論電控共軌系統(tǒng)降低柴油機有害排放的研究

擔負著鐵路運輸重要任務(wù)的內(nèi)燃機車是以柴油機作為動力裝置的，柴油機是以柴油作為燃料跟空氣混合進行燃燒而做功的，柴油燃燒將會產(chǎn)生大量的廢氣，在廢氣中含有有害物質(zhì)會污染環(huán)境，這就要求在保證柴油機發(fā)揮正常功率并有良好經(jīng)濟性的前提下，應(yīng)盡量降低柴油機對有害物質(zhì)的排放。本文針對這一問題作初步探討。

貨幣資金是重要的企業(yè)資產(chǎn)，在正常生產(chǎn)經(jīng)營過程中起關(guān)鍵性的作用，是企業(yè)關(guān)注的重點資產(chǎn)之一，而正由于貨幣資金的重要性和流動性，貨幣資金舞弊現(xiàn)象也常有發(fā)生。加強貨幣資金的內(nèi)部控制，對于保證資金安全,提高資金運營效率,促進企業(yè)持續(xù)健康發(fā)展起著非常重要的作用。

1 柴油機燃燒排出廢氣的成分

1.1 柴油機排出廢氣的成分分析

柴油的化學成分主要為碳氫化合物，內(nèi)部含有少量的氮、硫、雜質(zhì)、添加物等物質(zhì)。當燃油燃燒時，主要的燃燒產(chǎn)物為二氧化碳和水蒸氣，另外在燃燒的廢氣中還含有氮氧化合物(NOx)、微粒(PM)、二氧化硫、一氧化碳等有害物質(zhì)。

在柴油機排出的廢氣中，二氧化碳占7.1%；氮氣占75.2%；氧氣、硫化物及其他成分占16.88%；能污染環(huán)境的有害排放物質(zhì)占0.82%。在有害排放物中，影響比較大的主要是氮氧化合物(NOx)、碳氫化合物(CH)和微粒(PM)。因此我們研究柴油機的排放物重點是在減少氮氧化合物和微粒，其次是碳氫化合物。

通常情況下，祈使語氣的都是具有較高社會地位的人對于其下級或下屬使用。在政治類演講語篇中，演說者的地位都較于聽眾較高，因此，他們在自己的演說中使用祈使語氣代替陳述語氣能更好地凸顯他們所要表達的觀點，體現(xiàn)自己的權(quán)威性。

1.2 柴油機排出廢氣中有害氣體的形成

氮氧化合物是在高溫的燃燒室內(nèi)混合氣中的氮和氧經(jīng)過化學反應(yīng)而成；一氧化碳是燃油在局部低溫或缺氧的條件下不完全燃燒的產(chǎn)物；碳氫化合物是燃油不完全燃燒的產(chǎn)物；硫化物是柴油中硫的成分與氧氣燃燒時所產(chǎn)生；微粒是柴油在局部高溫下產(chǎn)生裂解或缺氧而形成的固體顆粒。

2 現(xiàn)代柴油機對燃油噴射系統(tǒng)的性能要求

2.1 應(yīng)具有高的噴射壓力

柴油機燃油噴射壓力的高低決定了燃油在燃燒室內(nèi)被噴散的霧化程度，從而影響了燃油在氣缸內(nèi)與空氣進行良好混合的質(zhì)量，也就影響了燃油在燃燒室內(nèi)進行燃燒的完善程度和燃燒產(chǎn)物中有害物質(zhì)的形成情況。傳統(tǒng)的柴油機在低速運轉(zhuǎn)時由于所需要的供油量較少，使噴射壓力較低，會導致氣缸內(nèi)燃油與空氣混合不良，柴油機燃燒不良，排氣大量冒黑煙，對環(huán)境污染加劇。

金星想奉承她，“你什么獎沒拿過啊，獎項算什么?！币筇也⒉唤诱校惩Φ霉P直，“那也不是……”話只說了一半。留白的局部應(yīng)該是，“誰不想拿獎?！?/p>

采用電控高壓共軌噴射系統(tǒng)可以通過電子控制單元實現(xiàn)噴油規(guī)律的合理控制，使柴油機的燃燒性能更加完善，從而減少廢氣的排放。

2.2 應(yīng)具有最佳的噴油時機

柴油機的噴油應(yīng)有一個噴油提前角，即在壓縮過程末期活塞還未到達上止點前開始噴油，噴入氣缸的燃油與壓縮空氣進行混合，經(jīng)過一定的物理化學準備過程后開始爆發(fā)燃燒。如果噴油過早，氣缸內(nèi)壓縮空氣的壓力和溫度不能達到燃油的自然條件，燃油不能完全燃燒。如果噴油過晚，一方面經(jīng)過物理化學準備過程后，活塞已經(jīng)過了上止點才開始燃燒，在膨脹過程中燃燒使做功能力下降；另一方面由于噴油過晚，使噴油結(jié)束時間推遲，導致柴油機后燃加劇，柴油機排溫過高，排出的有害廢氣增加。

噴油規(guī)律是柴油機噴油器的噴油量隨曲軸轉(zhuǎn)角而變化的函數(shù)關(guān)系。噴油規(guī)律的好壞對柴油機廢氣的排放成分有重要的影響。

電控高壓共軌噴射系統(tǒng)是通過傳感器、電子控制單元、電磁閥等聯(lián)合控制柴油機噴油器的噴油，使柴油機噴油霧化質(zhì)量提高，從而提高了柴油機燃油燃燒等綜合性能，大大降低了有害物質(zhì)的排放。

出人意料的是，邢岫煙竟沒因為衣著寒酸、家境寒微而露出半分小家子氣來。她落落大方地走進詠梅賞雪的隊伍，跟著富貴人家的公子小姐們一處賦詩歡笑，根本沒露出半分怯懦。

2.3 應(yīng)具有合理的噴油規(guī)律

其主要解決的問題有：I）完善專家數(shù)據(jù)，為專家遴選、推薦服務(wù)提供保障；II）獲取科技權(quán)威內(nèi)容，聚攏專家，提供數(shù)字出版和OA托管服務(wù)，以縮短內(nèi)容更新周期和減少對上游出版社的依賴；III）和研究人員建立聯(lián)系，完善個人著作權(quán)的授權(quán)途徑，可以減少版權(quán)風險以及打破獨家協(xié)議的掣肘。

按：《韻會》所引《說文》把《說文》的單字訓釋改為并列的兩個單字相訓，這種并列式的兩個詞結(jié)合緊了就成了雙音節(jié)詞。這種雙音節(jié)詞是口頭語和文獻中并列使用同義詞的結(jié)果。①

良好的噴油規(guī)律是先緩后急，并停噴迅速。開始噴油要緩，以減少燃燒前聚集的燃油量，可防止爆振燃燒；在燃燒開始后，應(yīng)加快噴油速率，以減少噴油持續(xù)時間，提高燃燒速率；后期應(yīng)盡快結(jié)束噴油，以避免產(chǎn)生二次噴射等不正常的燃油噴射現(xiàn)象，以減少有害物質(zhì)的排放。

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采用電控高壓共軌噴油系統(tǒng)，噴射壓力不受負荷和轉(zhuǎn)速的影響，在任何工況下均能實現(xiàn)較高的噴射壓力，大大改善了柴油機油氣混合和燃燒過程,降低了顆粒等有害物質(zhì)的排放。

3 電控高壓共軌噴射系統(tǒng)

采用電控高壓共軌噴射系統(tǒng)可以精確的控制柴油機的噴油時機，使燃油燃燒更完全，并降低氮氧化合物等有害廢氣的排放。

3.1 基本組成

電控高壓共軌噴油系統(tǒng)主要由噴油控制系統(tǒng)和燃油供給系統(tǒng)兩大部分組成。如圖1所示。

(1)噴油控制系統(tǒng)

上式中所獲得的商均取整數(shù)。將最終獲得的結(jié)果引入待求圖號地形圖比例尺代碼中，結(jié)合圖幅命名規(guī)則，可以獲得對應(yīng)圖幅圖號。同時依據(jù)地理空間數(shù)據(jù)所在經(jīng)緯度差值、圖幅行列號，可以獲得對應(yīng)地理圖幅經(jīng)度、緯度坐標。

控制系統(tǒng)由傳感器、電子控制單元和電磁閥等組成。其中的核心部分是電子控制單元。 傳感器用來獲得控制信息，電子控制單元ECU通過控制信息進行計算和處理，電磁閥為執(zhí)行機構(gòu)，其開啟和關(guān)閉通過電子控制單元的指令來控制。

(2)燃油供給系統(tǒng)

燃油供給系統(tǒng)主要由供油泵、共軌和噴油器等部件組成。利用供油泵(高壓油泵)為共軌提供高壓油，高壓油在共軌內(nèi)儲存，噴油器通過高壓油管與共軌儲油室相連，共軌內(nèi)的高壓油通過高壓油管流入噴油器針閥前端油腔，通過電磁閥來控制噴油器的噴油。

3.2 高壓共軌噴射系統(tǒng)的特點

電控高壓共軌噴油系統(tǒng)主要具有以下特點：

(1)自由調(diào)節(jié)噴油壓力

我國是農(nóng)業(yè)大國，水資源和土地資源的時空分布不均。灌溉對我國的糧食生產(chǎn)和糧食安全具有重要的作用，灌溉農(nóng)田的糧食產(chǎn)量一般可占糧食總生產(chǎn)量的70%左右[1-2]。北方灌區(qū)農(nóng)作物需水期降水量偏少，需要引水灌溉，因此確定合理的灌溉水量對于灌區(qū)的水資源管理和灌區(qū)建設(shè)具有重要的作用[3-4]。尤其是在全球氣候變化背景下，灌區(qū)內(nèi)的降水和蒸發(fā)會發(fā)生一定的變化，從而改變灌區(qū)的水文循環(huán)過程和水量平衡，進而引起灌區(qū)內(nèi)水資源管理的改變[5-6]。

(2)自由調(diào)節(jié)噴油量

電子控制單元ECU可通過柴油機的轉(zhuǎn)速及負荷信號計算出柴油機的最佳噴油量，并控制噴油器電磁閥的開啟和關(guān)閉時間，從而調(diào)節(jié)噴油器的噴油量。

如圖2所示，ECD—U2電控高壓共軌噴油系統(tǒng)主要由高壓油泵、共軌儲油室、噴油器、電子控制單元(ECU)、電磁閥和傳感器等組成。

電控高壓共軌噴油系統(tǒng)可以自由的調(diào)節(jié)柴油機預噴射、后噴射以及多段噴射等噴油率形狀，以滿足柴油機不同工況、不同用途的需求。

(4)自由調(diào)節(jié)噴油時間

通過傳感器檢測到的柴油機運行工況，由電子控制系統(tǒng)ECU計算出在此工況下的最佳噴油時間，通過電磁閥控制噴油器開始噴油、停止噴油的時刻，從而控制噴油器的噴油時間。

3.3 工作原理

電控高壓共軌噴油系統(tǒng)雖然有各種形式，但其工作原理基本相同，主要由供油泵(高壓油泵)輸送高壓燃油到共軌儲油室，共軌儲油室內(nèi)的高壓油通過高壓油管引入噴油器，通過電磁閥的動作來控制噴油器的噴油。電磁閥的動作是由電子裝置提供的信號來控制。

下面以日本電裝公司的ECD—U2電控高壓共軌噴油系統(tǒng)為例簡單介紹其工作原理。

(3)自由調(diào)節(jié)噴油率形狀

通過共軌壓力傳感器獲得的燃油壓力信號來調(diào)節(jié)供油泵的供油壓力，從而調(diào)節(jié)共軌儲油室內(nèi)的壓力，根據(jù)共軌儲油室的壓力來進行噴油壓力的調(diào)節(jié)。此外，還可以根據(jù)預先設(shè)定的最佳值(指令值)進行反饋控制。

從圖2中可以看出，燃油通過高壓油泵將低壓變成高壓燃油后經(jīng)過單向閥送至共軌儲存，通過高壓油管連接每個噴油器。高壓油管內(nèi)的壓力取決于共軌壓力，而與柴油機的轉(zhuǎn)速無關(guān)。噴油器的噴油過程由電子控制單元ECU和電磁閥直接控制，可以實現(xiàn)任何轉(zhuǎn)速下的高壓噴油、噴射率和噴射時期的精確控制。

高壓油泵為共軌儲油室輸送高壓油，提供的高壓油通過油量控制閥(PCV)控制共軌儲油室內(nèi)的壓力，設(shè)在共軌儲油室內(nèi)的壓力傳感器檢測共軌儲油室內(nèi)的壓力，并通過反饋方式與設(shè)定的最佳值相匹配。共軌儲油室內(nèi)的高壓油通過高壓油管與噴油器的進油路相通，作用在噴油器針閥的背后，當針閥升起開始噴油時，由三通電磁閥(TWV)的開關(guān)來控制噴油量和噴油持續(xù)期，當三通電磁閥TWV通電時，噴油器針閥上部從回油處排油，使之上部壓力降低，針閥前端的油壓大于上部油壓，使針閥升起，噴油器開始噴油；當三通電磁閥TWV斷電時，針閥上部停止回油，上部壓力增加，當上部壓力大于針閥前端油壓后，針閥落座，停止噴油。

通過ECU的輸出信號來控制三通電磁閥TWV的通斷電時間，就可以控制噴油器的燃油噴射時間和噴射量。另外在噴油器針閥的背壓室設(shè)有一個單向節(jié)流孔(固定量孔)，通過其節(jié)流作用來控制初始噴射的快慢，以實現(xiàn)先緩后急的噴射率模式。

3.4 優(yōu)點及對廢氣排放的影響

在電控高壓共軌噴油系統(tǒng)中，噴油器針閥的開啟時間和噴油壓力是通過一個三通電磁閥(TWV)和一個油量控制閥(PCV)來控制的，可實現(xiàn)噴油器噴油量、噴油速率和噴油時間的控制。與傳統(tǒng)噴油系統(tǒng)相比主要有以下優(yōu)點及對廢氣排放的影響：

(1)可自動調(diào)節(jié)噴油壓力。電控高壓共軌噴油系統(tǒng)可以根據(jù)柴油機不同工況自動調(diào)節(jié)噴油壓力，無論在任何轉(zhuǎn)速均能獲得所需的最佳噴油壓力，從而優(yōu)化了柴油機的燃燒性能，使各種工況下柴油機的燃燒都處于最佳狀態(tài)，使排放的有害廢氣減少。

(2)可自動控制噴油正時。根據(jù)柴油機的運轉(zhuǎn)工況等參數(shù)，由電子控制單元ECU計算出噴油器最佳噴油時間，并提供高的噴射壓力，使柴油機的燃油充分燃燒，使排出的廢氣中氮氧化合物(NOx)、微粒( PM )等有害物質(zhì)降到最低值。

(3)可自動控制噴油速率。電控高壓共軌噴油系統(tǒng)可以自由的調(diào)節(jié)柴油機預噴射、后噴射以及多段噴射等噴油率形狀，實現(xiàn)理想的噴油規(guī)律，既能保證柴油機好的動力性和經(jīng)濟性，又能降低柴油機氮氧化合物的排放。

聲音傳出來，虛弱得像一聲蚊嚶。狼剩兒顯然是聽見了。我看到他似乎顫了一下，好像從夢中驚醒。他瞄一眼手中的撥浪鼓，又看著奄奄一息的我，口唇開始抖動，越來越劇烈，淚珠大顆大顆地滾落下來。他突然又向前跨了一步，跪到床上，抬起我的頭枕在他的臂彎。狼剩兒的眼淚灑落在我的臉上，他不停地用手給我擦拭。我拼盡最后一絲氣力，哽咽著說：

(4)可自動調(diào)節(jié)噴油量。電控高壓共軌噴油系統(tǒng)是通過共軌儲油室為噴油器供油，而不是由高壓油泵直接提供，并且噴油器的噴油量是由三通電磁閥PCV自動控制和調(diào)節(jié)，因此，噴油器的供油穩(wěn)定，噴油量準確，各缸供油均勻，使柴油機工作穩(wěn)定，燃燒完全，使有害廢氣排放降低。

4 結(jié)論

對于傳統(tǒng)柴油機，其噴油系統(tǒng)是由高壓油泵產(chǎn)生高壓油，通過高壓油管提供給噴油器，噴油器得到針閥的最低啟閥壓力后開始噴油。由于高壓油泵一般是由凸輪軸驅(qū)動的，高壓油泵提供的高壓油受到柴油機轉(zhuǎn)速和負荷的影響，當在低速、低負荷工況下工作時，供油壓力較低，使噴油器噴油霧化質(zhì)量下降，柴油機燃燒狀況不良，排氣冒黑煙，排出的廢氣中有害物質(zhì)增加。

具有電控高壓共軌噴油系統(tǒng)的柴油機，高壓油泵產(chǎn)生的高壓油不是直接供給噴油器，而是給共軌儲油室供油，通過儲存在共軌內(nèi)的高壓油為噴油器提供高壓油，因此供油穩(wěn)定，不受柴油機轉(zhuǎn)速和負荷的影響；另外噴油器的噴油是通過電子控制單元和電磁閥綜合控制，噴油正時準確、噴油量和噴油率自動調(diào)節(jié)，使噴油器噴油霧化質(zhì)量提高，柴油機在任何工況下燃燒更完全，從而降低有害物質(zhì)排放，減少環(huán)境污染。

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