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高壓共軌試驗臺燃油噴射系統主要部件介紹
瀏覽次數:     日期:2022-4-21 10:08:18

    高壓共軌試驗臺燃油噴射系統主要部件介紹
   
高壓共軌試驗臺噴油嘴的較小噴油壓力取決于回油量孔和進油量孔的流量率及控制活塞的端面面積。這樣在確定了進油量孔、回油量孔和控制室的結構尺寸后,就確定了噴油嘴針閥完全開啟的穩定、但控制室的容積不可能無限制減少,它應能保證噴油嘴針閥的升程以使針閥完全開啟。兩個控制量孔決定了控制室中的動態壓力,從而決定了針閥的運動規律,通過仔細調節這兩個量孔的流量系數,可以產生理想的噴油規律。
    因此其噴油嘴的噴孔截面積很小,如 BOSCH 公司的噴油嘴的噴孔直徑為0.169mm×6,在如此小的噴孔直徑和如此高的噴射壓力下,燃油流動處于不穩定狀態,油束的噴霧錐角變大,燃油霧化更好,但貫穿距離變小,因此應改變原柴油機進氣的渦流強度、燃燒室結構形狀以確保較佳的燃燒過程。
    它主要由電控單元、高壓油泵、共軌管、電控噴油器以及各種傳感器等組成。低壓燃油泵將燃油輸入高壓油泵,高壓油泵將燃油加壓送入高壓油軌,高壓共軌試驗臺的壓力由電控單元根據油軌壓力傳感器測量的油軌壓力以及需要進行調節,高壓油軌內的燃油經過高壓油管,根據機器的運行狀態,由電控單元從預設的map圖中確定合適的噴油定時、噴油持續期由電液控制的電子噴油器將燃油噴入氣缸。
    1 、高壓油泵
    高壓油泵的供油量的設計準則是需保證在任何情況下的柴油機的噴油量與控制油量之和的需求以及起動和加速時的油量變化的需求。由于共軌系統中噴油壓力的產生于燃油噴射過程無關,且噴油正時也不由高壓油泵的凸輪來保證,因此高壓油泵的壓油凸輪可以按照峰值扭矩較低、接觸應力較小和較耐磨的設計原則來設計凸輪。
    a 、柱塞下行,控制閥開啟,低壓燃油經控制閥流入柱塞腔;
    b、柱塞上行,但控制閥中尚未通電,處于開啟狀態,低壓燃油經控制閥流回低壓腔;
    c、在達到供油量定時時,控制閥通電,使之關閉,回流油路被切斷,;
    d、凸輪經過較大升程后,柱塞進入下降行程,柱塞腔內的壓力降低,出油閥關閉,停止供油,這時控制閥停止供電,處于開啟狀態,低壓燃油進入柱塞腔進入下一個循環。
    該方法使高壓油泵不產生額外的功率消耗,但需要確定控制脈沖的寬度和控制脈沖與高壓油泵凸輪的相位關系,控制系統比較復雜。
    2 、共軌管
    它的容積應削減高壓油泵的供油壓力波動和每個噴油器由噴油過程引起的壓力震蕩,使高壓油軌中的壓力波動控制在5Mpa之下。但其容積又不能太大,以保證共軌有足夠的壓力響應速度以快速跟蹤柴油機工況的變化。ECD-U2 系統的高壓泵的較大循環供油量為 600mm3 ,共軌管容積為 94000mm3 。
   
高壓共軌試驗臺上還安裝了壓力傳感器、液流緩沖器(限流器)和壓力限制器。壓力傳感器向 ECU 提供高壓油軌的壓力信號;液流緩沖器(限流器)保證在噴油器出現燃油漏泄故障時切斷向噴油器的供油,并可減小共軌和高壓油管中的壓力波動;壓力限制器保證高壓油軌在出現壓力異常時,迅速將高壓油軌中的壓力進行放泄。
    3 、電控噴油器
    電控噴油器是共軌式燃油系統中較關鍵和較復雜的部件,它的作用根據 ECU 發出的控制信號,通過控制電磁閥的開啟和關閉,將高壓油軌中的燃油以較佳的噴油定時、噴油量和噴油率噴入柴油機的燃燒室。BOSCH和ECD-U2的電控噴油器的結構基本相似,都是由于傳統噴油器相似的噴油嘴、控制活塞、控制量孔、控制電磁閥組成,圖5為 BOSCH 的電控噴油器結構圖。在電磁閥不通電時,電磁閥關閉控制活塞頂部的量孔A,高壓油軌的燃油壓力通過量孔Z作用在控制活塞上,將噴嘴關閉;當電磁閥通電時,量孔A被打開,控制室的力迅速降低,控制活塞升起,噴油器開始噴油;當電磁閥關閉時,控制室的壓力上升,控制活塞下行關閉噴油器完成噴油過程。
    控制了噴油率的形狀,需對其進行合理的優化設計,實現預定的噴油形狀??刂剖业娜莘e的大小決定了針閥開啟時的靈敏度,控制室的容積太大,針閥在噴油結束時不能實現快速的斷油,使后期的燃油霧化不良;控制室容積太小,不能給針閥提供足夠的有效行程,使噴射過程的流動阻力加大,因此對控制室的容積也應根據機型的較大噴油量合理選擇??刂屏靠譇、Z的大小對噴油嘴的開啟和關閉速度及噴油過程起著決定性的影響。雙量孔閥體的三個關鍵性結構是進油量孔、回油量孔和控制室,它們的結構尺寸對噴油器的噴油性能影響巨大?;赜土靠着c進油量孔的流量率之差及控制室的容積決定了噴油嘴針閥的開啟速度,而噴油嘴針閥的關閉速度由進油量孔的流量率和控制室的容積決定。進油量孔的設計應使噴油嘴針閥有足夠的關閉速度,以減少噴油嘴噴射后期霧化不良的部分。柱塞腔中的燃油被壓縮,燃油經出油閥進入高壓油軌。利用控制閥關閉時間的不同,控制進入高壓油軌的油量的多少,從而達到控制高壓油軌壓力的目的。

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  • 對于噴油器試驗臺來講檢測儀的保養是十分重要,因為檢測儀的是向用戶傳遞設備故障信號的設備,一旦出現問題就不能理解發現設備的故障,給整個試驗臺的運行帶來一定安全隱患
  • 液壓泵在高壓共軌試驗臺中絕對是關鍵的部件之一,它的主要作用就是為整個試驗臺的運行提供合適的油量從而保證性價比高的能量輸出。如果液壓泵出現問題不僅會導致高壓共軌試驗臺運行效率下降有時候會造成不必要的能量浪費
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