BOSHC高压共轨系统柴油滤清器的设计研究.pdf

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1、沈红节郭华乔亮亮：B0sHc高压共轨系统柴油滤清器的设计研究』L-，巳—x—j己—，已—x—j皂48设计研究}’r7jf。jf。jf⋯jf。jf。jf叫BOSHC高压共轨系统柴油滤清器的设计研究DesigninDieselFilterforBoSCHHighPr髑sureCommonlhilSystems沈红节郭华乔亮亮(上汽集团商用车技术中心上海内燃机研究所)[摘要]对中国市场上乘用及轻型商用柴油车匹配的BOscH公司cRS2—16系统进行油路分析，得出了匹配的一体式柴油滤清器的工况特点，提出了进入HPcR喷嘴的燃油清洁度水平要求，给出了柴油滤清器的关键技

2、术指标和滤芯的设计计算。[关键词]乘用及轻型商用车高压共轨系统柴油滤清器技术指标设计Abstract：ByanalyzingtheBOSCHCRS2—16systemforpassengercarsandlightdutycommercialvehiclesinChinesemarket，recognizedthecombi—filter’sworl【ingconditions；?suggestedthecleanli·nessleVelsoffuelwhichgoestoHPCRinjectors；giventhekeyspecificationsofdi

3、eselfilteranddesigncalculationfbrfilterelement．1【eywoHls：Passengercarsand1ightdutycommercialvehiclesHighpressurecommonrailsystemDieselfilterSpecificationDesign0概述为了满足日益严格的排放法规要求，作为柴油机发展过程中第三次飞跃的高压共轨(HPcR)燃油喷射技术已经使现代柴油机进入高新技术产品领域。HPCR技术不仅可提升直喷柴油机动力性能和燃油经济性，同时改善了排放性能，它与其他电控喷油系统相比具有明显

4、的优越性，已成为柴油机电控技术发展的重要方向。HPcR燃油喷射技术是目前柴油机实现国III及国IV排放标准的最主要技术手段之一⋯。在我国，为满足国IV及以上排放法规的要求，越来越多的柴油车采用HPCR系统。然而，由于国内外各汽车或发动机厂商只专注燃油系统中高压部分的选型匹配，对低压部分研究不够重视，在一些车型中由于柴油滤清器设计不合理，导致高寒或高原地区车辆冷启动困难、动力不足、突然熄火、燃油系统供油不畅、高压部件过早磨损、锈蚀等现象，进而反过来影响整车排放水平旧J。本文就乘用及轻型商用柴油车匹配BOscH公司HPcR系统时，柴油滤清器的设计进行分析研究，为

5、整车、发动机及柴油滤清器生产厂家在柴油滤清器设计以及标准的制定提供技术参考。1系统分析图l为中国市场上乘用车及轻型商用柴油车匹配BOSCH的cRS2—16系统油路简图，该系统采用集初级过滤、精细过滤以及油水分离等功能的一体式柴油滤清器，并在其上集成手动注油泵、空气流泄螺钉、电加热器等装置。供油泵采用齿轮式输油泵，它集成在高压泵中并共用驱动装置，供油量与发动机转速近似成正比，一般通过进口端节流减少齿轮泵供油量或通过出口端溢流阀限定供油量。在供油泵的吸入作用下，供油泵进口端产生50kPa～100kPa吸人真空度，燃油箱中的燃油首先进入燃油箱粗滤器，然后延着进油管

6、进人柴油滤清器进行过滤和油水分离，经处理后的清洁燃油沿着柴油滤清器出油管到达供油泵进口端，再经供油泵加压后分成两路，一路未使用燃油直接经出口端溢流阀进入循环油路回到油箱，另一路经高压油泵进入高压油轨，再到喷油器喷人气缸进行燃烧，在喷油器进口端设置有单向阀，当压力高于规定值时单向阀打开，多余燃油直接进入循环油路回到油箱。分析2内燃机与配件2014年第7期此系统的油路图可得出：从燃油箱到供油泵进口端的低压部分处于负压(低于大气压力)状态，即柴油滤清器始终处于负压状态下工作。11j。】__，

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8、，1图1B0scH共轨(：RS2—16系统油路2关键技术指标2．1原始阻力柴油滤清器的原始阻力大小与流量和产品结构密切有关，在设计时指标值的选择既不能太低也不能太高，太高影响产品的使用寿命，太低则需增加滤芯和总成的空间体积。一体式柴油滤清器由于另外集成了手动注油泵和电加热器等装置，所以其原始阻力指标值比一般柴油滤清器产品的原始阻力值稍大。从图1中可以看出，为保证供油泵进口处的绝对压力大于50kPa，即从油箱(设绝对压力为100kPa)到供油泵进口处整个低压部分的最大阻力不得超过50kPa，而一般为保证柴油滤清器的使用寿命，整个寿命期间的阻力增加值应达到30k

9、Pa，油箱粗滤器、进油管和出油管三者总的阻力值大约为