_电装公司的电控喷油器

中已经指出,为了实现理 想冲。在ECD- U2系统中,可以方便地实现预喷 射。 的喷油速率图形,燃油喷射系统应当满足一系 列要根据发动机的实际需要,预喷射形状可以有 多种形 求。 式。决定预喷射形状的参数有,预喷油量 大小及预 ECD- U2高压共轨喷油系统是完全的“时间 -压喷油与主喷油之间的时间间隔。但是, 实现理想的 力调节系统”。喷油量是由共轨压力和喷油 器电磁阀喷油速率图形的具体方法主要是准确 而细致地调节 脉冲始点、脉冲宽度和脉冲间隔。 通电脉冲宽度决定的。以共轨压力为参 数,改变脉冲 对于三通阀式电控喷油器和二通阀式电控喷 宽度,可以得到一条线性的喷油器的 喷油量特性。 利用这一特性,在发动机全部工作 范围内,可以方油器曾进行过认真的对比分析。相对于三通阀喷 油 器来说,二通阀式电控喷油器具有两项重要改 进(参便地得到目标设定的调速特性。 近来,电控喷油系看图3)。 统的喷油率控制方面取得了新 的进展,在一次喷油•电磁阀密封部分减少,由原来的2处减少到1 循环中可以实现5段、甚至7 段喷油(理论上可以实处, 现更多段喷油,。但其中只 有一次是主喷射,其余•电磁线圈的结构:采用螺旋形磁铁。磁铁直径 减均为辅助喷射,目的在于 小,由原来的切0 mm减小到025 mm。驱动能 量减少:从原来的120 mJ减小到70 mJ。 ? 1994-2012 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 12 现代车用动力 2003年第4期 改善燃烧质量,改善排放等。在传统的泵管嘴系 统 中经常见到的、因液力效应引起的控制困难区 域、 不可能控制区域、起因于调速器控制能力不足 的调 节不良等问题,在电控共轨喷油系统中原则 上都能 够方便地解决。根据ECU送来的电子控 制信号,电 控喷油器可以将共轨内的高压燃油以 最佳的喷油时 刻、最适当的喷油量、最合适的喷油 率和喷雾状态 喷入发动机燃烧室中。 电装公司电控喷油器的整体结构如图9所 示。 喷油器的主要零件是,喷油嘴、量孔、控制活 塞和 二通阀(TWV)。电控喷油器中由电磁阀直接 控制喷 油始点、喷油间隔和喷油终点,从而直接控 制喷油 量、喷油时间和喷油率。电控喷油器实际 上完成了 传统喷油装置中的喷油器、调速器和提 前器的功 能。 与直喷式柴油机中的机械式喷油器体相似, 喷 油器可用压板等安装在气缸盖上。设计良好的 分通 电磁 阀部 油压 活塞 部分 喷油 嘴部 分 图9电装公司电控喷油器的结构 ? 1994-2012 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 2003年第4期 徐家龙等:电装公司的电控喷油器 13 旋形磁铁后,有效面积增加25%。 电控喷油器和传统的机械式喷油器结构相近。因 此,在开发螺旋形磁铁的初期,工艺比较复杂,甚 电控喷油器在直喷式柴油机中的安装不需要 显著至认为是不可能的。但是,成功地解决了加工螺旋 改变气缸盖结构。 形磁铁的工艺之后,己经变得非常简单了。由图10 在电控喷油器中采用螺旋形磁铁,这是一项 重可见,磁铁的形状由原来的多种变成了一种,不仅 要的新技术。图10中示出了螺旋形磁铁的形 状和加工方便,而且管理也方便多了。关于螺旋形磁铁 的结构。螺旋形磁铁的优点在于, 一些细节可以参考图11。螺旋形线圈的结构和 参数•螺线管外径减小。在同样的吸引力下,螺旋形 的 如图12所示。ECD- U2和ECD- U2(P)喷油 器的磁外径比菱形的外径减小6%左右。 •菱形磁铁螺线管中有一部分无用面积,采用螺铁当时有三种规格,参数各不相同。 图10螺旋形磁铁的结构和特点 不同处 衔目 的 线圈的规格 2(99.1) 规格 1(98.6) 16.5 mm 压力+过盈 铁外径 结C/D 可靠性提高^ 降17. 1 mm 1腸m 激光焊接 合方式 阀低不均匀性(ffld) 普通型 的升程 65 Um 带锪孔型 降低不均匀性 量孔形状 (QTd) 相同时的 inlet: 250 cc/min inkt: 275 cc/min 量孔流量 喷油率 outlet: 545 cc/ min outlet:440 cc/min 图11螺旋形磁铁的细节结构特点 ? 1994-2012 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 14 现代车用动力 2003年第4期 喷油器和不带补偿电阻的喷油器的喷油量也有- 定 图13是二通阀式喷油器的喷油量特性曲线。 图中表明脉宽和每循环喷油量的关系;在不同的喷 油压力下, 的区别。 脉宽相同,喷油量不同;喷油压力越高, 喷油量越大;但是左图和右图相比,带补偿电阻的 电控喷油器的头部结构如图14和图15所示。 关键是分类电阻的配置。 电控喷油器中采用分类电阻以后,每一个喷油 器都具有个性化一对应一定的独特的喷油量特 性。ECD- U2喷油器可以通过分类电阻分成25 级, .32 W 详见图16。 ECD- U2和ECD- U2(P)用电控喷油器中重 要的调节参数、对应的影响效果、以及相应的调节 措 施等详细地列于图17中。由图中可见,在电控 喷油 器中,对性能影响较大的参数有:弹簧设定负 荷、量 .5 孔尺寸、喷油嘴座面直径等。特别是为了控 制喷油 器的实际流量,喷油孔采用液体研磨,并对 喷油嘴 按流量进行分级。在ECD- U2(P)电控喷油 器中,采图13喷油量特性曲线 用DLLP型喷油嘴偶件。 4电装公司新一代电控喷油器—— X2型和G2型 电装公司X2型电控喷油器的模型图可参看图 18。其主要特点是, •加在电磁阀上的油压降低一由于采用了低压 沟,密封座面耐磨性提高;阀可承受的工作压力提 高 ——从135 MPa提高到160 MPa; •整体结构更加小型化, •可靠性提高一由于采用CN镀层、陶瓷元件, 图14电控喷油器的补偿电阻 ? 1994-2012 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 2003年第4期 徐家龙等,电装公司的电控喷油器 15 :: 图15 ECD-U2(P)电控喷油器的分类电阻 a 4 S 1 2 10 9 H 7 13 14 IS 1112 l-. 20 19 18 17 比: 22 23 21 25 20 MPa 0=1.5 128 MPa 〇=,*25级标lH 〇 不带丨丨, 很电子 (•变 lt*2cT 图16电控喷油器的分类电阻 图17电控喷油器中的主要变量 ? 1994-2012 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 16 现代车用动力 2003年第4期 图18电装公司X2型电控喷油器的模型图 •可承受的面压提高。 X2型电控喷油器和下一代的G2型电控喷油 器的结构比较如图19所示,关于下一代电控喷油 图19 X2型喷油器和G2型喷油器的结构比较 器G2的主要特点如下, •|^〇Vi rl 卜、 图20 G2型喷油器的工作原理图 旋型改成容积型(bulk)、执行器改成针阀式一体 阀•喷油高压化。设法降低喷油嘴偶件座面的接 触压等。 力。例如:将指令活塞的直径从35. 0 mm减 小到04. 下一代的G2型电控喷油器的工作原理如图 203 mm。密封性能提高;耐压强度提高; 滑动面之间的所示。 耐磨性能提高;针阀座面的耐磨性 能提高。 图21是电装公司电控喷油器的响应特性的 试•减小喷油量的波动偏差。改进电磁阀的响应 特性,验曲线。图中的试验曲线对应着3种结构的喷 油器。増加外部调节机构一二通阀的设定负荷、 升程大小其中:X2- 147F型是实测曲线。喷油器的 结构参数是:等。 螺旋平板型,驱动能量78 mJ,升程 65 弹簧负荷70 •实现多段喷油化、减小多段喷油之间的时间间 隔。N,回油背压40 KPa。 改善电磁阀的响应特性、减小控制室的容积 多段喷射喷油器的参数是:复合软磁性 的------ 从0. 7 ms降低到0. 4 ms(目标值,。 容积,bulk)平板型,驱动能量45 mJ,升程50 ym,•降低成本。使电磁阀的机构更加简单——螺弹簧负荷50N,回油背压40 kPa。? 1994-2012 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 2003年第4期 徐家龙等:电装公司的电控喷油器 17 开启嶮 为了降低针阀落座时的反跳量,电装公司在喷 70605040302010 油器的设计方面下了很大的功夫。图22就是一 例。 通过一系列技术措施,使针阀落座时的反跳量 减小到 比原定的目标值——8 Pm还要小得多—— 可以达到 '曰2 Um~ 3 ^m。主要技术措施有:提高挤 压力、减小运|? 票 动件的质量等。具体措施请研宄图 22。 图21电控喷油器的响应特性曲线 图22减小针阀落座时的反跳量措施 来稿须 知 1. 来稿须字迹清楚,有条件的寄上软盘。 2. 单位必须用国际(可在习惯用非国际单位后加括号注明转换后的国际单位数值,。 3. 请注明参考文献。参考文献须注明篇名、作者、出处及页码范围。 4. 若是国家、省、市等立项课题,以及专利技术或产生经济效益的请注明,此类文章将优先发表。 5. 注明文章所属研宄课题的来源或资助者。 6. 注明作者简要介绍(包括工作单位、职务、职称、出生年月及性别)和联系地址、邮编、电话、网 址。 7. 本刊已被万方数据一~数字化期刊、中文科技期刊数据库、CNKI中国期刊全文数据库收录。 向 本刊投稿被录用的稿件,将一律由编辑部统一纳入上述数据库。凡有不同意者,请另投它 刊。 本刊所付稿酬包含刊物内容的上网服务报酬,不再另付。 8. 勿一稿多投。本刊会尽快对来稿进行处理,并将稿件录用与否的决定及时通知作者。 ? 1994-2012 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved,