黄文 机械工业出版社 2019年4月