基于AMESim的燃油共轨系统高压泵性能分析

燃油共轨系统高压泵的研究主要集中在欧美等西方发 用了累积式的设计思路，使得该系列的匹配率更高；菲
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达国家。电装公司设计生产的 ECD-UZ系列 的高压燃 亚特公司研发的 UNIJET系列 高压喷射系统可根据柴
油共轨电喷系统，该系列的高压泵采用的是直列式柱 油机运行的实时工况主动调节柴油的喷射量与喷射速
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与相同工况的汽油内燃机相比，柴油机的二氧化
碳的排放量更少、热效率更高、燃油经济性更佳，是目
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前全社会节能减排目标的重要实现方式之一 。针对
的高压泵能够实现燃油喷射量与实际工况相匹配，从而
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实现最佳的喷射效率；德尔福公司推出的 DCR系列 共
轨燃油喷射系统的技术水平与电装、博世相当，由于采
L 基金项目：国家自然科学基金（515805215）
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2第0290（期9）
技术聚焦
Feature 集成创新与台架试验阶段，实际的柴油排放还难以满 高压泵的组成与工作原理
足严苛的欧美排放法规。文章对燃油共轨系统及其高
高压泵的结构，如图 2所示。从图 2可以看出，该
压泵的组成与工作原理进行了介绍，并通过 AMESim 高压泵为三柱塞径向排列的柱塞泵，其入口阀与低压
软件对共轨系统高压泵的性能进行了研究，旨在推动 齿轮泵的出口相连，低压泵流出的低压燃油经过高压
国内共轨系统高压泵研发工作的发展。
高压泵建模
高压燃油共轨系统组成与工作原理
泵内部的柱塞增压后由高压泵的出口流出至高压油 轨。该形式的高压泵结构较为紧凑，凸轮转速较高且转 速与供油量呈正比例关系。三柱塞在空间上呈 120的
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的排放量；博世公司研发的第四代共轨喷射系统 与电 制，从而在满足日益严峻的排放法规的同时，保证了动
装公司相比，不同之处在于采用了径向柱塞泵与电控 力性与经济性。国内针对该系统的研究虽然取得了一
调压方式，最高喷射压力可以达到 180MPa，且该系统 些技术成果，但从实际的技术转化率来看，仍然集中于
塞泵，其燃油喷射的压力由上一代的 135MPa提升到 率，在降低氮氧化物等污染物排放的同时亦可实现较
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了 180MPa，且试验结果表明该系统不仅能够实现喷油 低的运行噪声；戴姆勒集团推出的 MTU系列 柴油机，
量、喷油速率的柔性控制，且能大幅度地减少氮氧化物 通过对影响柴油燃烧的每一个过程参数进行独立控
2020（9）
20技20术年聚9焦月
技术看点
基于 D"#$%& 的燃油共轨 系统高压泵性能分析 L
陈健 蔡佳敏 张兵 （江苏大学）
摘要：对高压燃油共轨系统及其关键部件高压泵的组成与工作原理进行了介绍，并利用 !"#$%& 软件对该高压泵进行建 模，通过对凸轮'柱塞运动关系、高压泵流量以及入口阀、出口阀阀芯位移的仿真分析确定了模型建立的正确性。系统出口总 流量呈现周期性脉动，且名义流量约为 ()* +,&%-；对燃油计量阀中脉宽调制的占空比 分别取值，并进行流量计量阀电磁 铁通电电流、阀芯位移、低压泵出口压力的仿真研究。结果表明，当 的数值取 .)*/0 时，低压泵的出口压力终值较为稳定， 且数值约为 0.. 123。为国内共轨系统高压泵研发工作提供了参考。 关键词：共轨系统；高压泵；!"#$%&；占空比