汽车节能环保新技术——高压共轨电控柴油喷射系统

 柴油机排气中包含各种成分，除基本成分CO2，H2O，O2以及N2等外，还包括CO，HC，NOX，微粒及醛类等。这些成分的质量总和在柴油机排气中所占的比例虽然还不到1%，但它们大部分是有害的，或有强烈刺激的臭味，有的还有致癌作用，因此被列为有害排放物。
 

       随着世界各国工程机械、运输车辆等数量增加，柴油机排放的尾气已经成为对地球环境的主要污染原因之一，为了保护环境，要求降低柴油机污染物的排放。高压共轨电控柴油喷射技术是目前能够较为成功的控制柴油机污染排放的新技术之一。

       （一）共轨电控柴油喷射系统的发展
       柴油机燃油喷射系统是影响燃烧过程的重要因素，传统的喷射系统由于结构和原理等限制，不能很好的提高喷射压力和达到理想的喷射速率特性来改善柴油机缸内的燃烧，因此，柴油机电控喷射系统逐渐发展起来。

       在传统的喷射系统基础上首先发展起来的电控喷射系统是位置控制系统，称之为第一代电控喷射系统。第二代电控喷射系统基于电磁阀的时间控制系统。第三代电控系统是高压共轨系统，被世界内燃机行业公认为20世纪三大突破之一，将成为21世纪柴油机燃油系统的主流。

      （二）高压共轨电控柴油喷射系统的优点

       共轨式喷油系统于二十世纪90年代中后期才正式进入实用化阶段。高压共轨电控柴油喷射系统可实现在传统喷油系统中无法实现的功能，其优点有：

       1、共轨系统中的喷油压力柔性可调，对不同工况可确定所需的最佳喷射压力，从而优化柴油机综合性能。
       2、可独立地柔性控制喷油正时，配合高的喷射压力（120MPa～200MPa），可同时控制NOx和微粒在较小的数值内，以满足排放要求。
       3、柔性控制喷油速率变化，实现理想喷油规律，容易实现预喷射和多次喷射，既可降低柴油机NOx，又能保证优良的动力性和经济性。
       4、由电磁阀控制喷油，其控制精度较高，高压油路中不会出现气泡和残压为零的现象，因此在柴油机运转范围内，循环喷油量变动小，各缸供油不均匀可得到改善，从而减轻柴油机的振动和降低排放。

      （三）高压共轨电控柴油喷射系统的基本组成和工作原理

       1、高压共轨电控柴油喷射系统的基本组成
       它主要由高压油泵、共轨腔及高压油管、电控喷油器、电控单元ECU以及各种传感器和执行器等组成，它是一种将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的供油方式。

       2、高压共轨电控柴油喷射系统的基本工作原理
       电动燃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，通过对共轨腔的油压实现精确控制，使高压油管压力大小与发动机的转速无关，可以大幅度减小柴油机供油压力随发动机转速的变化，再由电磁阀控制各缸喷油器在相应时刻喷油，因此也就减少了传统柴油机的缺陷。其中ECU控制喷油器的喷油量，喷油量大小取决于共轨腔的压力和电磁阀开启时间的长短。