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现代轿车柴油机电控高压喷油系统(五)
来源:本站整理  作者:佚名  2012-05-11 06:11:37

 

压电直接控制式喷油器与电磁阀控制式喷油器相比,最大的区别在于压电执行器以及由其直接操纵的喷嘴针阀(图4-15)。喷油嘴针阀的开关闭速度高达3m/s,比电磁阀控制的喷嘴针阀快3倍。这种喷油器具有非常短的开关时间(200μs),并能够实现喷嘴针阀的全升程和部分升程,其最短的喷油时间可达0.1ms,而且喷射间隔时间可极小甚至无间隔(参见图4-2)。

 

同时,压电直接控制式喷油器具有高的静态流量值(在200MPa喷油压力下最多可达约30g/s),因而大大拓展了喷油器的动态流量范围,特别是对于喷油量跨度较大的涡轮增压直喷式柴油机,在喷油策略方面能获得很大的自由度,可根据发动机负荷、转速和温度状况,在整个进气和压缩行程期间将喷油量任意分成多次喷射。在小负荷工况时,只需进气行程期间的单次喷油脉冲就足以获得均匀的油气混合汽,而在低速高负荷运转的工况时,将喷油量分成2次或3次喷射,这样就能够尽可能减少燃油湿壁和机油稀释现象。此外,高精度的喷油量计量为现代直喷式柴油机能满足越来越严格的废气排放限值提供了必要的前提条件。

 

德尔福压电直接控制式喷油器应用了一种创新的以共轨压力为动力的两级式针阀运动放大器。通过压电执行器与喷油嘴针阀之间的这种直接耦合,确保针阀能达到最高的执行速度。这种针阀运动放大器具备了提供分级运动能量的功能,因而能够最佳地胜任针阀开启和关闭阶段所需能量变化的要求。

 

在第一放大级中,压电执行器与喷油嘴针阀是刚性耦合的,以便使压电模块打开喷油嘴所必需的电流最小,其优点是能完全以紧密刚性耦合的“机械”方式来执行喷油量最小的先导喷射,从而能够获得各次喷射之间极小的喷油量偏差。当针阀打开第一级结束时,第二放大级中的液压针阀运动放大器就用上了,使得为达到最大针阀升程(喷油量较大时)所必需的压电执行器升程最小。

 

由于压电直接控制式喷嘴针阀的开启和关闭速度极高,并且与电磁阀控制式喷油器不同,它们与共轨压力无关,以至于即使在较低的共轨压力下,仍具有至今电磁阀喷油器尚达不到的针阀速度,因此,一方面在所有的共轨压力下都能获得矩形的喷油速率(图4-16),这是电磁阀控制共轨喷油系统不可能做到的,特别是在低于平均共轨压力的范围内。

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关键词:柴油机 高共轨压

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