單體泵、泵噴嘴和高壓共軌噴射系統(tǒng)三者性能比較
發(fā)布時間：2024-03-18 點擊：168
性能特點和作用說明
單體泵、泵噴嘴和高壓共軌噴射系統(tǒng)三者性能比較
時間控制式噴射系統(tǒng)，是通過電磁閥的接通和斷開時刻來控制噴油（供油）時刻和噴射量的。可以說這是柴油發(fā)電機電控噴射技術(shù)逐步成熟的標(biāo)志。時間控制式噴射系統(tǒng)根據(jù)供油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點又分為泵-管-噴油器型和泵噴嘴型兩種。如時間控制式ve型分配泵電控系統(tǒng)、單體泵及高壓共軌系統(tǒng)均屬于泵-管-噴油器型時間控制式噴射系統(tǒng)，而電控泵噴嘴系統(tǒng)屬于后者。前述的位置式噴射系統(tǒng)，包括機械式的和電控式的，都屬于泵-管-噴油器型。根據(jù)噴射壓力的不同，噴射系統(tǒng)又分為低壓（18～24mpa）、中壓（60～80mpa）和高壓（＞100mpa）噴射系統(tǒng)。目前常用的高壓共軌、單體泵和泵噴嘴這三種電控噴射系統(tǒng)的最高噴射壓力均超過200mpa，其中高壓共軌噴射系統(tǒng)的噴射壓力也可以實現(xiàn)柔性控制，因此這種控制方式又稱為時間-壓力式控制。柴油發(fā)電機的燃油噴射系統(tǒng)從低壓的機械式噴射系統(tǒng)逐步向電控位置控制式、電控時間控制式、電控高壓時間-壓力控制式發(fā)展。目前，國外已開發(fā)研究出基于壓電式噴油器的時間-壓力式高壓高響應(yīng)電控噴射系統(tǒng)。這種噴射技術(shù)的發(fā)展，使高速發(fā)電用柴油發(fā)電機向直噴化發(fā)展，同時滿足日趨嚴(yán)格的節(jié)能和排放法規(guī)。
柴油發(fā)電機電控噴射技術(shù)，經(jīng)歷了位置控制式、時間控制式和時間-壓力控制式等發(fā)展過程。對ve型分配泵改進的時間控制式電控系統(tǒng)，雖然提高了噴油泵的控制精度和靈活性，但這種以噴油泵控制為核心的、通過供油規(guī)律間接控制噴油規(guī)律的方式，已不再適合越來越嚴(yán)格的排放法規(guī)要求。為了更有效地控制放熱規(guī)律，在控制策略上，從原來以噴油泵控制為核心的供油規(guī)律的控制模式，發(fā)展到以噴油器控制為核心的直接控制噴油規(guī)律的控制模式。20世紀(jì)80年代成功開發(fā)的高壓共軌噴射系統(tǒng)，可以說是柴油發(fā)電機噴射技術(shù)發(fā)展史上一個新的里程碑，它實現(xiàn)了在傳統(tǒng)的柴油發(fā)電機上不可能實現(xiàn)的噴油規(guī)律的直接控制，成為現(xiàn)代發(fā)電用柴油發(fā)電機燃料噴射技術(shù)的主流。高壓共軌噴射系統(tǒng)的最大特征是，不僅噴射壓力高壓化，而且可實現(xiàn)噴射壓力的柔性控制。其他時間控制式高壓電控系統(tǒng)還有泵噴嘴和單體泵兩種，雖然這兩種噴射系統(tǒng)也能實現(xiàn)高壓噴射，但對噴射壓力的柔性控制受到結(jié)構(gòu)限制。
1、高壓共軌噴射系統(tǒng)
高壓共軌噴射系統(tǒng)（cr）在結(jié)構(gòu)上仍然采用了泵-管-噴油器型。但是從控制角度，高壓泵和噴油器互相獨立。在噴射方式上采用直接控制噴油器的方法，由此實現(xiàn)對噴油規(guī)律的直接控制。而高壓泵的控制是通過ecu根據(jù)軌壓傳感器反饋控制其節(jié)流閥或pcv電磁閥來調(diào)節(jié)泵油量的，使共軌的軌壓達到設(shè)定值，只為噴油器的噴射過程創(chuàng)造條件。所以，噴射壓力不受柴油發(fā)電機轉(zhuǎn)速、負(fù)荷的影響，可任意控制。因此，這種方式在放熱規(guī)律控制精度和響應(yīng)特性方面更具有優(yōu)越性，但需要在高壓系統(tǒng)的高壓密封及可靠性方面采取相應(yīng)的措施。
高壓共軌式直噴系統(tǒng)
2、泵噴嘴噴射系統(tǒng)
泵噴嘴噴射系統(tǒng)（uis）在結(jié)構(gòu)上取消了泵與噴油器之間的高壓油管，把泵與噴油器集成于一體，彌補了高壓共軌系統(tǒng)的不足，便于高壓化。但是由于每個缸泵噴嘴相互獨立，因此需要專門的驅(qū)動機構(gòu)，所以驅(qū)動機構(gòu)復(fù)雜。而且在控制方法上，雖然通過高頻電磁閥控制噴油時刻和噴射量，但是噴油規(guī)律直接取決于柱塞泵的供油規(guī)律。也就是說，泵噴嘴型噴射系統(tǒng)實際上就是從結(jié)構(gòu)上解決了傳統(tǒng)的泵-管-噴油器系統(tǒng)的供油規(guī)律和噴油規(guī)律不一致的問題。從噴油器的控制角度而言，其噴射壓力受供油速率的影響，而供油速率取決于其驅(qū)動凸輪形線和柴油發(fā)電機轉(zhuǎn)速，所以噴射壓力的控制自由度受到限制。
3、單體泵
單體泵（up）在結(jié)構(gòu)上改善了高壓共軌噴射系統(tǒng)中高壓油管長而帶來的高壓密封及可靠性等問題，避免了安裝在氣缸蓋上的泵噴嘴型噴射系統(tǒng)體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的缺點。但是在控制方法上采用控制單體泵的供油特性來間接地控制噴油規(guī)律的方式。由于高壓化且高壓油管短，所以供油規(guī)律和噴油規(guī)律不一致的問題得到很大的改善，但是在噴油規(guī)律的控制精度及高速響應(yīng)特性等方面，單體泵不及高壓共軌噴射系統(tǒng)和泵噴嘴型噴射系統(tǒng)。單體泵的噴油規(guī)律控制精度及其響應(yīng)特性主要取決于高壓系統(tǒng)的容積大小和其內(nèi)部的壓力波動狀態(tài)。所以，在安裝條件允許的情況下應(yīng)盡可能縮短高壓油管長度，而且必須保證具有一定的承壓能力和承受高頻壓力波動的能力。
從使用角度而言，隨著柴油發(fā)電機強化程度的不斷提高，柴油發(fā)電機轉(zhuǎn)速高速化發(fā)展，對高速輕型發(fā)電用柴油發(fā)電機，多采用響應(yīng)特性優(yōu)越的高壓共軌系統(tǒng)或泵噴嘴系統(tǒng)，而對使用轉(zhuǎn)速范圍較低的中型和重型發(fā)電用柴油發(fā)電機采用單體泵的較多，而且單體泵對燃料的適應(yīng)性比較好。從放熱規(guī)律控制精度上考慮，直接控制噴油器的高壓共軌系統(tǒng)，特別是壓電式高壓共軌噴射系統(tǒng)，其發(fā)展?jié)摿Ω蟆?br>
柴油發(fā)電機組大修保養(yǎng)檢查流程
連桿組的作用及主要零件組成
柴油機“喘氣”有可能是柴油發(fā)電機轉(zhuǎn)速不均勻
4個方法鑒定柴油機柱塞偶件磨損，柴油發(fā)電機組維修必修課
柴油發(fā)電機組修理時如何拆卸飛輪、飛輪殼、油封？
康明斯機油選用和粘度質(zhì)量檢查
淺談柴油發(fā)電機組三道活塞環(huán)的區(qū)分與安裝方法
如何從聲音能判斷柴油發(fā)電機操作的失誤
單體泵、泵噴嘴和高壓共軌噴射系統(tǒng)三者性能比較
時間控制式噴射系統(tǒng)，是通過電磁閥的接通和斷開時刻來控制噴油（供油）時刻和噴射量的。可以說這是柴油發(fā)電機電控噴射技術(shù)逐步成熟的標(biāo)志。時間控制式噴射系統(tǒng)根據(jù)供油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點又分為泵-管-噴油器型和泵噴嘴型兩種。如時間控制式ve型分配泵電控系統(tǒng)、單體泵及高壓共軌系統(tǒng)均屬于泵-管-噴油器型時間控制式噴射系統(tǒng)，而電控泵噴嘴系統(tǒng)屬于后者。前述的位置式噴射系統(tǒng)，包括機械式的和電控式的，都屬于泵-管-噴油器型。根據(jù)噴射壓力的不同，噴射系統(tǒng)又分為低壓（18～24mpa）、中壓（60～80mpa）和高壓（＞100mpa）噴射系統(tǒng)。目前常用的高壓共軌、單體泵和泵噴嘴這三種電控噴射系統(tǒng)的最高噴射壓力均超過200mpa，其中高壓共軌噴射系統(tǒng)的噴射壓力也可以實現(xiàn)柔性控制，因此這種控制方式又稱為時間-壓力式控制。柴油發(fā)電機的燃油噴射系統(tǒng)從低壓的機械式噴射系統(tǒng)逐步向電控位置控制式、電控時間控制式、電控高壓時間-壓力控制式發(fā)展。目前，國外已開發(fā)研究出基于壓電式噴油器的時間-壓力式高壓高響應(yīng)電控噴射系統(tǒng)。這種噴射技術(shù)的發(fā)展，使高速發(fā)電用柴油發(fā)電機向直噴化發(fā)展，同時滿足日趨嚴(yán)格的節(jié)能和排放法規(guī)。
柴油發(fā)電機電控噴射技術(shù)，經(jīng)歷了位置控制式、時間控制式和時間-壓力控制式等發(fā)展過程。對ve型分配泵改進的時間控制式電控系統(tǒng)，雖然提高了噴油泵的控制精度和靈活性，但這種以噴油泵控制為核心的、通過供油規(guī)律間接控制噴油規(guī)律的方式，已不再適合越來越嚴(yán)格的排放法規(guī)要求。為了更有效地控制放熱規(guī)律，在控制策略上，從原來以噴油泵控制為核心的供油規(guī)律的控制模式，發(fā)展到以噴油器控制為核心的直接控制噴油規(guī)律的控制模式。20世紀(jì)80年代成功開發(fā)的高壓共軌噴射系統(tǒng)，可以說是柴油發(fā)電機噴射技術(shù)發(fā)展史上一個新的里程碑，它實現(xiàn)了在傳統(tǒng)的柴油發(fā)電機上不可能實現(xiàn)的噴油規(guī)律的直接控制，成為現(xiàn)代發(fā)電用柴油發(fā)電機燃料噴射技術(shù)的主流。高壓共軌噴射系統(tǒng)的最大特征是，不僅噴射壓力高壓化，而且可實現(xiàn)噴射壓力的柔性控制。其他時間控制式高壓電控系統(tǒng)還有泵噴嘴和單體泵兩種，雖然這兩種噴射系統(tǒng)也能實現(xiàn)高壓噴射，但對噴射壓力的柔性控制受到結(jié)構(gòu)限制。
1、高壓共軌噴射系統(tǒng)
高壓共軌噴射系統(tǒng)（cr）在結(jié)構(gòu)上仍然采用了泵-管-噴油器型。但是從控制角度，高壓泵和噴油器互相獨立。在噴射方式上采用直接控制噴油器的方法，由此實現(xiàn)對噴油規(guī)律的直接控制。而高壓泵的控制是通過ecu根據(jù)軌壓傳感器反饋控制其節(jié)流閥或pcv電磁閥來調(diào)節(jié)泵油量的，使共軌的軌壓達到設(shè)定值，只為噴油器的噴射過程創(chuàng)造條件。所以，噴射壓力不受柴油發(fā)電機轉(zhuǎn)速、負(fù)荷的影響，可任意控制。因此，這種方式在放熱規(guī)律控制精度和響應(yīng)特性方面更具有優(yōu)越性，但需要在高壓系統(tǒng)的高壓密封及可靠性方面采取相應(yīng)的措施。
高壓共軌式直噴系統(tǒng)
2、泵噴嘴噴射系統(tǒng)
泵噴嘴噴射系統(tǒng)（uis）在結(jié)構(gòu)上取消了泵與噴油器之間的高壓油管，把泵與噴油器集成于一體，彌補了高壓共軌系統(tǒng)的不足，便于高壓化。但是由于每個缸泵噴嘴相互獨立，因此需要專門的驅(qū)動機構(gòu)，所以驅(qū)動機構(gòu)復(fù)雜。而且在控制方法上，雖然通過高頻電磁閥控制噴油時刻和噴射量，但是噴油規(guī)律直接取決于柱塞泵的供油規(guī)律。也就是說，泵噴嘴型噴射系統(tǒng)實際上就是從結(jié)構(gòu)上解決了傳統(tǒng)的泵-管-噴油器系統(tǒng)的供油規(guī)律和噴油規(guī)律不一致的問題。從噴油器的控制角度而言，其噴射壓力受供油速率的影響，而供油速率取決于其驅(qū)動凸輪形線和柴油發(fā)電機轉(zhuǎn)速，所以噴射壓力的控制自由度受到限制。
3、單體泵
單體泵（up）在結(jié)構(gòu)上改善了高壓共軌噴射系統(tǒng)中高壓油管長而帶來的高壓密封及可靠性等問題，避免了安裝在氣缸蓋上的泵噴嘴型噴射系統(tǒng)體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的缺點。但是在控制方法上采用控制單體泵的供油特性來間接地控制噴油規(guī)律的方式。由于高壓化且高壓油管短，所以供油規(guī)律和噴油規(guī)律不一致的問題得到很大的改善，但是在噴油規(guī)律的控制精度及高速響應(yīng)特性等方面，單體泵不及高壓共軌噴射系統(tǒng)和泵噴嘴型噴射系統(tǒng)。單體泵的噴油規(guī)律控制精度及其響應(yīng)特性主要取決于高壓系統(tǒng)的容積大小和其內(nèi)部的壓力波動狀態(tài)。所以，在安裝條件允許的情況下應(yīng)盡可能縮短高壓油管長度，而且必須保證具有一定的承壓能力和承受高頻壓力波動的能力。
從使用角度而言，隨著柴油發(fā)電機強化程度的不斷提高，柴油發(fā)電機轉(zhuǎn)速高速化發(fā)展，對高速輕型發(fā)電用柴油發(fā)電機，多采用響應(yīng)特性優(yōu)越的高壓共軌系統(tǒng)或泵噴嘴系統(tǒng)，而對使用轉(zhuǎn)速范圍較低的中型和重型發(fā)電用柴油發(fā)電機采用單體泵的較多，而且單體泵對燃料的適應(yīng)性比較好。從放熱規(guī)律控制精度上考慮，直接控制噴油器的高壓共軌系統(tǒng)，特別是壓電式高壓共軌噴射系統(tǒng)，其發(fā)展?jié)摿Ω蟆?br>
柴油發(fā)電機組大修保養(yǎng)檢查流程
連桿組的作用及主要零件組成
柴油機“喘氣”有可能是柴油發(fā)電機轉(zhuǎn)速不均勻
4個方法鑒定柴油機柱塞偶件磨損，柴油發(fā)電機組維修必修課
柴油發(fā)電機組修理時如何拆卸飛輪、飛輪殼、油封？
康明斯機油選用和粘度質(zhì)量檢查
淺談柴油發(fā)電機組三道活塞環(huán)的區(qū)分與安裝方法
如何從聲音能判斷柴油發(fā)電機操作的失誤