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电控合成单体泵－ FEUPI 开发 一汽集团技术中心 朱宏志 戈非 邢喜春 摘要：随着世界工业的快速发展，各国都意识到发展给地球环境带来的巨大影响，于是各自提出 本国的相应排放法规。在中国国内，国 III、国 IV 排放法规已经出台，而且强制实施日期的日益临近， 迫使主要柴油机生产企业必须研发出满足排放要求的新型柴油机。在国内实现国III，共识是发动机必须 电控，采取哪一种电控燃油喷射系统是其关键所在。一汽技术中心综合考虑成本、开发周期，同时发挥自 身强大的技术优势，强调整合的理念，自主开发了电控合成单体泵喷油系统，即FEUPI系统，无论在研究 上，还是应用上都具有重大的意义。 本文详细介绍了 FEUPI 系统的整体设计、试验情况，在装有该系统的 CA6DE3 电控柴油机上进行性 能开发试验，优化发动机的动力性、经济性，同时兼顾满足国III排放法规要求。 关键词：柴油机；FEUPI；EUP 概述 大家在提起国 III 发动机时，都会想到‘电控’这个概念，而 FEUPI 系统 就是一汽技术中心根据国内柴油机市场的形式，提出的一种预想满足国 III 排 放，且有一定经济优势的产品。 FEUPI 系统分为三大部分：EUP （电控单体泵总成）、CamBox （泵箱体总 成）和驱动单体泵的电控系统。 为尽最大可能的利用现有资源，同时使得开发的产品具有一定的先进性， 兼顾可靠性和经济性，FAW 选择了三家主要部件供应商：DELPHI 、ASIMCO 衡阳亚新科、Motorola 。他们在各自的领域都是十分著名的公司，具有雄厚的 技术开发能力，能够保证产品在设计、试制及产品化的过程中保持高品质，使 得最终的整合系统具有预想的优势。 1．EUP 电控单体泵 国际上生产单体泵的厂商并不多，尤其做得好的。目前，一汽已经在用的 就有德国 BOSCH 的单体泵，包含机械式和电控的两种。虽然其性能、可靠性 一直口碑不错，但其价格还是一大选择障碍。而此次选择的 DELPHI 德尔幅的 单体泵，性能上并不弱于 BOSCH ，同时具有体积小，集成度高的特点，易于实 现与泵箱体的整合。 下面对其结构及工作原理做一简单介绍。 DELPHI 的单体泵核心 技术表现在其电磁阀和液力 阀集成在一个模块里，如图 1-1 所示，表达出单体泵控制 核心的相似结构。单体泵在 非工作状态时，燃油低压油 腔和高压油腔相通，即使柱 塞在凸轮的驱动下向上运 动，未建立压力的燃油会通 过液力阀与阀体的密封锥面 图 1-1 单体泵机构原理 部分流出，即又流回泵体的进油腔。在油泵试验台上曾做过试验，当油泵转速 达到 1150r/min 时，高压油管中的压力不会超过 0.200kPa，此时喷油器的针阀 不会打开，喷油器也不会向气缸内喷油。 当控制单元发出的驱动电压加到电磁阀上时，线圈会产生相应的电流，进 而形成磁场，与溢流阀阀芯紧固在一起的衔铁在电磁力的作用下，运动上移， 使得阀芯的密封部分与阀体接触，此时高压油腔与低压部分隔离，随着柱塞的 上升，高压腔内的燃油被压缩，压力很快建立起来，当达到可以克服喷油器针 阀的弹簧时，喷油器便向气缸内喷油。 实际用到的单体泵阀总成与上面描述的几乎一样，差别只是单体泵的液力 连接部件会随着应用场合的不同有所差异。 值得注意的是，电控单体泵的柱塞不带斜槽，外观看只是一个外形完整的 一个圆柱体。在柱塞上方的泵腔上，有一个进油孔，这也是与机械式油泵不同 的地方。只要电磁阀不工作，其泵腔里总是充满了由进油孔流进来的燃油，柱 塞的上行会使得其中的燃油反流回低压油腔中。 与 FEUPI 结构设计相关的一些关键尺寸：包含柱塞体插入泵箱体部分的外 径和密封配合面的位置、单体泵法兰下端面到柱塞弹簧座下面的初始距离、法 兰的连接孔尺寸及外形轮廓尺寸等等，还有最重要的就是柱塞升程。 由于FAW 选择的 DELPHI 的单体泵是接近产品化的程度，因此 FEUPI 的 设计之初，并没有什么大的改动，只是使得设计泵箱体满足 EUP 的试验要求， 即提供给EUP 一个可靠的试