资源描述：
《车用柴油机电控高压喷油系统与欧III排放标准.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第4期(总第152期)车 用 发 动 机No.4(SerialNo.152)2004年8月VEHICLEENGINEAug.2004·综合评述·车用柴油机电控高压喷油系统与欧Ⅲ排放标准刘忠长,赵佳佳(吉林大学汽车工程学院,吉林长春 130025) 摘要:围绕车用柴油机欧Ⅲ排放控制的关键技术进行了综述,介绍了电控泵喷嘴、电控单体泵和电控高压共轨3种燃油喷射系统的工作原理及国内外研究现状,并对各燃油喷射系统进行了评价。提高燃油喷射系统的性能是满足未来更严格排放标准的重要措施,此外还需配合燃烧室优化、空燃比(α)匹配、燃油改质等技术才能更好地发挥其性
2、能,从而满足欧Ⅲ排放标准的要求。 关键词:车用柴油机;燃油喷射系统;排放标准;排放控制中图分类号:TK421文献标识码:A文章编号:100122222(2004)0420005205 为保护环境和节约能源,世界各国相继制定和高压油管,无压力损失,其喷射压力可达180MPa左实施了越来越严格的柴油机排放标准。目前,我国右,英国LucasVarity公司开发的电控泵喷嘴的喷射[5]的排放标准采用欧洲体系,2000年等效实施了欧Ⅰ压力甚至达到200MPa。排放标准,2003年9月等效实施了欧Ⅱ排放标泵喷嘴系统分为机械驱动式和蓄压式两种,均[1]准,
3、到2008年将达到欧Ⅲ排放标准,2010年争取由高速电磁阀等控制元件控制喷油定时和喷油量。与欧洲排放标准接轨。目前发展最完善的电控泵喷嘴是机械驱动式的。泵 面对日益严格的柴油机排放标准,研究各种排喷嘴的喷油始点和喷油终点由快速启闭的电磁阀控放控制技术成为内燃机工作者的重要课题。这些控制,电磁阀关闭,将柱塞高压油腔与低压油路切断,制技术总体上可分为3个方面:提高燃油品质、改善燃油加压并开始喷射;电磁阀开启则泄掉喷射压力,燃烧过程和采用先进的排气后处理技术,其中以改结束喷油。通过电磁阀的多次动作产生多次喷射,善燃烧过程为最根本的措施。就国外的经验来
4、看,实现对喷油速率的控制,从而使燃烧过程得到优化,采用电控高压燃油喷射系统以改善柴油机的燃烧过可靠性和效率得到提高。图1所示为美国Detroit公[2,3]程是普遍的发展趋势。司的电控泵喷嘴结构示意图。1电控高压燃油喷射系统满足欧Ⅲ及欧Ⅲ以上排放标准的一个很重要的技术措施是提高喷油压力,改善燃烧。传统的泵—管—嘴系统(如分配泵和直列柱塞泵),由于高压油管物理特性的限制,它们所能产生的最高喷射压力[4]有限,喷油规律在发动机全负荷范围内也难以实现最优控制,因而在满足欧Ⅲ及更高排放标准的技术研究中发展空间不大。采用电控泵喷嘴、电控单体泵或电控高压共轨
5、燃油喷射系统则可以有效地解决这一难题。1.1电控泵喷嘴泵喷嘴燃油喷射系统将油泵和油嘴做成一体直接安装于气缸盖上,顶置凸轮轴驱动。由于取消了图1Detroit公司电控泵喷嘴结构 收稿日期:2004203209;修回日期:2004205218作者简介:刘忠长(1956—),男,黑龙江省通河县人,教授,博士生导师,主要从事内燃机公害与控制的研究1©1995-2006TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved. 车 用 发 动 机
6、 ·6·2004年第4期 电控泵喷嘴结构紧凑,喷射压力高,低速和小负高喷射压力可达180MPa,可实现1次～5次喷射,3荷时燃油喷射的稳定性好,具有较好的控制灵活性,最小稳定喷油量达到1mm。第7页图3所示为德低速时的发动机综合性能得到改善。因此,该系统国Bosch公司的电控高压共轨燃油喷射系统结构示[8]被看作是重型柴油机满足苛刻排放标准和燃油经济意图。它主要由高压油泵、带调压阀的共轨油管、性要求的最佳选择之一。但由于喷射压力很高,对带电磁阀的喷油器、电控单元(ECU)和各种传感器气缸套和气缸盖的刚度要求较高;由于高压油泵的组成。共
7、轨油管油压由高压油泵、共轨压力传感器凸轮和曲轴的距离较远,对传动系统的刚度要求也和ECU组成的闭环来调节。较高;在发动机上的布置占用了气缸盖上的较大空电控高压共轨燃油喷射系统采用共轨油管把高间,增加了气缸盖及整机的高度。压燃油蓄积起来,再通过高压油管输送到各喷油器1.2电控单体泵上,通过电控单元(ECU)控制喷油器上电磁阀的动单体泵是由德国Benz公司研制的燃油喷射系作以控制喷油的开始和终止。电磁阀通电开启的时[6]统,将电磁阀和油泵组合在一起,利用电磁阀直接刻决定喷油定时,电磁阀开启的持续时间和共轨压控制柱塞腔内燃油压力的建立和泄流,从而实现对
8、力共同决定喷油量。由于这种系统采用压力时间式喷油量和喷油时刻的控制。电控单体泵安装于气缸燃油计量原理,因此又称为压力时间控制式电控燃[9
