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摘要：柴油機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)發(fā)中，運(yùn)用了高壓共軌技術(shù)，與此同時(shí)促進(jìn)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)方案的不斷完善。為減少發(fā)動(dòng)機(jī)噪音，減少污染，將高壓共軌技術(shù)廣泛運(yùn)用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)中。本文首先介紹高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的構(gòu)成，然后介紹高壓共軌柴油機(jī)噴射技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，最后介紹高壓共軌技術(shù)在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)中的運(yùn)用，同時(shí)還進(jìn)行噴射結(jié)構(gòu)優(yōu)化案例分析，以此方式增強(qiáng)人員對(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)意識(shí)，掌握高壓共軌技術(shù)。

關(guān)鍵詞：高壓共軌技術(shù)；柴油發(fā)動(dòng)機(jī)；開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)；實(shí)踐分析

引言

汽車(chē)行業(yè)發(fā)展促進(jìn)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)技術(shù)的不斷進(jìn)步，推動(dòng)高壓共軌技術(shù)的廣泛運(yùn)用。對(duì)于當(dāng)前的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行及時(shí)分析，促進(jìn)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)技術(shù)的再次完善。明確柴油發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，掌握高壓共軌技術(shù)，根據(jù)復(fù)雜的執(zhí)行元件及柴油電控噴射系統(tǒng)，形成多樣化的高壓共軌柴油機(jī)，了解其供油方式，掌握燃油壓力以及柴油機(jī)負(fù)荷和轉(zhuǎn)速，便于提高對(duì)柴油機(jī)運(yùn)行過(guò)程的重視，以高效的運(yùn)行速度，更好的服務(wù)于行業(yè)。

1高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的介紹

高壓共軌柴油機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)主要是由電子控制單元、傳感器、執(zhí)行元件等部分構(gòu)成，復(fù)雜的執(zhí)行元件和柴油電控噴射系統(tǒng)組成高壓共軌柴油機(jī)，為提高系統(tǒng)運(yùn)行的有效性，及時(shí)了解柴油機(jī)供油方式，明確其系統(tǒng)功能[1]。避免噴射過(guò)程影響燃油機(jī)運(yùn)行，采用高壓共軌形式，有效控制噴油量，改善現(xiàn)有的燃油消耗，進(jìn)一步改善燃油消耗，避免高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行中產(chǎn)生巨大噪音和振動(dòng)，只有這樣方可更好的滿(mǎn)足行業(yè)發(fā)展需求。

2高壓共軌柴油機(jī)噴射技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

高壓共軌柴油機(jī)噴射技術(shù)具有廣闊的運(yùn)用市場(chǎng)，系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性有保障，燃油噴射均勻，同時(shí)燃燒控制精準(zhǔn)度很高。高壓共軌柴油機(jī)的使用情況與實(shí)際情況相符，在電子系統(tǒng)控制中，保持燃油壓力一定，由電子控制單元來(lái)確定噴油量，更好的達(dá)到了節(jié)約能源保護(hù)環(huán)境的良好作用[2]。運(yùn)用高壓共軌技術(shù)來(lái)進(jìn)行柴油機(jī)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和利用，科學(xué)控制噴油壓力，將高壓共軌技術(shù)運(yùn)用在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)中得到廣泛運(yùn)用。

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)

依據(jù)國(guó)家部門(mén)對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放法規(guī)的要求，為進(jìn)一步提升產(chǎn)品功能，繼續(xù)加大對(duì)高壓共軌柴油機(jī)的研究力度，對(duì)各個(gè)零件進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，改進(jìn)燃燒系統(tǒng)，保持燃油壓力。明確柴油機(jī)系統(tǒng)功能及技術(shù)參數(shù)，選擇高壓共軌系統(tǒng)，對(duì)水溫傳感器、油軌、高壓油管、噴油器、轉(zhuǎn)速傳感器、溫度傳感器等進(jìn)行重點(diǎn)分析，將油軌設(shè)置在氣缸蓋上，更好的滿(mǎn)足高壓油管長(zhǎng)度要求[3]。

3.2可靠性

積極提高發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的可靠性，根據(jù)相應(yīng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)，以提升發(fā)動(dòng)機(jī)的安全性為主，將發(fā)動(dòng)機(jī)目標(biāo)設(shè)置在一定范圍內(nèi)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的各個(gè)零件進(jìn)行有限元分析。首先構(gòu)建有限元三維模型：采用三維造型軟件對(duì)氣缸蓋、氣缸套、主軸承蓋、齒輪室蓋、油底殼、懸置支架、主軸承蓋螺旋等各個(gè)零件進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)，成功構(gòu)建三維實(shí)體模型[4]。構(gòu)建發(fā)動(dòng)機(jī)整體有限元計(jì)算模型，及時(shí)明確各個(gè)坐標(biāo)信息，考慮機(jī)體組件的主要作用，了解實(shí)際工況，保持一定的爆發(fā)壓力，有效減少活塞側(cè)壓力的影響，將機(jī)體全部安裝在整車(chē)上，將飛輪殼與離合器連接起來(lái)，及時(shí)固定好螺栓，避免位置發(fā)生移動(dòng)。了解氣體壓力、活塞壓力、運(yùn)動(dòng)部件的荷載力，明確柴油發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)火順序，將氣體壓力作用在氣缸內(nèi)，從而減少活塞側(cè)壓力的影響。

3.3氣缸套變形分析

了解氣缸套變形狀況，了解氣缸套運(yùn)行特點(diǎn)，對(duì)于氣缸底部與頂部的最大半徑提高重視，確保各缸各截面最大半徑的變化，運(yùn)用高壓共軌技術(shù)來(lái)了解柴油機(jī)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀，分析缸質(zhì)上的應(yīng)力，固定好螺栓，提高鋼質(zhì)氣缸質(zhì)的密封性，明確油孔和水孔壓力。分析柴油機(jī)的運(yùn)行狀況，了解冷卻水的密封性，了解滲水變化，掌握氣缸套變形情況。

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)是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)性能得以體現(xiàn)的關(guān)鍵，主要包括混合氣形成方式、燃燒方式、進(jìn)氣系統(tǒng)定義、電控系統(tǒng)與燃油系統(tǒng)匹配等內(nèi)容，為研究柴油機(jī)內(nèi)的燃燒情況，某工作人員利用高壓共軌系統(tǒng)，同時(shí)結(jié)合電控系統(tǒng)，在燃油嘴中以噴射方式形成混合氣，從而實(shí)現(xiàn)燃燒。系統(tǒng)燃燒環(huán)節(jié)，人員及時(shí)關(guān)注燃燒室狀態(tài)，同時(shí)明確燃油參數(shù)、進(jìn)氣參數(shù)、燃燒程度等信息，便于降低柴油機(jī)運(yùn)行中的排放，更好的提高了燃燒質(zhì)量。電控系統(tǒng)的主要作用是有效控制噴油量，實(shí)踐中得知，高壓油泵能夠?yàn)椴裼蜋C(jī)提供160MPa的燃油，采取燃油霧化方式提高燃燒質(zhì)量，從而實(shí)現(xiàn)了節(jié)油的目的，同時(shí)還最大程度減小燃燒過(guò)程中燃油的壓力波動(dòng)。

3.4.2燃油噴射系統(tǒng)為有效的開(kāi)發(fā)柴油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)，作業(yè)人員積極了解噴射高度、噴油落點(diǎn)坐標(biāo)、噴射高程等具體信息，同時(shí)合理布置噴油器，進(jìn)一步優(yōu)化噴油器功能，在此基礎(chǔ)上，促進(jìn)了噴射系統(tǒng)功能的不斷完善。平時(shí)工作中時(shí)常出現(xiàn)嚴(yán)重的油壓波動(dòng)問(wèn)題，為解決這個(gè)問(wèn)題，從實(shí)際情況出發(fā)，及時(shí)考慮內(nèi)部管路與噴油器的連接是否可靠，并認(rèn)真檢查高壓共軌與噴油器連接是否牢固。明確柴油機(jī)整體的密封性要求，便于及時(shí)確定柴油機(jī)高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)方案，為確保燃油噴射系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的有效性，還對(duì)運(yùn)用軟件進(jìn)行了有效測(cè)試，比如某人員及時(shí)展開(kāi)燃油噴射系統(tǒng)軟件測(cè)試工作，及時(shí)關(guān)注預(yù)噴油量、主噴提前角、噴油總量、軌壓等參數(shù)信息，并在滿(mǎn)足噴射系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)油溫前提下，加強(qiáng)噪聲控制。

3.4.3冷卻系統(tǒng)高壓共軌柴油機(jī)的冷卻系統(tǒng)主要采用雙節(jié)溫技術(shù)，及時(shí)了解冷卻系統(tǒng)運(yùn)行原理，如：打開(kāi)大循環(huán)，小循環(huán)通道關(guān)閉，散熱量增加，冷卻下來(lái)。以現(xiàn)場(chǎng)模擬為出發(fā)點(diǎn)，作業(yè)人員根據(jù)氣缸尺寸和缸蓋套具體情況來(lái)設(shè)計(jì)冷卻裝置，為提升冷卻效果，積極開(kāi)發(fā)升溫系統(tǒng)，讓冷卻液順利流過(guò)水套壁并實(shí)現(xiàn)升溫，在此環(huán)節(jié)，采取的是大小循環(huán)結(jié)合的操控模式。

3.5開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)工藝優(yōu)化

柴油機(jī)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)中，及時(shí)對(duì)相應(yīng)的操作工藝進(jìn)行優(yōu)化，促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新，有效控制活塞鑄造中網(wǎng)狀碳化物的含量，根據(jù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，將網(wǎng)狀碳化物的含量控制在3.3%到3.8%范圍內(nèi)，穩(wěn)定原始組織，強(qiáng)化波動(dòng)控制，以此方法避免后期出現(xiàn)裂紋。優(yōu)化模型控制參數(shù)，利用專(zhuān)用軟件，了解各個(gè)工況點(diǎn)，分析最低油耗，確定噴油壓力和噴油提前角，掌握高壓共軌電控柴油機(jī)開(kāi)發(fā)技術(shù)優(yōu)化工序，比如在活塞桿鑄造生產(chǎn)環(huán)節(jié)，對(duì)涂料厚度與配比、鑄造砂型預(yù)熱溫度與時(shí)間、澆筑參數(shù)、冷鐵厚度與大小等做好控制，關(guān)注活塞桿冷卻效果，對(duì)于活塞桿對(duì)活塞基體組織的影響進(jìn)行綜合分析，以提升系統(tǒng)安全性為第一考慮，避免冷卻速度過(guò)快，及時(shí)處理好活塞桿表面的裂紋，促進(jìn)設(shè)計(jì)工藝優(yōu)化。掌握噴射系統(tǒng)定時(shí)標(biāo)定的知識(shí)，利用噴油系統(tǒng)電磁閥的噴射脈沖確定噴射定時(shí)，主要采用基于時(shí)間的噴射定時(shí)和基于角度的噴射定時(shí)這兩種方式，更好的提升了噴射系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。在噴射系統(tǒng)定時(shí)過(guò)程優(yōu)化的環(huán)節(jié)，及時(shí)根據(jù)最終噴油量和噴油速度來(lái)確定柴油發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的噴油定時(shí)值，同時(shí)根據(jù)進(jìn)氣溫度和進(jìn)氣壓力進(jìn)行基本值修正，實(shí)時(shí)了解冷卻水溫變化，使得最終噴油定時(shí)更為有效。

4柴油發(fā)動(dòng)機(jī)噴射結(jié)構(gòu)優(yōu)化案例分析

工作人員為提升高壓共軌柴油機(jī)的可靠性，對(duì)噴射系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，比如優(yōu)化噴油器，關(guān)注電磁閥打開(kāi)后油壓的變化，對(duì)現(xiàn)有的噴油器進(jìn)行技術(shù)優(yōu)化，采用電控式噴油器精準(zhǔn)了解噴油規(guī)律及噴油量信息。依據(jù)噴油指令，采取脈沖噴油方式，指令脈沖寬度決定噴油量，快速實(shí)現(xiàn)多次噴射[5]。優(yōu)化噴油器電氣參數(shù)，合理改進(jìn)噴油器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，更為精準(zhǔn)的掌握噴油量、噴油速度、噴油定時(shí)等信息，滿(mǎn)足電控噴射系統(tǒng)要求，廣泛運(yùn)用高壓共軌電控原理，對(duì)原有的噴射結(jié)構(gòu)做出科學(xué)改進(jìn)與優(yōu)化，采用電控噴射形式，減少?gòu)U氣排放量，降低柴油機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生的噪聲。

5結(jié)束語(yǔ)

工作人員了解高壓共軌柴油機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的構(gòu)成，明確各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，科學(xué)的進(jìn)行柴油發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。改進(jìn)燃燒系統(tǒng)，保持燃油壓力，電子控制單元來(lái)確定噴油量，了解氣體壓力、活塞壓力、運(yùn)動(dòng)部件的荷載力，明確柴油發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)火順序，以提升系統(tǒng)安全性為第一考慮，避免冷卻速度過(guò)快，對(duì)于活塞桿對(duì)活塞基體組織的影響進(jìn)行綜合分析，對(duì)現(xiàn)有的噴油器進(jìn)行技術(shù)優(yōu)化，采用電控噴射形式，提升高壓共軌柴油機(jī)運(yùn)行的可靠性。

參考文獻(xiàn)：

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作者：王嘉楠 單位：浙江吉利新能源商用車(chē)集團(tuán)有限公司