柴油机高压共轨新技术介绍

莫红霞 王婷婷

一、为什么要采用共轨技术?

高速运转的柴油机使柴油喷射过程的时间只有千分之几秒，事实上，在喷射过程中高压油管各处的压力是随时间和位置的不同而变化的。由于柴油的可压缩性和高压油管中柴油的压力波动，使实际的喷油状态与喷油泵所规定的柱塞供油规律有较大的差异。油管内的压力波动有时还会在主喷射之后，使高压油管内的压力再次上升，达到令喷油器的针阀开启的压力，将已经关闭的针阀又重新打开产生二次喷油现象，由于二次喷油不可能完全燃烧，增加了烟度和碳氢化合物（HC）的排放量，油耗增加。此外，每次喷射循环后高压油管内的残压都会发生变化，随之引起不稳定的喷射，尤其在低转速区域容易产生上述现象，严重时不仅喷油不均匀，而且会发生间歇性不喷射现象。

二、电控柴油机是怎么回事？

“电控”是指喷油系统由电脑控制，ECU（俗称电脑）对每个喷油嘴的喷油量、喷油时刻进行精确控制，能使柴油机的燃油经济性和动力性达到最佳的平衡，而传统的柴油机则是由机械控制，控制精度无法得以保障。

三、高压柴油机是指什么？

柴油机“高压”是指喷油系统压力比传统柴油机要高出1.1倍，最高能达到145MPa（而传统柴油机喷油压力在60—70MPa），压力大雾化好燃烧充分，从而提高了动力性，最终达到省油的目的。

四、电控高压共轨柴油机有哪些技术特点？

这种柴油机具有以下特点：一是结构简单，安装方便。二是共轨油压独立于发动机转速控制、整车控制功能强；三是噪声低：预喷技术可以降低怠速噪声；四是多次喷射：可以实现多次喷射，目前最好的共轨系统可以进行6次喷射；共轨系统的灵活性好；五是对燃油适应能力差，对用户使用条件要求高；六是用户维修比较困难，零部件更换成本高，特别是电控喷油器和电控喷油泵。

五、电控高压共轨柴油机供油系统如何实现精确控制？

低压油泵将柴油从油箱中吸出，经过过滤提供给高压油泵，在低压泵内有一电磁阀控制燃油到达高压泵室，燃油进入管形蓄压器—燃油轨道。在共轨上有压力传感器时时监测燃油压力，并将这一信号传递给ECU，通过对流量的调节，控制共轨内的燃油压力达到希望值。喷射压力根据发动机运转条件的不同从200～1800Pa，再通过电脑控制分别喷射到汽缸中，共轨不但保持了燃油压力，还消除了压力波动。燃油喷射由机械、液压、电子系统联合作业，要适应发动机各种工况下的工作环境，在燃烧之前燃油必须经过过滤和增压，在准确的时间以一定的喷射速率喷射到每一个汽缸内。发动机电脑控制废气再循环、增压、排气后处理系统，以得到最佳的发动机特性和废气排放。

六、共轨技术有哪些特点？

一是共轨腔内的高压直接用于喷射，可以省去喷油器内的增压机构；而且共轨腔内是持续高压，高压油泵所需的驱动力矩比传统油泵小得多。二是通过高压油泵上的压力调节电磁阀，可以根据发动机负荷状况以及经济性和排放性的要求对共轨腔内的油压进行灵活调节，优化了发动机的低速性能。三是通过喷油器上的电磁阀控制喷射定时，喷射油量以及喷射速率，还可以灵活调节不同工况下预喷射和后喷射的喷射油量以及与主喷射的间隔。

七、高压共轨系统由哪几部分组成？

高压共轨系统由五个部分组成，即高压油泵、共轨腔及高压油管、喷油器、电控单元、各类传感器和执行器。供油泵从油箱将燃油泵入高压油泵的进油口，由发动机驱动的高压油泵将燃油增压后送入共轨腔内，再由电磁阀控制各缸喷油器在相应时刻喷油。预喷射在主喷射之前，将小部分燃油喷入气缸，在缸内发生预混合或者部分燃烧，缩短主喷射的着火延迟期。这样缸内压力升高率和峰值压力都会下降，发动机工作比较缓和，同时缸内温度降低使得NOx排放减小。预喷射还可以降低失火的可能性，改善高压共轨系统的冷启动性能。主喷射初期降低喷射速率，也可以减少着火延迟期内喷入汽缸内的油量。提高主喷射中期的喷射速率，可以缩短喷射时间从而缩短缓燃期，使燃烧在发动机更有效的曲轴转角范围内完成，提高输出功率，减少燃油消耗，降低碳烟排放。