电控直列泵的可变预行程优化方案

喷油泵的高压油管压力是影响柴油机性能的重要参数，任何一种喷油泵对高压油管压力都有一定的限制，即最大许用泵端压力。柱塞式喷油泵是以容积式原理进行泵油的，泵油柱塞运动速度与高压油管压力成正比是其固有特性。

泵油柱塞运动速度有两种表达方式，一种取单位时间内柱塞的位移量，即dh/dt；另一种是指每度凸轮转角内柱塞的位移量，即dh/dα。显然这两种方法是有区别的，以时间计量柱塞运动速度与转速成正比，同样的柱塞位移量h，转速高，所需时间短，速度就快。但如果以“转角”计量，则柱塞从供油开始到供油结束的供油延续期内，应以每度凸轮转角的位移量来评定柱塞速度dh/dα。dh/dα是影响供油速率最直接的因素，泵油柱塞运动速度与供油dq/dα成正比。泵油柱塞运动速度的分析如下。

油泵转速的高低会直接影响柱塞运动速度，但在一些情况下转速不变，柱塞运动速度也同样会改变，如在一定的条件下，柱塞在不同的凸轮段工作时，则相同的供油有效行程h可以在不同的凸轮转角内完成，即在不同的供油延续角α内完成，也就是在不同的柱塞的运动速度dh/dα下完成，α角大，柱塞运动速度慢，供油速率低。反之，角α小，柱塞运动速度快，供油速率高，这样在同一转速下，会出现不同的柱塞运动速度，因此，会产生不同的高压油管压力。

正由于同一转速时可以有不同的供油速率，产生不同的高压油管压力，因此，在柴油机匹配过程中，选择最佳供油速率是一项重要任务，通常在泵油柱塞直径、凸轮型线、凸轮升程等结构参数已定的条件下，只有以不同的预行程来改变供油速率，但传统的喷油泵只有在静态调整时，选择一个固定的预行程，而且一经调定，在运动中是不会改变的，这种固定的行程所产生的供油速率，只能使柴油机在某一指定的工况下最佳运行，不能满足高速、低速不同工况下动态变化的要求（见图2-11）。

如以A工况为基础选择最佳预行程，所产生的供油速率和油管压力，能保证低速性能最佳，但当转速升高后，高压油管压力会随转速正比上升，并很快超过允许范围（见图2-11中曲线2），如以B工况选择的预行程，所产生的供油速率及高压油管压力能使柴油机高速时获得最佳性能但到低速时，又会因供油速率迅速下降而引起高压油管压力过低而影响喷雾质量，使性能恶化（见图2-11中曲线1），图2-11中曲线3中的A-B是柴油机从低速到高速时所需的理想高压油管压力曲线，是不可能在固定不变的预行程下获得的，只有在可变的预行程时才有条件实现，即低速时采用大预行程，而高速时采用小预行程，这样可以确保高压油管压力低速时不低，高速时不高，低速时有良好的雾化质量，高速时高压油管压力不会超过许可值。(www.xing528.com)

要达到上述目的，可以通过采用可变预行程来实现，如日本ZEXEL公司的TICS电控直列泵，就是通过电控技术来实现预行程在运动中自动调节的。

图2-11 不同预行程高压油管压力比较

A—满足低速性能要求的高压油管压力 B—满足高速性能要求的高压油管压力 1—预行程固定满足高速要求的高压油管压力 2—预行程固定满足低速要求的高压油管压力 3—可变预行程的高压油管压力曲线 4—高压油管压力限制曲线