柴油机喷油器是如何工作的？

喷油器作为柴油机的重要组成部分，其核心功能在于将高压油泵提供的柴油雾化，并以精确的喷油压力、喷雾细度、喷油规律、射程以及喷雾锥角，精准喷入柴油机燃烧室的特定位置。这样，柴油能够与空气充分混合，确保高效且清洁的燃烧过程。

汽车用柴油机喷油器普遍采用孔式设计。其结构如图所示，喷油器的核心部件是一对精密偶件，通常被称为喷油嘴或喷油头，由针阀和针阀体精密组合而成。喷油器采用优质轴承钢精制而成，其滑动圆柱面间隙仅在0.001mm至0.0025mm之间，通过高精度加工或研磨严格选配，确保不同喷油嘴偶件不可互换。此间隙若过大，会导致喷油压力降低，喷雾质量受损；而间隙过小则可能使针阀卡死。

针阀中部的环形锥面设计在针阀体的环形油腔内，其作用是承受油压产生的轴向推力，从而推动针阀上升。针阀下端的锥面与针阀体紧密配合，起到密封喷油器内腔的作用。喷油器工作时，高压柴油从喷油泵经油管接头进入喷油器体上的进油道，再流入针阀体中部的环形油腔。这里，柴油作用在针阀的承压锥面上，产生一个向上的轴向推力。当此推力超过喷油器调压弹簧的预压力时，针阀便会上移并打开喷孔，高压柴油随即喷入燃烧室。而当喷油泵停止供油时，高压油道内压力迅速下降，针阀在调压弹簧的作用下及时回位并关闭喷孔。同时，进入针阀体环形油腔的少量柴油，会经过喷油嘴偶件配合表面之间的间隙流入调压弹簧端，再经回油管流回滤清器，这一过程不仅润滑了喷油嘴偶件，还有助于冷却调压弹簧。

喷油器的开启压力取决于调压弹簧的预紧力。不同的发动机对喷油压力有不同的要求，这可以通过调整调压螺钉来实现，旋入螺钉可增大压力，旋出则减小。

现代柴油汽车发动机主要采用闭式喷油器，这种喷油器根据喷油嘴的结构形式可分为孔式和轴针式等类型，它们分别适用于不同的燃烧室设计。孔式喷油嘴的设计特点在于其针阀并不直接伸出喷孔，而是在喷油嘴头部设有多个小喷孔，数量通常为1至7个，直径范围则在0.2至0.5毫米之间。这种喷油嘴还进一步细分为短型和长型两类，其中长型孔式喷油嘴的针阀导向圆柱面远离燃烧室，从而降低了针阀因受热而变形卡死的风险，特别适用于热负荷较高的柴油机。

轴针式喷油嘴的设计特点在于其针阀直接伸出喷孔，这种喷油嘴通常只有一个喷孔，直径范围为1至3毫米。在喷油过程中，轴针会在喷孔内上下移动，这种设计具有自动清除喷孔积炭的功能。此外，针阀的头部设计成不同的形状，使得柴油能够以不同的油束锥角喷入气缸，从而满足不同发动机的需求。