高壓共軌技術(shù)在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用

陳凱

摘要：隨著我國(guó)發(fā)展的不斷進(jìn)步，加劇了各種能源的短缺，并且給環(huán)境帶來(lái)了極大的污染。因此，我國(guó)將高壓共軌技術(shù)應(yīng)用到了柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中，并通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)方案的不斷完善，實(shí)現(xiàn)了對(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的開(kāi)發(fā)。該技術(shù)在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中的應(yīng)用，能夠減少發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)噪音的產(chǎn)生，并且還能夠減少對(duì)環(huán)境的污染，因此，高壓共軌技術(shù)在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中，得到了廣泛的應(yīng)用，本文以高壓共軌技術(shù)為中心，對(duì)其在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，展開(kāi)了深入的分析。

關(guān)鍵詞：高壓共軌技術(shù);柴油發(fā)動(dòng)機(jī);開(kāi)發(fā)應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：TK42? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2020）22-0023-02

0? 引言

由于汽車(chē)行業(yè)的快速發(fā)展，促進(jìn)了柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的不斷進(jìn)步，相關(guān)人員采用了各種技術(shù)對(duì)其進(jìn)行開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，使得高壓共軌技術(shù)得到了大量的應(yīng)用。根據(jù)目前的設(shè)計(jì)方案來(lái)說(shuō)，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的開(kāi)發(fā)仍需不斷完善。首先，需要在明確設(shè)計(jì)要點(diǎn)的基礎(chǔ)上，對(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，以高壓共軌技術(shù)的掌握為前提，通過(guò)對(duì)柴油噴射系統(tǒng)、復(fù)雜執(zhí)行元件以及電控技術(shù)的結(jié)合，形成了高壓共軌柴油機(jī)，其具有多樣化的特征，通過(guò)對(duì)其供油方式的了解，能夠根據(jù)其壓力值以及負(fù)荷值和轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)對(duì)燃油情況和柴油機(jī)運(yùn)行狀況的掌握，由于其在運(yùn)行速度方面的優(yōu)勢(shì)，給行業(yè)帶來(lái)了更好的服務(wù)。

1? 高壓共軌技術(shù)應(yīng)用背景

魯?shù)婪虻腺悹柟こ處熢诘聡?guó)于1897年發(fā)明了柴油機(jī)，由于柴油機(jī)在排放性、經(jīng)濟(jì)性以及可靠性等方面所體現(xiàn)出來(lái)的優(yōu)勢(shì)，在裝備中得到了大面積的固定式應(yīng)用，或是作為了車(chē)輛的動(dòng)力，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)各種現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)的融合，例如，高級(jí)跑車(chē)中所應(yīng)用的柴油機(jī)，具有較高的控制技術(shù)以及電子技術(shù)，柴油機(jī)在動(dòng)力裝置中，成為了最為關(guān)鍵的部分。由于社會(huì)能源所受到的威脅，導(dǎo)致了環(huán)境污染的加劇，為了使柴油機(jī)對(duì)能源的消耗以及污染物的排放得以降低，國(guó)家陸續(xù)出臺(tái)了相應(yīng)的法律。電控燃油噴射系統(tǒng)總共有著三個(gè)階段的發(fā)展經(jīng)歷，在20世紀(jì)末，隨著時(shí)代的發(fā)展出現(xiàn)了共軌式電控噴油系統(tǒng)，高壓共軌式系統(tǒng)是其中之一。隨著這幾年對(duì)該技術(shù)的不斷優(yōu)化，該技術(shù)的完善得到了深化，并且越來(lái)越成熟，因此，在柴油機(jī)設(shè)計(jì)研發(fā)中，對(duì)其進(jìn)行了廣泛的應(yīng)用[1]。

2? 高壓共軌系統(tǒng)

2.1 高壓共軌系統(tǒng)概述

高壓共軌系統(tǒng)主要是由軌壓傳感器、水溫傳感器等部分所構(gòu)成的。低壓油泵能夠從油箱中吸出柴油，在完成對(duì)其的過(guò)濾后輸送給高壓油泵，高壓油泵能夠在油軌內(nèi)輸入高壓燃油，油軌壓力傳感器在電控單元中，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)MAP數(shù)值的設(shè)定，以及對(duì)油軌壓力的測(cè)量，燃料在高壓油軌內(nèi)部由高壓油管進(jìn)行運(yùn)輸，在電控單元中對(duì)MAP預(yù)設(shè)數(shù)值的最優(yōu)化選擇認(rèn)定，需要與實(shí)際機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況相結(jié)合，并將此作為噴油定時(shí)，之后通過(guò)電控噴油機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)噴射時(shí)間的控制，以此來(lái)使氣缸內(nèi)進(jìn)入的燃油能夠更加精確，使燃燒能夠得到優(yōu)化。

2.2 特點(diǎn)

高壓共軌技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)良好穩(wěn)定軌壓的保證，使發(fā)動(dòng)機(jī)獲得更加穩(wěn)定的噴射壓力;電磁閥在噴油器上部能夠縮短反應(yīng)時(shí)間，并且能夠加大噴射壓力，使完全霧化得到了實(shí)現(xiàn);并且能夠從整體上精確的控制噴油定時(shí)。

3? 高壓共軌技術(shù)在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

3.1 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)

由于國(guó)家部門(mén)根據(jù)相關(guān)法規(guī)，對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放所作出的要求，因此，需要通過(guò)對(duì)高壓共軌柴油機(jī)的進(jìn)一步研究，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品功能的提升，需要科學(xué)的對(duì)不同零件進(jìn)行設(shè)計(jì)，做好燃燒系統(tǒng)的改進(jìn)工作，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)燃油壓力的保持。通過(guò)對(duì)柴油系統(tǒng)參數(shù)的了解，能夠明確其所具備的功能，此外，還需要做好對(duì)高壓共軌系統(tǒng)的選擇，將水溫傳感器、油軌等作為分析的重點(diǎn)對(duì)象，在氣缸蓋上通過(guò)對(duì)油軌的設(shè)置，能夠使高壓油管更加符合長(zhǎng)度要求。

3.2 可靠性

想要使發(fā)動(dòng)機(jī)能夠得到更可靠的運(yùn)行，就需要通過(guò)對(duì)相應(yīng)目標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)，以安全為目標(biāo)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行提升，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)所設(shè)置的目標(biāo)，不得超出規(guī)定范圍，針對(duì)各零件在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的設(shè)置，需要做好有限元的分析。首先，需要在三維空間內(nèi)對(duì)有限元進(jìn)行構(gòu)建;通過(guò)對(duì)三維造型軟件的應(yīng)用，能夠使汽缸蓋、主軸承蓋等所有零件的設(shè)計(jì)更加有效，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)三維實(shí)體模型的構(gòu)建。通過(guò)對(duì)模型的有限計(jì)算，能夠從整體上實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的構(gòu)建，并且，需要在第一時(shí)間對(duì)各坐標(biāo)信息加以明確，并考慮機(jī)體組件主要有哪些作用，以此來(lái)對(duì)實(shí)際工況進(jìn)行了解，此外，需要做好特定壓力的保持，以此來(lái)使側(cè)壓力能夠減少對(duì)活塞造成的影響，在整車(chē)上需要對(duì)全部的基體進(jìn)行安裝，并做好飛輪殼和離合器的連接工作，對(duì)螺栓進(jìn)行固定，以此來(lái)防止位置移動(dòng)的發(fā)生。通過(guò)對(duì)氣體壓力、活塞壓力等內(nèi)容的了解，能夠按照正確的順序?qū)Σ裼桶l(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行發(fā)火，將氣體壓力轉(zhuǎn)移到氣缸內(nèi)，能夠使側(cè)壓力減少對(duì)活塞造成的影響[2]。

3.3 氣缸套變形分析

根據(jù)對(duì)氣缸套變形狀況的了解，能夠得知?dú)飧滋拙哂性鯓拥倪\(yùn)行特點(diǎn)，針對(duì)氣缸底部與頂部來(lái)說(shuō)，需要加大對(duì)兩者之間最大半徑的重視，以此來(lái)使各缸各截面都能夠獲得半徑最大化的保證，需要在充分了解高壓共軌技術(shù)的前提下，根據(jù)目前的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)方案，做好對(duì)柴油機(jī)的了解，通過(guò)對(duì)缸質(zhì)應(yīng)力的分析，能夠得知，螺栓的良好固定能夠使缸質(zhì)氣缸具有良好的密封性，使油孔和水孔的壓力值得以明確。根據(jù)運(yùn)行狀況對(duì)柴油機(jī)進(jìn)行分析，能夠了解冷卻水是否具有良好的密封性，通過(guò)對(duì)滲水變化的了解，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)氣缸套形變情況的掌握。

3.4 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)

3.4.1 高壓共軌燃燒系統(tǒng)

燃燒系統(tǒng)能夠作為關(guān)鍵，體現(xiàn)出柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，主要能夠了解到混合氣的形成、燃燒方式等內(nèi)容，為了根據(jù)燃燒情況對(duì)柴油機(jī)進(jìn)行研究，某工作人員對(duì)高壓共軌系統(tǒng)進(jìn)行了利用，并且通過(guò)與電控系統(tǒng)的結(jié)合，使燃油嘴中能夠噴射出混合氣，以此來(lái)進(jìn)行燃燒。在系統(tǒng)進(jìn)行燃燒的過(guò)程中，人員需要做好對(duì)燃燒室的及時(shí)關(guān)注，并且，需要做好對(duì)燃油參數(shù)、近期參數(shù)等信息的明確，以此來(lái)使柴油機(jī)運(yùn)行能夠減少對(duì)污染物的排放，使燃燒獲得更高的質(zhì)量。電控系統(tǒng)能夠?qū)娪土窟M(jìn)行有效的控制，根據(jù)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，柴油機(jī)能夠獲取到高壓油泵提供的160MPa的燃油，燃油在霧化后能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)燃燒質(zhì)量的提升，這與節(jié)油的目標(biāo)具有一致性，并且，還能夠在燃燒階段，盡可能的減少燃油壓力的波動(dòng)[3]。

3.4.2 燃油噴射系統(tǒng)

想要使在柴油機(jī)內(nèi)部的燃油噴射系統(tǒng)開(kāi)發(fā)能夠得到有效的開(kāi)展，作業(yè)人員需要做好對(duì)噴射高度、噴油落點(diǎn)坐標(biāo)等信息的詳細(xì)了解，同時(shí)，需要通過(guò)對(duì)噴油器的合理布置，以此來(lái)使噴油器能夠具備更加完善的功能，以此為基礎(chǔ)，能夠使噴射系統(tǒng)的功能得到不斷的完善。在日常工作中，如果油壓出現(xiàn)了較為明顯的波動(dòng)，就需要對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行解決。需要根據(jù)實(shí)際情況，通過(guò)對(duì)內(nèi)部管路與噴油器的檢查，考慮兩者之間連接的可靠性，并且需要通過(guò)對(duì)高壓共軌和噴油器的檢查，判斷兩者之間是否進(jìn)行了牢固的連接。需要檢查柴油機(jī)的整體密封情況，以此來(lái)縮短高壓共軌燃燒噴射系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)時(shí)間，想要使燃油噴射系統(tǒng)能夠得到有效的開(kāi)發(fā)，就需要有效的做好運(yùn)行軟件的測(cè)試工作，例如，某人員通過(guò)對(duì)軟件的采用，快速的對(duì)燃油噴射系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試，在短時(shí)間內(nèi)獲取到了各種參數(shù)信息，例如預(yù)噴油量、主噴提前角等，并且，能夠在標(biāo)準(zhǔn)噴射系統(tǒng)油溫下，實(shí)現(xiàn)對(duì)噪聲的進(jìn)一步控制。

3.4.3 冷卻系統(tǒng)

高壓共軌柴油機(jī)將雙節(jié)溫技術(shù)作為了重點(diǎn)，根據(jù)運(yùn)行原理，對(duì)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行了解，能夠得知，對(duì)大循環(huán)通道的開(kāi)啟，會(huì)導(dǎo)致小循環(huán)的關(guān)閉，通過(guò)對(duì)更多熱量的散發(fā)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)其的冷卻。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)模擬的情況案來(lái)說(shuō)，作業(yè)人員對(duì)冷卻裝置的具體設(shè)計(jì)，需要與氣缸尺寸以及缸蓋套具相結(jié)合，以此來(lái)使冷卻效果得到提升，需要做好對(duì)升溫系統(tǒng)的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)，以此來(lái)使套壁中的冷卻液能夠得到順利的流通，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的提升，在這一過(guò)程中的操控，需要采用大循環(huán)與小循環(huán)向結(jié)合的形式。

4? 開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)與工藝優(yōu)化

在對(duì)柴油機(jī)進(jìn)行開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要做好相關(guān)操作工藝的及時(shí)優(yōu)化工作，以此來(lái)使技術(shù)能夠得到創(chuàng)新，需要掌握好網(wǎng)狀碳化物在活塞鑄造中的含量控制，使其能夠保持在3.3-3.8%之間，只有穩(wěn)定的原始組織，才能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)波動(dòng)的進(jìn)一步控制，此類(lèi)方式能夠使裂紋在后期的出現(xiàn)得以避免。需要根據(jù)控制參數(shù)對(duì)模型進(jìn)行優(yōu)化，通過(guò)對(duì)專(zhuān)用軟件的采用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)各工況的了解，通過(guò)對(duì)最低油耗的分析，能夠?qū)娪蛪毫σ约皣娪颓疤峤贿M(jìn)行確定，以此來(lái)高壓共軌電控柴油機(jī)，能夠得到開(kāi)發(fā)工序的優(yōu)化，例如，在生產(chǎn)鑄造活塞桿的過(guò)程中，主要做好涂料厚度與配比的檢查，澆筑參數(shù)的明確等控制，需要根據(jù)冷卻效果對(duì)活塞桿加以關(guān)注，根據(jù)影響程度，對(duì)活塞桿和活塞基體組織進(jìn)行綜合分析，以此來(lái)使系統(tǒng)能夠更加安全，以此來(lái)保證冷卻速度不會(huì)對(duì)活塞桿表面造成影響，使設(shè)計(jì)工藝能夠得到優(yōu)化。

此外，還需要根據(jù)定時(shí)標(biāo)定知識(shí)，做好對(duì)噴射系統(tǒng)的掌握，根據(jù)電磁閥噴射脈沖值，對(duì)噴油系統(tǒng)的噴射定時(shí)進(jìn)行確定，目前，時(shí)間和角度是噴射定時(shí)采用的主要方式，能夠使噴油系統(tǒng)得到更加可靠的運(yùn)行[4]。在對(duì)噴射系統(tǒng)進(jìn)行定時(shí)優(yōu)化的過(guò)程中，最終噴油量和噴油速度能夠作為依據(jù)，使運(yùn)行階段的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)能夠定時(shí)進(jìn)行準(zhǔn)確的噴射，并且，在進(jìn)氣時(shí)需要做好對(duì)溫度值以及壓力值的基本修正，針對(duì)冷卻水的溫度變化需要做好實(shí)時(shí)的關(guān)注，以此來(lái)提升最終噴油定時(shí)的有效性。

5? 結(jié)束語(yǔ)

工作人員從結(jié)構(gòu)出發(fā)，對(duì)高壓共軌柴油機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的了解，需要對(duì)各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)進(jìn)行明確，做好科學(xué)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)工作。通過(guò)對(duì)燃燒系統(tǒng)的不斷改進(jìn)，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)燃油壓力的保持，通過(guò)對(duì)其供油方式的了解，能夠根據(jù)其壓力值以及負(fù)荷值和轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)對(duì)燃油情況和柴油機(jī)運(yùn)行狀況的掌握，由于其在運(yùn)行速度方面的優(yōu)勢(shì)，給行業(yè)帶來(lái)了更好的服務(wù)。

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