柴油机燃油喷射装置的发展动向

燃油喷射系统是柴油机中最重要的子系统,为满足柴油机的多用途需求,必须开发出高性能的燃油喷射系统。以柱塞式燃油喷射装置和共轨燃油喷射装置的结构、特点及功能为着眼点,介绍柴油机燃油喷射装置的技术发展动向,并以电磁阀式喷油器为例,阐述了材料技术的发展为先进的共轨喷油系统实现高压喷射与多次喷射功能提供了有力的技术支持。     

燃油温度对直喷式柴油机燃料喷射、燃烧和排放的影响

液体燃料进口温度对直喷式柴油机的影响是显著的。本文研究进口燃油温度对中速柴油机燃油喷射、缸内燃烧及对输出性能及排放的影响,介绍受进口燃油温度影响的主要喷油参数的变化,并开发了简化模型。研究指出：受影响的主要喷射参数包括喷油器喷射终点定时相对于喷油泵致动定时的变化量、喷油率、喷油持续期以及喷油油束的雾化。燃油温度对喷油参数的主要影响来自于燃油体积弹性模量和密度,而燃油黏度的影响不大。开发的模型可以预测由于进口燃油温度的变化引起的喷射参数的改变。预测结果指出,当进口燃油温度升高时,嘴端喷射始点定时相对滞后,喷油率降低,针阀开启持续期相对于基准状态有所延长。通过考察燃油温度对缸内燃烧过程的影响,分析了发动机输出和排放相对于燃油温度的变化趋势。预测指出,对于运行在全负荷下的普通柴油机,燃油温度的升高将会使CO、HC、PM以及烟排放值增高,而使NOx排放值降低,对燃油效率有不利影响。对一台中速四冲程柴油机进行试验得到的输出和排放值结果与趋势分析预测结果吻合。研究结果和开发的模型通常可以用于压燃直喷式液体燃料发动机。     

卡特彼勒HEUI燃油系统的分析

HEUI燃油系统是由卡特比勒公司设计的一种非常独特的电控柴油机喷油系统，主要由6个基本零部件组成。从低压燃油系统、喷射致动系统、HEUI喷油器的运作说明其工作原理。结合广州地铁卡特柴油机的运用，阐明HEUI燃油系统在实际运用中的特点。     

高压共轨喷油系统液力特性的仿真研究

利用AVL公司的Hydsim软件建立了高压共轨喷油系统液力过程的仿真模型,对高压共轨喷油系统液力过程进行了仿真计算.通过研究喷油器结构参数对系统液力特性的影响,总结了其对高压共轨喷油系统燃油喷射特性的影响.提出了高压共轨喷油系统的改进方向.     

高速柴油机喷油率的测定

为了对柴油机工作过程进行精确的热力计算以及对其燃烧过程进行研究，就必须要了解燃油喷射始点和喷油率。但到目前为止，柴油机的某些工况下，当燃油管道出现严重穴蚀现象时，还不能用试验手段确定喷油率。本文提出了一种在柴油机运行中不受穴蚀影响测定喷油率的方法。通过测量针阀升程信号和针阀撞击升程限制器的冲击力信号，可计算出喷油率。该计算的喷油率和测得的喷油是相符合的。     

环保和经济性兼顾的先进共轨系统

近年来，全球产业界都在致力于环境保护方面的研究。汽车行业也在付出极大的努力，以满足包括氮氧化物和颗粒限值在内的各项排放法规，同时，从防止全球气候变暖及节能的角度出发，还必须满足降低二氧化碳（CO2）排放的要求。有鉴于此，具有极大CO2减排潜力的柴油机受到了极大关注。为了提高柴油机降低CO2排放的能力，同时解决其本身仍存在的问题，即“缓慢、肮脏、噪声大”的问题，共轨燃油喷射系统已成为不可或缺的技术。电装公司开发了先进的第3代共轨燃油喷射系统，具有在每个燃烧循环中最多喷油9次的能力，且喷油压力达200MPa。介绍了这一先进共轨燃油喷射系统的性能和效果。     

多区喷雾模拟——优化重型柴油机喷射参数的有效方法

本研究的目的是考查喷射参数对重型柴油机性能和排放特性的影响.为对采用高压共轨喷射系统的柴油喷射和雾化特性进行分析,对于诸如喷射延迟期、喷射持续期以及喷油率和喷孔数之类的喷射特性,均采用一种准维模型进行研究.在本研究中,喷油率的改变是在各种不同的喷油参数下实现的,同时将对发动机性能和排放进行模拟.最后,将探讨适用于高效、...     

1000～5000kW柴油机用新型共轨系统

燃油的可压缩性和压力波动态特性的影响会制约共轨系统（CRS）的喷射。共轨系统布置及其几何形状分布会对每个喷油器的喷射过程产生很大影响。根据采用液力学模拟工具AMESim对共轨系统进行模拟所得的结果，设计制造并试验了新的共轨喷油器和高压油泵。它们是最适合功率为1000—5000kW柴油机的新型共轨系统的关键，而这类柴油机广泛适用于机车、船舶、发电和重型土方机械。喷油器在其体内有一个蓄压室，其易于安装到发动机气缸盖内。致动件布置在前部，从而使得结构很紧凑。在单次喷射或多次喷射情况下，喷油器均具有良好喷油率特性。对新的共轨系统的喷油规律与以前的装有共轨，但喷油器内不带蓄压室的系统的喷油规律进行了比较。带有正弦偏心轴和滑动座（位于偏心轴和每个柱塞底之间）的高压泵提供压力油。为了获得长的使用寿命，对柱塞底和滑动座之间的润滑给予了特别关注。每个柱塞的工作腔内的压力借助一个小活塞传递给柱塞底。上述共轨系统的新型泵结构非常简单。性能结果展示了该共轨系统具有非常理想的液压效率。     

内燃机车电控喷油系统模拟计算与实验

对内燃机车柴油机电控喷油系统进行了数值模拟计算,将电磁阀闭合后的燃油流动过程等效为一维流体非定常流动,用连续性方程和动量方程建立了数学模型。将电控单体泵系统划分为单体柱塞泵、供油凸轮、高压油管、电磁阀和喷油器几个子模块并分别进行数值计算,确定了油管两端的边界条件。以单体泵初始状态和外部条件为输入量,采用特征线法得出各点的燃油压力,并将仿真结果以图形的方式输出;在电控喷油泵试验台上进行了压力特性试验,得到不同凸轮轴转速下的泵、嘴端的喷油压力波形。两者对比验证了数值计算和分析的准确性,得出电控单体泵各部件参数对喷油过程的影响,为内燃机车柴油机电控燃油喷射系统的研制打下了理论基础。     

Delphi公司压电直接控制式喷油器共轨喷射系统

2008年，Delphi公司的新型压电直接控制式柴油机喷射系统投入批量生产。这种200MPa喷油压力共轨系统的喷油嘴针阀直接由1个压电陶瓷执行器驱动，而无须经过伺服阀的转换，针阀能非常迅速地开闭，并与喷油压力无关，这样在降低燃油耗的同时，能使排放降至最低，并能达到更高的升功率和扭矩。该系统对最小先导喷油量进行优化控制，并与整个使用寿命期内稳定的喷油量相结合，能确保达到一流的燃油喷射性能。     

燃油喷射系统电子控制及其它发展

为了优化性能和满足排放要求，将燃油喷射系统和柴油机组成一个更加紧密的整体是很必要的。本文提出了采用电子控制的燃油喷射系统作为实现集成系统的途径，并详细介绍了电子燃油喷射系统的结构和优点。     

国外铁路牵引柴油机电控燃油喷射系统

目前在国际上是否采用电喷技术已经成为衡量柴油机先进性的重要标志。北美的新型大功率内燃机车柴油机和欧洲的新型内燃动车用轻型柴油机大部分安装了电控燃油喷射系统。叙述了电控燃油喷射系统的分类、原理、特点和在铁路牵引用柴油机上的应用概况；介绍了德国Bosch公司、MTU公司，美国Cummins公司和俄罗斯科洛姆纳工厂生产的柴油机电控燃油喷射系统的结构特点；提出该领域内有待进一步深入研究开发的关键技术。     

机车柴油机燃油喷射及燃烧室系统故障诊断方法的研究

本文以柴油机性能研究的理论为基础，系统地分析了机车柴油机燃油喷射系统和燃烧室系统故障的主要形式及其主要故障的诊断问题。诊断方法的突出特点是直接通过对柴油机燃油喷射和燃烧过程的分析，揭示导致其性能恶化的原因。由此而建立的高压油管压力波统计分析和显著性检验的诊断方法，缸内示功图（倒拖示功图和燃烧示功图）和放热规律分析的方法，较好地解决了燃油喷射及燃烧室系统故障的诊断问题。此外，通过长、短通道实测示功图     

现代化的内燃机车柴油机的电子喷射系统

目前,提高内燃机车柴油机节省燃油的性能和生态指标是一项急需完成的工作。为了完成此项工作,必须将机械供电系统转换成电子控制系统。采用控制燃油喷射的电子系统可以根据内燃机车发动机的工况柔性调整提前角和燃油的喷射压力,从而依靠工作过程质量的明显提高来提高燃油的节约效果和生态指标。现今,在内燃机车柴油机上采用2种型式的由电子控制的燃油系统。本文将介绍这2种电子控制的燃油喷射系统的结构、作用原理和构造特点。本文还列出了国内外生产的装备有燃油电子喷射系统的内燃机车柴油机的主要技术特性,并从其结构特点和内燃机车柴油机运用的角度出发,分析燃油系统的优缺点。在此基础上,文章还介绍了目前最适用于内燃机车柴油机使用的电子控制燃油喷射系统。     

大功率柴油机喷油过程的计算机模拟

要有效地开发和优化柴油机喷油系统，需要一个有新的模拟程序，它必须能够精确地模拟柴油机实际喷油过程，本文主要介绍马格登堡工业大学开发的“等容”和“等压”卸载结构喷油系统的喷油规律计算程序以及“等压”卸载结构喷油规律的计算结果。     

小型非道路用共轨直喷式柴油机的技术理念

近年来,由于对工业用发动机运行平顺性和低燃油耗方面的要求日益提高,因此,要求农业、园林及工程机械等非道路用发动机具有高功率、低燃油耗和低噪声的特点。此外,即使是小型发动机,其电子控制装置的发展趋势也需保持一致。基于这些背景,开发了采用共轨燃油喷射系统的新型非道路用直喷式柴油机,以满足上述要求。评述了在小排量非道路用柴油机上采用共轨燃油喷射系统,以及优化燃烧系统和喷油特性的技术。     

电子控制燃油喷射系统

为改变喷油提前角,以获得柴油机的最大效率,从而减少燃油消耗,萨拉托夫市柴油机自动化技术设计制造有限公司研制出ЭСУВТ.01型电子控制喷油系统。介绍了该系统的组成元件、工作原理以及节能效果。     

环保型中速柴油机

在世界范围内对中速柴油机的减排法规趋于严格，因此，Caterpillar Motoren公司在2000年制定了所谓ACERT规划。通过缸内技术，降低了NOx和碳烟的排放量。本文将提供有关稳定状态或过渡工况下的减排结果。为改进排放性能，使用一台6M20型柴油机，对基本结构进行了调节，从而使排放值比现有的MARPOL73／78AnnexⅥ法规的NOx排放限值低30％。该柴油机配有可变的共轨喷射系统和一套可变的气门驱动机构，这可使燃油和空气系统的性能在很宽的范围内变化。开发目标是降低碳烟排放而又不延长加负荷时的加速时间。喷射系统的进油定时和供油规律对碳烟排放有很大影响。在这一方面，为产生更高的增压压力而对关闭Miller循环的时机选择和对喷油系统的调整起到很大作用。     

适应环保与节能要求的工程机械柴油机共轨式电控燃油喷射技术

代表着当今柴油机技术最新水平的共轨式电控燃油喷射技术,通过优化喷油特性,改善燃油燃烧过程,有效降低了柴油机的油耗和污染排放。对该技术的形成背景、原理和性能进行分析,以便提出下一步研究方向。     

高技术机车柴油机

在有关新型内燃机车、内燃动车或更换动力的机车的报告中经常提到的柴油机 ,均装用共轨式喷射装置。采用共轨式燃油喷射方式 ,这意味着什么呢 ?众所周知 ,柴油机的燃烧方式是将燃油喷射到被加热的燃烧用空气中。这种燃烧方式是通过自动发火实现的。它在很大程度上受喷射方式或燃油喷射装置类型的影响。对此 ,燃油的雾化程度以及喷射油束的分布、方向及其对热的燃烧表面的冲击起着很大的作用。并且相关的活塞位置或曲轴转角到上止点前的喷油始点 ,决定了柴油机的燃烧过程。传统柴油机的喷油泵是通过齿轮装置驱动的 ,各缸的供油量分别由凸轮驱…