CA4D28柴油机国产共轨系统的应用研究

发布时间：2017-08-09 16:37

  本文关键词：CA4D28柴油机国产共轨系统的应用研究

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【摘要】：进入21世纪以来，柴油机面临着能源与环保两个制约因素的挑战，改善经济性和控制其排放成为当今柴油机行业所面临的重要问题社会需求对未来柴油机的经济性和环保提出了更高的要求，柴油机的技术提升需求已迫在眉睫。为了控制柴油机的排放，各国制定了严格的排放法规，但这并没有成为柴油机发展的障碍，而是充当了柴油机技术进步的直接推动力。柴油机的经济性、排放均与燃烧过程密切相关，最可行的技术途径是通过对柴油机燃油系统实施改造，提升柴油机的性能。采用电控燃油喷射技术实施对喷油量、喷油正时和喷油规律的控制，以实现对燃烧过程的良好组织，使柴油机在各种工况下经济性、动力性、排放等性能获得优化。 长春一汽四环发动机制造有限公司和辽宁新风企业集团吉尔燃油喷射有限公司联合提出了“车用CA4D28柴油机国产共轨系统的开发及产业化”项目以期降低共轨系统产品的生产成本促进高压共轨燃油喷射系统国产化的进程，作者依托该项目对新风共轨系统进行了优化提升，并在搭载CA4D28发动机的中兴皮卡完成了整车排放标定。本文首先对辽宁新风共轨燃油喷射系统进行了深入研究，，提出了较理想喷油规律策略，并从高压油轨、高压油泵、喷油器和ECU这四个方面阐述了理想喷油规律的实现途径；然后进行了CA4D28柴油机台架标定及开发，下一步着重研究了喷油器垫片厚度对柴油机性能的影响，并以650ml和700ml喷油器为两条优化路径对搭配不同垫片厚度的喷油器实施优化，确定了最优的喷油器和垫片厚度组合作为新风系统的最终结构；最后与Bosch第二代Common Rail系统进行了比较研究，实验结果表明新风系统的外特性、比油耗优于Bosch系统，证明本研究的工作是成功的。 本文在完成新风系统的喷油器和垫片厚度组合的优化后，搭建了轮毂试验台开展了中兴皮卡搭载CA4D28发动机整车排放标定实验，以GB18352.5—2013作为试验依据，采用正规国Ⅳ检测用柴油，在长春一汽四环转毂试验台上一共进行7次不带后处理的原排试验，27次带后处理的排放试验，最后以具有代表性的第22、26、27次实验数据分析了整车排放标定过程，实验结果表明中兴皮卡搭载CA4D28发动机整车排放达到国Ⅳ排放标准。
【关键词】：柴油机 高压共轨 喷油器垫片厚度 排放标定
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TK423
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 第1章 绪论11-25
• 1.1 能源问题11-12
• 1.2 汽车污染物问题12-14
• 1.3 排放法规14-16
• 1.3.1 汽车排放标准第一、二阶段15
• 1.3.2 汽车排放标准第三、四阶段15-16
• 1.3.3 汽车排放标准带来的预期环境效益16
• 1.4 柴油机排放控制技术16-21
• 1.4.1 柴油机机内净化技术17-18
• 1.4.2 新型燃烧模式18-19
• 1.4.3 柴油机机外净化技术19-20
• 1.4.4 燃油品质的改进20-21
• 1.5 CA4D28 柴油机国四技术路线21-24
• 1.5.1 路线一：EGR+DPF 技术路线21-22
• 1.5.2 路线二：优化燃烧+SCR 技术路线22
• 1.5.3 CA4D28 柴油机国四技术路线选择及原因22-24
• 1.6 本文主要研究内容24-25
• 第2章 高压共轨燃油喷射系统国内外研究现状和发展趋势25-33
• 2.1 高压共轨燃油喷射系统国外研究现状25-28
• 2.1.1 德国 Bosch 公司的 CR 系统25-27
• 2.1.2 日本 Denso 公司的 ECD-U2 系统27-28
• 2.2 高压共轨燃油喷射系统国内研究现状28-30
• 2.2.1 辽宁新风系统29-30
• 2.2.2 一汽集团无锡油泵油嘴研究所30
• 2.3 高压共轨燃油喷射系统发展潜力30-31
• 2.4 本章小结31-33
• 第3章 辽宁新风共轨系统关键部件选型33-57
• 3.1 辽宁新风共轨系统工作原理研究33-36
• 3.1.1 辽宁新风共轨系统的结构组成33-34
• 3.1.2 辽宁新风共轨系统的理想喷油特性34
• 3.1.3 共轨系统理想喷油特性的实现方法34-36
• 3.2 液压系统及油路工作性能分析36-40
• 3.2.1 低压油路工作性能分析37-39
• 3.2.2 高压油路工作性能分析39-40
• 3.3 油泵、调压阀和溢流阀供油特性分析40-46
• 3.4 高压油轨结构分析46-47
• 3.5 喷油器喷油特性分析47-50
• 3.6 ECU 电控单元功能架构、硬件模块和软件功能设计50-55
• 3.6.1 ECU 电控单元功能架构设计50-51
• 3.6.2 ECU 电控单元硬件模块和软件功能设计51-55
• 3.7 排放要求和共轨系统对油品的要求55-56
• 3.8 本章小结56-57
• 第4章 共轨柴油机台架标定及开发57-65
• 4.1 共轨系统准备和试验台标定57-60
• 4.1.1 共轨系统的试验台标定57-58
• 4.1.2 共轨总成的准备和搭载58
• 4.1.3 喷油器的安装和拆卸要求58-59
• 4.1.4 高压泵的安装和拆卸要求59
• 4.1.5 共轨管总成的安装要求59
• 4.1.6 ECU 的安装要求59-60
• 4.1.7 标定的软硬件准备60
• 4.2 共轨柴油机台架标定流程60-61
• 4.2.1 发动机第一次点火60-61
• 4.2.2 发动机运行故障诊断61
• 4.3 柴油机性能和排放的匹配标定61-63
• 4.4 柴油机一致性验证和可靠性验证63-64
• 4.5 本章小结64-65
• 第5章 装配新风共轨系统的 CA4D28 柴油机优化65-73
• 5.1 实验的设备和方法65
• 5.2 喷油器气隙垫片厚度对柴油机性能影响及优化65-70
• 5.2.1 650ml 喷油器不同垫片厚度外特性比油耗比较65-68
• 5.2.2 700ml 喷油器不同垫片厚度外特性比油耗比较68-70
• 5.2.3 650ml 与 700ml 喷油器最优外特性比油耗比较70
• 5.3 新风系统与 Bosch 公司 CR 系统外特性比油耗对比70-72
• 5.4 本章小结72-73
• 第6章 中兴皮卡搭载 CA4D28 发动机整车排放标定73-79
• 6.1 轮毂试验台的搭建和设备73-74
• 6.2 整车排放标定的方法和结果74-75
• 6.3 整车排放结果分析75-78
• 6.4 本章小结78-79
• 第7章 全文总结与工作展望79-81
• 7.1 全文总结79
• 7.2 工作展望79-81
• 参考文献81-85
• 作者简介85-86
• 致谢86

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本文编号：646301