高压共轨柴油机启动性能研究

柴油机起动只是一个短暂的过程, 但却包含着许多变化迅速的因素, 一直是柴油机控制的难点。电控柴油机克服了常规柴油机机械油泵的一些缺点, 无论在动力性、燃油经济性还是排放指标与传统的机械泵柴油机相比都有显著改善和提高。但在启动性能方面却稍逊于机械泵柴油机, 主要是由于两种柴油机的启动原理不同引起。

1 高压共轨柴油机的启动过程

对于高压共轨柴油机的启动, 起动机带动曲轴, 曲轴带动高压油泵, 把高压油泵中的燃油压入共轨管中。电控喷油器是共轨式燃油系统中最关键和最复杂的部件, 它的作用电控单元E CU向电控喷油器发出指令, 通过控制电磁阀的开启和关闭, 将高压油轨中的燃油以最佳的喷油定时、喷油量和喷油率喷入柴油机的燃烧室, 最终到达怠速。图1是电控柴油机的启动阶段示意图。

2 影响高压共轨柴油机启动性能的因素

柴油机的启动包括常温启动和低温启动影响电控柴油机启动性能的因素分析如下。

2.1 常温启动影响因素

轨压、主喷提前角、预喷提前角、预喷油量等参数。

2.1.1 轨压

轨压对高压共轨柴油机的启动时间影响很大, 轨压包括柴油机在启动过程中轨压的建立和喷油器喷射过程中的轨压。为实现轨压的迅速建立必须保证整车的高/低压路的气密性;低压油管的管径、油路布置必须进行合理的选择和布置。图2和图3分别为匹配华菱的WD 10柴油机正常启动时和在油路布置不合理时的启动过程。

2.1.2 主喷提前角、预喷提前角、预喷油量等参数

启动过程中的主喷提前角、预喷提前角、预喷油量等参数均对电控柴油机的启动性能产生影响。因此需要在不同环境条件下进行做多次起动试验, 对上述参数进行优化, 提高柴油机的启动性能。

2.2 低温启动影响因素

2.2.1 进气温度

低温时, 电控柴油机的启动除受常温启动因素的影响外, 受进气温度的影响也很大, 如果进入气缸中的气温度很低, 虽然喷油器放行, 但喷到燃烧室的燃油仍然不能着火, 无法完成启动过程。因此在进气管安装进气加热器是提高柴油机进气温度的重要辅助设备之一。

2.2.2 其他影响因素

冷却液温度及蓄电池电压对启动都有影响。低温情况下, 电控柴油机在启动过程中要消耗大量电, 这对蓄电池提出比较高的要求。因此在寒区运行的车辆可根据相关标准采用大容量的低温蓄电池, 以保证车辆在低温环境仍然能够启动。

3 结语

电控柴油机的启动性能对电控柴油机的推广起到关键作用, 为优化电控柴油机的启动性能, 必须从电控柴油机的工作原理和控制策略出发, 对影响启动性能的油路、相关标定变量和相应的辅助设备进行改进和完善。

摘要：本文以高压共轨柴油机为例, 简要介绍了电控柴油机的启动过程, 并分别分析了电控柴油机在常温启动和低温启动时对启动性能的影响因素, 为今后电控柴油机的开发和维修提供参考依据。

关键词：启动性,高压共轨柴油机,轨压

参考文献

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