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單體泵與高壓共軌技術(shù)對比

 劉溝村圖書館 2019-06-06

    電控燃油噴射系統(tǒng)當(dāng)前應(yīng)用較為廣泛的是電控單體泵和高壓共軌技術(shù),,二者均可實現(xiàn)高壓噴射和靈活的分缸獨力控制,從技術(shù)角度講,,要達(dá)到國Ⅲ排放標(biāo)準(zhǔn),,其噴油系統(tǒng)要具備兩種技術(shù)特征:首先是要有120MPa以上的燃油噴射壓力,以降低微粒的排放,;其次是要實現(xiàn)對噴油正時的柔性控制,,來解決氮氧化物的排放與燃油消耗之間的矛盾。
  高壓共軌式噴油系統(tǒng)用高壓供油泵,,將高壓燃油貯存在油軌內(nèi),,依靠噴油器電磁閥的開閉,控制噴油時間和噴油量,。高壓共軌式噴油系統(tǒng)的軌道壓力始終保持在設(shè)定壓力值,,并且ECU控制器在噴油嘴的上部安裝電磁閥,,實現(xiàn)的時間更短,目前最先進(jìn)的高壓共軌技術(shù)可以做到5-6次噴射,,噴射量精確調(diào)節(jié),,同時噴射時刻(噴油提前角)也根據(jù)工況靈活調(diào)節(jié),使得發(fā)動機(jī)處在最佳的工作狀態(tài),,達(dá)到最佳油耗或者最佳排放或者最佳動力的目的,。該系統(tǒng)容易實現(xiàn)單循環(huán)多次噴射,多次噴射噴油規(guī)律的精確控制是高壓共軌系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)和最大優(yōu)勢,。目前博世BOSCH,、柴油機(jī)主機(jī)廠進(jìn)行了相關(guān)的研究,天津雷沃,、上柴等主機(jī)廠在輕型發(fā)動機(jī)上已經(jīng)進(jìn)行了配裝,。
  單體泵是發(fā)動機(jī)供應(yīng)系統(tǒng)中每個缸配裝一個單體泵,ECU根據(jù)發(fā)動機(jī)工況,、油門調(diào)節(jié),、車速等各傳感器信息分析處理,將電信號傳遞給單體泵的高速電磁閥,,實現(xiàn)對發(fā)動機(jī)燃油的噴射,。由于單體泵技術(shù)是發(fā)動機(jī)每個缸配置一個單體泵,單體泵中燃油壓力是不確定的,,因此單體泵的一致性是整個系統(tǒng)的關(guān)鍵,。目前國內(nèi)單體泵產(chǎn)業(yè)化的公司有:亞新科南岳(衡陽)有限公司、江西直方數(shù)控動力有限公司和成都威特電噴有限責(zé)任公司
  兩種技術(shù)各有長短,,有各自的市場,。高壓共軌系統(tǒng)多用于輕型車,而單體泵系統(tǒng)則多用于重型柴油車,。歐洲市場上85%以上的重型柴油機(jī)采用電控單體泵技術(shù),。
  一:高壓共軌技術(shù)特點

  (1)共軌噴油器高速電磁閥一次噴射最多可進(jìn)行5次脈動,要求響應(yīng)速度更快,,對電子控制要求較高,。
  (2)共軌軌道壓力較高(一般為150~180 MPa),焊接和鉚接工藝水平要求高,,一旦發(fā)生漏油,,可能會危及到人員的安全。
  (3)軌道和高壓油管始終處在高壓環(huán)境下,,對密封材料和金屬材質(zhì)的要求更高,。
  (4)對燃油品質(zhì)比較敏感。共軌系統(tǒng)高壓油泵及噴油器結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,,精度要求高,,各種控制電磁閥多,,高壓電磁閥在高壓油管路上開閉,瞬態(tài)閥承受的壓力高,;噴油器孔徑?。桓邏河凸荛L,,共軌結(jié)構(gòu)抗疲勞能力弱,,對燃油 (水、灰份雜質(zhì)和氣)的適應(yīng)能力差,,對用戶使用和維修條件要求很高,;必須精確保證燃油的質(zhì)量和防止維修時進(jìn)水進(jìn)氣,。
 ?。?)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,高壓泵,,共軌管及其材料都控制在國外壟斷專業(yè)公司手中,,零部件更換成本高,特別是共軌管,、電控噴油器和電控噴油泵,;制造成本和維修成本很高,無法下降,;維修保養(yǎng)性差,;高壓接頭數(shù)量最多,可靠性/耐久性相比較無優(yōu)勢,,一旦某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,,整個系統(tǒng)處于癱瘓狀態(tài)。維修成本高,,主要零部件完全依賴國外壟斷企業(yè)的進(jìn)口,,備件保證能力很差;共軌系統(tǒng)也是各電控供油系統(tǒng)中價格最高的,。
  二.單體泵技術(shù)特點

  (1)結(jié)構(gòu)相對簡單,,無需獨立的高壓泵,相對于共軌系統(tǒng)而言,,單體泵系統(tǒng)對燃油品質(zhì)的要求較低; 單體泵結(jié)構(gòu)簡單,,機(jī)械噴油器孔徑相對較大,柱塞表面采用鍍鈦工藝,,高壓電磁閥是卸壓閥,,承受的壓力不高,對灰份雜質(zhì)的敏感度??;同時高壓油管很短,,可防止因油管內(nèi)壓力波動造成的水分或低餾分成分的微爆損傷,對水分的敏感度??;有自排氣功能,對氣體的敏感度小,。
  (2)噴射高壓在泵體內(nèi)形成,,由高速電磁閥控制,可以實現(xiàn)提前和延時的高壓脈沖,。
  (3)噴射高壓只是在極短的時間內(nèi)存在,,對密封材料和金屬材質(zhì)要求相對較低。
  (4)結(jié)構(gòu)筒單,,電控單體泵技術(shù)加上機(jī)械噴油器即可達(dá)到歐皿排放標(biāo)準(zhǔn);制造成本低,;國內(nèi)很多廠家都具備生產(chǎn)能力,維修便捷快速,,維修成本低 ,;同時單體泵可進(jìn)行單缸零部件更換,機(jī)械噴油器成本較電控噴油器成本低,,維修保養(yǎng)性好,。
  結(jié)合兩種技術(shù)的特點和我國的實際情況,從排放功能的實現(xiàn)來看,,電控單體泵由于增加了與柴油機(jī)缸體同等數(shù)量的外置泵,,使最高噴油壓力可達(dá)200MPa,正是較高的噴油壓力使排放能得到控制,。單體泵技術(shù)在達(dá)到歐Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)之后對更高排放標(biāo)準(zhǔn)的追求中,,電控單體泵也具有一定的優(yōu)勢。從使用看,,電控單體泵對油品的要求不高,,而電控共軌技術(shù)要求油品必須達(dá)到歐Ⅲ或以上排放所需要的標(biāo)準(zhǔn)。在我國油品質(zhì)量普遍難以達(dá)到歐Ⅲ或以上要求的條件下,,電控單體泵技術(shù)不挑剔燃油的優(yōu)勢已被公眾普遍認(rèn)可,。

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