商用车增压式高压共轨喷射系统解析

材料，以改变材料的品质达到更满意的程度。

CPN5系列共轨高压泵的特点是其模块化结构，通过凸轮数目、柱塞直径和行程以及对发动机的传动比等方面的适当组合，其泵油量和压力谱将能覆盖从250L/h（2500bar）到520L/h（900bar）的范围。特别是，选择传动比和凸轮数目的适当组合有助于达到最小的喷油量公差。在组合得当的情况下，就能够做到或是泵油元件的供油行程与喷油同步，或是每个喷油器都能对应一个相同的泵油元件。采用这种所谓的喷油同步或泵油元件同步供油将使喷油压力特性曲线的偏差对各次喷射之间喷油量公差的影响减少到最低程度。

这种第五代共轨高压泵CPN5的模块化结构以CPN5-9/2型为例示于图9。燃油的低压输送由集成在泵体上的一个齿轮泵来完成，而油量的计量控制功能由计量单元的电磁阀来承担。凸轮轴根据所选择的传动比组合具有2个或3个凸轮与泵油元件相对应。泵头用钢制成，它与泵油柱塞副组成的组件以单元形式装入铝泵体中。

商用车对噪声排放的要求也变得越来越重要，因此对喷油系统提出了相应的要求。为了降低燃烧噪声，除了燃烧技术措施之外，对喷油系统部件的要求也提高了，以便降低由其发出的噪声。其中，在高压泵中产生压力是重要的噪声源之一。在泵油压力进一步提高以后，这些方面的要求就更高了。

影响油泵噪声的一个重要因素是基于柱塞运动的动力学。供油柱塞运动到将泵油室中的燃油封闭并开始压缩的时刻是高压泵本身的一个重要噪声源。作为整个系统噪声激励的“发动机”，油泵传动机构中的有效扭矩是一个重要参数。这种扭矩先将传动机构朝着转动方向压紧，而在松弛的时候又促使在传动部件之间产生间隙，两者的交替重复随即在彼此之间产生金属冲击，发出异响。

油泵进油阶段的反向扭矩具有与之相似的效应，只是具有相反的症状。这种“扬声器效应”通过将这种噪声激励传递到发动机齿轮传动机构并产生噪声，因而使扭矩成为液力系统中的重要参数，必须对其进行优化，以达到最好的噪声排放结果。通过凸轮几何形状廓线的适当设计来降低扭矩波动的激励作用能够达到最好的结果，而将油泵传动机构和发动机齿轮传动中的阻尼措施结合起来能够明显地降低噪声级。

四、展望

通过各种试验研究能够进一步改进商用车传统的燃烧过程，以进一步降低其燃油消耗。其中一种重要的改进措施是进一步提高喷油压力。基于上述所介绍的特点，喷油器具有增压功能的CRSN4.2高压共轨喷射系统对于进一步提高喷油压力是最合适的。无论是这种高压共轨喷射系统的产品平台还是单级产生压力的传统高压共轨喷射系统都已经开始进行喷油压力高达2500bar的进一步开发，因此能够满足所有特殊用途的用户要求。

考虑到未来的需求，为了进一步超越这样的极限喷油压力，博世公司进行了喷油压力高达3000bar的共轨系统的开发。当然，如此高的喷射压力只能采用液压转换的方法来达到，但是这种液压转换并非一定要在喷油嘴中进行。至于这种更高压力的共轨喷射系统进入市场的时间问题，最终还必须看在批量生产中如何能达到几微米这样非常小的制造公差，这可能是当前机械制造业所能达到的物理极限了。发展到如此高的喷射压力的背景是越来越严格的废气排放法规。采用3000bar喷射压力或许可能取消SCR催化器或颗粒捕集器，或者是第3种可能性——在优化废气排放的同时能够再获得3%～4%的节油效果。

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