1、电控 泵柴油机稳态循环排放试验研究张继卫，刘克，张京辉，付政，（智能农业动力装备全国重点实验室，河南 洛阳 ；洛阳拖拉机研究所有限公司，河南 洛阳 ）摘要：通过对电控 泵柴油机喷油正时的调整，喷油器伸出量及开启压力等关键性能参数的优化选择，提高自身的稳态循环排放水平，满足非道路四阶段排放法规的要求，对此配置的非道路柴油机进一步提升其排放水平具有一定的参考意义。关键词：电控 泵；喷油正时；开启压力；稳态循环；国四排放中图分类号：文献标志码：文章编号：（），（，；，）：，：；随着国家排放法规的不断升级，非道路柴油机的排放污染问题越来越受关注，因此在确保柴油机动力性、经济性的前提下 ，如何降低有害气
2、体排放成为一个迫在眉睫的问题，值得深入研究。试验条件试验选取一台四缸柴油机，其主要技术参数如表 所示。表 某型号非道路用柴油机参数 参数数值工作方式非恒速缸径 行程（）标定功率 标定转速（）最大扭矩（）最大扭矩转速（）怠速转速（）进气方式自然吸气冷却方式水冷燃烧室形式直喷燃油喷射系统形式电控 泵依据相关排放法规 非道路柴油移动机械污染物排放控制技术要求 的要求，额定净功率小于 的非恒速柴油机按稳态八工况循环试验 ，试验数据如表 所示。表 稳态循环的各工况点及其加权系数 工况号转速（）负荷百分比 加权系数 试验采用 型瞬态电力测功机；型瞬时油耗测量仪；型热式气体质量流量计。柴油机排气污染物检测设
3、备采用日本 公司生产的 型袋采 连续稀释采样排气分析仪；颗粒物检测采用 型颗粒物取样控制系统。收稿日期：第 卷第 期拖 拉 机 与 农 用 运 输 车 年 月 ，试验参数的匹配 喷油器开启压力的匹配选取同一品牌某型号 孔“”型喷油器，试验方案如表 所示，三种不同的开启压力。表 喷油器开启压力的不同方案 方案开启压力 一 二 三 喷油器在三种不同的开启压力下，进行稳态八工况循环排放试验，试验结果如表 所示。分析数据得出，方案一的 和 排放明显高于方案二和方案三，这是因为方案一的喷油压力低，燃油流速降低，油束射程减小，雾化质量变差，易发生滴油现象 ，和 排放量高，排放量也高。方案三喷油压力最大，油
4、滴更为细化，与空气混合更好，燃烧更充分，进而降低了 和碳烟的生成，但是 排放量也随之增大。喷油压力过大，会加剧油泵、油嘴的磨损，影响其使用寿命和工作可靠性 。方案二的开启压力适中，排放水平介于方案一和方案三之间整体较为均衡，因此确定方案二为最优方案。表 不同开启压力下各排放污染物的比对 方案排放量 （）一 二 三 喷油器伸出量的匹配选取 、三种不同厚度的喷油器垫片进行排放试验，结果如表 所示，分析数据从中得出，的伸出高度最小，致使油束上方的燃烧空间变小 ，下方较大，油气混合质量变差，局部缺氧，排放增大。的伸出高度最大，可燃混合气混合不均匀，燃烧不完全，冒黑烟，动力性下降 。因此，选择厚度为 的
5、垫片。喷油器的伸出高度不同，油束撞击到燃烧室侧壁面的高度也不同，在缸内气流的作用下，形成不同的油气分布。致使缸内燃烧过程存有差异，最终影响污染物的排放。表 喷油器不同厚度的垫片各排放污染物的比对 垫片厚度 排放量 （）喷油泵喷油正时的匹配电控 泵可以通过标定软件来调整供喷油正时即供油提前角，首先根据油泵的性能，工程经验值来调整其静态正时，然后通过软件来标定不同的供油提前角进行稳态排放试验，试验结果如表 所示，分析实验数据得出，供油正时由 更改 时，颗粒物 、得排放量都有明显下降，排放量明显上升 ；当供油正时由 更改为 时，颗粒物 排放量继续减少，但 、排放量略微增加。喷油正时超出某一临界值后，
6、排放量不但有所增加，、排放量也有所升高。油正时增大，颗粒物排放量减小，排放量增加，这两种排气污染物此消彼长，互相制约 ，因此通过试验的方法，找到最佳的喷油正时，解决 和颗粒物 及经济性之间的矛盾。表 不同喷油正时下的各排放污染物的比对 喷油正时（）排放量 （）通过对喷油器开启压力、伸出量、喷油正时等柴油机关键性能参数的匹配、优化后的稳态八工况排放再确认试验结果如表 所示，非道路四阶段稳态循环排放限值：；（）；，考虑劣化也能满足非道路四阶段排放法规限值要求。表 排放确认试验结果 排放量 （）结论电控 泵 型喷油器是额定净功率小于 的非道路用柴油机技术路线之一，该技术路线比高压共轨系统成本低，维修
7、方便，主要应用在拖拉机、小型收割机、装载机、叉车等非道路机械上，在国内具有一定的市场份额，本次试验通过对柴油机关键性能参数的匹配，电控 泵 型喷油器配套多缸柴油机能达到非道路四阶段稳态排放法规限值要求，具有积极的现实意义，但仍需要提高关键零部件的质量和一致性；优化水温对供油提前角的补偿；使用合格的油品，及时更换油路滤芯，保证油路清洁等。（下转第 页）拖拉机与农用运输车第 期 年 月根据试验结果可知，设定载荷和加载最大载荷之间差值为 ，满足实验要求。结论依据国家及行业标准，设计开发了营运车辆后部防护装置试验台。通过调试及实车试验，验证了试验台设计的合理性。试验结果表明，该试验台可实现营运车辆后部
8、及后下部防护装置强度测试，加载效率快，数据准确度高。参考文献：，汽车及挂车侧面和后下部防护要求 ，汽车和挂车侧面防护要求 ，汽车和挂车后下部防护要求 袁丹凤，杨傲，周继红，等 重庆市 例道路运输事故调查报告数据分析 伤害医学（电子版），（）：唐亮信息化条件下营运车辆安全监管关键技术研究 重庆：重庆大学，汽车、挂车及汽车列车外廓尺寸、轴荷及质量限值 危险货物道路运输营运车辆安全技术条件 （编辑张晓超）作者简介：赵亚，男，硕士研究生，主要从事拖拉机及汽车检测设备设计研发檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷。（上接第 页）参考文献：周松，肖友洪
9、，朱元清 内燃机排放与污染控制 北京：北京航空航天大学出版社，环境保护部，国家质量监督检验检疫总局 非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法（中国三、四阶段）邓东密，邓萍 柴油机喷油系统 北京：机械工业出版社，高宗英，朱剑明 柴油机燃料供给与调节 北京：机械工业出版社，林裕，徐家龙，缪雪龙 改进供油系统降低柴油机排放 现代车用动力，（）：周龙保 内燃机学 北京：机械工业出版社，赵奎翰，魏建勤，张惠明，等 供油提前角对直喷式柴油机喷雾、燃烧和碳粒变化历程测的影响 内燃机学报，（）：蒋德明 内燃机燃烧与排放学 西安：西安交通大学出版社，（编辑张晓超）作者简介：张继卫（），男，河南洛阳人，
10、高级工程师，主要从事柴油机产品的性能试验、研究檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷。（上接第 页）运转，同时无人驾驶系统也将拖拉机整机刹车。结论本文开发了东方红某型号的无人驾驶拖拉机的发动机控制系统。系统硬件通过了农机工况的加速失效振动和随机振动检测。开发的系统匹配某国产无人驾驶系统，通过了静态功能和场地各功能验证。整个无人驾驶导航直线作业精度可以达到 ；农机具提升 下降、紧急停车、熄火等功能也得以验证。本控制系统开发，验证了无人驾驶系统供应商的较低成本的无人驾驶系统的性能。为后续无人系统拖拉机产品化提供技术基础。参考文献：冯敏康 嘉定区
11、无人农场的技术路线 农业开发与装备，（）：赵龙中，胡旭红，钱奕枝 发挥智能农机在无人农场中的作用 河北农机，（）：任震宇，杨雨涛，彭世杰，等 智能控制技术在无人农场的应用 科技创新与应用，（）：郭楠，阳俊，水广伟，等 基于 的 控制器底层软件开发 拖拉机与农用与输车，（）：王建波，赵玉芹，朱晨辉，等 自动导航拖拉机田间作业路径规划与应用试验 农机化研究，（）：蒋林，张燕飞，马先重，等 二次区域划分的全覆盖路径规划 哈尔滨工业大学学报，（）：（编辑张晓超）作者简介：胡友耀（），男，江西吉安人，高级工程师，主要从事发动机、智能收获机、智能农机具电控系统等软件设计檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷。月拖拉机产量略有上涨，累计总产量 万台据国家统计局数据，截止 月，年拖拉机累计总产量 万台，大型拖拉机累计产量 台，中型拖拉机累计产量 台，小型拖拉机累计产量 万台，分别比去年同期增长 、和 。赵亚遷等：营运车辆后部防护装置试验台的开发与研究
