浅论柴油机共轨技术研究及发展前景-最新范文
柴油机关键技术其发展论文
柴油机关键技术及其发展
[摘要]随着世界性石油资源的日益枯竭和大气污染日益严重，柴油机的发展越来越受到环境的影响。在所有热机中，柴油机的效益最高、co2排放量最少，加之先进技术不断引入，使其技术水平不断提高，可适应愈来愈严格的排放法规。因此，柴油机在今后几十年内仍将是交通运输和固定动力装置的主要动力。本文对柴油机关键技术进行了介绍和剖析，介绍了高压喷射技术、废气再循环技术、排气后处理技术和多气门及可变技术，探讨未来柴油机的发展趋势可能是柴油的改性和燃烧系统的改进。
[关键词]柴油机关键技术未来发展
中图分类号：tk421 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）04-0216-02
1、前言
目前内燃机的发展主要受来自环境方面的影响。全球气候变暖备受关注，众所周知，地球变暖是由于co2造成温室效应的缘故。柴油机广泛应用于车用和固定动力装置，其热效率是各种热机中最高的，柴油机的燃烧消耗比汽油机低15-30%，从而使co2排放量也大幅度降低。柴油发动机以其经济性、耐久性和优异动力性能，成为一种国际新趋势。如今在燃油最为昂贵的欧洲，路上跑着的汽车50%以上装着柴油发动机。不过在中国，目前汽车使用柴油机的比例（2008年）还只有23.18%，且这部分采用柴油机的汽车几乎全部都是商用车，而2008年乘用车的柴油机采用率仅为6.3%[1]。随
着世界各国排放法规日益变严，nox和pm的降低已成为柴油机发展的主要挑战。
2、柴油机关键技术
排放法规不断严格推动了柴油机技术进步：对于柴油机结构，从自然吸气到涡轮增压，再到涡轮增压加中冷，到废气再循环；在控制策略上，从机械控制过渡到电子控制；燃烧过程也从两气门到多气门，并提高燃油喷射压力；油品水分和含硫量也得到改善。
浅析柴油机高压共轨系统技术
浅析柴油机高压共轨系统技术
发布时间：2021-12-17T05:41:07.413Z 来源：《科学与技术》2021年7月20期作者：皋顶峰陶李王彬张建文杨冉
[导读] 柴油机高压共轨技术具有明显的柔性可调的特性，有效地提高了排放水平和特性
皋顶峰陶李王彬张建文杨冉
65367部队 134001
摘要：柴油机高压共轨技术具有明显的柔性可调的特性，有效地提高了排放水平和特性。因此本文基于作者日常工作经验，对柴油高压共轨技术进行了简单的概述，阐述了其系统组成和工作原理，以及这种技术的技术特征，对相关技术中可能存在的一些缺陷和故障进行分析，并提出相关解决措施。
关键词：高压共轨系统；工作原理；柴油机技术；故障检修
引言：为了更好地满足日益严格的排放法规，柴油机共轨油料喷射技术作为柴油机发展趋势中的第三次技术性的飞越，已经让当代柴油机进入高科技产品行业。高压共轨技术不仅可以改善直喷式的柴油机的驱动力特性和燃油的经济合理性，还可以改善排放特性。高压共轨系统选用时间工作压力式的油料提供的原理，使得喷射可以更加准时、喷射的具体用量和喷射工作压力可以单独控制，这样就可以完成灵活可调的喷油规律。与其他电机控制的喷油系统相比，高压共轨系统具有明显的优势，因此这种技术已成为柴油机电机控制技术进步和发展的主要方向。
1、柴油机的工作现状
柴油机在进行工作的时候，因为工作过程是非常快的，而且因为工作压力过大，其中的压力会出现一些波动，这些波动影响到燃油的喷射阀门使得燃油再次喷出，但是系统对这些二次喷出的柴油可能不能够完全燃烧，产生一些污染物。而且因为压力的波动造成喷射的断断续续，可能会影响整个系统的工作。
柴油机高压共轨(硕士课题论证报告)
表二
南京航空航天大学
攻读硕士学位研究生
课题论证报告
姓名张明阳
学号 0602206
专业车辆工程
研究方向车辆发动机电子控制技术
指导教师杨海青副教授
年月日
表二共4页第1页
图1 理想的靴型喷油率图形
柴油机燃油喷射系统喷入燃烧室的燃油喷雾细度取决于很多因素：如用喷孔前后的压力差定义的喷油压力、喷油嘴的结构和几何特性、燃油的粘度和表面张力等物性参数、燃油喷入空间的空气密度等。在实际柴油机的条件下，改善燃油喷雾细度的最有效手段就是提高喷油压力，不仅油滴直径的分布范围向小直径方向移动，而且平均直径也变小了。对于高压喷射系统，喷油嘴端的喷油压
图2 喷油压力和平均有效压力
传统的柴油机燃油喷射系统无法实现上述理想的靴型喷油率图和随发动机转速与负荷变化的最佳喷油压力变化图。
年代末柴油机高压共轨电控喷射系统的问世是20世纪末内燃机技术革命的三大突破之一，它能够在不同工况下都以135 MPa以上的喷射压力实现稳定可控燃油喷射，使柴油机各工况的燃烧达到最佳状况，显著地改进了燃油经济性，减少了噪声和排放，使得车用柴油机找到了解决发动机PM）和发动机燃烧噪声问题的根本途径，能够满足欧III甚至欧IV排放法规的要求，同时使得发动机燃油经济性能与动力性能得到了提高。
高压共轨电控喷射系统具有如下几个方面的优点：
⑴喷油压力柔性可调，针对不同工况，进行所需的最佳喷射压力调节，优化柴油机综合性能；
⑵独立灵活控制喷油正时，配合高的喷射压力(135 MPa以上)，有利于同时控制氮氧化合物
排放，满足排放要求；
图3 多段喷油率图形
在高压共轨喷油系统研究方面具有代表性的公司及其系统有：意大利菲亚特集团（Unijet Robert Bosch 公司(CR 系统)、日本电装公司（ECD-U2系统）、美国 BKM 公司(Servojet 他们的产品代表了当今高压共轨系统的技术水平和发展趋势。另外美国 Caterpillar
发展柴油机高压共轨技术的必要性浅析
介 绍 。（ 下图为 电控高压 共轨 组成 系统 图） 柴油机 的高 压共轨 系统 是 ２ ０世 纪 ８ ０年代 发 展 起来 的一种 新 型 燃 油 喷射 系统 ， 系 统 将原 来 的 喷 该 油泵 和喷油 器 的 功 能进 行 了重 新 的分 工 ， 与 传 统 它
油 量 ， 燃 油消耗 ； 降低 同时提高 主 喷射 中期 的 喷射 速
率， 缩短 喷射 时 间从 而缩 短缓 燃期 ， 燃烧 在 发动 机 使
更 有效 的曲 轴转 角 范 围 内完 成 ； 喷 射末 期 快 速 断 主 油 可以减少 不完 全燃烧 的燃 油 ， 降低 烟度 和碳氢化合
物排放 ， 而这些 功能的实现传统 喷油器 是做不到 的。 为此 ， 我们应 在 柴 油 机 燃 油 供 给 系 统 上 大 力 引 进高 压共轨 技术 ， 时加大 自主研发 的速度 ， 日开 同 早
可 以大 幅度减 少 柴 油 机 的燃 油 消 耗 ， 而 降低 柴 油 从
机 的排放 。
发 出具 有 自主 知 识 产 权 的 电控 共 轨 系 统 ， 为我 国 柴
油机 的研 制及 其发 展作 出贡献 。
柴油机 高 压共 轨 系统 工 作原 理是 ： 利用 较大容 积 的共 轨腔将 油泵输 出的高 压燃油 蓄积 起来 ， 消 除燃 油 中的 压力 并 波动 ， 后再输 送给 每个喷 油器 ， 过控 然 通
柴油机高压共轨喷油系统的发展动态
柴油机高压共轨电控喷油系统是现代柴油机的重要组成部分，它对柴油机的 性能和排放有着重要影响。本次演示将对柴油机高压共轨电控喷油系统的相关问 题进行探讨。
概述柴油机高压共轨电控喷油系统是一种先进的喷油技术，它通过电子控制 方式实现对喷油过程的精确控制，从而提高了柴油机的性能和降低排放。这种技 术在欧美等发达国家得到了广泛应用，并逐渐成为国内柴油机升级的重要方向。
1、高喷射压力：高压共轨系统可以在较高的压力下进行燃油喷射，从而提 高柴油机的动力性和经济性。
2、灵活的喷射策略：高压共轨系统可以通过ECU实现对燃油喷射的精确控制， 包括喷油时刻、喷油量、喷射压力等，从而能够实现多种喷射策略的灵活切换。
3、优异的排放性能：由于高压共轨系统可以实现精确的燃油计量和喷射， 因此可以有效降低柴油机的排放，满足严格的排放法规要求。
3、可以对仿真结果进行各种分析，包括数据采集、处理、绘图等； 4、可以与其他MATLAB模块集成，实现全面、系统的分析和优化。
3、结果分析：利用Simulink的 数据处理功能
1、建模过程中应充分考虑各种因素的影响，包括发动机工况、燃油性质、 喷油嘴结构等；
2、仿真过程中应设置合理的仿真时间和步长，以保证仿真的准确性和效率；
4、可靠性高：高压共轨系统的各部件均采用高可靠性的材料和工艺制造， 因此具有较高的可靠性。
5、维护方便：高压共轨系统的维护工作相对简单，只需定期检查和保养即 可。
柴油机高压共轨燃油系统的现状及发展趋势分析
柴油机高压共轨燃油系统的现状及发展趋势分析
摘要：随着排放法规的日益严格和柴油机电控技术的不断进步，高压共轨燃油喷射系统作为一种高度柔性控制的燃油喷射系统，以其显著的优越性，已经成为现代柴油机技术的发展趋势之一。详细介绍了电控高压共轨燃油喷射系统的工作原理、组成和特点，概括了国内外的研究现状，并给出了今后的发展方向。
关键词：柴油机；燃油喷射系统；高压共轨；发展趋势
0 前言
能源危机和环境污染问题以及世界各国日益严格的排放法规促使人们进一步改善柴油机的燃烧过程，而影响燃烧过程的关键是燃油喷射系统的性能。电控高压共轨燃油喷射系统通过各种传感器检测出发动机的实际运行状况，由计算机计算和处理，可以精确、柔性地控制柴油机喷油量、喷油定时和喷射压力，与传统的喷射技术相比，进一步降低了燃油消耗和排放，增强了动力性能，实现了柴油机综合性能的又一次飞跃[1]。这种技术的典型代表有日本电装公司、BOSCH 公司等，国内也有一些科研院所在这方面做了很多工作，并取得了一定的成果。
1 电控高压共轨燃油喷射系统的工作原理
燃油由发动机凸轮轴驱动的机械输油泵经滤清器从油箱中吸出，通过电子切断阀进入高压泵，此时压力约为0.5 MPa。然后，燃油分为两路，一路作为冷却油通过高压供油泵的凸轮轴室进入压力调节阀后流回油箱，另一路充入高压供油泵，燃油压力上升至135 MPa 或更高后供入共轨。共轨上有一个压力传感器和一个压力调节阀，用来调节电控单元设定的共轨压力。高压燃油从共轨流入喷油器后又分为两路，一路直接喷入燃烧室，另一路在喷油期间，与针阀导向部分和控制柱塞处泄漏出的燃油一起流回油箱。
车辆电子控制报告技术第二次作业-柴油机高压共轨的发展现状及前景-北京理工大学.
柴油机高压共轨的发展现状及前景
姓名：xxx 学号：xxx
（北京理工大学机械与车辆学院车辆工程，北京 100081）
摘要：介绍柴油机高压共轨喷射系统的原理和结构，对当今国外典型的高压共轨喷射系统进行介绍和分析，总结各种系统的最新进展，最后提出未来的研究目标和发展趋势。
随着社会对发动机性能和排放要求的日渐严格，柴油机行业遇到了前所未有的挑战。但随着全球微电子技术和计算机技术的迅猛发展，在汽油机成功实现了成熟的电控技术的基础上，电控技术在柴油机上的应用也正方兴未艾。喷油系统是柴油机的心脏，故柴油机电控技术的核心是电控喷油系统。
柴油机喷油系统电控技术经历了三个阶段：位置控制阶段、时间控制阶段、压力——时间控制阶段，目前正处于第三阶段的发展与成熟期，如图0.1所示。
图0.1 电控柴油机控制系统分类
柴油机采用电控共轨喷油系统，不仅使柴油机改造容易，且可在柴油机全负荷范围内实现喷油规律、喷油压力等的最优控制。这类系统是全新一代的喷油系统，在21世纪将会发挥巨大的作用，特别是在降低柴油机排放、保护地球环境方面将会起到不可替代的作用。
柴油机电控共轨喷油系统将喷油量和喷油时间的控制融为一体，使燃油的升压机构独立，即燃油压力与柴油机转速、负荷无关，具有可独立控制压力的部件——共轨。这样，就可自由控制燃油喷射压力。喷油量、喷油时间等参数则直接由装在各个气缸上的喷油器的高速开关电磁阀来控制。
1.柴油机高压共轨喷射系统原理和结构
与前两代喷油系统相比，电控共轨燃油喷射系统克服了燃油压力受柴油机转速的影响，不再采用传统的柱塞泵脉动供油原理，而采用了公共控制油道——共轨管，高压油泵只是向公共油道供油以保持所需的共轨压力，通过连续调节共轨压力来控制喷射压力，使其达到与工况相适应的最优数值，而且还使得喷油压力和喷油速率的控制成为可能，且系统的控制自由度及精度得到了大幅度提高。
浅析船舶柴油机共轨技术
浅析船舶柴油机共轨技术
共轨技术是指高压喷油泵、压力传感器和ECU（计算机控制）组成的闭式系统中将喷油压力的产生和喷射过程彼此分开的喷油技术。本
文旨在通过对船舶柴油机共轨技术的浅析，分析该技术的管理要点，
并给予实际从业者一定的指导建议。
系统组成
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，由柴油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。如图1.1所示。
1.1.电喷式柴油机取消了凸轮轴、燃油高压油泵、排气阀的高压
驱动油泵以及空气分配器。
1.2.供油单元
增加了一套供油单元。此单元由4至6台常规柱塞套简油泵组成，但不再需要定时，由主机自身传动齿轮带动。
1.3.伺服油泵
在供油单元中设有伺服油泵，正常工作时输出伺服油。伺服油系
统中还设有电动液压油泵，在备车状态时提供液压油至液压油总管或
叫液压油轨。
1.4.燃油喷射控制单元
为了防止电磁阀卡死在常开位置导致燃油源源不断地喷进气缸，燃油系统中专门设计了燃油喷射控制。油量由电子调速器根据主机工况输出信号给WECS9500控制系统，再由它控制燃油喷射控制单元，控制油路的接通与断开。此阀设有位移传感器，把所喷射的油量反馈给控制系统，一旦油量在本循环中已给足，就切断电磁阀，并只有在三只电磁阀均回到零位时，才能给出下一循环的油量，以防止电磁阀卡死时造成的误喷油。
1.5.电子控制单元(ECU)
它是电喷的核心部分，实际工况中，当燃油压力约在90MPa，并且油压随负荷的变化而相应调整。低转速时，油压相对较低，约在60MPa 左右，以免油压过高而缸内压缩压力较低致使油束喷到活塞头上。当主机接收到起动信号时，由ECU根据安装在自由端的角度传感器的角度信号，控制气缸进气顺序。一旦主机转动后，带动供油单元中的油泵。主机转动一次，每只油泵将供油三次。因液体是不可压缩的，在起动过程当中，油压会很快建立。
柴油机高压共轨技术研究
・
小 型 内 燃 机 与 摩 托 车
Ｓ ＡＬＬ Ｉ Ｍ ＮＴＥＲＮＡＬ Ｃ０Ｍ ＢＵＳ ＯＮ ＴＩ ＥＮＧＩ ＮＥ ＡＮＤ ＯＴＯＲＣＹＣＬ Ｍ Ｅ
Ｖｏ ． ９ Ｎｏ １ １３ ．
Ｆ ｂ ２ １ ｅ ．０ ０
综述 ・
柴油机高压共轨技术研 究
８ ９
制精度较高， 有效避免 了高压油路 中的气泡和残压为 零的现象 ， 使循环喷油量波动小 ， 改善了各缸供油均衡 性， 从而减轻振动和降低排放 。
引言
为 了满足 日益严 格 的排 放 法 规要 求 ， 为 柴 油 机 作 发展过 程 中第 ３次飞跃 的柴 油机 高压共轨 燃油 喷射 技
系统不同， 它将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全 分开 ， 使高压共轨系统可实现在传统喷油系统中无法
实 现的功 能 ， 优点 有 ： 其 １ 喷油 压 力 、 ） 喷油 正 时 柔性 可调 ， 工 况 均 可 获 各 得最 佳喷 射压力 ， 化 了柴 油机 综合 性能 。 优
共轨技 术 组成 结构和 工作原 理 ， 出了传 统 柴油机 的 高压 共轨 改造 系统 匹配流程 。 给
关键词 ：高压共 轨
中 图分 类号 ： Ｋ ２ ． Ｔ ４ １４
文献标 识码 ： Ａ
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｇ － ｅ ｓ ｅ Ｃｏ ｍ ｏ － ｉ ｓ ａ ｃ ｆＨｉ ｈ－ Ｐｒ ｓｕｒ ｍ ｎ・ Ｒａ ｌ
柴油机毕业论文
柴油机毕业论文
柴油机毕业论文
柴油机作为一种常见的内燃机，广泛应用于交通运输、工业生产和农业领域。
在现代社会中，柴油机的发展和应用已成为一个重要的研究领域。本篇文章将
从柴油机的工作原理、发展历程以及未来趋势等方面进行探讨。
一、柴油机的工作原理
柴油机是一种以压燃式燃烧为基础的内燃机。其工作原理主要包括四个过程：
进气、压缩、燃烧和排气。首先，柴油机通过进气门将空气吸入气缸内。然后，活塞向上运动，将空气压缩至高压状态。接下来，燃油通过喷油器喷入气缸内，与高温高压的空气混合并自燃。最后，活塞向下运动，将燃烧产生的气体排出
气缸。
二、柴油机的发展历程
柴油机的发展历程可以追溯到19世纪末。1885年，德国工程师Rudolf Diesel
成功发明了第一台柴油机。这一发明不仅提高了燃油效率，还大大降低了运输
成本。随着技术的不断进步，柴油机的性能逐渐提升。20世纪初，柴油机开始
广泛应用于海洋船舶和铁路机车。20世纪中叶，柴油机在农业机械和工业生产
中得到了广泛应用。如今，柴油机已成为交通运输行业的重要动力源。
三、柴油机的优势和挑战
相比汽油发动机，柴油机具有一些独特的优势。首先，柴油机的燃油效率更高，能够提供更大的动力输出。其次，柴油机的耐久性更强，寿命更长。此外，柴
油机还具有更低的燃油成本和更好的经济性。然而，柴油机也面临一些挑战。
首先，柴油机的排放物对环境造成了一定的污染。其次，柴油机的噪音和振动
较大，对人体健康造成一定的影响。此外，柴油机的维护和保养成本较高，需
要定期更换燃油滤清器和空气滤清器等部件。
论文：高压共轨柴油机工作原理与故障诊断
山东交通学院毕业论文
山东交通学院
2013届毕业生毕业届毕业生毕业论文论文论文（（设计设计）
）
题目：高压共轨柴油机工作原理与故障诊断
系 别 机械工程学院
专 业
班 级
学 号
姓 名
指导教师
二○一三年 六 月
山东交通学院毕业论文
摘要
随着能源和环境问题的日益突出,实现节能减排具有重要的现实意义。高压共轨喷射系统对柴油机的经济性、动力性及减噪方面具有突出贡献,应用得越来越广泛。共轨式电控喷射技术是今后现代车用柴油机发展的必然趋势。经过多年的研究和新技术的应用，柴油机的现状已与往日不可同喻，这些技术将进一步把柴油机推向车用动力的主流。文章阐述了柴油机高压共轨技术的发展历程，高压共轨柴油发动机的组成及其在现代车辆上的应用，同时分析了柴油机电控燃油喷射系统的发展趋势，重点分析了柴油机电控高压共轨系统的工作原理。旨在让人们对柴油机有更深的了解，同时对柴油机的发展趋势作出预测。
关键词：柴油机，高压共轨，发展趋势
高压共轨柴油机工作原理与故障诊断
Abstrac
With the energy and environmental issues become increasingly prominent, to achieve energy saving has important practical significance. The high pressure common rail injection system have made a great contribution to the fuel economy, power and noise reduction of diesel engines.And so it was widely applied. The Common Rail injection technology is the inevitable trend of the future of modern car diesel engine development. After years of research and application of new technologies, the status of the diesel engine can not be mentioned in the same breath. These technologies will further the diesel to the mainstream of the vehicle power. This paper describes the course of development of high-pressure diesel common rail technology, the composition of the high-pressure common-rail diesel engine and its application in modern vehicles, and also analyzed the development trend of electronic control fuel injection system,especially on the operrational principle. The paper aimed at a deeper understanding of the diesel engine to people and make a forecast of the development trend of diesel engines.
现在柴油机的发展趋势
0,1
0,2 0,3 0,4 NOx + HC排放( g/km)
0,5
0,6
18
废气后处理技术 柴油机技术发展 - 废气后处理技术 方法 2
颗粒排放 (g/km) 0,05 欧 3 0,04 0,03 0,02 0,01 0 0 欧4
采用效率 > 80% 的 NOx催化转换器 催化转换器 采用效率>95%的 的 采用效率 颗粒捕集器 系统的再生 ⇒ 会导致油耗增加 NOx:颗粒 < 10:1 颗粒 基准车型 NOx:颗粒 > 10:1 颗粒 EGR etc.
复合式 燃烧系统
涡流室喷射
直接喷射
柴油发动机
30
未来燃油与动力系统技术发展战略
动力系统
TDI, FSI
中度混合动力 TDI, FSI 柴油, 液化气， 合成油
复合式 燃烧系统
燃料电池
燃料
柴油 汽油
阳光燃油
氢 可再生 资源
共轨柴油机燃油喷射系统研究现状及展望
纪９ Ｏ年 代 才正 式 进入 实用 化 阶段 的电控 高 压共 轨
喷油 系 统 由于 具备 高 的喷 射压 力 以及 喷射 压 力 、 喷
油 正 时 、 油 量 和 喷 油 规 律 在 全 丁 况 范 围 内 实 时 灵 喷 活 可 调 的 特 点 ， 满 足 了 现 代 柴 油 机 技 术 发 展 的 要
２ ０ Ｐａ。 ５Ｍ
喷 射 和燃 烧 室结 构 三者 之 间的 匹配 。 因此 ， 柴 油 在
机 的进 气 系 统 和 燃烧 室 的结 构 都 取 得较 佳 的配 置
后 。 否实 现 理想 的燃 油 喷射 过 程是 改善 柴 油 机燃 能
烧 、 高经 济性 和 降低 有 害排 放 物 的关键 。于 上世 提
陈小 敏 常 汉 宝
（ 军工程 大学船 舶 与动 力学院 ） 海
（ 要 ］ 据 国内外共轨 柴 油机 喷射 系统 的研 究现 状 ， 述 了共轨 燃油 喷射 系统能很 好地 满足 摘 根 论
高压 喷射 和 对喷 油定 时和喷 油速 率 的柔性 控制 ， 而有 效地 降低 柴 油机排 放 和噪 声 ， 从 改善 燃 油经
一
闭时 间 的长短 。高压共 轨 系统具 有 控制 精 度高 、 快
。
但 是 面对 不 断推 出的严 格 的排 放法 规 ， 油机 柴
速 响应 性 能 好 、 制 自由度 大 、 控 可对 各 缸 的 喷油 量
柴油机共轨系统介绍
效果 通过预混合燃烧，降低颗粒排放 缩短主喷射的着火延迟，降低Nox和燃烧噪声 促进扩散燃烧，降低颗粒排放 排温上高、通过供给还原剂、促进后处理（催化剂）
29
电控高压共轨系统
常规机械喷射系统
共轨燃油喷射系统
共轨系统可实现多次喷射
30
31
柴油机共轨喷油系统有一个共同的特点，就是有一个共同的高压燃油蓄势 器，称为共轨。高压供油泵只负责向这个蓄势器提供高压燃油，不负责控 制燃油定量和喷油定时。管理燃油压力和向各个气缸输送燃油的任务通过 共轨完成。这样，燃油喷射过程可以不受压力产生和燃油输送过程的牵制； 燃油定量控制和喷油定时控制可以更为灵活和自由。
16
电控高压共轨系统
电磁阀喷油器的工作原理：
共轨压力长期施加在喷油器针阀的底面上。只有在喷油器不通电 时才施加在针阀的背面上。当喷油器不通电的时候，三通阀使单 向孔板上面的空腔与共轨连通，高压燃油通过单向孔板流入控制 腔（液压柱塞的上方），通过液压柱塞对针阀施加向下的压力， 跟回位弹簧的作用力一起克服针阀下方燃油压力，使针阀关闭。 在这个过程中，单向孔板没有节流作用。
喷油量控制 喷油时间控制
电磁阀的通断电时刻可以自由控制（无约束）
系统的构筑（合理性、生 可以自由设定喷油参数：喷油压力、喷油量和
产性）
喷油时间等，各个参数可以独立地满足相应地
柴油机电控高压共轨系统的最新研究进展
研究专题论文
目录
一、绪论
二、该技术国内外的研究现状及发展趋势
三、系统总体结构及原理
四、系统分类（系统特点及分析）
五、系统应用实例
六、结论
参考文献
一、绪论
随着世界各国城市交通运输车辆、船舶的急剧增加，柴油机排放的尾气已经成为对地球环境的主要污染源。世界各国业已开始寻找和采取有效的技术措施主动地减少和控制污染物的排放。
燃油喷射系统是柴油机的心脏。自上世纪90年代中期以来，柴油机高压共轨燃油喷射系统的开发和应用，使柴油机的动力性能和排放性能得到了进一步的提高，工作噪声进一步降低，大大提高了柴油机的使用性能。柴油机共轨式电控燃油喷射技术是一项较为成功的控制污染排放的新技术。
高压共轨（Common Rail）电喷技术是指在高压油泵、压力传感器和电子控制单元（ECU）组成的闭环系统中，将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的一种供油方式。它是由高压油泵将高压燃油输送到公共油管，通过公共油管内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变化的程度。
我国进口的7820型拖拉机的燃油系统采用了高压共轨柴油喷射技术。传统的柴油机燃油系统是由燃油泵产生高压油，然后通过高压油管输送到各个喷油器。而新型的高压共轨喷射技术是由燃油泵把高压油输送到公共的、具有较大容积的配油管――油轨内，将高压油蓄积起来，再通过高压油管输送到喷油器，即把多个喷油器并联在公共油轨上。公共油轨上设置了油压传感器，、限压阀和流量限制器。由于采用微型电脑对油轨内的燃油压力实行精确控制，明显减小了燃油系统供油压力因应柴油机转速变化所产生的波动，也减少了喷油器的二次喷射现象，而喷油量的大小仅仅取决于油轨内的燃油压力和喷油器电磁阀开启时间的长短。
柴油机方面的论文
柴油机方面的论文
想要写一篇柴油机方面的论文吗？那么一个个如何写好论文的内容呢？下面是小编分享给大家的柴油机方面的论文，希望对大家有帮助。
摘要：介绍了柴油机电子控制技术的发展状况、控制原理和应用特点及高压共轨技术的工作原理、研究方向、应用前景。
关键词：柴油机电控技术；高压共轨技术；应用前景
1 柴油机电子控制技术的发展状况及发展趋势
1.1柴油机电子控制技术的发展状况
柴油机电子控制技术始于20世纪70年代，20世纪80年代以来，英国卢卡斯公司、德国博世公司、奔驰汽车公司、美国通用的底特律柴油机公司、康明斯公司、卡特彼勒公司、日本五十铃汽车公司及小松制作所等都竞相开发新产品并投放市场，以满足日益严格的排放法规要求。
由于柴油机具备高扭矩、高寿命、低油耗、低排放等特点，柴油机成为解决汽车及工程机械能源问题最现实和最可靠的手段。因此柴油机的使用范围越来越广，数量越来越多。同时对柴油机的动力性能、经济性能、控制废气排放和噪声污染的要求也越来越高。依靠传统的机械控制喷油系统已无法满足上述要求，也难以实现喷油量、喷油压力和喷射正时完全按最佳工况运转的要求。近年来，随着计算机技术、传感器技术及信息技术的迅速发展，使电子产品的可靠性、成本、体积等各方面都能满足柴油机进行电子控制的要求，并且电子控制燃油喷射很容易实现。
实际上，柴油机排气中CO和HC比汽油机少得多，NOX排放量与汽油机相近，只是排气微粒较多，这与柴油机燃烧机理有关。柴油机是一种非均质燃烧，可燃混合气形成时间很短，而且可燃混合气形成与燃烧过程交错在一起。通过分析柴油机喷油规律得到：喷入燃料的雾化质量、汽缸内气体的流动以及燃烧室形状等均直接影响燃烧过程的进展以及有害排放物的生成。提高喷油压力和柴油雾化效果、使
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浅论柴油机共轨技术研究及发展前景
摘要：目前,资源匮乏油价居高不下的严峻状况。本人以资源的稀缺性为依托,对柴油机的发展,结合柴油机的优良特性,通过阐述当前先进的电控柴油机共轨技术与之传统柴油机做了鲜明的描述.对比与结论,和对柴油机共轨技术的未来发展前景,做了具体的浅析和深入的探索.
关键词:柴油机、共轨技术、优点、生力军
一.问题背景
能源短缺尤其是石油短缺是全球性的问题,而作为经济增长的中国在能源方面保持着强劲的需求。当前,中国资源的”红灯”已经亮起,其中石油资源的短缺十分突出,据专家估计,中国已探明的石油可采储量约我23亿t,2004年中国累计进口原油1.2亿t,石油对我依存度已达到40%。目前我国汽车消耗燃油约占全国总石油消费的三分之一。预计2010年,汽车燃油需求我1.38亿t,占总消费43%;2020年燃油需求我2.56亿t,比例将达到75%;而到了2030年,这一比例将有可能达到77%。
笨重、噪声大、喷黑烟,令许多人对柴油机的直观印象不佳,加之柴油机的构造比较复杂,不少人对柴油机缺乏了解,尤其对现代先进的柴油机缺乏了解,因此柴油机汽车在一些城市成了”被限制的对象”、受到种种歧视。其实,经过多年的研究和新技术应用,现代柴油机已与传统柴油机有了很大差别,在减少质量、噪声、废气烟度等方
面取得了重大突破。其中,共轨技术就是现代柴油机采用的新技术之一。
二.柴油机的发展浅析
自1897年柴油机问世至今,在一百多年的发展过程中,自20世纪20年代中期以德国BOSCH公司我代表推出的机械式喷油系统取代蓄压式供油系统,是柴油机在汽车上的应用成为可能,从而在许多地方取代了汽油机,并发展壮大。
柴油机发展经历了五个阶段：
1.电控直列式喷右泵
电控直列式喷右泵在直列泵基础上发展起来的电子控制燃油喷射装置,他具有喷油量与喷油定时控制功能或只具备其中一种功能,有些喷油压力和喷油速率等控制功能。(如日本DKK公司的RED-型电子调速器。德国Heinzmann公司的E型电子调速器及美国BarberColmann 公司的电子调速器等)
2.电控单体泵系统
德国Bosch公司的电控单体泵(EUP)系统,采用较短的高压油管,可实现较高的喷油压力,最高喷油压力可达160MPa,该系统采用高速电磁阀控制喷油定时及喷油量。
3.电控分配泵
柴油机电控分配泵的喷油量及喷油定时的控制一般采用高速电磁阀,电磁阀的闭合时刻对应着喷油定时,电磁阀从闭合到开启的时间确定了喷油量,如日本丰田公司的ECD-2型电控VE泵。
4.电控泵喷嘴系统
电子控制泵喷嘴系统可分为机械驱动式和蓄压式两种,如美国底特律柴油机的DDEC型电控泵喷嘴,英国LucasCAV公司的EUI型电控泵喷嘴。
电控蓄压十系统的特点是：将电控和液压技术相结合,按时控制喷射过程和喷射压力。如日本小松公司的xxxx电子液压泵喷嘴系统。
5.电控共轨燃油系统
20世纪90年代研制出了一种全新的燃油喷射系统----电控共轨燃油系统,该系统虽然正式问世不久,但已显示出它的巨大的优越性。如日本的电装公司的共轨系统ECD-2及德国Bosch公司的柴油机共轨电控蓄压式喷射系统。
三、现代共轨柴油喷射系统浅析
现代先进的汽车柴油机一般采用电控喷射、共轨、涡轮增压中冷等技术,在重量、噪音、烟度等方面已取得重大突破,达到了汽油机的水平,而且相比汽油机更环保。目前国外轻型汽车用柴油机日益普遍,奔驰、大众、宝马、雷诺、沃尔沃等欧洲名牌车都有采用柴油发动机的车型。
在电控喷射方面柴油机与汽油机的主要差别是,汽油机的电控喷射系统只是控制空燃比,柴油机的电控喷射系统则是通过控制喷油时间来调节输出的大小,而柴油机喷油控制是由发动机的转速和加速踏板位置(油门拉杆位置)来决定的。因此,基本工作原理是计算机根据转速传感器和油门位置传感器的输入信号,首先计算出基本喷油量,
然后根据水温、进气温度、进气压力等传感器的信号进行修正,再与来自控制套位置传感器的信号进行反馈修正,确定最佳喷油量的。
电控柴油喷射系统由传感器、ECU(计算机)和执行机构三部分组成。其任务是对喷油系统进行电子控制,实现对喷油量以及喷油定时随运行工况的实时控制。采用转速、温度、压力等传感器,将实时检测的参数同步输入计算机,与巳储存的参数值进行比较,经过处理计算按照最佳值对喷油泵、废气再循环阀、预热塞等执行机构进行控制,驱动喷油系统,使柴油机运作状态达到最佳。这类电控系统可分为：蓄压式电控燃油喷射系统、液力增压式电控燃油喷射系统和高压共轨式电控燃油喷射系统。以下就介绍一下高压共轨电控柴油喷射系统： (一)共轨技术
在汽车柴油机中,高速运转使柴油喷射过程的时间只有千分之几秒,实验证明,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,于是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。为了解决柴油机这个燃油压力变化的缺陷,现代柴油机采
用了一种称为”共轨”的技术。
1、原理。
共轨电喷技术是指在高压油泵、压力传感器和电子控制装置(ECU)组成的闭环系统中,将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的一种供油方式。它是由高压油泵将高压燃油输送到公共供油管,通过公共供油管内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变化的程度,因此,也就减少了传统柴油机的缺陷。ECU控制喷油器的喷油量,其大小取决于燃油轨道(公共供油管)压力和电磁阀开启时间的长短。该技术不再采用传统的柱塞泵脉动供油的原理,而是通过供轨直接或间接的形成恒定的高压燃油,分送到每个喷油器,并借助于集成在每个喷油器上的高速电磁开关阀的启闭,定时定量的控制喷油器喷射至柴油机燃烧室的油量,从而保证柴油机达到最佳的燃烧比和良好的雾化,以及最佳的发火时间、足够的能量和最少的污染排放。柴油机供轨式电控燃油系统的原理如附图所示。
2、分类
按照喷油高压形成的不同,共轨式电控燃油喷射系统有两种基本型式,即高压共轨式和中压共轨式。
(1)高压共轨系统。高压输油泵(压力在120MPa以上)直接产生高压燃油后,输送至共轨中消除压力的脉动,再分送到各喷油器;当电子控制装置按需要发出指令信号后,高速电磁阀(响应在200s左右)迅速打开或关闭,进而控制喷油器工作,即按设定的要求喷出或停喷高