Udvikling af brændstofinjektionssystem til dieselmotor

1. Hovedudviklingsstadier af dieselmotorbrændstofindsprøjtningssystem
Da dieselmotor blev opfundet af diesel i 1892 på grund af begrænsningen af ​​teknologi på det tidspunkt, er der ikke fundet noget passende brændstofforsyningssystem . der var ingen væsentlig fremgang i de næste 30 år . For at løse problemet med brændstofforsyning, udviklede Bosch-selskabet en i-line syntetiske pumpe til Diesel-motorer i de sene 1920-tvær {{6 technology of diesel engine is developing rapidly, and diesel engine is becoming more and more popular in people's production and life.However, after the 1970s, the oil crisis and the diesel engine emission pollution incident.The further development of diesel engine technology is facing both new development opportunities and new challenges [4-6].The development of diesel engine fuel Injektionssystem har gennemgået fire faser:
(1) Fra 1892 til 1927 brugte tidlige dieselmotorer et luftinjektionssystem, hvor 7 MPa komprimeret luft blev brugt til at sprænge brændstof i cylinderen .
(2) From 1927 to 1970, the diesel engine adopted mechanical injection system, which was mainly composed of mechanical injection pump and injector.Due to the low control accuracy of mechanical speed governor and mechanical fuel injection advance, the response is not sensitive.Although these mechanical devices also realize the control of the main parameters that affect the economy and emission of diesel Motorer er kontroleffekten imidlertid stadig ikke tilfredsstillende . Derfor er den traditionelle mekaniske kontrolmekanisme vanskelig at imødekomme kravene til yderligere forbedring af ydeevnen og reducere emissionerne af dieselmotorer ., selvom det er yderligere kompliceret, det er vanskeligt eller endda umuligt at realisere højpræcisionskontrol .}
(3) Fra 1970 til 1995 optrådte det konventionelle elektroniske kontrolbrændstofindsprøjtningssystem, der er kendetegnet ved høj kontrolnøjagtighed og stor kontrolfrihed . Kontrolfunktion og forbedrer dens økonomi .

(4) Siden 1995 er der udviklet et splinternyt brændstofindsprøjtningssystem, elektronisk kontrolleret almindeligt jernbanebrændstofindsprøjtningssystem, som vist i figur 1.1. Det er kendetegnet ved, at den faktiske kørselsstilstand af dieselmotoren kan detekteres af en sensor, efter databehandling, injektionstiden, injektionshastigheden og injektionsmængden, der er optimalt kontrolleret ved at tilslutte sig aktuator Rør styres ved at justere brændstofmængden, der kommer ind i det fælles jernbanerør .

Figur 1 Elektronisk kontrolleret almindeligt jernbanebrændstofindsprøjtningssystem

2. Udvikling af elektronisk kontrolleret brændstofinjektionssystem til dieselmotor
Tre generationer af udenlandsk dieselmotor elektronisk kontrollerede brændstofinjektionssystemer er blevet introduceret, som vist i tabel 1.1.
Tabel 1 Udvikling af elektronisk brændstofindsprøjtningssystem af udenlandsk dieselmotor

Figur 2 Udvikling af brændstofindsprøjtningspumpe

Fra udviklingen af ​​1970'erne til den praktiske anvendelse af 1980'erne hører det elektroniske brændstofindsprøjtningssystem baseret på positionskontrol til den første generation af produkter . Det behøver kun at erstatte den originale mekaniske stempletpumpe med en elektrisk kontrolpumpe og dens kontrolkomponenter til at blive et elektrisk kontrolsystem . Strukturen i Diesel -motoren har nøje behov for at blive ændret, så kontrol Arv er god, men kontrolfleksibiliteten og den forbigående kontroleffekt er ikke ideel nok, og injektionstrykket og injektionshastigheden kan ikke kontrolleres effektivt . de mere modne produkter er: ① Forbedring på grundlag af distributionspumpen . for eksempel, EDCCOVEC -systemet i Bosch Company i Tyskland og ECD vi -systemet i Denso Company i Japan.}}}}}}}}}}} Kontrol på in-line pumpen . såsom COPEC-system og tics-system i Zexel Company i Japan .

Funktioner af disse produkter:
① eller placeringen af ​​stativet eller den glidende ærme styres af en proportional elektromagnet eller en jævnstrømsmotor, og en positionssensor bruges som et feedback -signal, der realiserer kontrol af brændstofinjektionsmængden;
② eller den originale fremme af brændstofindsprøjtning forbedres, og en elektro-hydraulisk servomekanisme vedtages for at kontrollere placeringen af ​​et stempel af brændstofinjektoren, realisere kontrol af timing af brændstofinjektion .

In the 1990s, The second generation of electronic control injection system with time control and the third generation of electronic control injection system with pressure and time control appeared one after another. The time-controlled injection system changes some mechanical structures of the conventional injection system, The characteristic that the plunger pump can bear high pressure is utilized to provide high oil supply pressure, The oil injection start point and oil injection quantity are directly controlled by using En højhastighed og kraftfuld elektromagnetisk overløbsventil, som har fordelene ved direkte kontrol og hurtig respons . Det kan nå meget højt injektionstryk, men det kan ikke realisere fleksibel justering af injektionstryk og fleksibel kontrol af injektionshastighed .}

Typiske tidskontrollerede injektionssystemer inkluderer Model 1 Distribution Pump System of Zexel Company i Japan og ECD for Denso Company i Japanv3 Distribution Pump System, DS og RS Distribution Pump System of Stanadyne Company i De Forenede Stater, DDEC System of Detroit Company i USA og EU i Lucas Company i Storbritanniens system osv.

Compared with the position control system and the time control system,The pressure-time control type electronic control injection system completely gets rid of the original system structure of an injection pump,The computer control technology, the modern sensing detection technology and the high speed solenoid valve technology are integrated into the advanced fuel injection mechanismA brand new electronically controlled injection system,The start and stop of the injection of the fuel injector can be controlled by the solenoid valve: the injection Timing bestemmes af handlingstiden for magnetventilen, mængden af ​​brændstofinjektion bestemmes af handlingens varighed, og det almindelige jernbanetryk . Det er forskelligt fra den traditionelle stempletpumpe, der vedtager princippet om separat cylinderpulsationsolieforsyning . Den nye elektronisk kontrollerede injektionssystem vedtager tryk-tids brændstofmålingsprinciperingsprincippet {4 is realized by combining the continuous control of the oil pressure of the common oil duct and the electromagnetic valve control of the injection process of each cylinder,Therefore, it is called pressure-time control electronic control injection system, also known as electronic control common rail injection system.The system can not only control the fuel injection quantity and the fuel injection timing in time,But also can control the injection pressure and the injection rate which can not be Kontrolleret i fortiden er graden af ​​frihed og kontrolpræcision af systemet meget forbedret . almindeligt jernbaneinjektionssystem kan opdeles i medium tryk fælles jernbaneinjektionssystem og højt tryk almindeligt jernbaneinjektionssystem . Det grundlæggende princip af brændstofindsprøjtningskontrol af de to systemer er det samme, men strukturen i brændstofinjektoren er forskellig Common Rail Injection System, og strukturen er kompleks . Typiske eksempler er HEUI-system udviklet af Caterpillar Company i USA og Servojet-systemet udviklet af BKM-selskabet i USA . i tilfælde af højpresset fælles jernbanesinjektionssystem for medium duty diesel engines.After successfully matching with Hino J08C diesel engine, it was successfully matched with Isuzu HK series diesel engine. By 2001, the monthly/output will reach more than 2000 sets;In 1997, the world's first Unijet high-pressure common rail injection system was successfully developed by Fiat Group in Italy.And was tried out on the Alfa 156. In 2003, Fiat successfully developed the second generation JTD 16-valve multiple injection diesel engine;The first generation of high pressure common rail injection system developed by Bosch Company in Germany was put on the market in July 1997.The second generation started mass production in 2000, and the third generation of high pressure Almindelig jernbanebrændstofinjektionssystem har været i stand til strengt at opfylde Euro IV -emissionsstandarderne.

At present, Bosch, Germany, is directly applying the technology of coaxial variable nozzle and pressure amplifier to the development of high-pressure common rail injection system. It is believed that the high-pressure common rail injection system with a maximum injection pressure of more than 200 MPa will become a practical product in the near future. In addition, the CR system developed by Bosch on the basis of Fiats unijet -system bruges hovedsageligt i biler . Efter at have med succes matchning med produkterne fra Benz, VW, BMW og andre virksomheder, er den årlige output af CR -systemet mere end 1 million enheder . og udviklede en række produkter fra lavmagt til medium magt . derudover, Lucas Company i USA og Stanadyne -selskab Deres eget højtryks fælles jernbane elektronisk kontrollerede injektionssystemer .