汽車節能環保新技術——高壓共軌電控柴油噴射系統

       柴油機排氣中包含各種成分，除基本成分CO2，H2O，O2以及N2等外，還包括CO，HC，NOX，微粒及醛類等。這些成分的質量總和在柴油機排氣中所占的比例雖然還不到1%，但它們大部分是有害的，或有強烈刺激的臭味，有的還有致癌作用，因此被列為有害排放物。
 

       隨著世界各國工程機械、運輸車輛等數量增加，柴油機排放的尾氣已經成為對地球環境的主要污染原因之一，為了保護環境，要求降低柴油機污染物的排放。高壓共軌電控柴油噴射技術是目前能夠較為成功的控制柴油機污染排放的新技術之一。

       （一）共軌電控柴油噴射系統的發展
       柴油機燃油噴射系統是影響燃燒過程的重要因素，傳統的噴射系統由于結構和原理等限制，不能很好的提高噴射壓力和達到理想的噴射速率特性來改善柴油機缸內的燃燒，因此，柴油機電控噴射系統逐漸發展起來。

       在傳統的噴射系統基礎上首先發展起來的電控噴射系統是位置控制系統，稱之為第一代電控噴射系統。第二代電控噴射系統基于電磁閥的時間控制系統。第三代電控系統是高壓共軌系統，被世界內燃機行業公認為20世紀三大突破之一，將成為21世紀柴油機燃油系統的主流。

      （二）高壓共軌電控柴油噴射系統的優點

       共軌式噴油系統于二十世紀90年代中后期才正式進入實用化階段。高壓共軌電控柴油噴射系統可實現在傳統噴油系統中無法實現的功能，其優點有：

       1、共軌系統中的噴油壓力柔性可調，對不同工況可確定所需的最佳噴射壓力，從而優化柴油機綜合性能。
       2、可獨立地柔性控制噴油正時，配合高的噴射壓力（120MPa～200MPa），可同時控制NOx和微粒在較小的數值內，以滿足排放要求。
       3、柔性控制噴油速率變化，實現理想噴油規律，容易實現預噴射和多次噴射，既可降低柴油機NOx，又能保證優良的動力性和經濟性。
       4、由電磁閥控制噴油，其控制精度較高，高壓油路中不會出現氣泡和殘壓為零的現象，因此在柴油機運轉范圍內，循環噴油量變動小，各缸供油不均勻可得到改善，從而減輕柴油機的振動和降低排放。

      （三）高壓共軌電控柴油噴射系統的基本組成和工作原理

       1、高壓共軌電控柴油噴射系統的基本組成
       它主要由高壓油泵、共軌腔及高壓油管、電控噴油器、電控單元ECU以及各種傳感器和執行器等組成，它是一種將噴射壓力的產生和噴射過程彼此完全分開的供油方式。

       2、高壓共軌電控柴油噴射系統的基本工作原理
       電動燃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，通過對共軌腔的油壓實現精確控制，使高壓油管壓力大小與發動機的轉速無關，可以大幅度減小柴油機供油壓力隨發動機轉速的變化，再由電磁閥控制各缸噴油器在相應時刻噴油，因此也就減少了傳統柴油機的缺陷。其中ECU控制噴油器的噴油量，噴油量大小取決于共軌腔的壓力和電磁閥開啟時間的長短。