用于燃料直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)的高壓低噪燃油泵

為了產(chǎn)生更好的燃燒質(zhì)量，要求燃料直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的油泵具有更高的壓力，但高壓力帶來(lái)了較大的工作噪聲。為了解決噪聲問題，Delphi和Magnetic公司研制開發(fā)了一種新型高壓低噪燃油泵（圖1），有效降低了發(fā)動(dòng)機(jī)油泵高壓工作時(shí)的噪聲。

高壓油泵一般由泵體、控制油閥總成、活塞、進(jìn)出油閥、泄壓閥等組成。油泵具體的工作過程如下：燃油由進(jìn)油閥進(jìn)入，經(jīng)過控制閥進(jìn)入油泵油腔內(nèi)，再經(jīng)活塞加壓后，由出油閥送入油軌，最后到噴油器。結(jié)合高壓油泵的結(jié)構(gòu)及工作過程，可以得到噪聲來(lái)源。在電磁閥通電時(shí)，噪聲源主要是由電樞沖擊極片、控制閥球座、出油閥球沖擊限位極片產(chǎn)生的；當(dāng)電磁閥斷電時(shí)，噪聲源主要由電樞沖擊限位片、控制閥球沖擊限位片及出油閥座產(chǎn)生。在找到噪聲源之后，為解決噪聲問題主要從兩方面提出解決方案：一是質(zhì)量；二是結(jié)構(gòu)角度。通過減輕運(yùn)動(dòng)部件的質(zhì)量和進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能有效降低部件工作時(shí)的沖擊力。如將出油閥球由原先的鋼制材料改為陶瓷材料后，其質(zhì)量明顯減輕，達(dá)到了降噪目的。

從結(jié)構(gòu)角度，通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以在減輕質(zhì)量后進(jìn)一步降低燃油泵工作時(shí)的噪聲。進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)的對(duì)象是電樞，即在電樞結(jié)構(gòu)上又增加了簧片閥，如圖2所示。這種結(jié)構(gòu)有如下優(yōu)點(diǎn)：在電磁閥通電時(shí)，電樞的右移速度明顯降低，大大減輕了電樞與限位片的撞擊，噪聲明顯降低。雖然這種結(jié)構(gòu)的改變使其左移的速度有所降低，但并不影響燃油泵的性能。為了測(cè)試改進(jìn)后燃油泵的性能，進(jìn)行了相關(guān)測(cè)試并得到如下的結(jié)論：①改進(jìn)后的燃油泵噪聲聲壓值與未改進(jìn)前相比有明顯減??；②在人敏感的聲頻范圍內(nèi)，能有效降低噪聲的影響；③改進(jìn)后的燃油泵對(duì)供油性能沒產(chǎn)生負(fù)面影響。

Joseph G.Spakowski et al. SAE 2013-01-0253.

編譯：張洪濤