第6期（总第227期） 2016年12月
车用发动机 VEHICLE ENGINE
恒压式燃油系统压力波动特性研究
孙柏刚"2，刘志超，王沛"，刘福水"2
No f (Serial No 227)
Dec 2016
（1，北京理工大学机械与车辆学院，北京100081：2.北京电动车辆协同创新中心，北京100081）
摘要：以高压共轨系统为研究对象，对其压力波动特性进行试验研究，分析了喷油过程中压力波动阶段，对各阶段以相应的波动特征参量进行表征；对由燃油压力和温度改变引起的波动特征参量变化进行研究,得到了压力波传将速度、喷油压降下降幅值、波动过程幅值、周期以及表减时间的变化规律，并通过理论分析，解释了喷油过程压力下降幅值与燃油密度、压力波传搭速度以及燃油流速的关系。
关键词：高压共轨系统；压力波动：特征参量 DOI: 10 3969/j issn 1001-2222 2016 06 007
中图分类号：TK42144
文献标志码：B
文章编号：1001-2222(2016)06-0036-05
高压共轨燃油喷射系统被认为是直喷式柴油机最具前景的燃油喷射系统1-2。而在高压共轨燃油喷射系统中，共轨压力可以灵活控制，与喷射时间一起决定了喷油量，因此共轨压力的控制精度是影响柴油机性能的重要因素之一L3]。随着排放标准的不断提升5-」，喷射压力也随之增加，因此快速的轨压响应和稳定的压力控制成为最基本的技术要求了。柴油机在一定的工流下，要求其勃内的压力稳定在某一数值，轨压波动越小越好，这样有利于实现喷油量的精确控制8-9。
谢春华等通过仿真分析得出压力波动随轨压、共轨容积、喷油器数量的变化规律：代蒙蒙等通过仿真分析得到平均压力波动量随长径比的变化规律；李不茂等通过试验得出共轨系统多次喷射油量波动与轨压的关系：苏海峰13等通过试验设计得到高压共轨系统水击压力波动消振的理想滤波器。压力波动对共轨系统性能有很重要的影响，而将压力波动规律分段细化分析的较少，还需进一步研究。本研究首先提出了压力波动特性的分析模型，得出考虑管路变形时压力波动传播速度的影响因素：根据压力波动规律，将共勃系统压力波形分为 4个阶段；通过试验设计，得出不同的燃油压力和进油温度对各阶段特征参量的影响规律，
试验装置与条件
试验在电控高压共轨试验系统上进行，其中低
收稿日期：2016-09-28；修回日期：2016-11-15 基金项目：科技部国际合作项目（2013DFR70170）
压油路输油管长2m、内径5mm，低压限压阀控制压力为045MPa，并通过瞬态压力表进行监控。连接高压共轨与共轨喷油器间的高压油管两端装有瞬态压阻式压力传感器，型号为Kistler4067A，其测量范围为0～200MPa，并经过相应的压力标定，
为使喷油过程的压力波动现象得到明显反映，试验中的高压油泵转速设定为500r/min，同时喷射频率为2Hz、喷油脉宽为3ms，所用高压油管长度为3m,外径D为5mm,壁厚3为15mm。试验中的轨压研究范围为40～140MPa.油箱中装有温度传感器，通过闭环控制系统将温度分别控制在 25℃和65℃。在每个控制与设定参数下，测试高压油管共轨管端（测点A)以及喷油器入口端（测点 B)的燃油压力波动.分析不同参数下高压油管内压力波传播、振荡以及衰减过程。
2压力波动特性的分析模型
喷油状态的压力波动过程主要表现为压力突变、压力下降、压力波动、压力调节4个阶段。压力突变阶段体现为压力波在高压油管内的传播，而压力波动阶段则反映了针阀关闭后压力波在高压油管内的传播、反射以及能量耗散。因此本节将阐述喷油过程的压力波动特性的分析模型，为后续的试验分析提供理论基础
设有如图1所示的一段管道，其截面积为S。
作者简介：刘志超（1990—），男，硕士，主要研究方向为内燃机燃油系统高压密封；lzetalen@163eom，
通讯作者：孙柏刚（1969—），男，教授，博士生导师，主要研究方向为内燃机燃烧与排放控制；sunbg@bitedu en。