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目的及意义

1.1研究背景及意义

环境和能源问题是世界人民关注焦点问题，随着全世界人民环保意识越来越强，对节能和污染物排放也有一定的要求，发动机作为主要动力系统，其排放物中含有NOx，CO，HC等有害物质，减少发动机污染物排放是当务之急，而高压共轨喷射技术是柴油机节能减排关键技术之一，而且高压共轨喷射系统还能实现高压喷射和较为多样的喷油规律。因此，研究高压共轨喷油器的特性，研究影响这些特性的主要因素是很关键。设计高压共轨喷油器性能试验台架能够更充分研究喷油器特性。

1.2国内外现状

喷油器是高压共轨系统组成的核心部件，其性能好坏需要专业的测试平台诊断。柴油机高压共轨喷油器国标要求共轨喷油器各密封处不得有渗漏油现象，共轨喷油器的雾化性能应满足喷出的燃油成雾状，不应有明显的肉眼可见的飞溅油粒，连续的油柱和极易判别的局部浓稀不均匀现象，喷油开始和终了应明显，并应伴有符合喷嘴偶件结构特点的特有声响或针阀的颤振声响，共轨喷油器在标定工况测得的喷油量与柴油机要求的标定工况循环喷油量相比，其喷油偏差应小于±7%，喷油器的动态回游量应小于喷油量的50%，喷油开启延迟应小于550μs，与该组喷油器平均值偏差≤±3%等。根据柴油机高压共轨喷油器性能国家标准，国内外研发了测试共轨喷油器性能试验台，对于共轨喷油器测试装置的研制国外研究较早，比较突出的是英国 Hartridge、意大利拉宝地（与中国有合资公司）等等。

在 1930 年以来形成 Hartridge 品牌已成为全球领先的专业生产柴油燃油喷射注射测试设备。 现在 Hartridge 最大份额的世界市场,对于服务柴油测试设备，具有其他公司无可比拟的竞争力和研究深度。现在中国的市场由德尔福（中国）公司代理推广，已被众多科研机构及维修检测工作站使用。现有关于共轨喷油器检测相关的产品主要有 CRI-PC、AVM2-PC（综合实验台），AVM2-PC是Hartridge旗舰产品，提供全功能高压共轨各种功能的检测，包括喷油器、喷油泵、单体泵、EUI喷油器等。是国内高压共轨产品生产厂家和高端维修站的第一选择。

意大利拉宝地国际集团总部位于意大利都灵，其品牌创立于 1925 年，迄今已有 80多年的内燃机测试设备生产经验。公司专业从事测试柴油机喷射系统零部件功能的喷油泵试验台的设计及制造，能为用户提供不同品种的现代化高科技内燃机测试设备：从最简单的喷油器试验台到最先进的高压共轨试验台、电控泵喷嘴试验台。1998 年开始生产高压共轨试验台，是世界上能生产高压共轨试验台、电控泵喷嘴试验台的少数几家公司之一。上世纪 90 年代，意大利拉宝地国际集团在中国投资成立了沈阳拉宝地试验设备有限公司。推出产品主要有 TEC—100Evolution、TEC—300 等。TEC—300模拟系统具有以下功能：通过压力传感器和DRV控制喷射压力；测试喷油器；测试泵上的流量调节器；读泵的流量；调用泵和喷油器的数据库。

马特（Maktest）是自1977年以来生产柴油喷射检测设备的一家土耳其企业，为柴油然后喷射系统的每项维修工作提供最佳测试方案，旗下含有TK1026马特高压共轨喷油器试验台。TK126试验台具有检测快速，简单的优势。

国内对于柴油喷油器检测装置的研究和发展，主要依靠国外进口，国产化的方式。由于我国柴油机汽车发展与国外有一定的滞后性，所以喷油器检测装置的发展也相对较慢。目前大部分喷油器检测设备主要还停留在检测传统喷油器的阶段。随着共轨柴油机的普及，及国外检测设备价格太高的情况，急需开发国产共轨喷油器检测设备。国内生产共轨喷油器的公司主要有泰安中意、泰安南泰实验设备有限公司、无锡爱特美、北京奥特莱、泰安科门瑞尔、沈阳拉宝地、晨林、钰卓、景联等等。这些共轨喷油器试验台可测6路电磁阀喷油器、 高电压–博世电装喷油器 、低电压–德尔福喷油器1路西门子、博世压电晶体（PIEZO）喷油器，所有通道电磁阀和压电晶体驱动具备短路保护功能，不会损害待测喷油器和测试仪本身。提供标准测试步骤和工况，标准喷油量/回油量数据，同步显示。用户也可十分方便的自定工况，可检测欧四压电式高压共轨喷油器，高压共轨喷油器试验台 共轨油嘴万能夹具 油嘴专用拆装工具生产厂家。添加或更改实验数据,系统带有400多条标准数据，方便用户维修喷油器。技术已达到需求。

同时，上海钜宜燃油喷射科技有限公司在北京理工大学王尚勇教授的带领下，组建开发团队，生产出性能稳定、自动化程度高、测量效率高、测试工况全面、数据库完备的新型共轨喷油器测试平台，现已实验完毕。

2. 研究的基本内容与方案

2.研究的基本内容、目标、拟采用的技术方案及措施

2.1研究目标

目前，柴油机的优越性被人们认可，国内越来越多的相关机构开始着手柴油机高压共轨喷射系统的研究、开发与应用。电控喷油器是柴油机高压共轨系统的核心部件，其性能直接影响到整个高压共轨系统的精度和稳定，为研究柴油机共轨喷油器的工作特性及其可靠性，根据高压共轨喷油器的结构特点、工作原理和共轨电控喷油器特性试验的要求，完成高压共轨电控喷油器性能试验台架总体设计以及各组成部件的选型。

2.2研究基本内容

喷油器在高压共轨燃油喷射系统中最关键也是最易损的精密阀组件，喷油器常会出现针阀卡滞、阻塞、泄漏等故障，导致发动机启动困难，功率下降，甚至造成柴油机熄火。针对出现的问题，喷油器测试系统需要测试喷油器的性能是否符合国标，判断是否符合正常喷油器的特性。因此设计高压共轨喷油器性能试验台架是很有必要的。

2.3设计方案

试验台架结构图