柴油機高壓共軌新技術介紹

莫紅霞 王婷婷

一、為什么要采用共軌技術?

高速運轉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，使實際的噴油狀態與噴油泵所規定的柱塞供油規律有較大的差異。油管內的壓力波動有時還會在主噴射之后，使高壓油管內的壓力再次上升，達到令噴油器的針閥開啟的壓力，將已經關閉的針閥又重新打開產生二次噴油現象，由于二次噴油不可能完全燃燒，增加了煙度和碳氫化合物（HC）的排放量，油耗增加。此外，每次噴射循環后高壓油管內的殘壓都會發生變化，隨之引起不穩定的噴射，尤其在低轉速區域容易產生上述現象，嚴重時不僅噴油不均勻，而且會發生間歇性不噴射現象。

二、電控柴油機是怎么回事？

“電控”是指噴油系統由電腦控制，ECU（俗稱電腦）對每個噴油嘴的噴油量、噴油時刻進行精確控制，能使柴油機的燃油經濟性和動力性達到最佳的平衡，而傳統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”是指噴油系統壓力比傳統柴油機要高出1.1倍，最高能達到145MPa（而傳統柴油機噴油壓力在60—70MPa），壓力大霧化好燃燒充分，從而提高了動力性，最終達到省油的目的。

四、電控高壓共軌柴油機有哪些技術特點？

這種柴油機具有以下特點：一是結構簡單，安裝方便。二是共軌油壓獨立于發動機轉速控制、整車控制功能強；三是噪聲低：預噴技術可以降低怠速噪聲；四是多次噴射：可以實現多次噴射，目前最好的共軌系統可以進行6次噴射；共軌系統的靈活性好；五是對燃油適應能力差，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如何實現精確控制？

低壓油泵將柴油從油箱中吸出，經過過濾提供給高壓油泵，在低壓泵內有一電磁閥控制燃油到達高壓泵室，燃油進入管形蓄壓器—燃油軌道。在共軌上有壓力傳感器時時監測燃油壓力，并將這一信號傳遞給ECU，通過對流量的調節，控制共軌內的燃油壓力達到希望值。噴射壓力根據發動機運轉條件的不同從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、電子系統聯合作業，要適應發動機各種工況下的工作環境，在燃燒之前燃油必須經過過濾和增壓，在準確的時間以一定的噴射速率噴射到每一個汽缸內。發動機電腦控制廢氣再循環、增壓、排氣后處理系統，以得到最佳的發動機特性和廢氣排放。

六、共軌技術有哪些特點？

一是共軌腔內的高壓直接用于噴射，可以省去噴油器內的增壓機構；而且共軌腔內是持續高壓，高壓油泵所需的驅動力矩比傳統油泵小得多。二是通過高壓油泵上的壓力調節電磁閥，可以根據發動機負荷狀況以及經濟性和排放性的要求對共軌腔內的油壓進行靈活調節，優化了發動機的低速性能。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，還可以靈活調節不同工況下預噴射和后噴射的噴射油量以及與主噴射的間隔。

七、高壓共軌系統由哪幾部分組成？

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