柴油機(jī)電控燃油噴射的應(yīng)用及發(fā)展
目前，柴油機(jī)已普遍采用電子控制燃油噴射系統(tǒng)。柴油機(jī)實現(xiàn)電子控制噴油的方法有兩種：一是在傳統(tǒng)的噴油泵-油管-噴嘴系統(tǒng)基礎(chǔ)上只對調(diào)速器、供油提前器進(jìn)行改振篩機(jī)進(jìn)的電子控制；二是采用全新的噴油概念，直接控制噴油嘴。
電動提升機(jī)1、電控直列式噴油泵
在直列泵基礎(chǔ)上發(fā)展起來的電子控制燃油噴射裝置最多 ,它具有噴油量與噴油定時控制功能或只具備其中一種功能 ,有些控制系螺旋輸送設(shè)備統(tǒng)還具有噴油壓力和噴油速率等控制功能 。
電控直列泵的噴油量控制裝置為電控調(diào)速器。電控調(diào)速器使噴油量隨轉(zhuǎn)速變化的控制易于實現(xiàn) ,而且其響應(yīng)速度比機(jī)械式或機(jī)械液壓式調(diào)速器快得多 ,因此 ,適用范圍非常廣泛。電控調(diào)速器按執(zhí)行機(jī)構(gòu)的不同可分為電喂料機(jī)子調(diào)速器 (如日本 DKK公司的 RED- 型電子調(diào)速器、德國 Heinzmann公司的 E型電子調(diào)速器及美國 Barber Colmann公司的電子調(diào)速器等 )及電子液壓式調(diào)速器 (如德國 Bosch公司的 EDR型調(diào)速器等 ) 。
電控直列泵的噴油定時裝置一般采用電子液青石制砂機(jī)壓式執(zhí)行器 ,如德國 MTU公司 880系列柴油機(jī)的 ECS系統(tǒng)、電裝公司的 ECD- P3型電液正時器及美國卡特彼勒公司的 PEEC系統(tǒng)等。
日本 ZEXEL 公司的 TICS系統(tǒng)采用柱塞滑套式定時調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) ,通過控pxj立軸沖擊式破碎機(jī)制定時滑套的位置改變柱塞供油的預(yù)行程 ,從而調(diào)整供油定時 ,同時還可以與升速式凸輪相配合來控制噴油速率和噴油壓力 .日本小松也開發(fā)了采用獨(dú)特的組合式柱塞的可變預(yù)行程的 KP2 1型噴油泵 ,德國波許公司也研制了 RP39、 RP43型可變噴油速率、噴油定時和噴油量控制的控制滑套式噴油泵 ,其工作原理和結(jié)構(gòu)與 ZEXEL公司的 P- TICS系統(tǒng)相似 ,也屬于一種可變預(yù)行程直列泵。
2、電控單體泵固體物料輸送機(jī)械系統(tǒng)
德國 Bosch公司的電控單體泵 (EUP)系統(tǒng) ,采用較短的高壓油管 ,可實現(xiàn)較高的噴油壓力 ,最高噴四輥破碎機(jī)油壓力可達(dá) 1 60 MPa.該系統(tǒng)采用高速電磁閥控制噴油定時及噴油量。
冷礦篩3、電控分配泵
柴油機(jī)電控分配泵的噴油量及噴油定時的控制一般采用高速電磁閥 ,電磁閥SZZ型自定中心篩的閉合時刻對應(yīng)著噴油定時 ,電磁閥從閉合到開啟的時間確定了噴油量 ,如日本豐田公司的 ECD- 型電控 VE泵 .德國 Audi公司轎車用柴油機(jī)也采用了電子控制分配泵 .美國 Stanadyne公司90年代初開發(fā)的 DS型電控分配泵用于美國 GM公司的 1 994年型 6. 5L增壓柴油機(jī)上 ,該泵最高噴油壓力可達(dá) 1 0 0 MPa,新研制的 RS型電控分配泵可達(dá)到更高的噴油壓力 ,峰值噴油壓力接近 1 40 MPa。
XGZ系列鑄石刮板輸送機(jī)4、電控泵噴嘴系統(tǒng)
未來載重車用柴油機(jī)的燃燒系統(tǒng)要求 1 50 MPa左右的最高噴油壓力 ,以滿足排放和噪聲法規(guī)的要求 .為此世界上各大汽車公司都在開發(fā)高壓電控噴油系統(tǒng) ,最具代表性的就是電子控制泵噴嘴系統(tǒng) .這種裝置可分為機(jī)械驅(qū)動式和蓄壓式兩種 ,均能達(dá)到很高的噴射振動輸送機(jī)壓力 ,使燃油霧化質(zhì)量提高 ,大大降低了柴油機(jī)燃燒系統(tǒng)對缸內(nèi)渦流強(qiáng)度的要求 ,甚至可以采用無渦流的燃燒系統(tǒng)。
5、機(jī)械驅(qū)動式電控泵碎煤機(jī)噴嘴系統(tǒng)
目前發(fā)展最完善的電控泵噴嘴系統(tǒng)是機(jī)械驅(qū)動式電控泵噴嘴系統(tǒng) ,如美國底特律 (De-troit)柴油機(jī)公司的 DDEC型電控泵噴嘴、德國 Bosch公司的 PDE2 7和 PDE2 8型電控泵噴嘴、美國 Carterpillar公司的電控泵噴嘴、英國 L ucas CAV公司的 EUI型電控泵噴嘴等?，F(xiàn)有產(chǎn)品的噴油壓力已高達(dá) 1 50 MPa,科研用的柴油機(jī)上已有高達(dá) 2 0 0 MPa,甚至更高噴油壓力的泵噴嘴系統(tǒng) .機(jī)械驅(qū)動式電子泵噴嘴系統(tǒng)在國外已獲得充分發(fā)展 ,從單缸排量不足 1 L的小型柴油機(jī)到單缸排量帶式給料機(jī)大到幾 L 的重型柴油機(jī)都獲得了令人滿意的使用效果。
6、電微型電振給料機(jī)控蓄壓式泵噴嘴系統(tǒng)
近年來 ,電控蓄壓式泵噴嘴的研究比較活躍 .因為它不需要機(jī)械驅(qū)動裝置和機(jī)械調(diào)節(jié)裝置 ,因此可以在不重新設(shè)計柴油機(jī)的情況下發(fā)揮泵噴嘴的優(yōu)點 .如美國卡特彼勒公司的電控蓄壓式泵噴嘴系統(tǒng) HEUI,該系統(tǒng)的主要特點是 :將電控和液壓技術(shù)相結(jié)合 ,按時間控制噴射過程和噴射壓力 ;該系統(tǒng)的工作與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速無關(guān) ,可在寬廣的工況范圍內(nèi)保持較高的噴油壓力 ,最高噴油壓力可達(dá)到 1 50 MPa;具有噴油速率控制功能 ,對初始供油期、著火延遲期和主噴期間的供油量進(jìn)行優(yōu)化控制 ;應(yīng)用該噴油系統(tǒng)的柴油機(jī)的煙度、顆粒和 NOX 排放以及響應(yīng)性都獲得了改善。
美國 BKM公司從 1 975年開始研制電控蓄壓式泵噴嘴，于 1 983年正式批量生產(chǎn) .這種伺服燃油噴射系統(tǒng)能滿足 17～ 2 91 0 k W柴油機(jī)的匹配需要，最高噴射壓力可達(dá) 160 MPa。
其他產(chǎn)品還有日本小松公司 KOMPICS電子液壓泵噴嘴、電裝公司的共軌系統(tǒng) ECD- U2、及德國 Bosch公司的柴油機(jī)共軌電控蓄壓式噴射系統(tǒng)等。
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