高壓噴油泵試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)原理
來(lái)源：泰安海數(shù)機(jī)械制造有限公司 發(fā)布日期：2012-11-10 15:00:08 訪問(wèn)次數(shù)：
本文對(duì)高壓噴油泵試驗(yàn)臺(tái)的技術(shù)特性，存在的技術(shù)難點(diǎn)，解決辦法，發(fā)展方向等問(wèn)題作了闡述.
1、概述
隨著世界柴油機(jī)行業(yè)的飛速發(fā)展.以及世界環(huán)保組織逐漸加強(qiáng)防治環(huán)境污染問(wèn)題，柴油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)的的正確運(yùn)行就變得越來(lái)越重要。為了達(dá)到柴油機(jī)的佳運(yùn)轉(zhuǎn)，小油耗和減少?gòu)U氣排放的目的，就必須在發(fā)動(dòng)機(jī)的使用全過(guò)程中盡量校準(zhǔn)燃油系統(tǒng)。現(xiàn)在世界上針對(duì)柴油機(jī)排放的相關(guān)問(wèn)題制定了許多標(biāo)準(zhǔn)，2008年北京開(kāi)始執(zhí)行有關(guān)柴油機(jī)排放的歐Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)，在未來(lái)十年中我國(guó)將貫徹實(shí)行該標(biāo)準(zhǔn)，因此對(duì)柴油機(jī)燃油系統(tǒng)的測(cè)量工具—高壓噴油泵試驗(yàn)臺(tái)的質(zhì)量要求就必須提高。
2、影響噴油泵試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)的因素
按照傳統(tǒng)思路，高壓噴油泵試驗(yàn)臺(tái)是設(shè)計(jì)用來(lái)模擬柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際運(yùn)行條件的設(shè)備，其實(shí)這種觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。噴油泵試驗(yàn)臺(tái)是設(shè)計(jì)模擬標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件以及標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)工況的設(shè)備，因此必須保證不同型號(hào)的試驗(yàn)臺(tái)之間的性能一致性和對(duì)照性。噴油泵是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)的心臟，因此噴油泵的供油時(shí)間和供油量就成為影響發(fā)動(dòng)機(jī)好壞的關(guān)鍵。在高壓噴油泵試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們將影響被測(cè)噴油泵的因素分為輸入因素和輸出因素兩大類(lèi)：其中輸入因素包括傳動(dòng)系統(tǒng)和燃油系統(tǒng)，輸出因素包括高壓噴射系統(tǒng)和燃油測(cè)量系統(tǒng)。高壓噴油泵試驗(yàn)臺(tái)主傳動(dòng)采用的是變頻調(diào)速技術(shù)，即由變頻器控制電機(jī)并由電機(jī)直接輸出功率，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍為0-4000rpm，無(wú)級(jí)變速。使用這種控制方法不僅可以滿足驅(qū)動(dòng)被測(cè)噴油泵所需的動(dòng)力，還可以完成被測(cè)噴油泵調(diào)速器的特性檢測(cè)，并有效地克服影響轉(zhuǎn)速降的兩大因素(即傳動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速變化和可變速傳動(dòng)裝置本身的降速特性)。
確定了功率和降速這些特性還不足以確定試驗(yàn)臺(tái)的傳動(dòng)系統(tǒng)，因?yàn)檫€有一個(gè)關(guān)鍵因素，那就是傳動(dòng)所需要的足夠能量。在實(shí)際工況中，驅(qū)動(dòng)用功率主要集中在與噴油周期相對(duì)應(yīng)的一個(gè)很小的旋轉(zhuǎn)角度上，這個(gè)角度大約只有36度，即旋轉(zhuǎn)一周的10%。既然決定被測(cè)噴油泵供油量的并不是泵軸的平均速度，那么它的瞬時(shí)速度就應(yīng)該是我們所要重點(diǎn)關(guān)注和要求的了。影響瞬時(shí)速度關(guān)鍵的一點(diǎn)就是轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO4008中為我們推薦了一個(gè)很好的驗(yàn)證轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的方法，驅(qū)動(dòng)噴油泵所用能量應(yīng)由飛輪而不是由其他傳動(dòng)機(jī)構(gòu)提供；噴油過(guò)程中飛輪的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的下降不應(yīng)該超過(guò)平均轉(zhuǎn)速的1 %。
不同型號(hào)不同功率的試驗(yàn)臺(tái)所選用的飛輪慣量應(yīng)該是不相同的。我們針對(duì)型號(hào)和功率進(jìn)行過(guò)嚴(yán)格的計(jì)算和實(shí)驗(yàn)，后確定的飛輪慣量是非?？茖W(xué)和實(shí)用的，并且每個(gè)飛輪在裝機(jī)之前都進(jìn)行過(guò)動(dòng)平衡和靜平衡實(shí)驗(yàn)，這樣就更有效地保證了試驗(yàn)臺(tái)的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速。
傳動(dòng)系統(tǒng)中后所要確定的就是油泵聯(lián)軸器了，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織的標(biāo)準(zhǔn)建議：試驗(yàn)臺(tái)傳動(dòng)聯(lián)軸器剛度必須足以防止產(chǎn)生任何共振狀態(tài)，同時(shí)油泵在試驗(yàn)臺(tái)上的噴油負(fù)荷高允許值應(yīng)該不使總傳動(dòng)超出0.14度偏差。在聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)制作上還有非常重要的一點(diǎn)要求，那就是聯(lián)軸器要能承受后沖力的影響，因?yàn)槿绮荒軡M足這一點(diǎn)，會(huì)影響被測(cè)噴油泵的供油量。我們?cè)O(shè)計(jì)的聯(lián)軸器在滿足以上要求的前提下，還能補(bǔ)償由于長(zhǎng)期使用帶來(lái)的試驗(yàn)臺(tái)中心高誤差，確保了試驗(yàn)臺(tái)的使用精度。當(dāng)滿足以上要求時(shí)，一套完整的高壓噴油泵試驗(yàn)臺(tái)的傳動(dòng)系統(tǒng)就設(shè)計(jì)出來(lái)了。
3、噴油泵試驗(yàn)臺(tái)的燃油系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理
在所有噴油泵試驗(yàn)臺(tái)中，燃油系統(tǒng)的功能是以正確的油溫和油壓向被測(cè)噴油泵提供充足的試驗(yàn)用油，供油必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格過(guò)濾(在ISO4008標(biāo)準(zhǔn)中要求的過(guò)濾精度為5u)，因此可以看出燃油系統(tǒng)的主要功能可分為：溫度的控制與測(cè)量，壓力的控制與測(cè)量。注意，油溫對(duì)被測(cè)噴油泵的供油影響是非常大的。
泰安海數(shù)機(jī)械制造有限公司
技術(shù)部 供稿
2012年11月2日
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