高压共轨技术 课程设计 论文
柴油机高压共轨(硕士课题论证报告)
表二南京航空航天大学攻读硕士学位研究生课题论证报告姓名张明阳学号 0602206专业车辆工程研究方向车辆发动机电子控制技术指导教师杨海青副教授年月日表二共4页第1页图1 理想的靴型喷油率图形柴油机燃油喷射系统喷入燃烧室的燃油喷雾细度取决于很多因素：如用喷孔前后的压力差定义的喷油压力、喷油嘴的结构和几何特性、燃油的粘度和表面张力等物性参数、燃油喷入空间的空气密度等。
在实际柴油机的条件下，改善燃油喷雾细度的最有效手段就是提高喷油压力，不仅油滴直径的分布范围向小直径方向移动，而且平均直径也变小了。
对于高压喷射系统，喷油嘴端的喷油压图2 喷油压力和平均有效压力传统的柴油机燃油喷射系统无法实现上述理想的靴型喷油率图和随发动机转速与负荷变化的最佳喷油压力变化图。
年代末柴油机高压共轨电控喷射系统的问世是20世纪末内燃机技术革命的三大突破之一，它能够在不同工况下都以135 MPa以上的喷射压力实现稳定可控燃油喷射，使柴油机各工况的燃烧达到最佳状况，显著地改进了燃油经济性，减少了噪声和排放，使得车用柴油机找到了解决发动机PM）和发动机燃烧噪声问题的根本途径，能够满足欧III甚至欧IV排放法规的要求，同时使得发动机燃油经济性能与动力性能得到了提高。
高压共轨电控喷射系统具有如下几个方面的优点：⑴喷油压力柔性可调，针对不同工况，进行所需的最佳喷射压力调节，优化柴油机综合性能；⑵独立灵活控制喷油正时，配合高的喷射压力(135 MPa以上)，有利于同时控制氮氧化合物排放，满足排放要求；图3 多段喷油率图形在高压共轨喷油系统研究方面具有代表性的公司及其系统有：意大利菲亚特集团（Unijet Robert Bosch 公司(CR 系统)、日本电装公司（ECD-U2系统）、美国 BKM 公司(Servojet 他们的产品代表了当今高压共轨系统的技术水平和发展趋势。
另外美国 Caterpillar系统、美国底特律柴油机公司、英国 Lucas diesel system 公司、德国的 MTU Stanadyne 公司、康明斯公司及德国的 Simmens 公司等也都在积极开发柴油机共轨蓄压燃油系统，或已有产品开始投放市场。
毕业设计论文最终版---副本
柴油机高压共轨系统稳态工况油量控制策略研究摘要随着节能、减排标准的不断提高，对柴油机性能的改善提出了更高要求。
高压共轨电控喷油系统在提高柴油机性能方面具有独特的优势，喷油系统的灵活控制会直接影响柴油机的性能。
油量控制作为共轨系统的关键技术之一，是实现高压共轨燃油喷射系统灵活控制研究的重要内容。
高压共轨柴油机的喷油控制策略中，在稳态工况时，喷油量控制通常采用闭环控制，能够较好的实现稳定控制，但仍存在可改善的地方。
本文提出基于模糊PID控制的高压共轨系统油量控制策略，根据柴油机的工况得到目标喷油量，并实现定量喷油，解决高压共轨喷油系统喷稳态工况油量的控制问题，提高共轨系统在稳态工况的工作性能。
工作内容主要包括：（1）根据柴油机工作过程的数学模型，建立柴油机仿真模型；（2）在柴油机高压共轨电控燃油喷射系统控制理论分析的基础上，针对柴油机稳定工作状况，比较分析了油量PID和模糊PID的控制方法，结合柴油机的特点，采用了模糊PID复合的油量控制策略；（3）使用MATLAB/Simulink工具箱，建立油量控制策略模型，与柴油机模型连接，模拟柴油机稳态工况时加速、减速和定转速工况，进行仿真实验。
结果表明采用模糊PID控制，能够达到更好的控制效果，并具有良好的动态响应性，可以满足工况需求。
关键字：高压共轨；油量控制；模糊控制；PID；仿真AbstractWith the improvement of energy saving and emission reduction standards, the improvement of the performance of diesel engine is put forward.High pressure common rail electronically controlled fuel injection system has a unique advantage in improving the performance of diesel engine, and the flexible control of fuel injection system will directly affect the performance of the diesel engine.Oil control as one of the key technologies of common rail system is an important part in the research of high pressure common rail fuel injection system.In the control strategy of high pressure common rail diesel engine, the fuel injection quantity control usually adopts close loop control in steady state, which can achieve stable control, but there is still a place to improve.In this paper, the control strategy of high pressure common rail system based on fuzzy PID control is proposed,According to the diesel engine operating conditions to obtain the target fuel injection quantity, realize the quantitative fuel injection, solve the high pressure common rail injection system spray steady state oil quantity control problem,Improving the working performance of common rail system in steady state.The work mainly includes: (1) according to the mathematical model of the working process of the diesel engine, the diesel engine simulation model is established;(2) in diesel engine high-pressure common rail fuel injection system control theory based on the analysis of the stability of the working condition of the diesel engine, a comparative analysis of the oil quantity control method of PID and fuzzy PID, combined with the characteristics of diesel engine, using the fuzzy PID composite oil control strategy;(3) using the MATLAB/Simulink toolbox, the establishment of the oil quantity control strategy model, and the diesel engine model is connected, simulation of diesel engine steady state conditions of acceleration, deceleration and fixed speed conditions, simulation experiment.The results show that the fuzzy PID control can achieve a better control effect, and has a good dynamic response, can meet the requirements of the working conditions.Keywords:High pressure common rail; oil quantity control; fuzzy control; PID; simulation目录摘要 (I)Abstract ..................................................................................................................................................... I I 第一章绪论 .. (1)1.1 课题背景及意义 (1)1.2柴油机电控喷油系统类型及比较 (2)1.3国内外研究现状 (4)1.3.1 国外高压共轨电控燃油喷射系统研究现状 (4)1.3.2国内高压共轨电控燃油喷射系统研究现状 (5)1.4本文工作内容 (6)第二章柴油机仿真模型的建立 (7)2. 1柴油机整体模型 (7)2.1.1进气模型的建立 (7)2.1.2柴油机扭矩计算模型的建立 (8)第三章高压共轨电控喷油系统喷油控制策略研究 (10)3.1高压共轨电控喷油系统控制逻辑分析 (10)3.2喷油量的控制 (10)3.2.1喷油量的控制策略 (11)3.3喷油正时控制 (11)3.3.1喷油正时控制策略 (12)第四章控制策略的模型建立与仿真 (13)4.1仿真软件介绍 (13)4.1.1Simulink介绍及特点 (13)4. 2柴油机模型建立 (13)4. 3高压共轨喷油量控制策略建模与仿真 (14)4.2.1稳定工况下喷油量控制模型 (14)4.2.1喷油量控制模型仿真结果 (14)第五章结论与展望 (24)5.1 结论 (24)5.2展望 (24)参考文献 (25)第一章绪论1.1 课题背景及意义随着工业的快速发展，能源危机和环境污染问题也越来越严重，地球石油资源日趋枯竭。
《2024年高压共轨系统高压管路压力波动特性仿真研究及结构优化》范文
《高压共轨系统高压管路压力波动特性仿真研究及结构优化》篇一一、引言随着现代内燃机技术的不断发展，高压共轨系统因其高效、稳定的特点在柴油机燃油喷射系统中得到了广泛应用。
然而，高压共轨系统中的高压管路压力波动问题一直是影响系统性能的关键因素。
为了深入理解高压管路压力波动的特性，并对其结构进行优化，本文通过仿真研究的方法，对高压共轨系统的高压管路进行了系统的分析。
二、仿真模型建立首先，根据高压共轨系统的实际结构和工作原理，建立了三维仿真模型。
模型中包含了高压管路、喷油器、共轨管等主要部件，并考虑了燃油的物理性质和流动特性。
通过设置合理的边界条件和初始参数，构建了一个逼真的仿真环境。
三、压力波动特性仿真研究1. 压力波动分析：在仿真环境中，对高压管路在不同工况下的压力波动进行了模拟。
通过观察和分析仿真结果，发现压力波动与发动机转速、负荷以及喷油策略等因素密切相关。
2. 波动传播研究：进一步研究了压力波在高压管路中的传播特性。
通过分析波速、波幅等参数，了解了压力波在管路中的传播规律，为后续的结构优化提供了依据。
四、结构优化方案设计1. 材料选择：根据仿真结果，选择了具有优异强度和耐压性能的材料，以降低管路在高压下的形变和泄漏风险。
2. 管路布局优化：通过优化管路的弯曲半径和布局，减少了压力波在传播过程中的能量损失和反射，从而提高了系统的能量利用效率。
3. 连接件设计：对管路连接件进行了重新设计，采用了密封性能更好的连接方式，以减少泄漏和压力波动。
五、优化后仿真验证为了验证结构优化方案的有效性，我们在仿真模型中实施了优化方案，并再次进行了仿真验证。
结果表明，经过优化后的高压管路在各种工况下的压力波动得到了明显改善，系统性能得到了显著提升。
六、实际应用及效果评估将优化后的高压管路应用于实际发动机中，进行了实车测试。
测试结果表明，经过结构优化的高压共轨系统在燃油经济性、排放性能以及可靠性等方面均有了明显的提升。
柴油机高压共轨技术研究
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小 型 内 燃 机 与 摩 托 车
Ｓ ＡＬＬ Ｉ Ｍ ＮＴＥＲＮＡＬ Ｃ０Ｍ ＢＵＳ ＯＮ ＴＩ ＥＮＧＩ ＮＥ ＡＮＤ ＯＴＯＲＣＹＣＬ Ｍ Ｅ
Ｖｏ ． ９ Ｎｏ １ １３ ．
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综述 ・
柴油机高压共轨技术研 究
ｔ ｔ ｈ ｔ ｒｄｉ ｏ ｌｅ ｇ ｎ ｔ ｉｈ ｐ ｅ ｓ ｅ ｃ ｍｍｏ —ａｌｄ ｅ ｅ ｙ ｔ ｍ ｓｇ ｖ ｎ ｏ ｍａｃ ｈｅ ｔａ ｔ ｎａ ｎ ｉ ｅ ｗｉｈ ｈｇ ・ ｒ ｓｕｒ ｏ ｉ ｎ ｒ ｉ ｉｓ ｌｓ ｓｅ ｉ ｉｅ ．
Ｋ ｙ ｏ ｄ ：Ｈ ｇ —ｒｓｕｅｃｍｍ ｎｒｉ， ｌｃ ｏ ａｎ ｔ ｎｅｔ ， ｏｔ ｌ Ｔ ａｓ ｒ ａｉ ｅ ｗ ｒ ｓ ｉ ｐｅｓｒ ｏ ｏ — ｌ ｅ ｔ ｍ ｇｅｉ ｉ ｃｏ Ｃ ｎｒ ， ｒｎｆ ｈ ａ ｅｒ ｃ ｊ ｒ ｏ ｏ ｔｎ ｍ ｏ
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制精度较高， 有效避免 了高压油路 中的气泡和残压为 零的现象 ， 使循环喷油量波动小 ， 改善了各缸供油均衡 性， 从而减轻振动和降低排放 。
Ｉｊｃ ｏ ｙｔｍ ｏ ｉ ｅ ｎｅｔ ｎ Ｓ ｓ ｉ ｅ ｆｒＤ ｅ ｌ ｓ
Ｋａ ｇ Ｆ ｎ ｌ ｎ ｅ ｇｉ ｎ，Ｗ ａ ｇ Ｊ ｎ ｈ ｎ ｎ ｕ ｃ ａ ｇ
Ｄｅ ａｔ ｎ ｆＭｅ ｈ ｎ ｃ ｌＥｎ ｉ ｅ ｒｎ ｐ ｒｍｅ ｔｏ ｃ ａ ｉａ ｇｎ ｅ ｇ，Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｌｅ ｅ ｏ ｉ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ Ｃｏ ｌｇ ｆ
３ 柔性 控 制 喷油 速 率 变 化 ， 现理 想 喷 油 规 律 ， ） 实 容 易实现 预喷射 和 多次喷射 ， 既可降低 柴 油机 Ｎ 又 Ｏ，
高压共轨燃油实验系统平台论文xx
目录一，高压共轨燃油实验系统平台功能及其意义二，高压共轨燃油实验系统平台特点2.1共轨式喷油系统的优点2.2，高压共轨燃油喷射系统主要部件介绍三，支架设计3.1支架的作用3.2支架的结构设计3.3支架力学分析3.3.1有限元介绍3.3.2支架受力分析四，设计方案分析五，总结六，参考文献一，高压共轨燃油实验系统平台功能及其意义电控高压共轨式燃油喷射系统是现代柴油机燃油系统的发展方向,为了研究其可靠性,本研究给出了一个高压共轨系统可靠性测试平台的设计方案。
该平台还可以和部件性能试验平台相结合,进行部件的可靠性测试。
在保证其他部件可靠的前提下,被测部件先在该平台上进行长时间运行,然后再转到部件性能试验台上进行性能测试从而判断其可靠性.根据系统部件的常见故障来设定系统的可靠性判据。
被测的高压共轨系统由高压油泵、高压油管、共轨管、喷油器组成。
燃油进入高压油泵,经泵压缩后由高压油管进入共轨管,最后从喷油器喷出。
高压油泵的常见故障有密封不良与柱塞副咬死等,密封不良会导致燃油泄漏,柱塞副咬死会导致油泵不供油,因而轨压会迅速下降,同时电机的驱动扭矩也会迅速升高。
高压油管的破裂将直接导致燃油泄漏,同时轨压也将迅速下降。
喷油器常见的故障有喷油器堵塞或泄漏、电磁线圈老化等,这些故障都将导致喷油量的不正常,通过比较各缸喷油量可判断喷油器是否正常工作。
故轨压稳定、各缸喷油量均匀、扭矩不超限、没有泄漏时认为系统可靠.二，高压共轨燃油实验系统平台特点2.1共轨式喷油系统的优点共轨式喷油系统于二十世纪90 年代中后期才正式进入实用化阶段。
这类电控系统可分为：蓄压式电控燃油喷射系统、液力增压式电控燃油喷射系统和高压共轨式电控燃油喷射系统。
高压共轨系统可实现在传统喷油系统中无法实现的功能，其优点有：a. 共轨系统中的喷油压力柔性可调，对不同工况可确定所需的最佳喷射压力，从而优化柴油机综合性能。
b. 可独立地柔性控制喷油正时，配合高的喷射压力（120MPa~200MPa ），可同时控制NOx 和微粒（PM ）在较小的数值内，以满足排放要求。
浅析柴油机高压共轨技术
浅析柴油机高压共轨技术[摘要] 本文简要介绍了高压共轨系统组成及其特点，并对柴油机的故障检测做了简要分析。
[关键词] 柴油机高压共轨检测1、概述高速运转的柴油机使柴油喷射过程的时间只有千分之几秒，事实上，在喷射过程中高压油管各处的压力是随时间和位置的不同而变化的。
由于柴油的可压缩性和高压油管中柴油的压力波动，使实际的喷油状态与喷油泵所规定的柱塞供油规律有较大的差异。
油管内的压力波动有时还会在主喷射之后，使高压油管内的压力再次上升，达到令喷油器的针阀开启的压力，将已经关闭的针阀又重新打开产生二次喷油现象，由于二次喷油不可能完全燃烧，增加了烟度和碳氢化合物（HC）的排放量，油耗增加。
此外，每次喷射循环后高压油管内的残压都会发生变化，随之引起不稳定的喷射，尤其在低转速区域容易产生上述现象，严重时不仅喷油不均匀，而且会发生间歇性不喷射现象。
2、高压共轨系统组成和工作原理高压共轨系统由五个部分组成，即高压油泵、共轨腔及高压油管、喷油器、电控单元、各类传感器和执行器。
通过供油泵的曲轴驱动的输油泵，将油箱内的油吸上来，送往滤清器，将杂质过滤掉，再送往供油泵。
柴油过滤器内设有溢流阀，当过滤器的自身压力超过319Kpa（3.25Kgf/cm2）时，阀门打开，经溢流阀返回油箱。
供油泵将送往供油泵的油变为高压，通过压力管输送到共同油轨上，供油泵采用立式（2缸），用发动机机油进行强制润滑，维修方便，此外，该系统还设有三通进油阀，当泵体内的压力达到255Kpa(2.8 Kgf/cm2）时，通过三通管返回油箱。
供油泵向共轨压送高压燃油，燃油压力的大小是通过控制每次压送燃油的数量来实现的，ECU通过发送控制信号控制PCV阀（泵控制阀）的开和关，实现压送燃油数量的控制。
共轨接收供油泵产生的高压燃油并分发到各个气缸，安装在共轨上的共轨压力传感器检测到油轨的压力，控制系统实施反馈控制，因此实际的油轨压力会随着发动机的转速和载荷与系统设计的压力值保持一致。
论文：高压共轨柴油机工作原理与故障诊断
山东交通学院毕业论文山东交通学院2013届毕业生毕业届毕业生毕业论文论文论文（（设计设计））题目：高压共轨柴油机工作原理与故障诊断系 别 机械工程学院专 业班 级学 号姓 名指导教师二○一三年 六 月山东交通学院毕业论文摘要随着能源和环境问题的日益突出,实现节能减排具有重要的现实意义。
高压共轨喷射系统对柴油机的经济性、动力性及减噪方面具有突出贡献,应用得越来越广泛。
共轨式电控喷射技术是今后现代车用柴油机发展的必然趋势。
经过多年的研究和新技术的应用，柴油机的现状已与往日不可同喻，这些技术将进一步把柴油机推向车用动力的主流。
文章阐述了柴油机高压共轨技术的发展历程，高压共轨柴油发动机的组成及其在现代车辆上的应用，同时分析了柴油机电控燃油喷射系统的发展趋势，重点分析了柴油机电控高压共轨系统的工作原理。
旨在让人们对柴油机有更深的了解，同时对柴油机的发展趋势作出预测。
关键词：柴油机，高压共轨，发展趋势高压共轨柴油机工作原理与故障诊断AbstracWith the energy and environmental issues become increasingly prominent, to achieve energy saving has important practical significance. The high pressure common rail injection system have made a great contribution to the fuel economy, power and noise reduction of diesel engines.And so it was widely applied. The Common Rail injection technology is the inevitable trend of the future of modern car diesel engine development. After years of research and application of new technologies, the status of the diesel engine can not be mentioned in the same breath. These technologies will further the diesel to the mainstream of the vehicle power. This paper describes the course of development of high-pressure diesel common rail technology, the composition of the high-pressure common-rail diesel engine and its application in modern vehicles, and also analyzed the development trend of electronic control fuel injection system,especially on the operrational principle. The paper aimed at a deeper understanding of the diesel engine to people and make a forecast of the development trend of diesel engines.Keywords: Diesel Engines，High Pressure Common Rail，Development Trends山东交通学院毕业论文目录前言 (1)1高压共轨发动机的发展 (2)2高压共轨柴油机组成及工作原理 (5)2.1高压共轨柴油机的组成 (5)2.1.1喷油量控制系统EDC (5)2.1.2喷油定时控制系统 (5)2.1.3增压压力控制系统 (5)2.1.4废气再循环控制系统 (5)2.1.5 电热塞控制系统 (6)2.2柴油机电控高压共轨系统原理 (6)2.2.1输油泵工作原理理及特点 (6)2.2.2喷油器工作原理 (6)2.2.3高压共轨柴油机工作原理 (7)2.2.4高压共轨系统的特点 (8)3高压共轨柴油机的常见故障与维修方法（以康明斯柴油机为例） (9)3.1发动机在冬季起动更困难 (9)3.2发动机起动时，曲轴不能转动 (9)3.3发动机起动时可以转动，但不能起动，排气管中无烟 (10)3.4发动机起动困难或不能起动，排气管大量排白烟 (10)3.5发动机动力不足，排浓黑烟 (11)3.6发动机运转中突然熄火 (12)3.7发动机“飞车” (13)3.8发动机“开锅”，逐渐过热 (14)3.9机油消耗量过大 (15)3.10拉缸响 (16)4高压共轨柴油机的检测与调整方法 (18)4.1参数调整 (18)4.1.1怠速的调整 (18)4.1.2尾气排放的调整 (18)4.2主要部件的检测 (18)4.2.1空气流量计 (18)4.2.2进气温度传感器 (19)4.2.3节气门位置传感器 (19)高压共轨柴油机工作原理与故障诊断4.2.4冷却液温度传感器 (19)4.2.5喷油器 (19)4.2.6氧传感器 (20)4.2.7燃油压力 (20)5高压共轨技术在现代车辆上的应用 (21)5.1在轿车和轻型商用车上的应用 (21)5.2在卡车柴油机上的应用 (21)5.3实例分析 (21)结论 (24)致谢 (25)参考文献 (26)山东交通学院毕业论文前言柴油机共轨式电控燃油喷射系统技术集计算机控制技术、现代传感检测技术和先进的喷油结构于一身。
高压共轨电控柴油机燃油喷射技术分析毕业论文
河北工业大学毕业设计说明书(论文)作者：银宝学号：110316学院：机械学院系(专业)：车辆工程题目：微型转子发动机结构方案设计与分析指导者：石维佳教授评阅者：年月日微型转子发动机结构方案设计与分析摘要微小型机电系统概念的提出为微型动力系统的发展奠定了良好基础，体积微小、储能较高、功率输出围宽且性能稳定的特点，使微小型动力机械具有良好的发展前景及应用市场，但目前该领域的发展还不成熟。
基于此，本文提出一种微小型隔离扇柔性转子发动机，其中隔离扇-转子的柔性特点使其具有诸多独特优势。
本文针对其性能和结构动力学特性展开研究工作，具体研究容如下：1．依据发动机工作原理对整机结构和各子系统进行设计，建立了工作过程的热力学模型、燃烧过程的三维数值模拟，校核了放热模型。
以上述模型计算燃烧室的性能指标，讨论了对燃烧室性能有影响的诸多因素，明确了具体的影响规律。
结果表明，燃烧室排量为342.1cm ，设计转速下燃烧室的指示热效率为%28，考虑全部损失时发动机整机的最大输出功率为W 69，有效效率为%29.19。
2．燃烧室流动和燃烧过程的三维数值模拟。
通过对燃烧过程的数值模拟计算分析了燃烧室气流流动和燃烧性能。
此基础上，又展开了对燃烧室尺寸和工作条件对其性能影响规律的研究。
3．针对发动机工作过程中隔离扇-转子刚-柔耦合特性以及隔离扇的几何非线性弹性变形，为考察隔离扇的动态结构强度和发动机动力学特性，建立了大围转动的隔离扇-转子刚-柔耦合非线性动力学理论模型，为准确计算其动力学特性奠定基础。
关键词：隔离扇柔性转子发动机 燃烧室性能 几何非线性 数值模拟 微小型机械Design of Micro-power Engine ’sStructure and its AnalysesAbstract ：The proposal of the concept of micro electro-mechanical system promotes the development of micro-power system, whose smaller size, higher energy storage and a wider range of power output and applying stable, which makes it a wide range of application market and bright prospects for its development. While now this field is not mature. Based on this background, this article presents a micro isolated-wing flexible rotary engine, whose flexible characteristics make it a unique advantage. Based on the concept prototype and to understand its performance and structural dynamics, the main contents of this article are as below:1. According to the principle of the engine, the whole structure and sub-systems were designed, and thermodynamic model of the engine ,combustion heat release model revised based on the three-dimensional numerical simulation process was established in the article. On this basis, the article calculated the combustion performance and discusse d the influence of the combustion performance factors and pointed out the rules of its impact on performance. The results show that the di splacement of combustion chamber of the engine is 342.1cm , and the in dicated thermal efficiency under the design speed conditions is %28 and taking into account the mechanical loss the engine maximum outpu t power reaches W 69 and the effective efficiency is %29.19.2. This article built combustion heat release model revised based on the chamber fuel gas flow process and the three-dimensional numer ical simulation process. On this basis, the article discussed the inf luence of the combustion size and working conditions on performance.3. Against the isolated wing-rotor rigid-flexible coupling charac teristics and isolated-wing geometry nonlinear elastic deformation du ring its working process, in order to examine the structural dynamic strength of the isolated-wing and the engine dynamics, the nonlinear dynamics theory model of isolated wing-rotor rigid-flexible system wi th wide range rotation was established, which laid the foundation on accurately calculating the dynamic characteristic.Key Words:isolated-wing flexible rotary engine; chamber property; geometric nonlinear; numerical simulation; micro machine目录第1章绪论 (1)1.1 研究背景 (1)1.2 微小型动力系统发展概述 (2)1.2.1 微型燃气轮机 (2)1.2.2 微型三角转子发动机 (3)1.2.3 微型摆式发动机 (3)1.2.4 微型对置自由活塞发动机 (4)1.2.5 微型发动机的发展趋势 (4)1.3 微尺度燃烧研究现状 (5)1.3.1 微尺度流动、燃烧面临的问题 (5)1.3.2 微尺度空间燃烧可行性的研究 (6)1.4 簧片柔性转子发动机的工作原理 (7)1.5 研究目的及研究容 (9)1.5.1 研究目的及意义 (9)1.5.2 研究容 (9)第2章隔离扇柔性转子发动机工作过程数值模拟 (11)2.1 燃烧模型综述 (11)2.2 发动机主要结构设计 (11)2.2.1 整机结构设计 (12)2.2.2 燃烧室密封设计 (13)2.2.3 燃烧室结构设计 (13)2.2.4 燃烧空间容积计算 (14)2.3 隔离扇柔性转子发动机热力学模型 (16)2.4 燃烧室工作性能数值模拟 (17)2.4.1 工作性能评价指标及设计转速 (17)2.4.2 初始条件及模型验证 (18)2.4.3 理想工况性能模拟 (18)2.5 燃烧室工作性能影响因素分析 (20)2.5.1 传热损失因素 (20)2.5.2 漏气损失因素 (21)2.5.3 点火时刻因素 (22)2.5.4 燃烧持续时间因素 (24)2.6 发动机机械损失模型 (24)2.6.1 发动机机械损失 (24)2.6.2 机械损失模型 (25)2.6.3 机械损失结果 (25)2.7 隔离扇柔性转子发动机输出性能计算 (26)2.7.1 发动机输出性能评价指标 (26)2.7.2 发动机速度特性 (27)2.7.3 发动机负荷特性 (28)2.8 本章小结 (29)第3章隔离扇-转子非线性动力学研究 (31)3.1 刚-柔耦合非线性动力学的理论模型 (31)3.1.1 弹性隔离扇的运动学方程 (31)3.1.2 隔离扇总体坐标系下的有限元位形描述 (32)3.1.3 隔离扇-转子刚柔耦合动力学方程 (34)3.2 隔离扇静态结构强度计算 (37)3.2.1 隔离扇材料的选取 (37)3.2.2 隔离扇结构设计 (37)3.2.3 隔离扇静态强度校核 (38)3.3 隔离扇-转子多柔体动力学仿真模型 (40)3.3.1 多柔体动力学仿真模型的建立 (40)3.3.2 约束与载荷施加 (40)3.4 隔离扇-转子动力学特性分析 (41)3.4.1 隔离扇-气缸接触力计算 (41)3.4.2 隔离扇运动学特性 (42)3.4.3 隔离扇-转子动应力计算 (43)3.4.4 输出轴扭矩特性 (46)3.5 隔离扇动力学特性参数化分析 (47)3.5.1 隔离扇长度因素 (47)3.5.2 隔离扇厚度因素 (48)3.6 本章小结 (49)结论 (51)1．全文总结 (51)2．论文创新点 (53)3．展望 (54)参考文献 (55)致 (59)第1章绪论1.1 研究背景世界科学技术的快速发展促进了微型机电系统（System，MEMS）研究领域的发展。
《2024年高压共轨系统高压管路压力波动特性仿真研究及结构优化》范文
《高压共轨系统高压管路压力波动特性仿真研究及结构优化》篇一摘要高压共轨系统在现今内燃机中具有至关重要的地位，特别是在提高燃油喷射压力与发动机动力性、改善燃烧和降低排放方面表现尤为突出。
本论文着重研究了高压共轨系统中高压管路的压力波动特性，并通过仿真分析与结构优化以提高系统性能。
本研究的开展为改善内燃机的工作效率和动力性提供了理论基础和技术支持。
一、引言高压共轨系统，因其可以适应不同的喷射条件而广泛地应用在现代内燃机中。
系统的压力波特性，不仅直接影响发动机的工作效率和性能，更是其工作安全的关键所在。
通过了解压力波动特性的成因，可以对管路的结构和尺寸进行针对性的优化，提高燃油喷射的效率和精度，进而提升发动机的整体性能。
二、高压共轨系统概述高压共轨系统是一种用于控制燃油喷射压力的系统，它能够为发动机提供稳定且可调的高压燃油供给。
系统主要由高压油泵、共轨管、喷油器等组成。
其中，高压管路作为连接各部件的桥梁，其压力波动特性对系统性能具有重要影响。
三、压力波动特性仿真研究为了研究高压管路中的压力波动特性，我们采用了仿真分析的方法。
通过建立三维流体动力学模型，模拟了不同工况下高压管路内的压力变化情况。
仿真结果表明，在发动机的不同工作阶段，高压管路内的压力波动呈现出明显的规律性变化。
这些规律性的变化与发动机的转速、负荷以及燃油喷射策略密切相关。
四、结构优化策略基于仿真分析结果，我们提出了针对高压管路的结构优化策略。
首先，对管路的结构进行优化设计，包括管径、壁厚、弯曲半径等参数的调整，以减小压力波动对系统的影响。
其次，通过改进管路的支撑和固定方式，提高其结构稳定性，减少振动和噪声的产生。
此外，还考虑了材料的选择和加工工艺的改进，以提高管路的耐压性能和抗腐蚀性能。
五、实验验证与结果分析为了验证仿真分析结果的准确性以及结构优化的有效性，我们进行了实验验证。
通过对比优化前后高压管路的压力波动情况，发现经过优化的管路在各种工况下均表现出更稳定的压力波动特性。
《2024年高压共轨系统高压管路压力波动特性仿真研究及结构优化》范文
《高压共轨系统高压管路压力波动特性仿真研究及结构优化》篇一一、引言随着现代柴油机技术的不断进步，高压共轨系统作为其核心部件之一，在发动机性能优化和燃油消耗率降低方面扮演着重要角色。
高压管路作为共轨系统的重要组成部分，其压力波动特性直接影响到整个系统的稳定性和性能。
因此，对高压管路压力波动特性的仿真研究及结构优化具有重要的工程实践意义。
本文旨在通过仿真分析，研究高压共轨系统高压管路的压力波动特性，并对其结构进行优化设计。
二、仿真模型建立1. 模型假设与简化为了方便仿真分析，我们假设管路系统为刚性，忽略管路内部的流体温度变化对压力的影响，并假设系统内流体的物理性质保持不变。
2. 仿真软件选择本研究采用ANSYS Workbench等仿真软件进行建模和仿真分析。
3. 模型构建根据高压共轨系统的实际结构和工作原理，建立三维仿真模型。
模型包括高压管路、喷油器、共轨管等主要部件。
三、压力波动特性仿真分析1. 边界条件设定设定仿真过程中的边界条件，包括管路进出口的压力、流量等参数。
2. 仿真过程及结果通过仿真软件进行仿真分析，得到高压管路在不同工况下的压力波动数据。
通过对这些数据的分析，我们可以得到压力波动的规律和特点。
3. 结果分析通过对仿真结果的分析，我们发现高压管路的压力波动主要受到发动机转速、喷油器的工作状态等因素的影响。
在高速和大负荷工况下，压力波动较为明显。
四、结构优化设计1. 问题诊断根据仿真分析结果，我们发现高压管路在某些工况下存在压力波动过大的问题，这可能导致系统的不稳定和性能下降。
因此，我们需要对管路结构进行优化设计。
2. 优化方案针对存在的问题，我们提出以下优化方案：（1）改进管路布局：优化管路的弯曲和连接方式，减少压力波动。
（2）增加减震装置：在管路的关键部位增加减震装置，如减震支架等。
（3）优化材料选择：选择具有更好耐压性能和抗振性能的材料。
3. 优化后仿真分析对优化后的结构进行仿真分析，验证其是否能够有效降低压力波动。
高压共轨
日电装公司采用了一 个三作用凸轮的直列 泵来产生高压， 泵来产生高压，如图 2 所示。该高压油泵 所示。 对油量的控制采用了 控制低压燃油有效进 油量的方法， 油量的方法，其基本 所示。 原理如图 3 所示。
a 柱塞下行，控制阀开启，低压 柱塞下行，控制阀开启， 燃油经控制阀流入柱塞腔； 燃油经控制阀流入柱塞腔； b 柱塞上行，但控制阀中尚未通 柱塞上行， 处于开启状态， 电，处于开启状态，低压燃油经控 制阀流回低压腔； 制阀流回低压腔； c 在达到供油量定时时，控制阀通 在达到供油量定时时， 使之关闭，回流油路被切断， 电，使之关闭，回流油路被切断， 柱塞腔中的燃油被压缩， 柱塞腔中的燃油被压缩，燃油经出 油阀进入高压油轨。 油阀进入高压油轨。利用控制阀关 闭时间的不同， 闭时间的不同，控制进入高压油轨 的油量的多少， 的油量的多少，从而达到控制高压 油轨压力的目的； 油轨压力的目的； d 凸轮经过最大升程后，柱塞进 凸轮经过最大升程后， 入下降行程，柱塞腔内的压力降低， 入下降行程，柱塞腔内的压力降低， 出油阀关闭，停止供油，这时控制 出油阀关闭，停止供油， 阀停止供电，处于开启状态， 阀停止供电，处于开启状态，低压 燃油进入柱塞腔进入下一个循环。 燃油进入柱塞腔进入下一个循环。
共轨技术的原理 及工作情况
原理：共轨式电控燃油喷射技术通过共 共轨式电控燃油喷射技术通过共 轨直接或间接地形成恒定的高压燃油， 轨直接或间接地形成恒定的高压燃油， 分送到每个喷油器， 分送到每个喷油器，并借助于集成在每 个喷油器上的高速电磁开关阀的开启与 闭合，定时、 闭合，定时、定量地控制喷油器喷射至 柴油机燃烧室的油量，从而保证柴油机 柴油机燃烧室的油量， 达到最佳的燃烧比和良好的雾化， 达到最佳的燃烧比和良好的雾化，以及 最佳的点火时间、 最佳的点火时间、足够的点火能量和最 少的污染排放。 少的污染排放。
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《高压共轨系统高压管路压力波动特性仿真研究及结构优化》篇一一、引言随着现代内燃机技术的不断发展，高压共轨系统因其高效、稳定的特点在柴油机燃油喷射系统中得到了广泛应用。
然而，高压共轨系统中的高压管路压力波动问题，对系统的性能和可靠性产生了重要影响。
因此，对高压管路压力波动特性的仿真研究及结构优化显得尤为重要。
本文旨在通过仿真分析高压共轨系统中高压管路的压力波动特性，并探讨其结构优化方法，以期为实际工程应用提供理论依据。
二、高压共轨系统概述高压共轨系统是一种先进的燃油喷射系统，通过共用一个高压油轨，为各个喷油器提供稳定的高压燃油。
该系统具有高效率、低排放、低噪音等优点，被广泛应用于现代柴油机中。
高压管路作为高压共轨系统的重要组成部分，其压力波动特性直接影响着系统的性能和可靠性。
三、压力波动特性仿真研究3.1 仿真模型建立本文采用计算机仿真软件建立高压共轨系统的仿真模型，包括高压油轨、高压管路、喷油器等主要部件。
通过设定合理的仿真参数，模拟实际工作过程中的压力波动情况。
3.2 仿真结果分析仿真结果表明，高压管路中的压力波动主要受燃油喷射过程、管路长度、管径、材质等因素的影响。
在燃油喷射过程中，管路内的压力会出现明显的波动，且波动幅度随着管路长度的增加而增大。
此外，管径和材质也对压力波动特性产生影响。
四、结构优化方法4.1 优化目标结构优化的主要目标是降低高压管路中的压力波动，提高系统的稳定性和可靠性。
4.2 优化措施（1）缩短管路长度：通过合理布置高压油轨和喷油器的位置，缩短高压管路的长度，从而减小压力波动。
（2）增大管径：适当增大管径可以降低流体在管路中的流速，减小压力损失和波动。
（3）改进管路材质：选择具有良好韧性和抗疲劳性能的材质，提高管路的耐久性和可靠性。
（4）安装减振装置：在关键部位安装减振装置，如橡胶缓冲垫、阻尼器等，以吸收和降低压力波动。
（5）优化喷油策略：通过调整喷油器的喷射压力、喷射时刻等参数，优化燃油喷射策略，降低压力波动的幅度。
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《高压共轨系统高压管路压力波动特性仿真研究及结构优化》篇一一、引言随着现代内燃机技术的不断进步，高压共轨系统作为发动机燃油喷射系统的重要组成部分，其性能的优劣直接关系到发动机的燃油经济性、动力性能及排放标准。
因此，对高压共轨系统中高压管路压力波动特性的研究以及相应的结构优化，具有重要的工程实践意义和学术研究价值。
本文将通过仿真研究的方法，对高压共轨系统高压管路压力波动特性进行分析，并提出相应的结构优化方案。
二、高压共轨系统概述高压共轨系统是一种先进的燃油喷射系统，其核心思想是将燃油喷射的压力产生与喷射过程分离，通过共轨管将高压燃油输送至各个喷油器。
这种系统能够精确控制喷油量、喷油时刻及喷油速率，从而提高发动机的燃油经济性和动力性能。
三、压力波动特性仿真研究1. 模型建立：利用仿真软件建立高压共轨系统的三维模型，包括共轨管、高压管路、喷油器等关键部件。
模型需考虑管路的几何形状、材料属性及边界条件等因素。
2. 仿真过程：在模型中设置不同的工况参数，如发动机转速、负荷、燃油喷射压力等，进行仿真计算。
通过仿真得到高压管路在不同工况下的压力变化情况。
3. 结果分析：分析仿真结果，得到高压管路压力波动的规律及影响因素。
通过对比不同工况下的压力波动情况，找出压力波动的关键区域和时间节点。
四、结构优化方案1. 针对压力波动较大的区域，考虑对管路进行重新设计或加强支撑，以减小管路的振动和应力集中。
2. 优化管路材料的选择，选择具有更高强度和更好耐压性能的材料，以提高管路的可靠性。
3. 对共轨管进行优化设计，如改变其几何形状、增加缓冲结构等，以减小压力波动对喷油器的影响。
4. 通过仿真验证优化方案的可行性，确保优化后的结构能够满足发动机的各项性能要求。
五、实验验证及结果分析1. 根据仿真结果，制作出优化后的高压共轨系统样件，并进行实验验证。
2. 对比优化前后系统的性能指标，如燃油消耗率、动力性能、排放等。
分析优化方案的实际效果。
柴油机高压共轨系统的研究大学论文
xx省交通高等专科学校机电系毕业设计文件设计题目:柴油机高压共轨系统的研究专业:工程机械运用与维护姓名:xx班级:学号:完成期限:2012年12月27日至2013年03月03日指导教师：xx12摘要：目前,资源匮乏油价居高不下的严峻状况。
本人以资源的稀缺性为依托，对柴油机的发展，结合柴油机的优良特性，通过阐述当前先进的电控柴油机共轨技术与之传统柴油机做了鲜明的描述.对比与结论,和对柴油机共轨技术的未来发展前景,做了具体的浅析和深入的探索。
关键词：柴油机共轨技术优点Abstract：At present,the serious situation of shortage of high oil prices.I am in the scarcity of resources as the basis,the development of diesel engine, with the excellent characteristics,through the elaboration of the current advanced electronic control common rail diesel engine technology and the traditional diesel engine made vivid parison and conclusion, and on diesel engine common rail technology development prospect in the future,the specific analysis and deep exploration.Key words:Diesel engine; Common rail technology ; advantage3目录前言 (5)1.现代共轨柴油喷射系统浅析 (6)1.1共轨技术 (6)1.2高压共轨的分类 (7)1.3高压共轨的特点 (7)2. 高压共轨电控燃油喷射系统及基本单元 (8)2.1高压油泵 (8)2.2 高压油轨（共轨管） (9)2.3电控喷油器 (10)2.4高压油管 (11)3.共轨系统的原理及组成 (12)4.共轨系统与柴油喷射系统的区别 (13)5.高压共轨的检查设备 (14)6.共轨系统常见的故障诊断 (16)7.结束语 (21)8.参考文献 (22)4柴油机高压共轨系统的研究前言：能源短缺尤其是石油短缺是全球性的问题，而作为经济增长的中国在能源方面保持着强劲的需求。
高压共轨论文
顶岗实习报告1.概述摘要：介绍了柴油机电子控制技术的发展状况、控制原理和应用特点及高压共轨技术的工作原理、结构特点、研究方向、应用前景。
关键词：柴油机电控技术；高压共轨技术；应用前景1.1实习单位简介开普集团——公司座落于江南水乡——无锡，地理位置优越，交通方便快捷。
公司是集柴油发电机组研发、生产、销售为一体的高科技企业，拥有先进的检测设备和一大批专业化的技术人才，所生产的各系列发电机组广泛运用于冶金、矿业、军队、船舶、电信、野外施工和工业用电等诸多领域，功率覆盖范围从3KW到2000KW。
产品以配套MTU（奔驰）、沃尔沃、康明斯、大宇等知名品牌发动机为主，运用先进的制造工艺，严格的质量控制，完善的检测仪器和严格的出厂标准，为客户提供一流的产品；技术精湛、训练有素的售后服务队伍，解决客户的后顾之忧。
公司严格执行ISO9001:2000质量管理体系的各项标准，有效保证了产品的高合格率。
公司致力于生产优质产品，提供优秀服务，已为全球提供大量高性能的柴油发电机组，在全国建有许多服务网点，并能根据客户要求提供海外服务。
公司还是国家高科技术企业、中国应急电源供应商的佼佼者，拥有无锡开普动力有限公司和无锡开普机械有限公司两大生产基地。
无锡开普动力有限公司成立于1998年，主要致力于发动机及通用发电机组的研制；在开普飞速发展的基础上，诞生了无锡开普机械有限公司。
无锡开普动力有限公司以生产科技含量较高的机械产品为主，目前已经自主开发生产了数码发电机、超静音发电机组等系列产品，公司还根据市场的需要，逐步向兆瓦级的发电机组方向发展。
今天的开普拥有1500亩的厂房、多条一流的生产装配线、完备的研发体系、先进的研发设备、和遍及全球的销售网络。
开普一直在坚持新产品的研发与创新，来确保在同行业中的竞争优势。
开普的目标是为用户创造先进、高品质的动力产品，提供便捷、优质的服务，让每一位客户感到满意。
我们坚信，通过我们不懈的努力和执着的追求，开普将成为广大消费者的忠实伙伴。
浅谈柴油机高压共轨技术
浅谈柴油机高压共轨技术一、高压共轨技术简介我们先来了解下传统柴油发动机燃油喷射系统的局限性：传统柴油发动机燃油喷射系统的工作过程是:柴油通过高压油泵提高油压后，再按照一定的供油定时和供油量通过喷油器，喷入气缸燃烧室.在燃油喷射过程中,由于压力波动,存在二次喷油现象.由于二次喷油不可能完全燃烧，于是增加了烟度和碳氢化合物的排放量, 油耗也增高。
此外，每次喷射循环后高压油管内的残压都会发生变化，随之引起不稳定的喷射，尤其在低转速区域容易产生上述现象,严重时不仅喷油不均匀,而且会发生间歇性不喷射现象.随着发动机自动控制技术的发展和进步,为了解决柴油机燃油压力变化所造成的燃油喷射燃烧缺陷,现代柴油机采用了一种高压共轨电控燃油喷射技术,使柴油机的性能得到了全面提升。
柴油机在机械喷射、增压喷射和普通电喷后,近几年来出现了共轨高压喷射。
高压共轨（Commｏn Raｉl)电喷技术是指在高压油泵、压力传感器和电子控制单元（ＥCＵ）组成的闭环系统中,相比于一般的喷油系统,它的压力建立、喷射压力控制和喷油过程相互独立,并可以灵活地控制。
它是由高压油泵将高压燃油输送到公共供油管（Rail）,通过公共供油管内的油压实现精确控制，使高压油管压力（Pｒessｕre)大小与发动机的转速无关,可以大幅度减小柴油机供油压力随发动机转速变化的程度。
另外,共轨喷油系统的高精度零部件的表面加工质量要求高,几何精度高,特殊要求多，其加工都是微米、亚纳米级的精度,代表了目前机械制造行业的最高加工水平。
二、高压共轨系统的组成和工作原理２.1、高压共轨喷射系统组成高压共轨喷射系统主要由高压油泵、共轨管、电控喷油器、各种传感器和电控单元ＥCU等组成，如图１所示。
发动机工作时，高压油泵上自带的齿轮泵通过负压从油箱中吸油，并以一定的压力(约５～7baｒ）将过滤后燃油送入高压油泵．燃油进入高压柱塞腔后被压缩,通过高压油管进入共轨管形成高压，每缸喷油器通过高压油管与共轨管相连,以实现高压喷射。
高压共轨系统的研究与应用
高压共轨系统的研究与应用【摘要】随着排放法规的日益严格和柴油机电控技术的不断进步，高压共轨燃油喷射系统作为一种高度柔性控制的燃油喷射系统，以其显著的优越性，已经成为现代柴油机技术的发展趋势之一。
本文结合我公司车辆现状着重介绍了电控高压共轨燃油喷射系统的结构、原理、发展趋势、特点和维修，并给出了今后的发展方向。
【关键词】柴油机；燃油喷射系统；高压共轨；发展趋势1.绪论1.1项目背景由于发动机柴油混合气形成时间极短，只占15°-35°的曲轴转角，燃烧室各处的混合气成分很不均匀，所以需要柴油发动机的燃油供给系统拥有良好的匹配。
而传统的柴油机完全通过机械间的作用来完成这一匹配，就导致了大家印象中的冒黑烟，大噪声的出现，而且柴油发动机燃油经济性的优势也被埋没。
随着科技的进步，特别是当共轨技术成功运用于柴油发动机上后，柴油发动机燃油经济性的优势立马体现出来，而冒黑烟之类的弊病也不再存在。
越来越多的车辆都开始使用高压共轨系统。
经过多年的发展完善，柴油电控喷射系统已由第一代的位移控制到第二代的时间控制一直发展到了现在的压力时间控制，也就是大家所熟知的共轨喷射技术，作为第三代的柴油机电控喷射技术，共轨系统放弃了传统使用的直列泵系统，供油泵建立一定油压后送到各缸公用的高压油管（也就是所说的共轨），再由共轨将柴油送入各缸的喷油器。
这样一来，共轨柴油喷射系统的喷油压力就与喷油量无关，也不受发动机负荷和转速的影响，能根据要求任意改变压力水平，这样不仅提高了发动机输出功率，改善了汽车的燃油经济性，而且使氮氧化物和颗粒物排放都大为降低。
1.2我公司设备现状及存在的问题我公司目前车辆339台，其中高压共轨车辆12台（其中沃尔沃客车4台、宇通客车2台、35吨北起多田野吊车6台）。
目前的维修技术力量主要集中在欧Ⅰ、欧Ⅱ排放车辆的修理上，对欧Ⅲ及以上的电控共轨车辆维修仅仅停留在机件和电路的常规维修上，而对电控高压共轨系统的修理技术缺乏，因此一直以来都是委托外部人员进行修理，随着电控高压共轨车辆的不断发展，势必面临电控维修技术缺乏的境地，界时将严重影响公司的生产经营。
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Created with SmartPrinter trail 专业：班级：学号：姓名：Created with SmartPrinter trail Created with SmartPrinter trail 1 随着人们对柴油机智能化、强度化、经济性和排放性的要求越来越高，燃油喷射系统的研究也越来越受到重视。
未来柴油机必须满足更严格的排放法规，而高压共轨系统具有高度的控制灵活性，其已成为降低柴油机排放的主要核心技术之一。
高压共轨燃油喷射系统作为一种高度柔性控制的燃油喷射系统，以其显著的优越性，已经成为现代柴油机技术的发展趋势之一。
详细介绍了高压共轨系统的工作原理、组成和特点，并概括了国内外的研究现状。
柴油机高压共轨燃油系统现状Status of high pressure common raildiesel engine technology Abstract: Abstract: Diesel intelligent as people, strength, economic performance and emission requirements of increasingly higher fuel injection system of more and more attention. Future diesel engines must meet more stringent emissions regulations, whilethe high-pressure common rail system has a high degree of control flexibility, it hasbecome the main focus of reducing diesel engine emissionstechnologies.High-pressure common rail fuel injection system as a highly flexible control of fuel injection system, with its significant advantages, has become a modern diesel engine technology trends. Described in detail the working principle of high pressure common rail system, composition and characteristics, and outlines the recent status.Key words: Diesel engine High Pressure Common Rail Fuel SystemPresent situation在汽车及工程机械用柴油机中,每工作循环柴油喷射过程的时间大约只有千分之几秒,实验证明,在喷射过程中高压油路各位置的压力随时间不同而变化的。
由于高压油路中柴油的压力波动,使实际的喷油状态与喷油泵所规定的供油规律存在着较大的差异。
油管内的压力波动可能会导致喷油器在主喷射之后产生二次喷油现象,但是二次喷油不可能完全燃烧, 于是增加了废气排放量和柴油消耗。
另外,每次喷射完成后,高压油管内的残余油压都会发生变化波动,并且产生不稳定的喷射,特别在低转速情况下容易发生上述现象,通常引起不均匀喷油,严重时会发生间歇性不喷射现象。
为了解决这个燃油喷射系统结构上的缺陷,现代柴油机采用了“高压共轨”的技术。
共轨式电控燃油喷射技术通过共轨形成恒定的高压燃油，再将燃油分送到每Created with SmartPrinter trail Created with SmartPrinter trail 2个喷油器，并借助于集成在每个喷油器上的高速电磁开关阀的开启与闭合，定时、定量地控制喷油器喷射至柴油机燃烧室的油量，从而保证柴油机达到最佳的燃烧比和良好的雾化，以及最佳的点火时刻、足够的点火能量和最少的污染排放。
共轨系统将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开，电磁阀控制的喷油器替代了传统的机械式喷油器，共轨内燃油压力由压力调节阀控制，可在一定范围内自由设定。
ECU(计算机)根据转速传感器、油门位移传感器送来的转速信号、油门位置信号，首先计算出基本喷油量，基本喷油特性保证发动机具有整体优良的动力性、经济性、排放性及调速性;然后根据冷却水温、进气三力、进气温度等传感器送来的信号进行修正计算，精确地确定柴油机在各种环境下运转的最佳供油时刻，并将喷油时刻信号通过发动机线束传给喷油器电磁开关阀，实现最佳喷油量。
共轨内有个压力传感器，它时时监测共轨内压力，并将这一压力信号传给ECU，ECU通过对燃油量的调节来控制共轨内压力达到希望值，从而实现共轨内燃油压力恒定。
共轨系统在喷油过程中，除了可实现主喷射外，还可方便地加人一次或多次预喷射或后喷射，使每个循环的柴油喷射次数达到2一4次之多。
系统构成电控高压共轨燃油喷射系统（如下图所示）主要由电控单元(ECU)、Created with SmartPrinter trail Created with SmartPrinter trail 3高压油泵、共轨管、电控喷油器、各种传感器及管理软件等组成。
低压燃油泵将燃油输入高压油泵，高压油泵将高压燃油加压送入油轨。
高压油轨中的压力由电控单元根据油轨压力传感器测量的油轨压力以及需要进行调节，高压油轨内的燃油经过高压油管，根据机器的运行状态，电控单元(ECU)从预设的 MAP 图中找到合适的喷油定时和喷油持续期，控制喷油器电磁阀的开闭，从而控制喷油定时和喷油量。
柴油燃油喷射系统从机械控制式发展到电子控制式系统后，电子喷射系统又经历了三次变革，即位置式燃油喷射系统、时间式燃油喷射系统和时间压力式燃油喷射系统（共轨系统）。
高压共轨系统实现了压力建立和喷射过程的分离，从而使控制过程更具有柔性，能更准确地实现小油量的精确控制，更好地实现多次喷射。
德国 4000 系列柴油机高压共轨喷射系统德国MTU公司和L'Orange公司合作开发的 4000系列高压共轨燃油喷射系统主要由高压泵、共轨管、喷油器和电子控制装置（ECS-发动机控制系统）组成如下图所示。
Created with SmartPrinter trail Created with SmartPrinter trail 4该系统可任意调整喷油始点、喷油量和喷油压力，其喷油量是通过高压径向柱塞泵的行程利用率来控制的。
在泵的进油口装有节流阀，通过其截面确定泵的输送流量，克服了旧式喷油泵中采用柱塞斜边控制时存在的高压侧液压效率低与低压侧有穴蚀的问题。
电子控制的喷油器可以灵活控制喷油始点和喷油量。
喷油始点的喷油率陡度与针阀关闭过程完全无关，它可通过进出节流截面的比例关系来确定。
目前，共轨燃油喷射系统应用十分普遍，博世公司已生产出2500万套共轨系统，并在江苏无锡投资建设了技术中心和工厂，实现了本地化生产。
长城汽车与博世公司开发出了高压共轨柴油发动机，此外奥迪、奔驰、华泰等品牌也推出了采用共轨系统的汽车。
我国部分大学、研究所和企业也通过合作或独立自主研发，取得了各具特色的研究成果，并有数十项专利公布。
因此，我国在电控直喷式柴油机方面已积累了一定的经验，但总体来说与国外还存在差距，主要体现在制造工艺和批量生产的质量控制。
此外，国内共轨系统相关配套体系不健全，部分零部件还依靠进口，如单片机芯片、共轨压力传感器等。
从1997年博世与奔驰公司联合开发了共轨柴油喷射系统 (Common RailSystem) 开始。
到现在柴油共轨系统已开发了三代。
第一代共轨系统总是保持燃油在最高压力,造成能量的浪费和较高的燃油温度。
第二代共轨系统根据发动机需求可以改变燃油的输出压力,并且具有预喷射和后喷射功能。
预喷射是在主喷射之前的百万分之几秒内将少量的燃油被喷进了气缸压燃,预加热燃烧室。
预热后的气缸使主喷射后的压燃更加容易,缸内的压力和温度不再是突然地增加,有利于降低燃烧噪音和减少突然爆震燃烧的可能。
在膨胀过程中进行后喷射,产生二次燃烧,将缸内温度增加200℃～250℃,降低了排气中的碳氢化合物,优化了发动机排放。
第三代——压电式(piezo)共轨系统,压电执行器代替了电磁阀,于是得到了更加精确的喷射控制。
取消了燃油回油管, 在结构上更简单;压力可从Created with SmartPrinter trail Created with SmartPrinter trail 5200～2000巴范围内弹性调节;最小喷射量可控制在0.5mm3,减小了烟度和NOX的排放。
比如博世公司最近推出带piezo压电直列式喷油器的第三代共轨系统与前几代产品相比,它能有效降低尾气近20%,提高发动机动力5%,降低嘈音3分贝。
这是北京福田康明斯发动机公司研发的新一代发动机高压共轨技术高压共轨电控燃油喷射技术的出现使得柴油机的发展获得了新生,它不仅保留了传统柴油机卓越的燃油经济性能,还开辟了降低柴油发动机排放和噪音的新途径。
在此,就共轨喷射系统在国内的发展提出一点看法。
政府应该在制定环保法规的同时,采取措施确保燃油质量。
以目前低劣的柴油质量,根本无法适应电子控制高压共轨燃油喷射系统的要求。
目前我国对高压共轨燃油喷射系统的研究与开发尚处于起步阶段，发动机燃油喷射系统由机械式喷射系统向电控式喷射系统过渡还主要依靠国外技术来实现。
为尽快提高我国的自主开发和核心竞争力，应不遗余力地在电控喷油器、液力控制阀、喷油嘴偶件和高速执行器、ECU 软硬件等关键零部件的制造以及控制策略和功能、匹配标定技术、提高产品可靠性和安全、降低制造成本等方面开展研究。
【1】王均效,陆家祥,谭丕强,等. 柴油机高压共轨燃油喷射系统的发展动态【J】.内燃机,2001.【2】聂建军,等.油机高压共轨燃油系统的现状及发展趋势【J】.内燃机,2009 年, C reated with SmartPrinter trail Created with SmartPrinter trail 6第4期.【3】李长河.柴油机共轨喷射系统的发展及关键技术【J】. 内蒙古大学学报,2003.【4】李谦,肖四锁,等. 电控柴油机共轨技术【J】. 河北企业,2006年, 第6期.【5】杨庆祥,魏丕勇.柴油机高压共轨喷射系统电子控制模型及方式[J].拖拉机与农用运输车,2004. Created with SmartPrinter trail 。