单泵双轨高压共轨系统在某V型8缸柴油机上的集成应用研究.pdf

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1、4内燃机与配件2016年第4期单泵双轨高压共轨系统在某V型8缸柴油机上的集成应用研究ItegratedApplicationResearchofaSinglepump——DoublerailHigh——pressureCommonRanSystemonaV一8一clinderDieselEngine许文燕王尚学任庆霜程秀围王曼(中国北方发动机研究所)[摘要]在对国内高压共轨系统应用情况调查研究的基础上，结合某V型8缸柴油机的整机结构和性能需求，采用仿真实验相结合的研究手段，以满足该柴油机标定点性能为基本目标，完成BOSCH共轨零部件产品在

2、该柴油机上的集成匹配应用及整机基础性能研究。[关键词]高压共轨；V型8缸柴油机；仿真试验；共轨喷油器；高压管路Abstract：Basedontheinvestigationoftheapplicationofdomestichighpressurecommonrailsys-tem，incombinationwiththestructureandperformanceoftheV一8一cylinderdiselengine，adoptedtheresearchmethodofsinmulationjoinedtest，tomeetthe

3、performanceofdieselenginecalibrationoperatingmode，accomplishedBOSCHcommonrailpartswiththeengineintegrationandtheresearchoftheen—gineperformance．Keywords：commonrail；v一8一cylinderdieselengine；simulation；test；commonrailinjector；high—pressurepipe0概述国内中重型柴油机广泛应用系统压力为1600bar的高压共

4、轨系统，能够实现多次喷射。但是，国内中重型柴油机以直列机型为主，因此，所对应的高压共轨系统型式也是单高压泵、单共轨管、共轨喷油器依据发动机的型式直列排开。没有适应V型8缸柴油机的高压共轨系统方案可以借鉴。国外中重型高功率密度高效清洁柴油机大都采用新一代压电型高压共轨系统，压电型高压共轨系统迫于高成本和国内压电型高压共轨系统相关控制技术不成熟的压力，在国内没有推广和应用。本文以国家高技术研究发展计划(863计划)“中重型高功率密度高效清洁柴油机关键技术”课题为背景，满足整机动力性及经济性指标：标定转速2300r／min，标定功率265kW，

5、最大扭矩1200N．m，最低燃油消耗率1959／kW．h；排放指标：国V排放标准为目标。在国内没有成熟和产品化的V型8缸柴油机高压共轨系统可以借鉴的艰苦条件下，以满足整机动力性、经济性和排放为目标，开展国内高压共轨系统应用情况调研。以调研的结果为基础，分析不同类型高压共轨系统零部件的优劣势，利用仿真试验相结合的创新设计方法，实现单高压泵双共轨管高压共轨系统在整机上创新集成。以满足整机标定点喷油规律为设计目标，预测满足标定点喷油规律的喷孑L方案，并进行不同喷孔布置方案与燃烧室优化匹配。优化集成后的高压共轨系统通过与电控系统在整机上集成标定，

6、实现整机性能目标。1单泵双轨高压共轨系统总体设计单泵双轨高压共轨系统总体设计方案为：1)许文燕王尚学任庆霜程秀围王曼：单泵双轨高压共轨系统在某V型8缸柴油机上的集成应用研究5系统压力1600bar，系统压力有升级到1800bar的潜力；2)能够实现多次喷射(3—5次)；3)采用单高压泵双共轨管的布置型式。单高压泵双共轨管的布置型式(如图1所示)创新点在于：高压泵高压出油端与共轨管之间省去集油分配器，高压泵的高压出油端直接通过高压油管与其中一排共轨管相连，左右两排共轨管通过一根高压油管相连形成统一的高压容积，这一布置方式有利于提高系统轨压建

7、立的速度并且缩短整机起动时间。围1爵压共轨系统布置型式该高压共轨系统高压泵选用市场主流的BOSCHCP3．3高压泵，该高压泵具有：1)与整机传动系统匹配时，传动比灵活可变；2)高压泵本身体积小、流量大、容积效率高、满足系统压力1600／1800bar；3)成本低等优势。因此，将BOSCHCP3．3高压泵作为该柴油机高压共轨系统高压泵的首选方案；高压共轨系统的高压容积(包括共轨管和整个高压管路)，通过一维仿真的手段进行预测设计，使整个高压油路体积在满足轨压快速建立的同时，系统的压力波动在电控系统的控制和标定范围内；共轨喷油器是高压共轨系统的

8、核心执行部件，在本文中着重说明。2高压共轨喷油器集成匹配高压共轨喷油器是整个高压共轨系统集成设计的核心工作。在高压共轨系统中，燃油的计量和喷油定时都由共轨喷油器完成。因此，高压共轨喷油器的选型