压电式共轨系统(高压共轨系统介绍-LIEBHERR)
随着排放技术升级,优化燃烧提高燃油喷射压力是最有效的办法。柴油高压喷射系统因其技术含量,生产精度高。国内市场长期以来被外资企业占领,比如德国博世,美国德尔福,德国大陆,日本电装等。那么除了这些独立的高压燃油喷射系统供应商外还有一些发动机厂家也整合开发出自己的高压燃油喷射系统,如美国康明斯和我们今天的主题——德国利勃海尔(LIEBHERR)
利勃海尔道路&非道路产品
共轨系统
利勃海尔在以下方面提供完整的共轨系统解决方案,用于中型和重型发动机的模块化设计——道路和非道路的商用车辆和机器。灵活组合的用于1800至2500 bar的系统压力喷射组件设计。发动机功率范围可达600 kW。喷油器最小的控制偏差与油泵高效率相结合,燃油消耗高于平均水平。利勃海尔发动机控制单元确保最佳喷射控制。利勃海尔不仅提供单个燃油喷射组件,还提供完整的共轨系统,该系统由高压泵,喷油器,高压连接器,高压共轨和电子发动机控制单元(ECU)组成。智能系统集成作为机械,液压和电子组件之间的链接,确保了完整系统的完美交互和正确设计。
高压共轨喷射系统
技术参数
系统压力 |
250-2500bar |
发动机功率/排量 |
~180kW/ 缸 |
喷油器数量 |
6 |
流量 |
1400-2600ml/ 30s |
喷嘴直径 |
9mm |
油泵最大流量 |
810L/h |
泄漏量控制 |
<30ml/min |
模块化设计
利勃海尔的共轨系统具有不同的设计变型,可变的驱动法兰和单独的接口,因此非常灵活。模块化的单个组件在设计和连接尺寸上都经过精心设计,因此它们可以轻松地适应特定的空间和接口要求,并且可以相互组合。
自己生产的精密零件
利勃海尔内部制造喷油器,高压连接器和泵的功能性微精密部件的主要部分。这种高水平的垂直集成提供了必要的灵活性,可以满足客户特定的燃油喷射特殊要求。
稳定的性能
所有组件都是专门针对道路和非道路车辆中的高动态负载以及高静态负载(例如在发电机组应用中)而设计的。开发或应用过程包括详细的产品验证计划。仅在通过各个验证阶段后,才可以批量生产,从测试台上的阶段到现场的最终应用,表明可使用污染和替代燃料。
工程能力
专家专门为每个客户定义所需的喷射和压力控制功能,开发必要的诊断和校正算法并进行适当的验证。利勃海尔的专业应用工程师利用数十年的应用经验,为液压和电子组件的集成提供支持。
高压系统
发动机ECU
开发和生产:
工程开发燃油喷射系统的许多组件都承受周期性载荷。在使用FEM进行测试时,重点特别放在确定然后优化抗疲劳性上。计算工程师还使用CFD分析对所有组件进行了深入检查。对组件内部的流动效应进行建模,并将结果纳入设计。
FEA分析
产品验证利勃海尔共轨系统的所有组件均经过全面的验证程序。这取决于在苛刻的环境条件下出色的系统可靠性和可用性以及较长的产品使用寿命。加速测试程序用于调查系统和组件的老化过程。现场试验也是验证过程的关键要素
产品测试
稳定的多次喷射在多次喷射的情况下,先导喷射对于发动机低噪音运转至关重要,主喷射可确保最佳的动力输出和最大扭矩,而后喷射则可减少排放。三通伺服阀确保适度建立喷射。注射过程以非常快速地关闭喷嘴针阀结束。这样就为每次喷射提供了非常清晰的边界,并精确测量了燃油量,这两者都是决定最佳燃烧过程,降低燃油消耗和减少原排的决定性因素。
喷油器喷射动作过程
控制泄露最小
利勃海尔喷油器的控制泄漏量非常小。对于每缸最大容量为2.7升的发动机的系统喷射器,在满负荷时最大为15ml/min。这具有以下优点:
- 更高的效率,因此油耗更低
- 较低的泄漏温度,因此较少的冷却要求
- 各种燃油质量的良好耐受性
借助喷射正时控制(ITC)功能,即使是少量的燃料也可以更精确地分配。每个注射器都有必要的硬件来确定喷射的开始和结束。从喷射的开始和结束获得的其他信息提供了相关的状态监测数据,并且该软件可调节每次后续喷射要分别输送的燃油量。这样可以补偿漂移,并在整个使用寿命中使来自喷油器的喷油量保持恒定。软件控制的喷射定时控制(ITC)功能无需额外的连接器接口即可工作
质量:
终身可靠性
利勃海尔使用最新的计算机辅助质量管理系统,该系统最早在生产过程中实施,并涵盖了整个产品生命周期。通常为利勃海尔专门开发的高效测试台用于测试高精度组件。入库检查,借助高度现代化的测量仪器,对共轨燃油喷射系统的所有已购买零件进行了最高质量检查。这些包括例如3D坐标测量设备粗糙度和轮廓测量系统以及光学表面扫描仪。在交付燃油喷射系统之前,将对高压泵,喷射器和高压连接器进行100%的功能和使用寿命相关质量特性测试,例如流量,扭矩或泄漏。数据矩阵码(DMC)用于跟踪组装的零件并将其分配给相应的系统组件。
三坐标尺寸检测
测量和测试
喷油器泄露测试——影像系统检查喷油器是否泄露,记录高压下每根喷油器泄露情况。
光检
台架喷射轨迹测试——在高速光学摄像机辅助下记录喷油器喷射轨迹
几何尺寸测量——借助扫面测量仪检测评估控制针阀零部件圆周面尺寸
共轨喷油器LI1
- LI1喷油器平台专为轻型,中型和重型发动机应用而开发。凭借其超短而纤薄的设计以及灵活的连接尺寸,设计紧凑的喷油器确保了发动机安装空间的最大自由度。可使喷油器安装孔直径最大为21mm米或喷油器长度不超过90mm。专门设计的喷油器支持毫不费力地更换喷嘴套从而符合最新的排放标准。所有高温组件均位于汽缸盖冷却水区域可抵御热应力和磨损。为了获得最高效率,LI1具有连续无泄漏运行的功能,并配置为确保最小控制泄漏<15 ml / min。软件控制喷射定时控制(ITC)功能可实现每个喷油器分别计量的燃油量。它可以确保每个喷油器在整个喷射过程中保持恒定的喷油量。整个使用寿命。喷油器平台涵盖了大的喷孔流量范围,适用于每缸排量为1至2.7L的发动机。
- 7-12喷孔喷射更均匀,喷油器可实现高达7次/hub 喷射。精确控制燃烧过程;
- 极强的抗腐蚀性燃料(兼容EN590,Jet A1燃料,B10 S10 / B30,SS 155435,
- 坚固,标准化的E1电接口(最大30 g正弦振动负载)最多100次插拔。
- 寿命达到100万公里 / 15000h
关于利勃海尔——LIEBHERR
利勃海尔集团分布分散,分为11个产品部门,它们各自独立运作。控股公司是利勃海尔国际集团。下设有家用电器事业部,建筑机械事业部,矿业机械事业部,移动式起重机事业部,塔式起重机事业部,混凝土机械事业部,海上起重机事业部,齿轮技术及自动化系统部,航空航天与运输系统部,酒店事业部,组件事业部。2019年集团ying收117.9亿欧元
利勃海尔集团业务
其中的组件事业部产品有:柴油机,高压喷射系统,液压系统,变速箱,回转支承,电机,控制技术与电子等核心零部件的研发和制造。
目前利勃海尔在中国大陆共有7家公司:
- 利勃海尔LAMC航空(长沙)有限公司——合资企业成立于2012年,为中国航空航天工业以及国际航空航天市场开发和生产起落架系统
- 重庆利勃海尔(中国)有限公司——利勃海尔(中国)有限公司在重庆现场组装滚齿机和发电磨床
- 利勃海尔机械(大连)有限公司——位于中国北方港口城市大连的利勃海尔机械(大连)有限公司是土方产品部的生产公司。它为中国市场和出口市场制定了均衡的履带挖掘机,轮式装载机和物料搬运机,除了完整的工业机械外,还集成了多种类型的齿轮箱生产,主要应用于土方机械和风力发电项目。
- 利勃海尔运输系统(中国)有限公司——利勃海尔运输系统(浙江平湖)在中国的运输业务开发,生产和服务组件和系统。该公司将其业务领域中最先进的技术推向市场,例如环保型空气循环空调系统,用于主动侧向悬挂的电动液压执行系统或用于下一代车载电子设备的高性能冷却技术
- 上海利勃海尔(中国)有限公司——利勃海尔(中国)有限公司成立于2000年。它负责以下产品的销售和客户服务:移动式和履带式起重机,土方工程,采矿,家用电器,航空航天,齿轮切割机和自动化系统以及组件。
- 徐州利勃海尔混凝土机械有限公司——利勃海尔的两家公司(包括一家合资企业)的产品范围涵盖卡车搅拌机,固定式搅拌站和使用寿命长的回收站。1990年代中期,徐州利勃海尔混凝土机械有限公司是中国第一家利勃海尔合资企业
- 浙江利勃海尔中车运输系统有限公司——位于中国东南部诸暨市的浙江利勃海尔中车运输系统有限公司是利勃海尔航空航天和运输系统部的生产公司。奥地利的利勃海尔交通运输系统有限公司(Liebherr-Transportation Systems GmbH&Co KG)于2007年与中国合作伙伴共同组建了合资企业,并持有其50%的股份。它为各种形式的有轨电车(例如,供暖,通风和空调系统(HVAC)。
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