柴油机电控高压燃油喷射系统

柴油机电控高压燃油喷射系统

柴油机电控高压燃油喷射系统

电控高压燃油喷射系统目前主要有单体泵、泵喷嘴、共轨三种。在我国商用车柴油机上广泛采用单体泵和共轨两种。

一个理想的喷油系统应具有以下性能：高喷油压力(1000bar以上)，且喷油压力大小可根据工况需要灵活调整，精确控制喷油定时、喷油量和喷油率优化控制。

1. 电控单体泵

单体泵系统是带时间控制的高压燃油喷射系统，用于直喷式柴油机。它们具有高达2050bar的瞬时喷油压力、可变的喷油起点，并可采用预喷。该系统由燃油供给系统的低压部分和高压部分、电控单元和传感器等组成。单体泵是通过制成一体的电磁阀的高压柴油喷射系统来工作的。电磁阀触发的时刻就是关闭的时刻确定供油起点。

电磁阀触发时间长短决定喷油量大小。电控单体泵安装在每个缸体外部直接由发动机凸轮轴上的喷油凸轮驱动。高压燃油由单体泵通过高压油管、高压短接管进入喷油器，然后喷入气缸内燃烧室。由于这种布置对气缸盖结构变动不大，因此深受商用车和柴油机的企业欢迎。国外如奔驰、道依茨、卡特匹勒、达夫等都采用单体泵。我国商用柴油机企业如大柴、玉柴、潍柴等也采用单体泵来满足国Ⅲ排放标准。

2. 电控高压共轨燃油喷射系统

电控高压共轨燃油喷射系统是建立在直喷技术、预喷技术和电控技术基础之上的一种全新概念的喷油系统。它主要由高压泵、带压力传感器和调压阀的共轨管、带电磁阀或压电式的喷油器、电控单元(ECU)和传感器组成。

高压共轨燃油喷射系统的优点是：

目前，高压共轨式燃油喷射系统喷油器的电磁阀已向压电式发展。随着共轨压力的提高，对共轨管的材质、加工精度等都有严格要求，博世公司的最大共轨压力为2000bar的压电式喷油器也将正式投产。但再进一步提高共轨压力出现了难度，因此正在开发液力增压式喷油器的共轨燃油喷射系统。

3. 液力增压式共轨燃油喷射系统

液力增压式共轨燃油喷射系统采用增压活塞，依靠增压作用来提高喷油压力，由共轨管内中等压力的燃油来推动增压活塞向喷油器提供高压油。电磁阀控制液力增压式喷油器是系统中最重要的部件。当电磁阀关闭时，共轨内燃油进入增压活塞上方，活塞下行。由于增压活塞直径与柱塞直径之比为1∶15，因此活塞下行时，增压活塞、喷油器针阀腔和针阀顶部的燃油压力可达1000~1500bar。当电磁阀打开时，增压活塞上方卸压，活塞上行，则喷油器针阀顶部油压下降，而增压室中高压油使针阀抬起，实现高压喷油。

目前，液力增压式共轨燃油喷射系统喷射压力最高可达2500bar，而共轨管压力相对较低，只有1350bar，远小于高压共轨燃油喷射系统第三代(共轨管压力为1600~2000bar)的燃油压力，对共轨管和密封要求相对较低。这是商用车柴油机高压燃油喷射系统的方向，可提高燃油雾化质量，降低燃油耗和发动机排放等。