科创中国

行业领域

新能源及节能技术

需求背景

因性能要求严格、技术含量高、设计难度大，加上国产材料分散性大等原因，现阶段柴油发动机高压共轨供油系统用燃油定量比例流量阀主要依赖德国、日本、美国的进口产品。另一方面，随着我国柴油发动机高压共轨供油系统自主技术的发展与成熟，也急需与之相配套的、立足于本国技术的各种型号的国产燃油定量比例流量阀，以满足我国柴油发动机高压共轨供油系统的技术进步与实现普及的需要。

需解决的主要技术难题

1、中重型柴油机高压共轨泵壳体内设置导套和线圈部件，导套内滑动设置衔铁，推杆通过过盈配合压入衔铁中，衔铁能够在导套、线圈部件、极靴的电磁力作用下上下移动。

  2、极靴的中孔内自上而下依次设有阀芯、弹簧和弹簧座，推杆伸入极靴中孔内并向下抵住阀芯上端，弹簧向上抵住阀芯下端，阀芯能够在推杆和弹簧的作用力下在极靴的中孔内上下移动。

    3、极靴下端轴向设置出油口，极靴的中部横向设置进油口，阀芯通过在极靴中孔内上下移动改变阀芯遮盖进油口的面积。

期望实现的主要技术目标

1、极靴采用楔形角度，形成梯形隔磁带，保证输出电磁力达到良好的水平特性。中间采用通孔，便于提高中心孔研磨加工精度。

  2、极靴上部设有非导磁材料的限位块，可以控制衔铁的行程范围，衔铁上设有2个对称的通孔，保证衔铁运动时上下端压力保持平衡。

    3、壳体与线圈骨架，极靴与线圈骨架之间，均设有O形密封圈，防止比例流量阀内腔燃油渗漏，将比例电磁铁和流量阀结为一体，实现对燃油流量的精确无级调控。

需求解析

解析单位：“科创中国”新能源汽车产业科技服务团（中国汽车工程学会） 解析时间：2022-10-13

孟凡鹏

中国汽车工程学会

项目经理

综合评价

高压共轨系统是指在高压油泵、压力传感器和电控单元(ECU)组成的闭环系统中，将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的一种供油方式，与之前以凸轮轴驱动的柴油喷射系统完全不同。它是由高压油泵将高压燃油输送到油轨，通过油轨内的油压实现精确控制，使高压油管压力大小与发动机的转速无关，可以大幅度减小柴油机供油压力随发动机转速变化的程度。该需求中，ECU 发出的控制信号，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燃烧室。喷油器是由线圈、衔铁、弹簧、球阀、释放控制孔、充油控制孔、针阀杆、喷嘴针阀压力环、喷嘴、壳体组成，ECU发出控制信号，高压油轨通过高压连接管将柴油泵喷油器，此时控制腔压力＋针阀弹簧压力 > 针阀腔压力，喷油器将油气喷入燃烧室。因此，标定好衔铁最大行程、弹簧阻尼等即可精确测算压力差，满足不同工况喷油量的控制。

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