满足国Ⅲ柴油机的电调燃油系统的研究

摘要

当前，为适应全球对节能环保的要求，中国推出了更严格的柴油车尾气排放法规。目前从国外技术发展趋势来看，共轨燃油系统和单体泵是比较成熟的能够满足中重型柴油机排放达到国Ⅲ排放标准的技术，但是由于其核心零部件均由博世、电装和德尔福等国外企业垄断，国内企业要装配不但价格高，而且供应量也存在问题。为了解决这一难题，在分析了国外柴油机排放控制技术发展的基础上，经过多年的实践和探索研究后,推出了“直列泵+电子调速器+冷却EGR”的技术路线来满足国Ⅲ法规。这一技术在成本和维修方面优势明显，适应中国当下国情，得到了各企业厂家的青睐。
　　 本课题着重于技术思路中燃油系统的开发研究，并与一汽解放无锡柴油机厂的4DF3型柴油机匹配。课题通过对柴油机燃烧过程的分析，对燃油系统结构的模拟仿真计算和试验研究来寻找设计方案，最终完成整套系统的设计，并与柴油机成功匹配，投入实际生产推向市场。
　　 在本课题的研究过程中，通过燃烧机理分析确定提升燃油系统的喷射压力和延迟喷油时间来降低Nox和颗粒物排放的思路，并在此基础上利用仿真模拟计算辅助燃油系统的结构设计，实现方案研究。具体方案内容主要是改进设计出加强型PZ泵，包括凸轮型线、柱塞尺寸等结构参数的研究；采用顶隙式柱塞，取代机械式调速器完成喷油正时；设计多孔小孔径喷嘴，进一步提升喷射压力，改善雾化；开发电子调速器，提高整个系统的响应性和稳定性，满足ELR测试。
　　 最终的喷射特性试验和发动机排放试验，证实了开发的电调燃油系统能够使柴油机排放满足国Ⅲ法规的要求，可以交付企业进行批量生产。