【動(dòng)力改變世界】柴油機(jī)的發(fā)展史之噴油泵的發(fā)明
大家好!我是FOCUS!上期我們說到魯?shù)婪虻腺悹柊l(fā)明了柴油機(jī),但是他的柴油機(jī)由于燃料供應(yīng)的問題運(yùn)轉(zhuǎn)不夠穩(wěn)定,這也導(dǎo)致他的公司陷入了破產(chǎn)最后悲慘的死去!這時(shí)候就不得不提到柴油機(jī)上另外一個(gè)重要部件:噴油泵,如果說柴油機(jī)是工程機(jī)械的心臟,那么噴油泵就是柴油機(jī)的心臟,這個(gè)比喻很恰當(dāng),起碼說明了噴油泵在柴油機(jī)上的重要性!
提到噴油泵那么就不得不提到兩個(gè)公司!一個(gè)是康明斯!另一個(gè)就是德國(guó)博世!
由于迪賽爾經(jīng)營(yíng)不善和柴油機(jī)的缺陷!柴油機(jī)發(fā)明出20多年里迪賽爾的公司只賣出零星的幾臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī),迪賽爾去世后!柴油機(jī)便被打入冷宮,英國(guó)的一家汽車公司試圖提升柴油機(jī)的性能但是無(wú)果而終!美國(guó)一家汽車公司也試圖將柴油機(jī)裝到汽車上結(jié)果也失敗了!當(dāng)時(shí)幾乎所有人都認(rèn)為柴油機(jī)無(wú)法為汽車提供動(dòng)力!這時(shí)候美國(guó)的一個(gè)小伙子克萊西康明斯卻立志要完成迪賽爾未完成的事業(yè)。
克萊西康明斯也是一個(gè)天才!12歲時(shí)就設(shè)計(jì)制造出了一臺(tái)蒸汽機(jī)!1908年他受雇于一位大富豪WG埃爾文先生成為了他的司機(jī),后來(lái)他說服WG埃爾文先生投資成立了康明斯公司,當(dāng)時(shí)公司主要生產(chǎn)柴油機(jī)!但是后來(lái)發(fā)生了一起事故卻讓他必須重新改進(jìn)柴油機(jī),當(dāng)時(shí)他說服幾位捕蝦船長(zhǎng)使用他的機(jī)器。然而幾個(gè)月后,一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)輪軸松動(dòng),零件四處飛濺導(dǎo)致多名船員受傷。幾位船長(zhǎng)在這次事故之后就中止了與他的合作。
捕蝦船事件之后,康明斯組建了一支精英小隊(duì)開始尋找柴油機(jī)的缺陷。他們發(fā)現(xiàn),問題出在燃料不能完全燃燒,及燃料輸送方式上。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,燃料在氣缸內(nèi)不能迅速達(dá)到足夠的溫度,許多因素都影響著燃燒的程度。于是他們?cè)黾恿艘粋€(gè)預(yù)加熱裝置來(lái)消除不穩(wěn)定因素。經(jīng)過數(shù)千次嘗試,他們將燃料注入氣缸的方式由抽取式改為壓入式,通過一個(gè)泵將燃料噴入氣缸內(nèi)。這就是我們現(xiàn)在熟悉的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的雛形。
這臺(tái)成品在各種測(cè)試中所向披靡,不僅能長(zhǎng)時(shí)間高效工作,還幾乎是無(wú)煙的。這次成功后,他們又繼續(xù)開發(fā)起了更大型的發(fā)動(dòng)機(jī)。自此,高轉(zhuǎn)速柴油機(jī)時(shí)代正式來(lái)臨
康明斯提出的用泵將燃料壓入氣缸的理念和現(xiàn)在的柴油機(jī)相吻合…這臺(tái)壓入燃料的泵就是現(xiàn)代柴油機(jī)噴油泵的雛形!可以說康明斯發(fā)明了噴油泵而和康明斯不同!博世的做法是改進(jìn)了噴油泵!讓噴油泵在柴油機(jī)運(yùn)行中的作用更完善!
1922年,BOSCH開始關(guān)注柴油機(jī),將研發(fā)力量轉(zhuǎn)移到柴油機(jī)的燃油系統(tǒng)上,相繼開發(fā)了多種型號(hào)的噴油泵。
1927年博世公司開始批量生產(chǎn)2缸、4缸、6缸機(jī)的直列式噴油泵,制約柴油機(jī)發(fā)展30余年的燃料系統(tǒng)被攻克,柴油機(jī)才迎來(lái)了蓬勃發(fā)展的新時(shí)代。
當(dāng)時(shí)博世公司生產(chǎn)的噴油嘴有軸針式噴油嘴和孔式噴油嘴;
軸針式噴油嘴用在帶有預(yù)燃燒室的發(fā)動(dòng)機(jī)上;
孔式噴油嘴于1929年被用于直噴式柴油機(jī)上;
當(dāng)時(shí)的噴油泵基本上不帶調(diào)速器,調(diào)速器由單獨(dú)的企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)。
1931年,博世公司開發(fā)了自己的5調(diào)速器。
后來(lái),博世公司將調(diào)速器與噴油泵整合為一體,生產(chǎn)出帶有調(diào)速器的噴油泵,對(duì)燃油噴射系統(tǒng)的精確控制得到了大大的改善,使博世公司的技術(shù)處于領(lǐng)先水平,占據(jù)了市場(chǎng)的主導(dǎo)地位,也為柴油機(jī)的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。
隨著工業(yè)的發(fā)展,工業(yè)的生產(chǎn)及汽車尾氣所帶來(lái)的污染及CO2引起的溫室效應(yīng)逐漸被人們所關(guān)注。
1965年,美國(guó)加州率先對(duì)汽車的污染物進(jìn)行控制,頒布了一系列控制汽車尾氣排放的法規(guī)。
隨著排放法規(guī)對(duì)汽車尾氣有害物質(zhì)的排放越來(lái)越嚴(yán)格,工程師們開始將目光轉(zhuǎn)移到對(duì)汽車尾氣控制的目標(biāo)上來(lái)。
由于汽油機(jī)燃油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對(duì)柴油機(jī)比較簡(jiǎn)單,只要將化油器換成由電子控制的噴油器,就能很好的控制尾氣排放,所以汽油機(jī)率先實(shí)現(xiàn)了電子控制燃油噴射。
到90年代末期,汽油機(jī)以基本實(shí)現(xiàn)了電控汽油噴射系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型。
由于柴油機(jī)品種繁多,要象汽油機(jī)那樣全部實(shí)現(xiàn)電子控制還比較困難。
隨著電子工業(yè)的發(fā)展,電子控制系統(tǒng)逐漸被應(yīng)用到柴油機(jī)上。
1970年以后,電控直列泵、電控分配泵相繼出現(xiàn),柴油機(jī)進(jìn)入了電子控制的新時(shí)代。
到今天為止,柴油機(jī)的電子控制系統(tǒng)大致經(jīng)歷了三個(gè)時(shí)代,第一代的位置控制式燃油噴射系統(tǒng);
第二代的時(shí)間控制式燃油噴射系統(tǒng)和第三代的電控高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)。
康明斯和博世,一個(gè)發(fā)明了噴油泵,一個(gè)改進(jìn)了噴油泵和噴油嘴!生產(chǎn)出了P型標(biāo)準(zhǔn)噴油泵,為柴油機(jī)的普及做出了巨大貢獻(xiàn)!他們對(duì)柴油機(jī)的貢獻(xiàn)不亞于柴油機(jī)的發(fā)明者魯?shù)婪虻腺悹栂壬?!好了!關(guān)于發(fā)明噴油泵的故事就講到這里
下期預(yù)告:下期我將要講到的是柴油機(jī)的好伴侶!渦輪增壓器的發(fā)明與應(yīng)用!大家敬請(qǐng)期待
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