电控单体泵燃油喷射系统工作原理及特性研究.pdf

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1、第十四届全国大功率柴油机学术年会论文集画电控单体泵燃油喷射系统工作原理及特性研究徐春龙，王家雄，徐廷杰(中国北方发动机研究所，山西大同037036)摘要：通过建立电控单体泵燃油喷射系统的Pro／E模型，对电控单体泵燃油喷射系统的工作原理和高压燃油的产生过程进行分析，并设计了基于曲轴转角域的控制系统，使喷油量和喷射正时的控制精度达到1。CA，同时开展电控单体泵燃油喷射系统的试验研究，结果表明循环油量与供油角度呈线性关系，其双泵特性对比试验显示，相同电控单体泵间存在特性差异，安装位置不可互换。关键词：电控单体泵；喷油泵

2、试验台；控制系统；试验研究中图分类号：TK423．2文献标识码：A文章编号：1001-4357(2005)S-0070-03ResearchonElecttonicControlledUnitPumpHigh-pressureFuelInjectionSystemxuChunlong。WANGJiaxiong，XUTingjie(ChinaNorthEngineResearchInstitute，ShanxiDatong037036)Abstract：APro／Emodelofanelectroniccontrol

3、ledunitpumphasbeenestablishedtoinvestigatetheworkingprincipleofthepumpandtheprocessofhigh-pressuresetting-up．Thecontrolsystemhasbeenworkedoutbasedorlthecrankangledomaintheorybywhichtheaccuracyofinjectionquantityandtimingcanbeguaranteedwithin1"CA．Atthe881"D．eti

4、me，experimentalresearchiscarriedonforelectroniccontrolledunitpumpfuelinjectionsystem．Experimentresultsshowthattherelationshipbetweencyclefuelflowandfuelfeedangleislinear．Twopumpscontroltestindicatesthattheirpumpperformanceisdifferentandtheirinstallationpositio

5、nscannotbeexchanged．Keywords：electroniccontrolledunitpump；pumptestbench；controlsystem；experimentalresearch1前言采用新的燃油喷射系统是柴油机技术发展的必然趋势，由于它在改善柴油机排放方面的优势，面对越来越苛刻的排放法规，该领域的研究已成为热点。对于车用柴油机，究竟哪种高压燃油喷射系统是最佳选择，目前仍然存在争论【-】。高压共轨式燃油喷射系统以其多参数柔性可控，对于燃烧过程的组织和排放指标的实现都十分有利，然而该

6、系统整体的刚度以及喷射压力进一步提高带来了可靠性问题。因而，许多研究机构都认为，电控单体泵燃油喷射系统或泵喷嘴系统更加适合未来车用柴油机的发展需要，．一方面喷射压力有很大的提高潜力(可以达到220MPa)12j，另一方面结构相对简单、布置容易。如DDC公司2000系列发动机就采用电控单体泵燃油喷射系统，Deutz公司的1013、1015系列发动机中也有多款采用这一技术，还有CAT公司的一些产品；国内一汽大柴与Deutz合作开始生产拉杆式单体泵柴油机，华北柴油机厂也有类似的产品。玉柴曾发布其与成都WIT公司合作开发的

7、电控单体泵柴油机，并已经达到EUROIⅡ排放标准。此外，清华大学、北京理工大学、中国北方发动机研究所等单位都在电控单体泵燃油喷射系统结构设计、性能研究、控制系统开发和仿真计算分析等方面开展了颇有成效的工作。2电控单体泵燃油喷射系统工作原理本文采用Pro／E软件对电控单体泵燃油喷射系统进行实体建模，如图l所示。系统主要由电磁阀总成、泵体、柱塞等组成，其纵向剖视如图2所示。一70一图l单体泵的实体模型图徐春龙，壬家雄，徐廷杰：电控单体泵燃油喷射系统工作原理及特性研究图2单体泵的纵剖视图发动机工作时，曲轴通过齿轮驱动凸轮

8、轴运转，凸轮推动挺柱体总成克服柱塞弹簧向上的弹簧力而向上运动，柱塞下移时，喷射系统内部压力低于低压油路的泵油压力，此时低压系统燃油将通过泵体上方的进油口和横斜油道进入高压喷射系统；柱塞上升时，柱塞腔内的燃油被压缩，柱塞腔压力上升，只要电磁阀处于断电状态，此时柱塞腔中压力与进油压力大致相同。受压燃油就会经拉杆左侧的控制阀旁通口高速泄流，回到低压油路系统中；在柱