噴油器IQA功能對發(fā)動機一致性修正的研究

李巖 曲興年 楊國娟

摘要： 為了研究噴油器IQA功能對發(fā)動機性能及排放的影響，在發(fā)動機試驗臺架準備了一組中值噴油器及多組極值噴油器，進行添加IQA功能前后的性能及排放試驗。對添加IQA功能前后的極值噴油器試驗數(shù)據(jù)進行分析，得出：極值噴油器在添加IQA功能后，其性能及排放均可得到一定的修正。

Abstract： In order to study the modification ability of injector IQA function to engine performance and emission，a set of median injectors and several sets of extremum injectors are prepared on engine test bench， performance and emission tests were performed on these injectors before and after adding IQA function. After analysis the test data， we can conclude that：the median injectors can be corrected after add the IQA function.

關(guān)鍵詞： 噴油器;IQA;性能及排放;修正

Key words： injector;IQA;performance and emission;correct

中圖分類號：U464.9+1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）19-0047-02

0? 引言

由于噴油器在生產(chǎn)過程的機械制造偏差，其噴嘴孔徑的大小會存在差異，導(dǎo)致每支噴油器在發(fā)動機上工作時，噴油量各不相同;而噴油器的偏差會實際反應(yīng)到發(fā)動機上，使得發(fā)動機性能及排放一致性存在偏差。為改善這種現(xiàn)狀，噴油器生產(chǎn)廠家引入了IQA（Injector-Quantity-Adjustment）技術(shù)，IQA功能會對每支噴油器進行油量修正，增加其噴射精度，使每支噴油器實際噴射的油量更接近基準噴油器（中值噴油器）。

1? IQA功能油量修正原理及使能

1.1 IQA功能油量修正原理? 目前電控噴油器是通過ECU給定其一定的電流來實現(xiàn)噴嘴的開啟，ECU給噴油器通電時間我們通常稱之為加電時間（ET，energizing time），此ET時間也就是噴油器開啟的時間。IQA功能則是通過修正每支噴油器的ET來實現(xiàn)油量的修正。如圖1所示，ECU給每支噴油器的初始ET都是相同的，IQA功能會在此基礎(chǔ)上給定一個ΔET，噴油器的最終加電時間=ET+ΔET;流量偏大的噴油器（max injector）ΔET為負值，流量偏小的噴油器（min injector）ΔET為正值。

1.2 IQA功能使能? 每支噴油器上都會存在一個IQA碼，如圖2所示;每個IQA碼為此噴油器出廠時經(jīng)過油量試驗臺測量實際油量后所得，ECU可以通過讀取此IQA碼來確定出一組常用工況區(qū)的油量修值，一般為預(yù)噴區(qū)域（PI1、PI2）、外特性全負荷區(qū)域（FL）、排放區(qū)域（EM）及怠速區(qū)域（ID）。發(fā)動機試驗臺可以使用特定解碼器和ECU標定工具來實現(xiàn)IQA碼的功能使能，生產(chǎn)線則可以使用掃碼槍來實現(xiàn)IQA功能的使能。

2? 試驗結(jié)果分析

2.1 試驗條件? 為研究IQA功能啟用后，對發(fā)動機性能及排放是否有修正及修正程度的大小，在某型號柴油機上使用五組噴油器來進行IQA開啟前后的性能及排放試驗。發(fā)動機主要技術(shù)參數(shù)見表1。

2.2 試驗過程? 試驗前在噴油器試驗臺對各支噴油器打油量。使用中值噴油器進行外特性與排放試驗，外特性測量轉(zhuǎn)速、功率、油耗量等參數(shù);排放測量NOx、PM、HC等參數(shù)。分別使用FLmax、FLmin噴油器進行IQA前后的外特性試驗，測量參數(shù)同中值噴油器。

分別使用EMmax、EMmin噴油器進行IQA前后的排放試驗，測量參數(shù)同中值噴油器。

2.3 試驗結(jié)果及分析

2.3.1 各支噴油器油量結(jié)果? 各支噴油器在試驗臺測得油量信息見表2，可以看出極大值噴油器各區(qū)域下油量均大于中值噴油器，相反極小值噴油器油量均小于中值噴油器。

2.3.2 IQA功能對發(fā)動機外特性上功率的修正? 在未啟用IQA功能時，各支噴油器外特性點加電時間一致（如圖3所示），由于加工工藝一致性問題，極大值噴油器噴射速率大于中值噴油器，相反極小值噴油器噴射速率小于中值噴油器，這樣就會導(dǎo)致相同外特性點下各噴油器噴油量極大值>中值>極小值（如圖4所示），從而使得相同轉(zhuǎn)速下外特性點的功率極大值>中值>極小值（如圖5所示）。在啟用IQA功能后，極大值噴油器加電時間得到負向修正，極小值噴油器加電時間得到正向修正（如圖3所示），使得極大值、極小值噴油器在相同工況下的噴油量接近中值噴油器，從而極值噴油器在IQA修正后的功率接近于中值噴油器（如圖4所示）。

2.3.3 IQA功能對發(fā)動機排放（NOx）的影響? 不考慮其他燃燒參數(shù)，只考慮加電時間，可以認為相同工況點極大值噴油器實際需求加電時間小于中值噴油器，同理極小值大于中值;即極大值噴油器的燃燒時間要小于中值噴油器，極小值大于中值。所以理論上極大值噴油器NOx要小于中值噴油器，而極小值噴油器要大于中值噴油器。在啟用IQA功能后，極大值噴油器加電時間往小修正，在相同的工況點由于加電時間減小，發(fā)動機需求的軌壓和主噴時刻響應(yīng)就會加大，從而NOx會比修正前有所增加，同理極小值噴油器軌壓和主噴會相應(yīng)減小，NOx較修正前有所減小。如表3及圖5為試驗用發(fā)動機在進行IQA功能驗證后整個排放循環(huán)NOx變化及單個排放點NOx變化情況。

3? 結(jié)論

噴油器IQA功能通過修正各支噴油器的加電時間，可以有效的減小由于噴油器加工工藝導(dǎo)致的發(fā)動機一致性偏差，使得發(fā)動機動力性及排放都能滿足生產(chǎn)一致性的要求。

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