柴油機高壓共軌新技術(shù)介紹

莫紅霞 王婷婷

一、為什么要采用共軌技術(shù)?

高速運轉(zhuǎn)的柴油機使柴油噴射過程的時間只有千分之幾秒，事實上，在噴射過程中高壓油管各處的壓力是隨時間和位置的不同而變化的。由于柴油的可壓縮性和高壓油管中柴油的壓力波動，使實際的噴油狀態(tài)與噴油泵所規(guī)定的柱塞供油規(guī)律有較大的差異。油管內(nèi)的壓力波動有時還會在主噴射之后，使高壓油管內(nèi)的壓力再次上升，達(dá)到令噴油器的針閥開啟的壓力，將已經(jīng)關(guān)閉的針閥又重新打開產(chǎn)生二次噴油現(xiàn)象，由于二次噴油不可能完全燃燒，增加了煙度和碳?xì)浠衔铮℉C）的排放量，油耗增加。此外，每次噴射循環(huán)后高壓油管內(nèi)的殘壓都會發(fā)生變化，隨之引起不穩(wěn)定的噴射，尤其在低轉(zhuǎn)速區(qū)域容易產(chǎn)生上述現(xiàn)象，嚴(yán)重時不僅噴油不均勻，而且會發(fā)生間歇性不噴射現(xiàn)象。

二、電控柴油機是怎么回事？

“電控”是指噴油系統(tǒng)由電腦控制，ECU（俗稱電腦）對每個噴油嘴的噴油量、噴油時刻進(jìn)行精確控制，能使柴油機的燃油經(jīng)濟性和動力性達(dá)到最佳的平衡，而傳統(tǒng)的柴油機則是由機械控制，控制精度無法得以保障。

三、高壓柴油機是指什么？

柴油機“高壓”是指噴油系統(tǒng)壓力比傳統(tǒng)柴油機要高出1.1倍，最高能達(dá)到145MPa（而傳統(tǒng)柴油機噴油壓力在60—70MPa），壓力大霧化好燃燒充分，從而提高了動力性，最終達(dá)到省油的目的。

四、電控高壓共軌柴油機有哪些技術(shù)特點？

這種柴油機具有以下特點：一是結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便。二是共軌油壓獨立于發(fā)動機轉(zhuǎn)速控制、整車控制功能強；三是噪聲低：預(yù)噴技術(shù)可以降低怠速噪聲；四是多次噴射：可以實現(xiàn)多次噴射，目前最好的共軌系統(tǒng)可以進(jìn)行6次噴射；共軌系統(tǒng)的靈活性好；五是對燃油適應(yīng)能力差，對用戶使用條件要求高；六是用戶維修比較困難，零部件更換成本高，特別是電控噴油器和電控噴油泵。

五、電控高壓共軌柴油機供油系統(tǒng)如何實現(xiàn)精確控制？

低壓油泵將柴油從油箱中吸出，經(jīng)過過濾提供給高壓油泵，在低壓泵內(nèi)有一電磁閥控制燃油到達(dá)高壓泵室，燃油進(jìn)入管形蓄壓器—燃油軌道。在共軌上有壓力傳感器時時監(jiān)測燃油壓力，并將這一信號傳遞給ECU，通過對流量的調(diào)節(jié)，控制共軌內(nèi)的燃油壓力達(dá)到希望值。噴射壓力根據(jù)發(fā)動機運轉(zhuǎn)條件的不同從200～1800Pa，再通過電腦控制分別噴射到汽缸中，共軌不但保持了燃油壓力，還消除了壓力波動。燃油噴射由機械、液壓、電子系統(tǒng)聯(lián)合作業(yè)，要適應(yīng)發(fā)動機各種工況下的工作環(huán)境，在燃燒之前燃油必須經(jīng)過過濾和增壓，在準(zhǔn)確的時間以一定的噴射速率噴射到每一個汽缸內(nèi)。發(fā)動機電腦控制廢氣再循環(huán)、增壓、排氣后處理系統(tǒng)，以得到最佳的發(fā)動機特性和廢氣排放。

六、共軌技術(shù)有哪些特點？

一是共軌腔內(nèi)的高壓直接用于噴射，可以省去噴油器內(nèi)的增壓機構(gòu)；而且共軌腔內(nèi)是持續(xù)高壓，高壓油泵所需的驅(qū)動力矩比傳統(tǒng)油泵小得多。二是通過高壓油泵上的壓力調(diào)節(jié)電磁閥，可以根據(jù)發(fā)動機負(fù)荷狀況以及經(jīng)濟性和排放性的要求對共軌腔內(nèi)的油壓進(jìn)行靈活調(diào)節(jié)，優(yōu)化了發(fā)動機的低速性能。三是通過噴油器上的電磁閥控制噴射定時，噴射油量以及噴射速率，還可以靈活調(diào)節(jié)不同工況下預(yù)噴射和后噴射的噴射油量以及與主噴射的間隔。

七、高壓共軌系統(tǒng)由哪幾部分組成？

高壓共軌系統(tǒng)由五個部分組成，即高壓油泵、共軌腔及高壓油管、噴油器、電控單元、各類傳感器和執(zhí)行器。供油泵從油箱將燃油泵入高壓油泵的進(jìn)油口，由發(fā)動機驅(qū)動的高壓油泵將燃油增壓后送入共軌腔內(nèi)，再由電磁閥控制各缸噴油器在相應(yīng)時刻噴油。預(yù)噴射在主噴射之前，將小部分燃油噴入氣缸，在缸內(nèi)發(fā)生預(yù)混合或者部分燃燒，縮短主噴射的著火延遲期。這樣缸內(nèi)壓力升高率和峰值壓力都會下降，發(fā)動機工作比較緩和，同時缸內(nèi)溫度降低使得NOx排放減小。預(yù)噴射還可以降低失火的可能性，改善高壓共軌系統(tǒng)的冷啟動性能。主噴射初期降低噴射速率，也可以減少著火延遲期內(nèi)噴入汽缸內(nèi)的油量。提高主噴射中期的噴射速率，可以縮短噴射時間從而縮短緩燃期，使燃燒在發(fā)動機更有效的曲軸轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)完成，提高輸出功率，減少燃油消耗，降低碳煙排放。