高压共轨电喷技术及应用

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1、中国民航大学学生科技立项工程第十一期第2批科技立项中期考核表作品名称高压共轨电喷技术及应用制作人姓名学院学号宿舍联系电话陈文清（第一作者）电子信息工程091044303S9-41715510972328陶俊喆电子信息工程091044328S9-41513621706046黄耀兴电子信息工程081044111S1-31413512904401张一超电子信息工程091044341S9-41615510973466指导老师杨明指导老师所在单位（学院）继续教育学院作品分类（填代号）21、机械类；2、电气控制类；3、

2、管理类；4、人文社科类；5、理学类；6、计算机软件类；7、其他类。8/8中国民航大学学生科技立项工程项目进度报告经过几个月的学习和查寻资料，终于把论文的核心资料整理完毕，论文的写作有了实质性的进展。下阶段也将重点的着手于论文的写作工作。8/8中国民航大学学生科技立项工程作品现有研究成果（可附实物图片、设计图纸或论文）1、什么是共轨技术,为什么要采用共轨技术?　　在汽车柴油机中，高速运转使柴油喷射过程的时间只有千分之几秒，实验证明，在喷射过程中高压油管各处的压力是随时间和位置的不同而变化的。由于柴油的可压缩性

3、和高压油管中柴油的压力波动，使实际的喷油状态与喷油泵所规定的柱塞供油规律有较大的差异。油管内的压力波动有时还会在主喷射之后，使高压油管内的压力再次上升，达到令喷油器的针阀开启的压力，将已经关闭的针阀又重新打开产生二次喷油现象，由于二次喷油不可能完全燃烧，于是增加了烟度和碳氢化合物（HC）的排放量，油耗增加。　　此外，每次喷射循环后高压油管内的残压都会发生变化，随之引起不稳定的喷射，尤其在低转速区域容易产生上述现象，严重时不仅喷油不均匀，而且会发生间歇性不喷射现象。为了解决柴油机这个燃油压力变化的缺陷，现代柴

4、油机采用了一种称为“共轨”的技术。　　共轨技术是指高压油泵、压力传感器和ECU组成的闭环系统中，将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的一种供油方式，由高压油泵把高压燃油输送到公共供油管，通过对公共供油管内的油压实现精确控制，使高压油管压力大小与发动机的转速无关，可以大幅度减小柴油机供油压力随发动机转速的变化，因此也就减少了传统柴油机的缺陷。ECU控制喷油器的喷油量，喷油量大小取决于燃油轨（公共供油管）压力和电磁阀开启时间的长短。第一代共轨高压泵总是保持在最高压力，导致能量的浪费和很高的燃油温度。第二代可根

5、据发动机需求而改变输出压力，并具有预喷射和后喷射功能。预喷射降低了发动机噪音：在主喷射之前百万分之一秒内少量的燃油被喷进了气缸压燃，预加热燃烧室。预热后的气缸使主喷射后的压燃更加容易，缸内的压力和温度不再是突然地增加，有利于降低燃烧噪音。在膨胀过程中进行后喷射，产生二次燃烧，将缸内温度增加200～250℃，降低了排气中的碳氢化合物。　　由于其强大的技术潜力，今天已经产生了8/8中国民航大学学生科技立项工程第3代共轨系统第3代——压电式(piezo)共轨系统，压电执行器代替了电磁阀，于是得到了更加精确的喷射控

6、制。没有了回油管，在结构上更简单。压力从200～2000巴弹性调节。最小喷射量可控制在0.5mm3，减小了烟度和NOX的排放。2高压共轨的工作流程以（ECD-U2系统为例）。　　a柱塞下行，控制阀开启，低压燃油经控制阀流入柱塞腔；　　b柱塞上行，但控制阀中尚未通电，处于开启状态，低压燃油经控制阀流回低压腔；　　c在达到供油量定时时，控制阀通电，使之关闭，回流油路被切断，柱塞腔中的燃油被压缩，燃油经出油阀进入高压油轨。利用控制阀关闭时间的不同，控制进入高压油轨的油量的多少，从而达到控制高压油轨压力的目的；　　

7、d凸轮经过最大升程后，柱塞进入下降行程，柱塞腔内的压力降低，出油阀关闭，停止供油，这时控制阀停止供电，处于开启状态，低压燃油进入柱塞腔进入下一个循环。3共轨管共轨管将供油泵提供的高压燃油分配到各喷油器中，起蓄压器的作用，ECD-U2系统的供轨管如图4所示。它的容积应削减高压油泵的供油压力波动和每个喷油器由喷油过程引起的压力震荡，使高压油轨中的压力波动控制在5Mpa之下。但其容积又不能太大，以保证共轨有足够的压力响应速度以快速跟踪柴油机工况的变化。ECD-U2系统的高压泵的最大循环供油量为600mm3，共轨管

8、容积为94000mm3。8/8中国民航大学学生科技立项工程　　高压共轨管上还安装了压力传感器、液流缓冲器（限流器）和压力限制器。压力传感器向ECU提供高压油轨的压力信号；液流缓冲器（限流器）保证在喷油器出现燃油漏泄故障时切断向喷油器的供油，并可减小共轨和高压油管中的压力波动；压力限制器保证高压油轨在出现压力异常时，迅速将高压油轨中的压力进行放泄。4其优势有如下：一：有多功能的自动调节性能工程机械用柴油机的运转工况