共轨喷油器结构参数对液力响应的影响研究

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1、西南交通大学硕士研究生学位论文第3页1．位置控制式燃油喷射系统位置控制式燃油喷射系统可以说是一种电控喷油泵系统，因原喷油泵中的齿条、滑套、柱塞上的控制斜槽等控制油量的机械传动机构都原样保留，只是将原有的机械控制机构用电控元件取代，实现循环喷油量和喷油正时的电子控制，使控制精度和响应速度较机械式控制得以提高。此外，用改变柱塞预行程的方法，实现可变供油速率的电控，从而满足高压喷射中高速、大负荷和低速、怠速喷油过程的综合优化控制。典型产品有日本电装公司的ECD．P3系统和ECD．V1系统、美国Caterp

2、illar公司的PEEC系统、日本ZexelL公司的可变预行程TICS电控系统、德国Bosch公司的EDC系统、英国Lucas公司的EPIC系统等。位置控制式电控燃油喷射系统的优点是柴油机的结构几乎无须改动，只要用电控泵及其控制部件取代原有的机械式泵就可以改为电控喷射系统了。故生产继承性好，便于对原有机器进行升级改造。与机械式喷射系统相比，其控制精度、控制范围和响应速度都有较大的提高，可以较大地改善柴油机的经济性和降低有害排放。但控制自由度小，控制频率低，执行响应慢，控制精度不稳定，不能改变传统喷射

3、系统的喷油特性，喷油率和喷油压力难以控制。2．时间控制式燃油喷射系统时间控制系统保留了原来的喷油泵一高压油管一喷油嘴系统，将原有的机械式喷油器改用高速强力电磁阀喷油器，以脉冲信号来控制喷油器的开启与关闭，一般情况下，电磁阀关闭，执行喷油，电磁阀打开，喷油结束。喷油始点取决于电磁阀关闭时刻，喷油量则取决于电磁阀关闭时间的长短。与第一代位置控制系统相比，时间控制系统实现了喷油过程的直接数字控制，控制精度高、快速响应性能好、控制自由度大、可对各缸的喷油量和喷油定时分别进行调节等优点，并且喷油泵的机械结构得

4、到了简化和强化。不足之处是燃油喷射压力、喷油正时与发动机转速直接相关，喷射后残余压力不恒定，同时对高速电磁阀的性能要求极高，电磁阀必须在承受高压的条件下有良好的动态响应特性和静态特性。时间控制式电控喷油系统按结构型式可分为四大类：电控泵喷嘴、电控单体泵、电控直列泵、电控分配泵。(1)电控泵喷嘴系统电控泵喷嘴就是将泵油柱塞和喷油嘴合成一体，安装在缸盖上。电控泵喷嘴系统由于无高压油管，可消除长的高压油管中压力波和燃油压缩的影响，高压容积大大减少，因此喷射压力可以很高，电控泵喷嘴喷射压力目前可达2000b

5、ar，在重型卡车上广泛应用。电控泵喷嘴系统具有较好的控制灵活性，可通过电磁阀的多次动作来产生分次喷射，实现对喷油速率的控制，但泵喷嘴系统缺点在于燃油压力不能保持恒定。泵喷嘴系统应用于直喷式柴油机，国内生产的1．9TDI宝来发动机就应用该燃油喷射系统，最高喷射压西南交通大学硕士研究生学位论文第4页力达到1800bar。典型的电控泵喷嘴系统有美国底特律柴油机公司DDEC电控泵喷嘴系统，Bosch公司的PDE27和PDE28系统。(2)电控单体泵系统电控单体泵是电控泵喷嘴的衍生物，除了压力较泵喷嘴稍低一点

6、外，其他功能基本和泵喷嘴相近，单体泵指一个气缸一个高压油泵，在国内外都已成熟应用的电控单体泵技术，主要包括一个带有出油控制阀的高压油泵、机械喷油器，以及连接所需的燃油管路、滤清系统。电控单体泵技术的主要技术特征是其油泵与配气机构共用一根凸轮轴，使结构得到最大程度的简化，并缩短了油泵出油口到喷油器的管路距离。由于在油泵出油口加装的能够精确进行燃油计算、时间控制的电磁阀，因而能够对喷油正时和喷油量进行较为精确的控制，有利于燃烧过程的优化，但由于油泵压力和发动机转速成正比，低转速区域压力较低，因而不利于柴

7、油机低速时燃烧性能的提高。典型的电控单体泵系统有Bosch公司EUPl3系统，美国底特律柴油机公司EUP和Delphi公司E1系统。(3)电控直列泵系统电控直列泵系统是利用机械直列泵的泵箱结构，泵体是利用小的单体泵组成，整体装配外挂在发动机机体上，系统采用电控供油速率燃油喷射泵，通过ECU对预行程调节机构的控制，来实现对喷油量、喷油定时和喷射压力的精确控制，控制精度和灵活性和单体泵相同。优点是市场中使用的发动机在基本不需要改动的情况下进行匹配，满足经济性和排放要求，缺点是该系统需配合EGR技术以降低

8、发动机NOx的排放。中国重汽已经拥有权威部门认可的电控直列泵+EGR技术的国III发动机，一汽也已研发出内置式EGR技术的国ⅡI柴油发动机，国内其他柴油机企业都在开发EGR发动机。(4)电控分配泵系统时间控制式电控分配泵系统的基本结构特点是在泵头上设置一个电磁阀，通过电磁阀的动作直接控制柱塞腔内燃油的压力建立和泄流，以控制供油定时和供油量。高压油路内的压力传播过程保持传统泵一管—嘴系统的固有特性。取消了机械式分配泵中的油量控制滑套机构，结构得到了简化。典型的时间控制式