發動機開發設計中高壓共軌技術的實踐范文

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摘要：柴油機發動機開發中，運用了高壓共軌技術，與此同時促進柴油發動機開發設計方案的不斷完善。為減少發動機噪音，減少污染，將高壓共軌技術廣泛運用于柴油發動機開發設計中。本文首先介紹高壓共軌柴油發動機的構成，然后介紹高壓共軌柴油機噴射技術的優勢，最后介紹高壓共軌技術在柴油發動機開發設計中的運用，同時還進行噴射結構優化案例分析，以此方式增強人員對柴油發動機的開發設計意識，掌握高壓共軌技術。

關鍵詞：高壓共軌技術；柴油發動機；開發設計；實踐分析

引言

汽車行業發展促進柴油發動機開發設計技術的不斷進步，推動高壓共軌技術的廣泛運用。對于當前的柴油發動機開發設計方案進行及時分析，促進開發設計技術的再次完善。明確柴油發動機開發設計要點，掌握高壓共軌技術，根據復雜的執行元件及柴油電控噴射系統，形成多樣化的高壓共軌柴油機，了解其供油方式，掌握燃油壓力以及柴油機負荷和轉速，便于提高對柴油機運行過程的重視，以高效的運行速度，更好的服務于行業。

1高壓共軌柴油發動機的介紹

高壓共軌柴油機發動機主要是由電子控制單元、傳感器、執行元件等部分構成，復雜的執行元件和柴油電控噴射系統組成高壓共軌柴油機，為提高系統運行的有效性，及時了解柴油機供油方式，明確其系統功能[1]。避免噴射過程影響燃油機運行，采用高壓共軌形式，有效控制噴油量，改善現有的燃油消耗，進一步改善燃油消耗，避免高壓共軌柴油發動機運行中產生巨大噪音和振動，只有這樣方可更好的滿足行業發展需求。

2高壓共軌柴油機噴射技術的優勢

高壓共軌柴油機噴射技術具有廣闊的運用市場，系統運行的穩定性和可靠性有保障，燃油噴射均勻，同時燃燒控制精準度很高。高壓共軌柴油機的使用情況與實際情況相符，在電子系統控制中，保持燃油壓力一定，由電子控制單元來確定噴油量，更好的達到了節約能源保護環境的良好作用[2]。運用高壓共軌技術來進行柴油機系統的開發和利用，科學控制噴油壓力，將高壓共軌技術運用在柴油發動機開發設計中得到廣泛運用。

3高壓共軌技術在柴油發動機開發設計中的運用

3.1柴油發動機開發設計

依據國家部門對機動車尾氣排放法規的要求，為進一步提升產品功能，繼續加大對高壓共軌柴油機的研究力度，對各個零件進行科學設計，改進燃燒系統，保持燃油壓力。明確柴油機系統功能及技術參數，選擇高壓共軌系統，對水溫傳感器、油軌、高壓油管、噴油器、轉速傳感器、溫度傳感器等進行重點分析，將油軌設置在氣缸蓋上，更好的滿足高壓油管長度要求[3]。

3.2可靠性

積極提高發動機運行的可靠性，根據相應的設計目標，以提升發動機的安全性為主，將發動機目標設置在一定范圍內，對發動機的各個零件進行有限元分析。首先構建有限元三維模型：采用三維造型軟件對氣缸蓋、氣缸套、主軸承蓋、齒輪室蓋、油底殼、懸置支架、主軸承蓋螺旋等各個零件進行有效的設計，成功構建三維實體模型[4]。構建發動機整體有限元計算模型，及時明確各個坐標信息，考慮機體組件的主要作用，了解實際工況，保持一定的爆發壓力，有效減少活塞側壓力的影響，將機體全部安裝在整車上，將飛輪殼與離合器連接起來，及時固定好螺栓，避免位置發生移動。了解氣體壓力、活塞壓力、運動部件的荷載力，明確柴油發動機發火順序，將氣體壓力作用在氣缸內，從而減少活塞側壓力的影響。

3.3氣缸套變形分析

了解氣缸套變形狀況，了解氣缸套運行特點，對于氣缸底部與頂部的最大半徑提高重視，確保各缸各截面最大半徑的變化，運用高壓共軌技術來了解柴油機開發設計現狀，分析缸質上的應力，固定好螺栓，提高鋼質氣缸質的密封性，明確油孔和水孔壓力。分析柴油機的運行狀況，了解冷卻水的密封性，了解滲水變化，掌握氣缸套變形情況。

3.4系統開發

3.4.1高壓共軌燃燒系統燃燒系統是柴油發動機性能得以體現的關鍵，主要包括混合氣形成方式、燃燒方式、進氣系統定義、電控系統與燃油系統匹配等內容，為研究柴油機內的燃燒情況，某工作人員利用高壓共軌系統，同時結合電控系統，在燃油嘴中以噴射方式形成混合氣，從而實現燃燒。系統燃燒環節，人員及時關注燃燒室狀態，同時明確燃油參數、進氣參數、燃燒程度等信息，便于降低柴油機運行中的排放，更好的提高了燃燒質量。電控系統的主要作用是有效控制噴油量，實踐中得知，高壓油泵能夠為柴油機提供160MPa的燃油，采取燃油霧化方式提高燃燒質量，從而實現了節油的目的，同時還最大程度減小燃燒過程中燃油的壓力波動。

3.4.2燃油噴射系統為有效的開發柴油機燃油噴射系統，作業人員積極了解噴射高度、噴油落點坐標、噴射高程等具體信息，同時合理布置噴油器，進一步優化噴油器功能，在此基礎上，促進了噴射系統功能的不斷完善。平時工作中時常出現嚴重的油壓波動問題，為解決這個問題，從實際情況出發，及時考慮內部管路與噴油器的連接是否可靠，并認真檢查高壓共軌與噴油器連接是否牢固。明確柴油機整體的密封性要求，便于及時確定柴油機高壓共軌燃油噴射系統的開發方案，為確保燃油噴射系統開發的有效性，還對運用軟件進行了有效測試，比如某人員及時展開燃油噴射系統軟件測試工作，及時關注預噴油量、主噴提前角、噴油總量、軌壓等參數信息，并在滿足噴射系統標準油溫前提下，加強噪聲控制。

3.4.3冷卻系統高壓共軌柴油機的冷卻系統主要采用雙節溫技術，及時了解冷卻系統運行原理，如：打開大循環，小循環通道關閉，散熱量增加，冷卻下來。以現場模擬為出發點，作業人員根據氣缸尺寸和缸蓋套具體情況來設計冷卻裝置，為提升冷卻效果，積極開發升溫系統，讓冷卻液順利流過水套壁并實現升溫，在此環節，采取的是大小循環結合的操控模式。

3.5開發設計工藝優化

柴油機開發設計中，及時對相應的操作工藝進行優化，促進技術創新，有效控制活塞鑄造中網狀碳化物的含量，根據統一標準，將網狀碳化物的含量控制在3.3%到3.8%范圍內，穩定原始組織，強化波動控制，以此方法避免后期出現裂紋。優化模型控制參數，利用專用軟件，了解各個工況點，分析最低油耗，確定噴油壓力和噴油提前角，掌握高壓共軌電控柴油機開發技術優化工序，比如在活塞桿鑄造生產環節，對涂料厚度與配比、鑄造砂型預熱溫度與時間、澆筑參數、冷鐵厚度與大小等做好控制，關注活塞桿冷卻效果，對于活塞桿對活塞基體組織的影響進行綜合分析，以提升系統安全性為第一考慮，避免冷卻速度過快，及時處理好活塞桿表面的裂紋，促進設計工藝優化。掌握噴射系統定時標定的知識，利用噴油系統電磁閥的噴射脈沖確定噴射定時，主要采用基于時間的噴射定時和基于角度的噴射定時這兩種方式，更好的提升了噴射系統運行的可靠性。在噴射系統定時過程優化的環節，及時根據最終噴油量和噴油速度來確定柴油發動機運行時的噴油定時值，同時根據進氣溫度和進氣壓力進行基本值修正，實時了解冷卻水溫變化，使得最終噴油定時更為有效。

4柴油發動機噴射結構優化案例分析

工作人員為提升高壓共軌柴油機的可靠性，對噴射系統進行優化設計，比如優化噴油器，關注電磁閥打開后油壓的變化，對現有的噴油器進行技術優化，采用電控式噴油器精準了解噴油規律及噴油量信息。依據噴油指令，采取脈沖噴油方式，指令脈沖寬度決定噴油量，快速實現多次噴射[5]。優化噴油器電氣參數，合理改進噴油器結構設計，更為精準的掌握噴油量、噴油速度、噴油定時等信息，滿足電控噴射系統要求，廣泛運用高壓共軌電控原理，對原有的噴射結構做出科學改進與優化，采用電控噴射形式，減少廢氣排放量，降低柴油機運行產生的噪聲。

5結束語

工作人員了解高壓共軌柴油機發動機的構成，明確各項技術參數，科學的進行柴油發動機開發設計。改進燃燒系統，保持燃油壓力，電子控制單元來確定噴油量，了解氣體壓力、活塞壓力、運動部件的荷載力，明確柴油發動機發火順序，以提升系統安全性為第一考慮，避免冷卻速度過快，對于活塞桿對活塞基體組織的影響進行綜合分析，對現有的噴油器進行技術優化，采用電控噴射形式，提升高壓共軌柴油機運行的可靠性。

參考文獻：

[1]江立.高壓共軌技術在柴油發動機開發設計中的應用[J].現代職業教育，2016（15）：85.

[2]李小燕，黃軍.解決高壓共軌柴油機燃油系統聚氣引起汽車發動機熄火和起動困難的技術難題[J].內燃機與配件，2014（9）：35-37.

[3]周勝利，馮勇，鄭堯軍，等.基于噴射故障控制高壓共軌柴油機仿真實訓臺開發[J].科技通報，2016，32（5）：232-235.

[4]王瑞，于正同.一種高壓共軌柴油發動機的軌壓控制算法[J].測控技術，2015，34（12）：86-89.

[5]譚小鋒，張奇峰，蒲德星.汽車柴油發動機電控高壓共軌維修技術的應用[J].商業故事，2016（8）：29.

作者：王嘉楠 單位：浙江吉利新能源商用車集團有限公司