柴油机高压油泵柱塞副泄漏研究进展.pdf

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1、2014年9月润滑与密封Sep．2014第39卷第9期LUBRICATIONENGINEERINGVoi_39No．9DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2014．09．023柴油机高压油泵柱塞副泄漏研究进展钱德省廖日东(北京理工大学机械与车辆学院北京100081)摘要：高压共轨燃油喷射系统已发展为柴油机喷油系统的主流，其喷射压力的提高直接受到高压油泵泵油能力的制约。柱塞副泄漏是导致高压油泵容积效率降低、泵油能力下降的关键因素。从影响柱塞副泄漏的几个关键因素出发，概述相关研究的发展现状，总结该领域的理论研究和应用特点，提出现有研究存在的

2、问题及未来可能的研究发展方向。关键词：柴油机；高压油泵；柱塞副；泄漏；密封；流一固一热耦合中图分类号：TK421．4文献标识码：A文章编号：0254—0150(2014)9—108—8ReviewonPison／CylinderInterfaceLeakageResearchofHigh·pressurePumpforDieselEngineQJanDexingLiaoRidong(SchoolofMechanicalEngineering，BeijingInstituteofTechnology，Beijing100081，China)Abstract：H

3、ighpressurecommonrailfuelinjectionsystemhasalreadydevelopedintothemainstreamoffuelinjectionsystemsfordieselengines，andtheinjectionpressureislimitedbythecapacityofthehigh—pressurepump．Thefuelleak—ageofthepiston／cylinderinterfaceisthemainfactorleadingtothepumpvolumetriceficiencylossa

4、ndthustotheredue—tionofthepumpperformance．Areviewontheresearchprogresswaspresentedfromtheprospectiveofthefactorsinfluen—cingthepiston／cylinderinterfaceleakage，andtheproblemsincurrentresearchaswellasthepossiblefurtherresearchdi—rectionwereputforward．Keywords：dieselengine；high—pressu

5、repump；piston／cylinderinterface；leakage；sealing；fluid—structureinteraction柴油机高压共轨燃油喷射系统在内燃机领域被公增大柱塞副的配合间隙而使泄漏大大增加，进而导认为是20世纪三大突破之一(另外两项是汽油直喷致泵容积效率(泵出口实际高压排量与泵理论排量技术和DME代用燃料)。它由高压油泵向共轨管的比值)的降低、泵油能力的下降。此外，高压油供油，通过连续调节共轨压力来控制喷射压力，使其泵柱塞副中还发生着较为复杂的物理现象：柱塞的偏达到与工况相适应的最优值，完成柔性和精确的高压移倾斜微运动；

6、燃油在高压差流动下的黏性生热导致喷射，实现了柴油机的超低排放和高效节能。燃油在轴向有较大温升；燃油的黏度在柱塞副中较高高压油泵作为共轨燃油喷射系统的动力来源，其的压力和温度梯度下会发生剧烈变化；流体与结构之泵油能力直接制约着系统最大喷射压力，而油泵泵油间的传热导致柱塞偶件的热膨胀变形等。这些因素都能力主要是由零部件的密封性和刚度决定的。随着柴对柱塞副泄漏具有重要影响。因而开展相关研究不仅油机向节能、低排放方向的不断发展，未来的柴油机具有实际工程价值，也对发展相关的非线性分析、跨高压共轨燃油喷射系统产品的喷油压力呈不断上升的尺度、多场耦合理论等具有重要的理论意

7、义。趋势，需要满足的最高喷射压力达200～300MPa。精确预测并控制高压油泵柱塞副的泄漏已成为柴喷油压力的提高不但直接影响通过柱塞副原始间隙的油机高压共轨燃油喷油系统研制中的关键性课题之燃油泄漏，而且还会使柱塞套膨胀和柱塞收缩，从而一，其对于提高高压油泵的泵油能力及整个喷油系统的工作可靠性至关重要。几十年来，国内外学者对此基金项目：教育部新世纪优秀人才支持计划项目(NCET-09—开展了大量的理论分析、数值模拟与试验研究。本0042)．文作者旨在对本领域相关工作的发展现状进行系统的收稿日期：2013—11—2l总结和分析，并提出未来的研究重点，为相关领域的

8、作者简介：钱德省(1989一)，男，博士研究生，主要