电喷柴油机的工作原理

电喷柴油发动机的工作原理和使用方法

令狐采学

电喷柴油机的工作原理

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供油管(Rail)，通过公共供油管内的油压实现精确控制，使高压油管压力(Pressure)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.

共轨技术是指高压油泵、压力传感器和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，由高压油泵把高压燃油输送到公共供油管，通过对公

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的变化，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，喷油量大小取决于燃油轨（公共供油管）压力和电磁阀开启时间的长短。

高压共轨系统利用较大容积的共轨腔将油泵输出的高压燃油蓄积起来，并消除燃油中的压力波动，然后再输送给每个喷油器，通过控制喷油器上的电磁阀实现喷射的开始和终止。

其主要特点可以概括如下：

共轨腔内的高压直接用于喷射，可以省去喷油器内的增压机构；而且共轨腔内是持续高压，高压油泵所需的驱动力矩比传统油泵小得多。

通过高压油泵上的压力调节电磁阀，可以根据发动机负荷状况以及经济性和排放性的要求对共轨腔内的油压进行灵活调节，尤其优化了发动机的低速性能。

通过喷油器上的电磁阀控制喷射定时，喷射油量以及喷射速率，还可以灵活调节不同工况下预喷射和后喷射的喷射油量以及与主喷射的间隔。

高压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，由发动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。

预喷射在主喷射之前，将小部分燃油喷入气缸，在缸内发生预混合或者部分燃烧，缩短主喷射的着火延迟期。这样缸内压力升高率和峰值压力都会下降，发动机工作比较缓和，同时

缸内温度降低使得NOx排放减小。预喷射还可以降低失火的可能性，改善高压共轨系统的冷起动性能。

主喷射初期降低喷射速率，也可以减少着火延迟期内喷入气缸内的油量。提高主喷射中期的喷射速率，可以缩短喷射时间从而缩短缓燃期，使燃烧在发动机更有效的曲轴转角范围内完成，提高输出功率，减少燃油消耗，降低碳烟排放。主喷射末期快速断油可以减少不完全燃烧的燃油，降低烟度和碳氢排放。

与过去的机械式供油方式不同，电喷发动机由高压油泵将柴油高压送到输油轨上，输油轨连接喷油器，电脑板来控制喷油顺序和时间，电脑板和曲轴传感器这些取代了时规齿轮来带

动高压泵和正时。

通过进气流量计与氧传感器给电脑信号，电脑计算完毕发出指令，由喷油器上的电磁阀开关控制喷油嘴的喷油量及时间

来实现发动机的工况。

开环控制是指控制装置与被控对象之间只有按顺序工作，没有反向联系的控制过程,按这种方式组成的系统称为开环控制系统,其特点是系统的输出量不会对系统的控制作用发生影响，没有自动修正或补偿的能力。

闭环控制系统刚好相反，就是被控对象与控制装置之间是有反馈的。输出的经过会返回控制装置来进行调整。

举个例子你就明白了：

比如要对电机转速做一个最简单的闭环控制系统就是这样的，要求把电机转速设定为1000转每分钟，一个测速传感器测量电机的实时转速并把这个信号给控制器，控制器会不断比较实时转速和设定转速。如电机转速从0开始上升，小于1000时候电机继续加速，如果超过1000就开始减速，如此往复直到速度最后稳定至1000，则不在调整。但系统受到外界干扰使得转速脱离1000（超过或者低于）系统就又开始调整直至动态平衡，这就是闭环控制和开环控制的不同点。

电喷柴油发动机使用和省油方法

电喷车的行车电脑中都会存储“减速断油”的程序，比如车辆以3000转/分高速运转，在司机突然松开油门，车速降低，发动机转速下降的情况下，行车电脑会控制喷油嘴做出“减速断油”的动作，此时缸体内没有燃油喷射和燃油燃烧。这样的情况相当于“让车辆带着发动机转动”，当发动机转速降到12001500转/分(不同车型的具体转速不同)时，喷油恢复正常。如果是在正常的行驶情况(减挡减速)下，从“减速断油”到“正常喷油”的过程是有一段时间的，这段时间实际上是比较省油的。但是如果突然在高速时挂到空挡，此时发动机转速会立即跌到怠速状态，行车电脑会控制喷油嘴开始喷油，这样就缩短了上述过程，油耗实际上是在增加。那么空挡滑行到底能不能省油呢？纯理论的陈述，使人们无法正确的理解，因此用数据来解释这个问题更能让人理解。专业人员为此专门进行了测试：通过他们的测试发现，在60km/h等速下，完全抬起油门踏板，直线滑行至停止，在这个过程中空挡滑行的耗油量为31.4mL，滑行距离为890米，而带挡滑行的耗油量只有

15.7mL，其滑行距离为608米，比空挡短200多米。两者相比，带挡滑行比空挡滑行更省油。首先要说明的是，空挡滑行存在安全隐患！因为摘挡后没有发动机制动，下坡时很不安全，在平地上遇到突发情况也来不及处理。人们通常认为，挂空挡，切断发动机的动力（发动机不熄火）的情况下利用汽车惯性进行滑行可以省油。其实，目前市场上大部分的汽车，无论是手动挡还是自动挡车型，都属于电喷车（电脑控制燃油喷射）。电喷车在不加油的状态下，电脑都将此时默认为怠速供油状态，也就是说以为空挡滑行可以省下的燃油实际上一滴没少用，而且还有可能造成变速箱离合器等动力传输系统损坏。

每一种型号的汽车都经过严格计算来确定各种配置，如合客牌汽车，使用4缸O3电喷柴油发动机，那么根据这款动力的速比，来确定变速箱、离合器、差速器、轮胎型号。也就是说所有的驾驶员都要根据每种车型的使用说明，规范操作。