第4期（总第225期） 2016年8月
车用发动机 VEHICLE ENGINE
No.4(Serial No.225）
Aug.2016
驱动参数对GDI压电喷油器特性影响的试验研究
张美娟2，居钰生”，宋客智”，王豆”，王忠13
(1.无锡职业技术学院，江苏无锡214121；2.中国一汽无锡油泵油嘴研究所，江苏无锡214063；
3.江苏大学，江苏镇江212013）
摘要：在油泵试验台上采用不同驱动方式对汽油机缸内直喷(GDI)压电喷油器的流量特性和响应特性进行了研究,测量了喷油器的喷油量、针阀开启时间等参数随驱动电压、电流的变化规律。研究表明：采用单峰值和恒定电流驱动方式，随着驱动电压的增大，喷油量近似呈线性增加，当电压大于155V时，喷油量保持不变采用多峰值电流驱动,随着驱动电压的增大，喷油量不断增大。采用恒定电流和多峰值电流驱动时，驱动电流对喷油量的变化影响不大。相同电流时，多峰值电流驱动的喷油量小于恒定电流驱动的喷油量。压电喷油器的响应时间随着驱动电压、驱动电流和电流变化率的增加逐渐减少，并最终趋于稳定。
关键词：压电喷油器；流量特性；响应特性；驱动电压
DOI: 10.3969/j.issn .1001-2222.2016 .04.009 中图分类号.TK413.8
文献标志码：B
文章编号：1001-2222(2016)04-0051-05
随着汽油机缸内直喷技术的广泛应用，喷油压力由10MPa向20MPa逐步提高，喷油器的驱动电压、电流对喷油器循环喷油量、喷油响应时间等参数的影响也引起了人们的重视。
汽油机缸内直喷（GDI)压电喷油器由手执行器响应速度快、轨压高、驱动力大及对燃油喷射量的控制精确而优于电磁式喷油器1，国内对柴油用压电式共轨系统的研究已取得一定的成果，但对汽油用压电式喷油器的研究正处于起步阶段。上海理工大学叶昌提出了基于线圈电流变化的电控汽油喷油器动态响应时间测量方法，以单片机为控制核心开发了电控汽油喷油器动态响应及流量特性测试系统。压电喷油器可以通过压电驱动器的快速响应和对球阀位移的自由控制，进而控制针阀升程，实现油量的精确喷射。海军工程大学刘振明等人3开展了驱动电压、轨压、脉宽等控制参数对压电喷油器的喷油量、最大喷油速率、最大喷油压力、喷油延迟及喷油持续期影响的研究，结果表明，最大喷油压力、喷油速率、喷油持续期随驱动电压、脉宽、轨压的增大而逐渐增大，喷油延退只随驱动电压的增大而减小。压电喷油器的快速响应与喷油器液力响应时间密切相关，装甲兵工程学院王军等人通过分析压电执
收稿日期：2016-03-22；修回日期：2016-07-12
行器的响应速度，确定了喷油器的最小喷射间隔时间，结果表明，采用压电执行器、液力放大机构能满足柴油机大流量喷油的要求。
本研究针对不同的驱动方式，测量了汽油机缸
内直喷压电喷油器的流量和针阀响应时间，分析喷油量、响应时间随驱动电压、电流的变化关系，探明不同驱动方式下的针阀开启响应时间的变化规律，研究驱动方式对GDI喷油器性能的影响，为压电喷
油器在缸内直喷汽油发动机上的应用提供依据。 1压电喷油器与驱动方式
压电喷油器最重要的元件是压电式执行器、由压电式执行器直接开启的针阀和阻尼的热补偿器。压电喷油器具有较好的抗结焦能力、极短的切换时间（200us）、多次喷油特性以及既可执行全行程又可执行部分行程的特性。压电喷油器的结构见
图1。
喷油器
接线柱
压电品体液压连接
图1压电喷油器示意
基金项目：江苏省自然科学基金(bk2011181）；江苏省高等职业院校国内高级访间工程师（FG123）
作者简介：张美娟（1977一），女，讲师，硕士，主要研究方向为汽油机缸内直喷燃油喷射系统及汽车电控技术;zhangmj@wxit.edu.en