【正文】 結果。氣體排放物的水平已經達到EURO Ⅱ標準7g/ (kWh) ,CO :0. 87 g/ (kW圖35發(fā)動機在2200r/ min 時的負荷特性曲線○ ○油耗率　　　△ △脈寬　　☆ ☆小時油耗□ □油提前角　　 供油角　排放特性試驗據(jù)測試結果計算的發(fā)動機3 工況氣體排放值為NOX + HC: (5. 71 + 0. 12) g/ ( kW近些年,隨著發(fā)動機排放問題被日漸關注,載重車在常用工況區(qū)內運行時,有意推遲噴油,以減小最高燃燒壓力和降低NOX 排放。CA～24. 41176。CA 左右變化,幅度不大。h) 的范圍內呈現(xiàn)出良好的經濟性(注:試驗中使硅油離合器失效,冷卻風扇處于常開狀態(tài),所以測得油耗率比實際高約10 %) ,這是增壓柴油機的顯著特征,即隨著負荷的增大,進氣壓力和進氣密度都在提高,因而過量空氣系數(shù)和指示熱效率變化均不大。圖35 為發(fā)動機在2200r/min 時的負荷特性曲線,油耗率在250～550NCAT：4176。CAT：2176。CAT：4176。CAT：8176。在冬季,寒冷的條件下這個角度需要進行進一步的標定。CA 的供油角和4176。通過判斷試驗過程中起動時間的長短和起動時煙度的大小來確定在試驗條件下的最佳起動噴油角度和提前角。在這里對于單體泵這種高壓燃油噴射系統(tǒng),存在一個供油角度與供油正時的優(yōu)化組合問題。1600r/ min 1800r/ min 　　———　2200r/ min　起動控制與調整試驗在進行控制系統(tǒng)起動試驗時,試驗的瞬態(tài)過程和優(yōu)化結果分別如圖34和表1 所示。圖33　實際供油時間與循環(huán)供油量的相關性1300r/ min　從圖中不難看出同一轉速下發(fā)動機單體泵供油系統(tǒng)的循環(huán)供油量與供油時間呈良好的線性相關性,而且轉速越高供油量越多,表現(xiàn)出與直列泵相同的供油特性。表1 　試驗用柴油機技術參數(shù)缸數(shù) 4缸徑/ 行程, mm 108/ 130排量, L 4. 76壓縮比 18. 1活塞平均速度, m/ s 10. 4額定功率, kW/ (2400r/ min) 125最大扭矩, N圖 32單體泵試驗臺　循環(huán)供油量的試驗試驗研究在一臺4 缸電控單體泵柴油機上進行,柴油機技術參數(shù)如表1 所示。1 標準噴油器：ZS12SJI。小量筒：45ml。1 燃油濾清器精度：5μ。1 燃油箱容積：≥ 40L 。2℃。 轉速、計數(shù)、齒桿行程、提前角度，顯示位數(shù)：4位。 主軸中心距工作臺高度：125mm。 主機功率： 、11KW、15KW、22KW。 主軸轉速波動：177。 三、噴油泵試驗臺主要技參數(shù) 主軸轉速：04000轉/分，正反轉選擇。1 三“T”型工作臺、寬體定位支架，設備運轉穩(wěn)定。1 油泵調速特性曲線自動生成并CRT終端顯示。1 存儲、修改噴油泵調試數(shù)據(jù)并生成數(shù)據(jù)庫。 噴油泵密封性能實驗。 分配泵各種轉速下的回油量測量。 分配泵工作性能的測試及調整。 調速器工作性能的檢查及調整。 二、噴油泵試驗臺的用途 噴油泵試驗臺根據(jù)所調試的油泵，選用適當?shù)母骄撸蛇M行如下項目的調試： 測試不同轉速下噴油泵的各缸供油量和供油均勻性。1 試驗臺超低噪音。1 試驗臺有欠壓、過壓、過熱、過載等保護功能。 試驗臺有緊急制動開關。 殼體采用靜電噴塑，機殼美觀。 具有DC12V和DC24V穩(wěn)壓電源輸出。 手動調速和轉速多檔預置。 量油計數(shù)、主軸轉速、齒桿行程、提前角度，均采用四位數(shù)顯。一、噴油泵試驗臺主要特點： 主機傳動采用變頻調速，調速范圍在177。該試驗臺最突出的一個特點是：具有多檔轉速預置，預置轉速快、精度高，這樣大大地節(jié)省了調泵時間，提高了工作效率。該產品主傳動采用當今最先進的變頻調速技術，無級調速范圍可達0－4000rpm，轉速穩(wěn)定，輸出扭矩大，超低噪音。在輸油泵、調壓閥、燃油溫度傳感器、油管等零部件拆卸和安裝時，應保持清潔和按照規(guī)定間隙進行。單體泵安裝時，從驅動端看16順序安裝在殼體上，在殼體中部對應6個單體泵，有6個挺住滾輪導向螺栓，螺栓長度不能隨意更換，應保證密封性良好。單體泵總成上有潤滑主油道及各部件的潤滑油道，包括凸輪軸、挺住滾輪潤滑等，還對單體泵室進行強制循環(huán)冷卻。單體泵總成上有燃油進油道、燃油回油道、空氣平衡通道，在1號單體泵處有放氣螺栓，用來釋放燃油管路中的空氣。電控單體泵總成有電控單體泵及挺住滾輪總成、凸輪軸、輸油泵、燃油溫度傳感器、單體泵室、連接板、隔圈、止推片、噴油泵齒輪、正時信號盤等組成。安裝與拆卸單體泵時要將凸輪軸轉到該缸最低點，以減少安裝螺栓力矩。單體泵使用兩個螺栓壓緊在單體泵殼體上，拆卸或安裝時交替擰緊或擰松，保證單體泵垂直退出或進入泵體，避免損壞O形密封圈。在使用前蓋識別碼已輸入相應的ECU中，如果更換ECU或單體泵，應重新輸入識別碼。 電控單體泵的使用注意事項下面以玉柴歐Ⅲ系列電控柴油機上的使用說明為例，說明電控單體泵的安裝及使用注意事項。（6）如齒條行程不夠，即最大供油量少，則可調整齒輪蓋上的油量調節(jié)螺釘，退出螺釘時最大供油量增加，擰入螺釘時最大供油量減少。在將高壓油泵裝入機體上時，按規(guī)定將它們之間的墊片裝上，并把油泵固定螺母擰緊。 組裝好的油泵，齒條應能靈活移動，柱塞的往復運動和旋轉運動，都沒有卡滯現(xiàn)象。這時拉動齒條至供油位置，柱塞上的直槽應正對回油孔。如三者的記號不清或錯亂，可將齒條插入槽中間位置，使齒輪傳動套兩缺口處于水平位置狀態(tài)裝入殼體，并和齒條嚙合、裝入彈簧上座和柱塞彈簧。三者有確定的位置關系，不能裝錯。將柱塞輕輕裝入柱塞套內，柱塞應能依靠自重慢慢滑進，不得有卡住現(xiàn)象，然后抽出柱塞。 （2）裝上出油閥座、出油閥墊圈、出油閥、出油閥彈簧，擰緊出油閥緊座。擰的緊度應使套筒能自由竄動，不得有卡住現(xiàn)象?，F(xiàn)以A型單體泵為例簡述其安裝步驟。在裝配前應將所有的零部件在清潔柴油中清洗，不要用棉絲或手擦洗精密偶件。主要不同是A型泵采用齒輪齒條式油量調節(jié)方法?？蛇M行單缸零部件更換，機械噴油器成本較電控噴油器成本低。沒有持續(xù)的噴射高壓源帶來的安全隱患，排放穩(wěn)定性好，系統(tǒng)零件使用壽命更長。各進行獨立控制，特別適用于升功率打的重型柴油機?？蓾M足歐Ⅲ、歐Ⅳ排放所需的高壓噴射（目前最新的單體泵噴射壓力已達250MPa）,大大改善了燃油經濟性、提高了缸內凈化程度。對原機械噴油系統(tǒng)發(fā)動機結構改動小，可以共同用一個機體、缸蓋等重要部件；生產便利、用戶便利、售后維修便利，且零部件更換成本低。從歐Ⅲ升級到歐Ⅳ，可通過更換電控噴油器來實現(xiàn)，無需對發(fā)動機的結構進行大規(guī)模的改動。電控單體泵加上機械噴油器即可達到歐Ⅲ排放標準?，F(xiàn)在歐洲大部分歐Ⅲ、歐Ⅳ商用車采用了電控單體泵系統(tǒng)。目前，已經將電控單體泵運用到實際的發(fā)動機上，并且性能優(yōu)越，可以從以下幾個方面看出：，電控單體泵噴射壓力可達1500bar，而目前機械噴油泵在1000bar以下；噴油控制精度高，采用電磁閥實現(xiàn)對噴射過程的直接數(shù)字控制，不但可以控制噴油量，而且可以靈活改變噴射定時；，均衡各缸工作狀態(tài)；，使柴油機安全、高效、經濟、低排放運行；，在線標定軟件，修改控制參數(shù)，在線修改柴油機工況MAP圖。采用電控單體泵后，仍然用原機凸輪驅動柱塞產生高壓燃油，對柴油機的結構不需要做較大的改動，同時柱塞螺旋槽被取消，只起給燃油加壓的作用；電磁閥關閉泄油通路建立高壓時刻決定噴射定時，電磁閥關閉泄油通路持續(xù)時間決定噴油量，電磁閥開啟泄油通路，高壓泄壓立即噴射，由于單體泵的泵體獨立，控制具有更大的靈活性。其工作原理是:通過其通電時刻,來控制噴油正時,通過通電持續(xù)時間長短,來計算噴油量,實現(xiàn)對噴油量的控制。當控制脈沖中止時, 電磁鐵斷電, 回油通路接通, 燃油經回油通路溢出, 高壓燃油經閥口向低壓系統(tǒng)泄流, 高壓油路壓力下降, 當降至針閥開啟壓力時, 噴油結束。在柱塞供油行程中, 當電控系統(tǒng)根據(jù)所采集到的各傳感器信號,在某一個特定的時刻發(fā)出噴油控制脈沖, 通過驅動電路使電磁鐵上電, 回油通道被關閉, 柱塞腔形成一封閉容積, 隨著柱塞的上升, 泵腔中的燃油被壓縮, 壓力迅速上升, 嘴端壓力急劇上升, 當此壓力高于噴嘴開啟壓力時, 針閥開啟, 燃油噴入氣缸內。當柱塞上升時, 柱塞腔壓力上升, 只要電磁閥處于斷電狀態(tài), 此時柱塞腔中壓力與進油壓力大體相同, 燃油通過回油通路回到燃油箱。當柱塞下移時, 噴射系統(tǒng)內部壓力將低于低壓油路的泵油壓力, 此時低壓系統(tǒng)燃油將通過柱塞套上的進油口進入高壓噴射系統(tǒng)。電控單體泵通常是以總成的方式安裝在機體上的, 油泵總成的結構圖見圖24, 其組成元件有:泵體、進、出油口、高速電磁閥、拉桿、柱塞、調整墊片和回位彈簧等組成。圖23 電控單體泵系統(tǒng)的功能 電控單體泵（EUP） 電控單體泵（EUP）的結構單體泵是由德國Benz公司研制的燃油噴射系統(tǒng),將電磁閥和油泵組合在一起, 利用電磁閥直接控制柱塞腔內燃油壓力的建立和泄流, 從而實現(xiàn)對噴油量和噴油時刻的控制。當確認為故障時，便以故障碼的形式進行存儲，并使故障指示燈亮。（13）故障指示燈。（12）車門開關。（11）維修啟動開關。這時發(fā)動機轉速會下降，當轉速下降到一定程度時，ECU又恢復供油，維持發(fā)動機運轉。（10）減速斷油控制功能。當加速踏板到底在繼續(xù)踩時，此時會發(fā)出“咔嗒”聲，表示某個彈簧起作用，發(fā)動機進入了智能動力控制，這時發(fā)動機發(fā)出比額定功率打的動力，保證短時間超載的需要，一般可維持2min5min。（9）智能動力控制。（8）發(fā)動機超速限制功能。（7）“跛腳回家功能”。（6）加速踏板控制功能。柴油機在正常工作排氣制動被打開始時，排氣制動控制模塊可利用排氣制動作用力減低車速。 當發(fā)動機預熱時，儀表板上的指示燈點亮，說明發(fā)動機正在預熱，預熱燈由紅色變?yōu)榫G色時，說明發(fā)動機預熱完成可以啟動。（4）進行預熱功能。用于避免長時間怠速運行。駕駛員可以通過怠速微調開關來強制調整目標轉速，并穩(wěn)定怠速轉速。玉柴電控柴油機在發(fā)動機儀表上設有怠速微調開關。（2）發(fā)動機怠速控制。（1）發(fā)動機啟動控制。油泵的驅動凸輪是系統(tǒng)的另一關鍵部件, 因為它是燃油產生高壓的動力源, 而更為重要的是凸輪型線對燃油系統(tǒng)的供油規(guī)律有直接的影響。 當電磁閥斷電的時候, 高壓油管內的壓力急劇下降, 針閥很快落座, 噴油過程結束。執(zhí)行器有單體泵電磁閥、排氣制動閥、風扇控制、水溫高指示燈、故障指示燈等。傳感器電路由轉速傳感器、齒條位移傳感器、油門位置傳感器、燃油溫度傳感器、進氣壓力和冷卻液溫度傳感器，同步信號傳感器組成。這些模塊有：中央處理器單元（CPU32），定時處理器（TPU），隊列式A/D轉換模塊（QADC），隊列串行模塊（QSM），系統(tǒng)集成模塊（SIM）及片內存儲器（SRAM），這些模塊通過內部總線（IMB）相連，外擴的存儲器通過外部總線（EBI）與SIM模塊相連。 電子控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)包括傳感器、控制單元( ECU) 、以及執(zhí)行機構等。圖21 　電控單體泵噴油系統(tǒng)構成 機械液力系統(tǒng)機械液力系統(tǒng)主要由凸輪軸、柱塞、柱塞彈簧、高壓油管、噴油器以及低壓油路所組成。由ECU 控制的電磁旁通閥裝在噴油泵出油口處,它將高壓油路分成兩段,并以其啟閉決定單體泵泵出的油是旁通到低壓油路還是流向噴油器,電磁閥的安裝位置不僅有利于實現(xiàn)對噴射過程的有效控制,還減少了泵油的功率損失,噴油泵在此系統(tǒng)中只承擔供油加壓功能。它是在電控泵噴嘴系統(tǒng)的基礎上發(fā)展起來的高壓柴油噴射系統(tǒng)，其總體結構如圖21 所示。（5）電控單體泵系統(tǒng)常見故障診斷與排除2 電控單體泵燃油系統(tǒng)電控單體泵（EUP）燃油噴射系統(tǒng)是一種時間控制式電控噴油系統(tǒng)，單泵體主要由一個柱塞和柱塞套構成，本身不帶凸輪軸，有的甚至不帶滾輪傳動部件，由于這種單體泵便于布置在靠近汽缸蓋的部位，使高壓油管大大縮短。（3）電控單體泵的結構與工作原理。（1）單體泵的發(fā)展與特點。 研究的內容目前，各國政府和企業(yè)都投入大量的財力和物力進行電控柴油機單體泵的研究。隨著參與電噴系統(tǒng)的研制，國內油泵嘴行業(yè)的技術開發(fā)能力正在逐步得到增強，但由于開發(fā)電控柴油噴射系統(tǒng)技術難度大，具有較高的行業(yè)門檻。成都威特公司與清華大學聯(lián)合與2004年成功研制出具有自主產權的電控單體泵和電控組合泵系統(tǒng)。2003年7月玉柴股份有限公司在國內率先推出了采用德爾福電控單體泵系統(tǒng)達到歐Ⅲ標準的發(fā)動機。博世和電裝分別在中國市場投資建廠推出共軌系統(tǒng)，德爾福也在積極推廣電控單體泵系統(tǒng)。因為采用電控單體泵和集成多個單體泵的電控集成泵可以實現(xiàn)低成本的改造國產柴油機，實現(xiàn)排放升級，因此電控單體泵技術更加適合中國市場。電控直列式噴油泵和電控分配泵在國內也只能算過渡性的電噴產品，其技術生命只能維持到國Ⅲ排放，在實施國Ⅳ排放時將不得不被淘汰。單電磁閥的的液壓電控泵噴嘴系統(tǒng)由于技術復雜，不適用中國市場，采用泵噴嘴的發(fā)動機與現(xiàn)有國產發(fā)動機差別太大，沒有技術繼承性。 目前，國內絕大多數(shù)柴油機仍然裝備機械噴油系統(tǒng)，只能達到國Ⅱ排放標準，因此國內柴油機廠緊迫的任務是加強投產車用電噴柴油機，來滿足全國范圍內的國Ⅲ排放標準和北京、上海、廣州等大城市提前實施的國Ⅳ排放標準。首先在一些高校和科研院所進行了電子調速器和電控噴油提前器的研究，近幾年來，對電控燃油噴射系統(tǒng)的研究不斷在加強。（6）適應性廣只要改變ECU的控制程序和數(shù)據(jù)，一種噴油泵就能廣泛用在各種柴油機上，而且柴油機燃油噴射控制可與變速器控制、怠速控制等各種控制系統(tǒng)進行組合實現(xiàn)集中控制，有利于縮短柴油機電控系統(tǒng)開發(fā)周期，并降低成本，從而擴大柴油機電控系統(tǒng)的應用范圍。從而提高發(fā)動機的動力性和經濟性。（3）提高發(fā)動機運轉穩(wěn)定性采用柴油機電控系統(tǒng)，無論負荷怎樣增減，都能保證發(fā)動機怠速工況下以最低的轉速穩(wěn)定運轉，