高壓共軌技術在柴油發動機開發中的應用

陳凱

摘要：隨著我國發展的不斷進步，加劇了各種能源的短缺，并且給環境帶來了極大的污染。因此，我國將高壓共軌技術應用到了柴油發動機中，并通過對設計方案的不斷完善，實現了對柴油發動機的開發。該技術在柴油發動機中的應用，能夠減少發動機對噪音的產生，并且還能夠減少對環境的污染，因此，高壓共軌技術在柴油發動機中，得到了廣泛的應用，本文以高壓共軌技術為中心，對其在柴油發動機中的開發應用，展開了深入的分析。

關鍵詞：高壓共軌技術;柴油發動機;開發應用

中圖分類號：TK42? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2020）22-0023-02

0? 引言

由于汽車行業的快速發展，促進了柴油發動機的不斷進步，相關人員采用了各種技術對其進行開發設計，使得高壓共軌技術得到了大量的應用。根據目前的設計方案來說，柴油發動機的開發仍需不斷完善。首先，需要在明確設計要點的基礎上，對柴油發動機進行開發，以高壓共軌技術的掌握為前提，通過對柴油噴射系統、復雜執行元件以及電控技術的結合，形成了高壓共軌柴油機，其具有多樣化的特征，通過對其供油方式的了解，能夠根據其壓力值以及負荷值和轉速，實現對燃油情況和柴油機運行狀況的掌握，由于其在運行速度方面的優勢，給行業帶來了更好的服務。

1? 高壓共軌技術應用背景

魯道夫迪賽爾工程師在德國于1897年發明了柴油機，由于柴油機在排放性、經濟性以及可靠性等方面所體現出來的優勢，在裝備中得到了大面積的固定式應用，或是作為了車輛的動力，能夠實現對各種現代先進技術的融合，例如，高級跑車中所應用的柴油機，具有較高的控制技術以及電子技術，柴油機在動力裝置中，成為了最為關鍵的部分。由于社會能源所受到的威脅，導致了環境污染的加劇，為了使柴油機對能源的消耗以及污染物的排放得以降低，國家陸續出臺了相應的法律。電控燃油噴射系統總共有著三個階段的發展經歷，在20世紀末，隨著時代的發展出現了共軌式電控噴油系統，高壓共軌式系統是其中之一。隨著這幾年對該技術的不斷優化，該技術的完善得到了深化，并且越來越成熟，因此，在柴油機設計研發中，對其進行了廣泛的應用[1]。

2? 高壓共軌系統

2.1 高壓共軌系統概述

高壓共軌系統主要是由軌壓傳感器、水溫傳感器等部分所構成的。低壓油泵能夠從油箱中吸出柴油，在完成對其的過濾后輸送給高壓油泵，高壓油泵能夠在油軌內輸入高壓燃油，油軌壓力傳感器在電控單元中，能夠實現對MAP數值的設定，以及對油軌壓力的測量，燃料在高壓油軌內部由高壓油管進行運輸，在電控單元中對MAP預設數值的最優化選擇認定，需要與實際機械設備的運轉情況相結合，并將此作為噴油定時，之后通過電控噴油機能夠實現對噴射時間的控制，以此來使氣缸內進入的燃油能夠更加精確，使燃燒能夠得到優化。

2.2 特點

高壓共軌技術能夠實現對良好穩定軌壓的保證，使發動機獲得更加穩定的噴射壓力;電磁閥在噴油器上部能夠縮短反應時間，并且能夠加大噴射壓力，使完全霧化得到了實現;并且能夠從整體上精確的控制噴油定時。

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

由于國家部門根據相關法規，對機動車尾氣排放所作出的要求，因此，需要通過對高壓共軌柴油機的進一步研究，實現對產品功能的提升，需要科學的對不同零件進行設計，做好燃燒系統的改進工作，以此來實現對燃油壓力的保持。通過對柴油系統參數的了解，能夠明確其所具備的功能，此外，還需要做好對高壓共軌系統的選擇，將水溫傳感器、油軌等作為分析的重點對象，在氣缸蓋上通過對油軌的設置，能夠使高壓油管更加符合長度要求。

3.2 可靠性

想要使發動機能夠得到更可靠的運行，就需要通過對相應目標進行設計，以安全為目標，對發動機進行提升，對發動機所設置的目標，不得超出規定范圍，針對各零件在發動機內的設置，需要做好有限元的分析。首先，需要在三維空間內對有限元進行構建;通過對三維造型軟件的應用，能夠使汽缸蓋、主軸承蓋等所有零件的設計更加有效，以此來實現對三維實體模型的構建。通過對模型的有限計算，能夠從整體上實現對發動機的構建，并且，需要在第一時間對各坐標信息加以明確，并考慮機體組件主要有哪些作用，以此來對實際工況進行了解，此外，需要做好特定壓力的保持，以此來使側壓力能夠減少對活塞造成的影響，在整車上需要對全部的基體進行安裝，并做好飛輪殼和離合器的連接工作，對螺栓進行固定，以此來防止位置移動的發生。通過對氣體壓力、活塞壓力等內容的了解，能夠按照正確的順序對柴油發動機進行發火，將氣體壓力轉移到氣缸內，能夠使側壓力減少對活塞造成的影響[2]。

3.3 氣缸套變形分析

根據對氣缸套變形狀況的了解，能夠得知氣缸套具有怎樣的運行特點，針對氣缸底部與頂部來說，需要加大對兩者之間最大半徑的重視，以此來使各缸各截面都能夠獲得半徑最大化的保證，需要在充分了解高壓共軌技術的前提下，根據目前的開發設計方案，做好對柴油機的了解，通過對缸質應力的分析，能夠得知，螺栓的良好固定能夠使缸質氣缸具有良好的密封性，使油孔和水孔的壓力值得以明確。根據運行狀況對柴油機進行分析，能夠了解冷卻水是否具有良好的密封性，通過對滲水變化的了解，能夠實現對氣缸套形變情況的掌握。

3.4 系統開發

3.4.1 高壓共軌燃燒系統

燃燒系統能夠作為關鍵，體現出柴油發動機的性能，主要能夠了解到混合氣的形成、燃燒方式等內容，為了根據燃燒情況對柴油機進行研究，某工作人員對高壓共軌系統進行了利用，并且通過與電控系統的結合，使燃油嘴中能夠噴射出混合氣，以此來進行燃燒。在系統進行燃燒的過程中，人員需要做好對燃燒室的及時關注，并且，需要做好對燃油參數、近期參數等信息的明確，以此來使柴油機運行能夠減少對污染物的排放，使燃燒獲得更高的質量。電控系統能夠對噴油量進行有效的控制，根據實踐發現，柴油機能夠獲取到高壓油泵提供的160MPa的燃油，燃油在霧化后能夠實現對燃燒質量的提升，這與節油的目標具有一致性，并且，還能夠在燃燒階段，盡可能的減少燃油壓力的波動[3]。

3.4.2 燃油噴射系統

想要使在柴油機內部的燃油噴射系統開發能夠得到有效的開展，作業人員需要做好對噴射高度、噴油落點坐標等信息的詳細了解，同時，需要通過對噴油器的合理布置，以此來使噴油器能夠具備更加完善的功能，以此為基礎，能夠使噴射系統的功能得到不斷的完善。在日常工作中，如果油壓出現了較為明顯的波動，就需要對此問題進行解決。需要根據實際情況，通過對內部管路與噴油器的檢查，考慮兩者之間連接的可靠性，并且需要通過對高壓共軌和噴油器的檢查，判斷兩者之間是否進行了牢固的連接。需要檢查柴油機的整體密封情況，以此來縮短高壓共軌燃燒噴射系統的開發時間，想要使燃油噴射系統能夠得到有效的開發，就需要有效的做好運行軟件的測試工作，例如，某人員通過對軟件的采用，快速的對燃油噴射系統進行了測試，在短時間內獲取到了各種參數信息，例如預噴油量、主噴提前角等，并且，能夠在標準噴射系統油溫下，實現對噪聲的進一步控制。

3.4.3 冷卻系統

高壓共軌柴油機將雙節溫技術作為了重點，根據運行原理，對冷卻系統進行了解，能夠得知，對大循環通道的開啟，會導致小循環的關閉，通過對更多熱量的散發，能夠實現對其的冷卻。根據現場模擬的情況案來說，作業人員對冷卻裝置的具體設計，需要與氣缸尺寸以及缸蓋套具相結合，以此來使冷卻效果得到提升，需要做好對升溫系統的進一步開發，以此來使套壁中的冷卻液能夠得到順利的流通，實現對溫度的提升，在這一過程中的操控，需要采用大循環與小循環向結合的形式。

4? 開發設計與工藝優化

在對柴油機進行開發設計的過程中，需要做好相關操作工藝的及時優化工作，以此來使技術能夠得到創新，需要掌握好網狀碳化物在活塞鑄造中的含量控制，使其能夠保持在3.3-3.8%之間，只有穩定的原始組織，才能夠實現對波動的進一步控制，此類方式能夠使裂紋在后期的出現得以避免。需要根據控制參數對模型進行優化，通過對專用軟件的采用，能夠實現對各工況的了解，通過對最低油耗的分析，能夠對噴油壓力以及噴油前提交進行確定，以此來高壓共軌電控柴油機，能夠得到開發工序的優化，例如，在生產鑄造活塞桿的過程中，主要做好涂料厚度與配比的檢查，澆筑參數的明確等控制，需要根據冷卻效果對活塞桿加以關注，根據影響程度，對活塞桿和活塞基體組織進行綜合分析，以此來使系統能夠更加安全，以此來保證冷卻速度不會對活塞桿表面造成影響，使設計工藝能夠得到優化。

此外，還需要根據定時標定知識，做好對噴射系統的掌握，根據電磁閥噴射脈沖值，對噴油系統的噴射定時進行確定，目前，時間和角度是噴射定時采用的主要方式，能夠使噴油系統得到更加可靠的運行[4]。在對噴射系統進行定時優化的過程中，最終噴油量和噴油速度能夠作為依據，使運行階段的柴油發動機能夠定時進行準確的噴射，并且，在進氣時需要做好對溫度值以及壓力值的基本修正，針對冷卻水的溫度變化需要做好實時的關注，以此來提升最終噴油定時的有效性。

5? 結束語

工作人員從結構出發，對高壓共軌柴油機發動機的了解，需要對各項技術參數進行明確，做好科學的柴油發動機開發設計工作。通過對燃燒系統的不斷改進，以此來實現對燃油壓力的保持，通過對其供油方式的了解，能夠根據其壓力值以及負荷值和轉速，實現對燃油情況和柴油機運行狀況的掌握，由于其在運行速度方面的優勢，給行業帶來了更好的服務。

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.

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