柴油發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)

柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的電控系統(tǒng)柴油機(jī)電控系統(tǒng)以柴油機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷作為反映柴油機(jī)實(shí)際工況的基本信號(hào)，參照由試驗(yàn)得出的柴油機(jī)各工況相對應(yīng)的噴油量和噴油定時(shí)MAP來確定基本的噴油量和噴油定時(shí)，然后根據(jù)各種因素（如水溫、油溫、、大氣壓力等）對其進(jìn)行各種補(bǔ)償，從而得到最佳的噴油量和噴油正時(shí)，然后通過執(zhí)行器進(jìn)行控制輸出。柴油機(jī)電控系統(tǒng)概述【任務(wù)目標(biāo)】（1）柴油機(jī)電控技術(shù)的發(fā)展。（2）柴油機(jī)電控技術(shù)的特點(diǎn)。（3）柴油機(jī)電控系統(tǒng)的基本組成。（4）應(yīng)用在柴油機(jī)上的電控系統(tǒng)。【學(xué)習(xí)目標(biāo)】（1）了解柴油機(jī)電控技術(shù)的發(fā)展。（2）了解柴油機(jī)電控技術(shù)的特點(diǎn)。（3）了解柴油機(jī)電控系統(tǒng)的基本組成。（4）掌握應(yīng)用在柴油機(jī)上的電控系統(tǒng)。柴油機(jī)電控技術(shù)的發(fā)展1.柴油機(jī)電控技術(shù)的發(fā)展1）柴油機(jī)技術(shù)的發(fā)展歷程柴油用英文表示為Diesel,這是為了紀(jì)念柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)明者一一魯?shù)婪?狄塞爾（RudolfDiesel）如圖8-1所示。狄塞爾生于1858年，德國人，畢業(yè)于慕尼黑工業(yè)大學(xué)。1879年，狄塞爾大學(xué)畢業(yè)，當(dāng)上了一名冷藏專業(yè)工程師。在工作中狄塞爾深感當(dāng)時(shí)的蒸氣機(jī)效率極低，萌發(fā)了設(shè)計(jì)新型發(fā)動(dòng)機(jī)的念頭。在積蓄了一些資金后，狄塞爾辭去了制冷工程師的職務(wù)，自己開辦了一家發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)室。針對蒸汽機(jī)效率低的弱點(diǎn)，狄塞爾專注于開發(fā)高效率的內(nèi)燃機(jī)。19世紀(jì)末，石油產(chǎn)品在歐洲極為罕見，于是狄塞爾決定選用植物油來解決機(jī)器的燃料問題（他用于實(shí)驗(yàn)的是花生油）。因?yàn)橹参镉忘c(diǎn)火性能不佳，無法套用奧托內(nèi)燃機(jī)的結(jié)構(gòu)。狄塞爾決定另起爐灶，提高內(nèi)燃機(jī)的壓縮比，利用壓縮產(chǎn)生的高溫高壓點(diǎn)燃油料。后來，這種壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)便被稱為狄塞爾循環(huán)。像所有偉大的發(fā)明家一樣，狄塞爾的前進(jìn)道路上困難重重。實(shí)驗(yàn)證明，植物油燃燒不穩(wěn)定，成本也太高，難以承擔(dān)狄塞爾的“重任”。好在當(dāng)時(shí)石油制品在歐洲逐漸普及，狄塞爾選擇了本來用于取暖的重餾分燃油 柴油作為機(jī)器的燃料。壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度始終是個(gè)難題。一次實(shí)驗(yàn)中，汽缸上的零件象炮彈碎片一樣四處飛散，差點(diǎn)兒造成人員傷亡。實(shí)驗(yàn)不順利，狄塞爾的資金也漸漸耗盡。他不得不回到制冷機(jī)工廠謀生。但狄塞爾沒有向困難屈服，他利用業(yè)余時(shí)間繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，-步步兀善自己的機(jī)器。1892年，狄塞爾終于研發(fā)出一臺(tái)實(shí)用的柴油動(dòng)力壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)。這種發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩大，油耗低，可使用劣質(zhì)燃油，顯示出輝煌的發(fā)展前景。狄塞爾隨即投入到柴油機(jī)生產(chǎn)的商業(yè)冒險(xiǎn)中。不幸的是，作為優(yōu)秀的工程師，狄塞爾缺乏商業(yè)頭腦。他在經(jīng)濟(jì)上漸漸陷入困境。1913年狄塞爾已處于破產(chǎn)的邊緣。但狄塞爾發(fā)明的柴油機(jī)，在汽車、船舶和整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域得到越來越廣泛的發(fā)展。1976年，德國大眾首先在高爾夫轎車上采用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)；1989年，德國大眾高爾夫柴油車獲得“低排放車”的稱號(hào)。同年大眾所iat的研發(fā)機(jī)構(gòu)獲得部分技術(shù)，制造出第一臺(tái)帶有增壓、直噴技術(shù)的5缸發(fā)動(dòng)機(jī)R5TDI，這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)被放在奧迪100車型上試用。1990年，德國大眾正式推出增壓、直噴系列柴油機(jī)TDI，從此德國大眾在柴油動(dòng)力技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用上一直走在世界的前沿；1993年，開發(fā)出4缸渦輪增壓直噴柴油發(fā)動(dòng)機(jī)（TDI）；1995年，開發(fā)出自然吸氣式直噴（SDI）柴油發(fā)動(dòng)機(jī)；開發(fā)出變截面渦輪增壓器VGT；1998年，開發(fā)出泵噴嘴（PumpeDUse）技術(shù)；1999年，開發(fā)出百公里油耗3升的路波轎車柴油動(dòng)力。而一升級(jí)柴油動(dòng)力轎車的出世創(chuàng)造了百公里油耗0.99升的記錄，成為世界上最省油的轎車。發(fā)動(dòng)機(jī)采用鋁制自然吸氣式單缸柴油機(jī)，采用了先進(jìn)的高壓直接噴射技術(shù)，排量為0.3升；2002年，一汽-大眾率先將捷達(dá)SDI轎車投放中國市場；2004年，一汽-大眾引入10【技術(shù)。20世紀(jì)90年代，電控技術(shù)在柴油機(jī)上應(yīng)用日益增多，控制精度不斷提高，控制功能不斷擴(kuò)大，提高了柴油機(jī)的競爭力。2000年歐洲轎車的柴油化率達(dá)到27%,到2005年增加到30%。2003年西歐柴油轎車產(chǎn)量達(dá)到400萬輛。一向?qū)Πl(fā)展柴油轎車保持低姿態(tài)的美國，2000年也有10%的轎車裝用了柴油機(jī)。2）柴油機(jī)電控技術(shù)的發(fā)展歷程（1）技術(shù)發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段：第一代柴油機(jī)電控系統(tǒng)：采用“位置控制”和“時(shí)間控制”，供（噴）油壓力與傳統(tǒng)柴油機(jī)相同，稱為常規(guī)壓力電控系統(tǒng)。以電控泵為代表。第二代柴油機(jī)電控系統(tǒng)：采用“時(shí)間-壓力控制”或“壓力控制”，噴油壓力較高，稱為高壓電控系統(tǒng)。以共軌系統(tǒng)為代表的。第三代柴油機(jī)電控系統(tǒng)：集“共軌”技術(shù)、“時(shí)間控制”燃油噴射技術(shù)、渦輪增壓中冷技術(shù)、多氣門技術(shù)、廢氣再循環(huán)技術(shù)、選擇性催化還原、過濾器再生技術(shù)、壓電技術(shù)等于一體，以壓電式高壓共軌系統(tǒng)為代表。共軌系統(tǒng)構(gòu)成示意圖3）現(xiàn)代柴油機(jī)先進(jìn)技術(shù)“共軌”技術(shù)：指利用一個(gè)“公共油軌”向各缸噴油器供油，油壓可獨(dú)立控制?！皶r(shí)間

控制”燃油噴射技術(shù)：由ECU控制的高速電磁閥來直接控制供（噴）油的開始與結(jié)束時(shí)刻。渦輪增壓中冷技術(shù)：廢氣渦輪增壓及結(jié)構(gòu)如圖8-4所示，中冷卻器冷卻（50℃以下）。多氣門技術(shù)：每個(gè)氣缸2個(gè)以上氣門。廢氣再循環(huán)技術(shù)：降低NOx的排放量。

渦輪增壓中冷技術(shù)增壓結(jié)構(gòu)多氣門技術(shù)柴油機(jī)廢氣再循環(huán)柴油機(jī)電控技術(shù)的特點(diǎn)1.柴油機(jī)電控技術(shù)的特點(diǎn)1）柴油機(jī)采用電控技術(shù)的優(yōu)勢（1）燃油經(jīng)濟(jì)性和排放性更好。（2）工作可靠性更高。（3）低溫起動(dòng)更容易。（4）運(yùn)轉(zhuǎn)更穩(wěn)定。（5）適應(yīng)性強(qiáng)。（6）動(dòng)力輸出和負(fù)荷匹配更精確。（7）實(shí)現(xiàn)增壓控制。（8）結(jié)構(gòu)緊湊，維修方便。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是扭矩大、經(jīng)濟(jì)性能好。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過程與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)有許多相同的地方，每個(gè)工作循環(huán)也經(jīng)歷進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程。但由于柴油機(jī)用的燃料是柴油，它的粘度比汽油大，不容易蒸發(fā)，而其自燃溫度卻比汽油低，因此，可燃混合氣的形成及點(diǎn)火方式都與汽油機(jī)不同。不同之處主要有，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸中的混合氣是壓燃的，而非點(diǎn)燃的。壓燃點(diǎn)火方式柴油發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，進(jìn)入氣缸的是空氣，氣缸中的空氣壓縮到終點(diǎn)的時(shí)候，溫度可以達(dá)到500-700℃，壓力可以達(dá)到40—50個(gè)大氣壓。活塞接近上止點(diǎn)時(shí)，供油系統(tǒng)的噴油嘴以極高的壓力在極短的時(shí)間內(nèi)向氣缸燃燒室噴射燃油，柴油形成細(xì)微的油粒，與高壓高溫的空氣混合，可燃混合氣自行燃燒，猛烈膨脹產(chǎn)生爆發(fā)力，推動(dòng)活塞下行做功，此時(shí)溫度可達(dá)1900-2000℃，壓力可達(dá)60-100個(gè)大氣壓，產(chǎn)生的扭矩很大，所以柴油發(fā)動(dòng)機(jī)廣泛的應(yīng)用于大型柴油設(shè)備上。傳統(tǒng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)：熱效率和經(jīng)濟(jì)性較好，柴油機(jī)采用壓縮空氣的辦法來提高空氣溫度，使空氣溫度超過柴油的自燃點(diǎn)，這時(shí)再噴入柴油、柴油噴霧和空氣混合的同時(shí)自己點(diǎn)火燃燒。因此，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)無需點(diǎn)火系統(tǒng)。同時(shí)，柴油機(jī)的供油系統(tǒng)也相對簡單，因此柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性要比汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的好。由于不受爆燃的限制以及柴油自燃的需要，柴油機(jī)壓縮比很高。熱效率和經(jīng)濟(jì)性都要好于汽油機(jī)，同時(shí)在相同功率的情況下，柴油機(jī)的扭矩大，最大功率時(shí)的轉(zhuǎn)速低，適合于載貨汽車的使用。但柴油機(jī)由于工作壓力大，要求各有關(guān)零件具有較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度，所以柴油機(jī)比較笨重，體積較大；柴油機(jī)的噴油泵與噴嘴制造精度要求高，所以成本較高；另外，柴油機(jī)工作粗暴，振動(dòng)噪聲大；柴油不易蒸發(fā)，冬季冷車時(shí)起動(dòng)困難。由于上述特點(diǎn)，以前柴油發(fā)動(dòng)機(jī)一般用于大、中型載重貨車上。傳統(tǒng)上，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)由于比較笨重，升功率指標(biāo)不如汽油機(jī)（轉(zhuǎn)速較低），噪聲、振動(dòng)較高，炭煙與顆粒（PM）排放比較嚴(yán)重，所以一直以來很少受到轎車的青睞。特別是小型高速柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的新發(fā)展，一批先進(jìn)的技術(shù)，例如電控直噴、共軌、渦輪增壓、中冷等技術(shù)得以在小型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上應(yīng)用，使原來柴油發(fā)動(dòng)機(jī)存在的缺點(diǎn)得到了較好的解決，而柴油機(jī)在節(jié)能與CO2排放方面的優(yōu)勢，則是包括汽油機(jī)在內(nèi)的所有熱力發(fā)動(dòng)機(jī)無法取代的，成為“綠色發(fā)動(dòng)機(jī)”?，F(xiàn)代柴油發(fā)動(dòng)機(jī)2）柴油機(jī)與汽油機(jī)比較對混合氣濃度的控制方式不同，汽油機(jī)在理論混合氣濃度附近工作，柴油機(jī)對混合氣濃度沒有相對固定的要求。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)柴油機(jī)與汽油機(jī)對噴油壓力的要求不同：汽油機(jī)多點(diǎn)系統(tǒng)壓力0.25?0.35MPa,單點(diǎn)系統(tǒng)壓力0.07?0.10MPa,而柴油機(jī)噴油壓力高達(dá)100?200MPa,建立更高的噴油壓力是重點(diǎn)和難點(diǎn)。對燃燒過程的控制途徑不同：汽油機(jī)通過控制點(diǎn)火正時(shí)和點(diǎn)火能量來控制，柴油機(jī)通過控制噴油正時(shí)、噴油持續(xù)時(shí)間和噴油速率來控制。柴油噴射的電控執(zhí)行器復(fù)雜：柴油機(jī)具有高壓、高頻、脈動(dòng)等特點(diǎn)，而且對噴油正時(shí)的精度要求很高，這就導(dǎo)致了柴油噴射的電控執(zhí)行器要復(fù)雜得多。柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)形式多樣：傳統(tǒng)的柴油機(jī)具有結(jié)構(gòu)完全不同的系統(tǒng)，形成了柴油噴射系統(tǒng)的多樣化。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)是以汽油作為燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)。由于汽油粘性小，蒸發(fā)快，可以用汽油噴射系統(tǒng)將汽油噴入氣缸，經(jīng)過壓縮達(dá)到一定的溫度和壓力后，用火花塞點(diǎn)燃，使氣體膨脹做功。汽油機(jī)的特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速高，結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量輕，造價(jià)低廉，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)相比，汽油機(jī)具有噪聲低，運(yùn)轉(zhuǎn)平順、冬季易于啟動(dòng)、發(fā)動(dòng)機(jī)有效轉(zhuǎn)速范圍大(1000-7000rpm)、響應(yīng)速度快等特點(diǎn)。汽油機(jī)的缺點(diǎn)是熱效率低于柴油機(jī)，油耗較高，點(diǎn)火系統(tǒng)比柴油機(jī)復(fù)雜，可靠性和維修的方便性也不如柴油機(jī)。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過程與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)有許多相同的地方，每個(gè)工作循環(huán)也經(jīng)歷進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)行程。但由于柴油機(jī)用的燃料是柴油，其粘度比汽油大，不易蒸發(fā)，而其自燃溫度卻較汽油低，因此可燃混合氣的形成及點(diǎn)火方式都與汽油機(jī)不同。不同之處主要是，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中的混合氣是壓燃的，而不是點(diǎn)燃的。與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)相比，柴油機(jī)具有燃油經(jīng)濟(jì)性好、尾氣中氮氧化合物較低、低速大扭矩等特點(diǎn)，因其出色的環(huán)保特性而被歐系車推崇，而對于平順性、噪聲等缺點(diǎn)，在歐洲先進(jìn)汽車工業(yè)下，已不是什么難題，當(dāng)前柴油機(jī)性能和工況已經(jīng)和汽油機(jī)相差無幾。

柴油機(jī)電控系統(tǒng)的基本組成.柴油機(jī)電控系統(tǒng)的基本組成及類型柴油機(jī)電控系統(tǒng)。柴油機(jī)電控系統(tǒng)框圖.電控的基本組成：柴油發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)由傳感器、ECU控制單元、執(zhí)行器和線束四部分組成。他們之間的關(guān)系及各部分的功能。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的基本組成1）電控系統(tǒng)的類型：（1）開環(huán)控制。開環(huán)控制系統(tǒng)在開環(huán)控制系統(tǒng)中，系統(tǒng)輸出只受輸入的控制，控制精度和抑制干擾的特性都比較差。開環(huán)控制系統(tǒng)中，基于按時(shí)序進(jìn)行邏輯控制的稱為順序控制系統(tǒng)；由順序控制裝置、檢測元件、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和被控工業(yè)對象所組成。主要應(yīng)用于機(jī)械、化工、物料裝卸運(yùn)輸?shù)冗^程的控制以及機(jī)械手和生產(chǎn)自動(dòng)線。（2）閉環(huán)控制。閉環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)是建立在反饋原理基礎(chǔ)之上的，利用輸出量同期望值的偏差對系統(tǒng)進(jìn)行控制，可獲得比較好的控制性能。閉環(huán)控制系統(tǒng)又稱反饋控制系統(tǒng)。運(yùn)行工況傳感器:用來檢測柴油機(jī)運(yùn)行工況基本參數(shù)的傳感器，如加速踏板位置傳感器、凸輪軸/曲軸位置傳感器、空氣流量計(jì)等。修正信號(hào)傳感器:用來檢測柴油機(jī)運(yùn)行工況非基本參數(shù)的傳感器，如冷卻液溫度傳感器、燃油溫度傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、進(jìn)氣壓力傳感器等。反饋信號(hào)傳感器：閉環(huán)控制系統(tǒng)中用來檢測執(zhí)行元件實(shí)際位置的傳感器，包括供（噴）油量傳感器（如供油齒條位置傳感器、滑套位置傳感器、燃油壓力傳感器等）和供（噴）油正時(shí)傳感器（如分配泵正時(shí)活塞位置傳感器、著火正時(shí)傳感器等）兩大類。如圖8-13所示。加速踏板位置傳感器:用于向發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元提供加速踏板的位置信號(hào)。加速踏板位置傳感器一般與加速踏板安裝在一起。加速踏板位置傳感器從ECU上接受5V基準(zhǔn)直流電壓，當(dāng)駕駛員踩下加速踏板時(shí)，加速踏板位置傳感器向ECU反應(yīng)加速踏板踩下的百分比。在加速踏板位置傳感器=上設(shè)有怠速觸點(diǎn)開關(guān)。該開關(guān)可以保證即使在加速踏板位置傳感器發(fā)生故障時(shí)仍然能夠保持怠速運(yùn)轉(zhuǎn)。在加速踏板處于怠速位置時(shí)，ECU向加速踏板位置傳感器輸入的5V電壓，電位計(jì)滑臂所處的位置使輸入電壓通過整個(gè)線圈，通過滑臂向ECU返回電壓大約只有05V,ECU將加速踏板位置傳感器的輸入信號(hào)與儲(chǔ)存的油門關(guān)閉時(shí)的電壓值進(jìn)行比較，在油門全開位置時(shí)，通過滑臂向ECU返回電壓大約只有4.5V,將該電壓與儲(chǔ)存的代表油門全開時(shí)的電壓值進(jìn)行比較。加速踏板位于怠速和全開之間的任何位置時(shí)，由電位計(jì)滑臂位置決定的輸出電壓值與駕駛員要求供油量成正比例。因此，按照駕駛員要求的供油量，加速踏板位置傳感器輸出的電壓在0.5至4.5V之間變化。4.柴油機(jī)電控ECU1）功用：是根據(jù)各傳感器輸入信號(hào)和內(nèi)存程序，計(jì)算出供（噴）油量和供（噴）油開始時(shí)刻，并向執(zhí)行元件發(fā)出執(zhí)令信號(hào)。組成：輸入回路、微型計(jì)算機(jī)和輸出回路。傳感器信號(hào)輸入回路A工/。接口―輸出回路控制信號(hào)CPURAM/ROM傳感器信號(hào)輸入回路A工/。接口―輸出回路控制信號(hào)CPURAM/ROM2）微型計(jì)算機(jī)作用：中央處理器：讀出命令并執(zhí)行數(shù)據(jù)處理任務(wù)存儲(chǔ)器：存儲(chǔ)信息資料，包括隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM和只讀存儲(chǔ)器ROM如圖8-15所示。輸入/輸出接口:微機(jī)與外界進(jìn)行信息交流的紐帶，具有數(shù)據(jù)緩沖、電平匹配、時(shí)序匹配等多種功能。傳感器信號(hào)輸入回蹙微型計(jì)算機(jī)的控制輸出回路控制信號(hào)傳感器信號(hào)輸入回蹙微型計(jì)算機(jī)的控制輸出回路控制信號(hào)3）輸出回路作用將微機(jī)的處理結(jié)果放大，生成能控制執(zhí)行元件工作的控制信號(hào)傳感器信號(hào)輸入回路一I/。接口傳感器信號(hào)輸入回路一I/。接口CPU?ECU的懸本組成輸出回路5.柴油機(jī)電控執(zhí)行元件（兩類）對被控制對象直接實(shí)施調(diào)控的執(zhí)行元件:如在采用“時(shí)間控制”的柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)中所用的高速電磁閥，它的通、斷電時(shí)刻和通、斷電時(shí)間直接調(diào)控供（噴）油量和供（噴）油正時(shí)；對被控制對象間接實(shí)施調(diào)控的執(zhí)行元件:如在采用“位置控制”的柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)中所用的電子調(diào)速器，它是通過高壓油泵的油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)供油量控制的。汽車柴油電控發(fā)動(dòng)機(jī)在國內(nèi)常見的有兩中類型，一種是高壓共軌，一種是單體泵，它們兩種的部件是不一樣的！高壓共軌系統(tǒng)的主要部件有：高壓泵、共軌、高壓管、噴油器、還有一些電子原件，比如：計(jì)量單元，曲軸凸輪傳感器，軌壓傳感器，水溫、進(jìn)氣壓力、進(jìn)氣溫度、等傳感器！1）位置控制系統(tǒng)它用電子伺服機(jī)構(gòu)代替機(jī)械調(diào)速器控制供油滑套位置以實(shí)現(xiàn)供油量的調(diào)整。其特點(diǎn)是保留了傳統(tǒng)的噴油泵、高壓油管。噴油器系統(tǒng)，只是對齒條或滑套的運(yùn)動(dòng)位置由原來的機(jī)械調(diào)速器控制改為計(jì)算機(jī)控制。（這類技術(shù)已發(fā)展到了可以同時(shí)控制定時(shí)和預(yù)噴射的TICS系統(tǒng)。2）時(shí)間控制系統(tǒng)其特點(diǎn)是供油仍維持傳統(tǒng)的脈動(dòng)式柱塞泵油方式，如博世公司的電控泵噴嘴系統(tǒng)，但供油量和噴油定時(shí)的調(diào)節(jié)則由電腦控制的強(qiáng)力快速響應(yīng)電磁閥的開閉時(shí)刻所決定。一般情況下，電磁閥關(guān)閉時(shí)，執(zhí)行噴油，電磁閥打開時(shí)，噴油結(jié)束；噴油始點(diǎn)取決于電磁閥關(guān)閉時(shí)刻，噴油量則取決于電磁閥關(guān)閉時(shí)間的長短。時(shí)間控制系統(tǒng)的控制自由度更大。3）直接數(shù)控系統(tǒng)它完全脫開了傳統(tǒng)的油泵分缸燃油供應(yīng)方式，通過共軌和噴油壓力/時(shí)間的綜合控制，實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的供油回路和特性。因柴油機(jī)的噴射系統(tǒng)形式多樣。國外柴油機(jī)的電控系統(tǒng)也型式多樣，有直列泵和分配泵的可變預(yù)行程TICS系統(tǒng)，有基于時(shí)間控制的泵噴嘴系統(tǒng)，有蓄壓共軌系統(tǒng)和高壓共軌系統(tǒng)等。各種技術(shù)方案都在原有的基礎(chǔ)上發(fā)展，但高壓共軌系統(tǒng)是總的發(fā)展方向。4）高壓共軌電控噴射系統(tǒng)共軌（Common-rail）式電控燃油噴射技術(shù)的原理。出物極S出物極S斌架電控燃油噴射原理圖在汽車柴油機(jī)中，高速運(yùn)轉(zhuǎn)使柴油噴射過程的時(shí)間只有千分之幾秒。實(shí)驗(yàn)證明，在噴射過程中高壓油管各處的壓力是隨時(shí)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(dòng)，使實(shí)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(dòng)有時(shí)還會(huì)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，于是增加了煙度和碳?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)的殘余壓力都會(huì)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(shí)不僅噴油不均勻，而且會(huì)發(fā)生間歇性不噴射現(xiàn)象。為了解決柴油機(jī)這個(gè)燃油壓力變化的缺陷，現(xiàn)代柴油機(jī)采用了一種稱為“共軌”的技術(shù)。共軌技術(shù)是指由高壓油泵、壓力傳感器和ECU組成的閉環(huán)系統(tǒng)中，將噴射壓力的產(chǎn)生和噴射過程彼此完全分開的一種供油方式，由高壓油泵把高壓燃油輸送到公共供油管，通過對公共供油管內(nèi)的油壓實(shí)現(xiàn)精確控制，使高壓油管壓力大小與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速無關(guān)，可以大幅度減小柴油機(jī)供油壓力隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化，因此也就減少了傳統(tǒng)柴油機(jī)的缺陷。ECU控制噴油器的噴油量，噴油量大。小取決于共軌管（公共供油管）壓力和電磁閥開啟時(shí)間的長短。共軌式電控燃油噴射技術(shù)，通過共軌直接或間接地形成恒定的高壓燃油分送到每個(gè)噴油器，并借助于集成在每個(gè)噴油器上的高速電磁開關(guān)閥的開啟與閉合，定時(shí)定量地控制噴油器噴射至柴油機(jī)燃燒室的油量，從而保證柴油機(jī)達(dá)到最佳的燃燒比和良好的霧化，以及最佳的著火時(shí)間、足夠的著火能量和最少的污染排放。其主要由電控單元、高壓油泵、共軌管、電控噴油器以及各種傳感器等組成。低壓燃油泵將燃油輸入高壓油泵，高壓油泵將燃油加壓送入高壓共油軌，高壓共油軌中的壓力由電控單元根據(jù)共油軌壓力傳感器測量的共油軌壓力以及需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，高壓共油軌內(nèi)的燃油經(jīng)過高壓油管，根據(jù)柴油機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，由電控單元從預(yù)設(shè)的MAP圖中確定合適的噴油定時(shí)、噴油持續(xù)期由電液控制的電子噴油器將燃油噴入汽缸。5）共軌式電控燃油噴射技術(shù)的特點(diǎn)柴油機(jī)共軌式電控燃油噴射技術(shù)是一種全新的技術(shù)，集計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、現(xiàn)代傳感檢測技術(shù)以及先進(jìn)的噴油器結(jié)構(gòu)于一身。它不僅能達(dá)到較高的噴射壓力、實(shí)現(xiàn)噴射壓力和噴油量的控制，而且還能實(shí)現(xiàn)預(yù)噴射和分段噴射，從而優(yōu)化噴油特性、減低柴油機(jī)噪聲和大大減少廢氣有害成分的排放量。其特點(diǎn)為：(1)采用先進(jìn)的電子控制裝置及配有高速電磁開關(guān)閥，使得噴油過程的控制十分方便，并且可控參數(shù)多，利于柴油機(jī)燃燒過程的全程優(yōu)化。(2)采用共軌方式供油，噴油系統(tǒng)壓力波動(dòng)小，各噴油器間相互影響小，噴射壓力控制精度較高，噴油量控制較準(zhǔn)確。(3)高速電磁開關(guān)閥頻率高，控制靈活，使得噴油系統(tǒng)的噴射壓力可調(diào)范圍大，并且能方便地實(shí)現(xiàn)預(yù)噴射等功能，為優(yōu)化柴油機(jī)噴油規(guī)律、改善其性能和降低廢氣排放提供了有效手段。(4)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)移植方便，適應(yīng)范圍廣，尤其是與目前的小型、中型及重型柴油機(jī)均能很好匹配，因而市場前景廣闊。6)高壓共軌電控燃油噴射技術(shù)的發(fā)展前景高壓共軌系統(tǒng)被認(rèn)為是20世紀(jì)內(nèi)燃機(jī)技術(shù)的3大突破之一。目前，有待研究的有：⑴高壓共軌系統(tǒng)的恒高壓密封問題。⑵高壓共軌系統(tǒng)中共軌壓力的微小波動(dòng)所造成的噴油量不均勻問題。⑶高壓共軌系統(tǒng)三維控制數(shù)據(jù)的優(yōu)化問題。(4)微結(jié)構(gòu)、高頻響應(yīng)電磁開關(guān)閥在制造過程中的關(guān)鍵技術(shù)問題。綜上所述，共軌式電控燃油噴射技術(shù)有助于減少柴油機(jī)的有害尾氣排放量，并具有降低噪聲、降低燃油耗、提高動(dòng)力輸出等方面的綜合性能。高壓共軌電控燃油噴射技術(shù)的應(yīng)用有利于地球環(huán)境保護(hù)，加速促進(jìn)柴油機(jī)工業(yè)、汽車工業(yè)，特別是工程機(jī)械相關(guān)工業(yè)的向前發(fā)展。7)高壓共軌技術(shù)“CRDI”是英文CommonRailDirectInjection的縮寫，意為高壓共軌柴油直噴技術(shù)，CRDI技術(shù)和SDI(自然吸氣直接噴射柴油發(fā)動(dòng)機(jī))技術(shù)、TDI(直噴式渦輪增壓柴油發(fā)動(dòng)機(jī))技術(shù)均為德國博世公司研發(fā)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)。共軌系統(tǒng)由高壓泵、噴油管、高壓蓄壓器(共軌)、噴油器、電控單元和傳感器及執(zhí)行器組成。共軌高壓噴油系統(tǒng)圖

共軌式噴油系統(tǒng)主要的貢獻(xiàn)就是將噴射壓力的產(chǎn)生和噴射過程彼此完全分開，通過對共軌管內(nèi)的油壓實(shí)現(xiàn)精確控制，使高壓油管壓力大小與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速基本無關(guān)。這一柴油發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的創(chuàng)新最大限度地降低了柴油發(fā)動(dòng)機(jī)車型的振動(dòng)和噪聲，同時(shí)將油耗進(jìn)一步降低，使排放更加清潔。但共軌技術(shù)的噴油壓力低于泵噴嘴系統(tǒng)，一般只能達(dá)到160MPa左右。由于噴油壓力調(diào)節(jié)寬泛，采用共軌技術(shù)的柴油車能更好地適應(yīng)各種工況，起步也不會(huì)困難。8)什么是高壓共軌高壓共軌技術(shù)是指在由高壓油泵、壓力傳感器和ECU組成的閉環(huán)系統(tǒng)中，將噴射壓力的產(chǎn)生和噴射過程彼此完全分開的一種供油方式，由高壓油泵把高壓燃油輸送到公共供油管，通過對公共供油管內(nèi)的油壓實(shí)現(xiàn)精確控制，使高壓油管壓力大小與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速無關(guān)，可以大幅度減小柴油機(jī)供油壓力隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化，因此也就減少了傳統(tǒng)柴油機(jī)的缺陷。ECU控制噴油器的噴油量，噴油量大小取決于燃油軌(公共供油管)壓力和電磁閥開啟時(shí)間的長短。9)高壓共軌有什么用高壓油泵提將燃油輸送到公共供油管，通過控制噴油器將燃油直接噴射到缸內(nèi)。高壓共軌將噴射過程和油壓產(chǎn)生完全分開，使供油壓力不會(huì)受到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的影響。優(yōu)點(diǎn)：(1)高壓共軌系統(tǒng)中的噴油壓力柔性可調(diào)，對不同工況可確定所需的最佳噴射壓力，從而優(yōu)化柴油機(jī)綜合性能。(2)可獨(dú)立地柔性控制噴油正時(shí)，配合高的噴射壓力(120MPa?200MPa),可同時(shí)控制NOx和微粒(PM)在較小的數(shù)值內(nèi)，以滿足排放要求。(3)柔性控制噴油速率變化，實(shí)現(xiàn)理想噴油規(guī)律，容易實(shí)現(xiàn)預(yù)噴射和多次噴射，既可降低柴油機(jī)NOx,又能保證優(yōu)良的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。(4)由電磁閥控制噴油，控制精度較高，高壓油路中不會(huì)出現(xiàn)氣泡和殘壓為零的現(xiàn)象，因此在柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，循環(huán)噴油量變動(dòng)小，各缸供油不均勻可得到改善，從而減輕柴油機(jī)的振動(dòng)和降低排放。。戕動(dòng)段動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速機(jī)相位戕動(dòng)段動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速機(jī)相位示意圖代表車型：1999年年底誕生了裝配著3缸共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的Smart，它的排量只有799mL，最大功率30kW,在1800?2800rpm時(shí)輸出最大扭矩100Nm。奔馳推出的E320上安裝了第二代共軌發(fā)動(dòng)機(jī)，最大功率150kW/1000rpm時(shí)輸出扭矩250Nm,在1400rpm時(shí)即可得到峰值扭矩的85%,在1800?2600rpm的廣闊區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)500Nm的峰值扭矩。0?100km/h的加速時(shí)間只有7.7秒，最高車速243km/h。綜合油耗是6.9L/100km,80L的油箱使續(xù)航能力達(dá)到了1000km。而配有汽油機(jī)的E320的綜合油耗是9.9L/100km。技術(shù)概括：在柴油機(jī)中，高速運(yùn)轉(zhuǎn)使柴油噴射過程的時(shí)間只有千分之幾秒，實(shí)驗(yàn)證明，在噴射過程中高壓油管各處的壓力是隨時(shí)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(dòng)，使實(shí)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(dòng)有時(shí)還會(huì)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，于是增加了煙度和碳?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(huì)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(shí)不僅噴油不均勻，而且會(huì)發(fā)生間歇性不噴射現(xiàn)象。為了解決柴油機(jī)這個(gè)燃油壓力變化的缺陷，現(xiàn)代柴油機(jī)采用了一種稱為共軌的技術(shù)。高壓共軌技術(shù)是指高壓油泵、壓力傳感器和ECU組成的閉環(huán)系統(tǒng)中，將噴射壓力的產(chǎn)生和噴射過程彼此完全分開的一種供油方式，由高壓油泵把高壓燃油輸送到公共供油管，通過-對公共供油管內(nèi)的油壓實(shí)現(xiàn)精確控制，使高壓油管壓力大小與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速無關(guān)，可以大幅度減小柴油機(jī)供油壓力隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化，因此也就減少了傳統(tǒng)柴油機(jī)的缺陷。ECU控制噴油器的噴油量，噴油量大小取決于燃油軌（公共供油管）壓力和電磁閥開啟時(shí)間的長短。技術(shù)原理：高壓共軌系統(tǒng)主要由電控單元、高壓油泵、蓄壓器（共軌管）、電控噴油器以及各種傳感器等組成。低壓燃油泵將燃油輸入高壓油泵，高壓油泵將燃油加壓送入高壓油軌（蓄壓器），高壓油軌中的壓力由電控單元根據(jù)油軌壓力傳感器測量的油軌壓力以及需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，高壓油軌內(nèi)的燃油經(jīng)過高壓油管，根據(jù)機(jī)器的運(yùn)行狀態(tài)，由電控單元確定合適的噴油定時(shí)、噴油持續(xù)期由電液控制的電子噴油器將燃油噴入汽缸。技術(shù)原理.高壓油泵高壓油泵的供油量的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是必須保證在任何情況下的柴油機(jī)的噴油量與控制油量之和的需求以及起動(dòng)和加速時(shí)的油量變化的需求。由于共軌系統(tǒng)中噴油壓力的產(chǎn)生于燃油噴射過程無關(guān)，且噴油正時(shí)也不由高壓油泵的凸輪來保證，因此高壓油泵的壓油凸輪可以按照峰值扭矩最低、接觸應(yīng)力最小和最耐磨的設(shè)計(jì)原則來設(shè)計(jì)凸輪。高壓油泵大部分公司采用由柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)的三缸徑向柱塞泵來產(chǎn)生高達(dá)135MPa的壓力。該高壓油泵在每個(gè)壓油單元中采用了多個(gè)壓油凸輪，使其峰值扭矩降低為傳統(tǒng)高壓油泵的1/9，負(fù)荷也比較均勻，降低了運(yùn)行噪聲。該系統(tǒng)中高壓共軌腔中的壓力的控制是通過對共軌腔中燃油的放泄來實(shí)現(xiàn)的，為了減小功率損耗，在噴油量較小的情況下，將關(guān)閉三缸徑向柱塞泵中的一個(gè)壓油單元使供油量減少。.高壓油軌（共軌管）共軌管將供油泵提供的高壓燃油分配到各噴油器中，起蓄壓器的作用。它的容積應(yīng)削減高壓油泵的供油壓力波動(dòng)和每個(gè)噴油器由噴油過程引起的壓力震蕩，使高壓油軌中的壓力波動(dòng)控制在5MPa之下。但其容積又不能太大，以保證共軌有足夠的壓力響應(yīng)速度以快速跟蹤柴油機(jī)工況的變化。高壓共軌管上還安裝了壓力傳感器、液流緩沖器（限流器）和壓力限制器。壓力傳感器向ECU提供高壓油軌的壓力信號(hào)；液流緩沖器（限流器）保證在噴油器出現(xiàn)燃油漏泄故障時(shí)切斷向噴油器的供油，并可減小共軌和高壓油管中的壓力波動(dòng)；壓力限制器保證高壓油軌在出現(xiàn)壓力異常時(shí)，迅速將高壓油軌中的壓力進(jìn)行放泄。如圖8-22所示。

Sysl^mEkitknowPun?CF3(i*j節(jié)流孔壓入式每缸噴油"個(gè)Low0同葡mfitting*jBigcMn1qsystembackHwtf“UbeqgWphprassfi/rttim(jSysl^mEkitknowPun?CF3(i*j節(jié)流孔壓入式每缸噴油"個(gè)Low0同葡mfitting*jBigcMn1qsystembackHwtf“UbeqgWphprassfi/rttim(j"pipecMftzbcmg?「詠5cHy,國gsnm(皿lapun>-kxpifM^ni^ix。.與mm*IA-&BT 白d麗嚙-a?fweideatype高壓油軌（共軌管）.電控噴油器電控噴油器是共軌式燃油系統(tǒng)中最關(guān)鍵和最復(fù)雜的部件如圖8-23所示，它的作用根據(jù)ECU發(fā)出的控制信號(hào)，通過控制電磁閥的開啟和關(guān)閉，將高壓油軌中的燃油以最佳的噴油定時(shí)、噴油量和噴油率噴入柴油機(jī)的燃燒室。為了實(shí)現(xiàn)預(yù)定的噴油形狀，需對噴油器進(jìn)行合理的優(yōu)化設(shè)計(jì)?？刂剖业娜莘e的大小決定了針閥開啟時(shí)的靈敏度，控制室的容積太大，針閥在噴油結(jié)束時(shí)不能實(shí)現(xiàn)快速的斷油，使后期的燃油霧化不良；控制室容積太小，不能給針閥提供足夠的有效行程，使噴射過程的流動(dòng)阻力加大，因此對控制室的容積也應(yīng)根據(jù)機(jī)型的最大噴油量合理選擇。此外噴油嘴的最小噴油壓力取決于回油量孔和進(jìn)油量孔的流量率及控制活塞的端面面積。這樣在確定了進(jìn)油量孔、回油量孔和控制室的結(jié)構(gòu)尺寸后，就確定了噴油嘴針閥完全開啟的穩(wěn)定、最短噴油過程，同時(shí)就確定了噴油嘴的穩(wěn)定最小噴油量?？刂剖胰莘e的減少可以使針閥的響應(yīng)速度更快，使燃油溫度對噴嘴噴油量的影響更小。但控制室的容積不可能無限制減少，它應(yīng)能保證噴油嘴針閥的升程以使針閥完全開啟。兩個(gè)控制量孔決定了控制室中的動(dòng)態(tài)壓力，從而決定了針閥的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，通過仔細(xì)調(diào)節(jié)這兩個(gè)量孔的流量系數(shù)，可以產(chǎn)生理想的噴油規(guī)律。由于高壓共軌噴射系統(tǒng)的噴射壓力非常高，因此其噴油嘴的噴孔截面積很小，如BOSCH公司的噴油嘴的噴孔直徑為0.169mmX6,在如此小的噴孔直徑和如此高的噴射壓力下，燃油流動(dòng)處于極端不穩(wěn)定狀態(tài)，油束的噴霧錐角變大，燃油霧化更好，但貫穿距離變小，因此應(yīng)改變原柴油機(jī)進(jìn)氣的渦流強(qiáng)度、燃燒室結(jié)構(gòu)形狀以確保最佳的燃燒過程。對于噴油器電磁閥，由于共軌系統(tǒng)要求它有足夠的開啟速度，考慮到預(yù)噴射是改善柴油機(jī)性能的重要噴射方式，控制電磁閥的響應(yīng)時(shí)間更應(yīng)縮短。

噴油器.高壓油管高壓油管是連接共軌管和電控噴油器的通道，它應(yīng)有足夠的燃油流量減小燃油流動(dòng)時(shí)的壓降，并使高壓管路系統(tǒng)中的壓力波動(dòng)較小，能承受高壓燃油的沖擊作用，且起動(dòng)時(shí)共軌中的壓力能很快建立。各缸高壓油管的長度應(yīng)盡量相等，使柴油機(jī)每一個(gè)噴油器有相同的噴油壓力，從而減少發(fā)動(dòng)機(jī)各缸之間噴油量的偏差。各高壓油管應(yīng)盡可能短，使從共軌到噴油嘴的壓力損失最小。高壓油管共軌腔內(nèi)的高壓直接用于噴射，可以省去噴油器內(nèi)的增壓機(jī)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(dòng)力矩比傳統(tǒng)油泵小得多。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(dòng)機(jī)負(fù)荷狀況以及經(jīng)濟(jì)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)，尤其優(yōu)化了發(fā)動(dòng)機(jī)的低速性能。通過噴油器上的電磁閥控制噴射定時(shí)，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。高壓共軌系統(tǒng)由五個(gè)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(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)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(shí)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(huì)下降，發(fā)動(dòng)機(jī)工作比較緩和，同時(shí)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)的冷起動(dòng)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)噴入氣缸內(nèi)的油量。提高主噴射中期的噴射速率，可以縮短噴射時(shí)間從而縮短緩燃期，使燃燒在發(fā)動(dòng)機(jī)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。主噴射末期快速斷油可以減少不完全燃燒的燃油，降低煙度和碳?xì)渑欧?。柴油共軌系統(tǒng)已開發(fā)了3代，它有著強(qiáng)大的技術(shù)潛力。第一代共軌高壓泵總是保持在最高壓力，導(dǎo)致能量的浪費(fèi)和很高的燃油溫度。第二代可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)需求而改變輸出壓力，并具有預(yù)噴射和后噴射功能。預(yù)噴射降低了發(fā)動(dòng)機(jī)噪音：在主噴射之前百萬分之一秒內(nèi)少量的燃油被噴進(jìn)了氣缸壓燃，預(yù)加熱燃燒室。預(yù)熱后的氣缸使主噴射后的壓燃更加容易，缸內(nèi)的壓力和溫度不再是突然地增加，有利于降低燃燒噪音。在膨脹過程中進(jìn)行后噴射，產(chǎn)生二次燃燒，將缸內(nèi)溫度增加200?250℃,降低了排氣中的碳?xì)浠衔?。由于其?qiáng)大的技術(shù)潛力，今天各制造商已經(jīng)把目光定在了共軌系統(tǒng)第3代一壓電式(piezo)共軌系統(tǒng)，壓電執(zhí)行器代替了電磁閥，于是得到了更加精確的噴射控制。沒有了回油管，在結(jié)構(gòu)上更簡單。壓力從200?2000巴彈性調(diào)節(jié)。最小噴射量可控制在0.5mm3,減小了煙度和NOX的排放?！半娍亍笔侵竾娪拖到y(tǒng)由電腦控制，ECU(俗稱電腦)對每個(gè)噴油嘴的噴油量、噴油時(shí)刻進(jìn)行精確控制，能使柴油機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性達(dá)到最佳的平衡，而傳統(tǒng)的柴油機(jī)則是由機(jī)械控制，控制精度無法得以保障。如圖8-25所示現(xiàn)代車型的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。

現(xiàn)代車型的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)“高壓”是指噴油系統(tǒng)壓力比傳統(tǒng)柴油機(jī)要高出3倍，最高能達(dá)到200MPa（而傳統(tǒng)柴油機(jī)噴油壓力在60—70MPa），壓力大霧化好燃燒充分，從而提高了動(dòng)力性，最終達(dá)到省油的目的?！肮曹墶笔峭ㄟ^公共供油管同時(shí)供給各個(gè)噴油嘴，噴油量經(jīng)過ECU精確的計(jì)算，同時(shí)向各個(gè)噴油嘴提供同樣質(zhì)量、同樣壓力的燃油，使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)更加平順，從而優(yōu)化柴油機(jī)綜合性能。而傳統(tǒng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)由各缸各自噴油，噴油量和壓力不一致，運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻，造成燃燒不平穩(wěn)，噪音大，油耗高。1.單體泵1）單體泵系統(tǒng)的主要部件輸油泵、輸油管、單體泵、高壓管、噴油器、另外還有跟共軌幾乎一樣的傳感器。單體泵的主要部件2）單體泵技術(shù)德爾福在重型車上采用單體泵系統(tǒng)。從成本上講，國內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)從歐n向歐m升級(jí)時(shí)，如果采用單體泵，對發(fā)動(dòng)機(jī)改動(dòng)非常小，僅以外掛式的凸輪軸箱代替歐n發(fā)動(dòng)機(jī)的直列泵就可。當(dāng)從歐m向歐w升級(jí)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)身主體結(jié)構(gòu)仍然不變，只要把歐m系統(tǒng)里機(jī)械式噴油器改成德爾福的電控噴油器，形成雙電磁閥單體泵系統(tǒng)，在發(fā)動(dòng)機(jī)整體結(jié)構(gòu)不做大的調(diào)整下，就可以達(dá)到歐w的排放水平。單體泵的外形如圖8-27所示。單體泵系統(tǒng)控制如圖8-28所/示。單體泵的外形單體泵控制油路在性能方面，目前在國內(nèi)單體泵使用的壓力達(dá)到200MPa,當(dāng)向歐W升級(jí)，這個(gè)壓力可以達(dá)到250MPa。在單體泵上采用了類似于共軌I2C的系統(tǒng)一致性控制，來優(yōu)化整個(gè)系統(tǒng)的性能。在供油控制方面，如果使用雙電磁閥單體泵系統(tǒng)，不僅可以對壓力進(jìn)行控制，還可以對噴射進(jìn)行控制，而且還可以采