柴油机高压共轨直喷技术

• 将燃油从油 箱经滤清器 吸出
高压
油泵
• 将燃油加压 到1000bar 以上
共轨管
• 积蓄压力 • 分配燃油
喷油器
• 将燃油雾 化，送入 汽缸
传统燃油喷射方式与高压共轨燃油喷射对比
机械喷射
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客观要求
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高压共轨喷射系统
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喷油压力低，混合气质量 差 喷油正时无法调节 喷油规律不稳定，容易出 现二次喷射或不喷 无法精确控制喷油量 低速易失速，高速易飞车
压电执行器代替了电磁阀 ，于是得到了更加精确的 喷射控制。
没有了回油管，在结构上 更简单。压力从200～ 2000帕弹性调节。最小 喷射量可控制在0.5mm3 ，减小了烟度和NOX的排 放。
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HP Confidential
传统柴油机
机械燃油喷射
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由喷油泵、喷油器和调速器组成
喷油由油泵输出油压控制 喷油量由柱塞有效行程控制
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喷油时刻，供油量均由机械调节
控制完全依赖于发动机
高压共轨燃油喷射系统主要组件
高压油泵
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共轨管
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喷油器
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提供喷射所必须的燃油压 力 结构简单，体积紧凑
实质是一个高压容器 起蓄压和配油的作用 链接油泵、汽缸和限压阀
石油危机：降低油耗，提 升效率 排放法规：改善NOx和颗 粒物排放 工艺改良：柴油机小型化、 轻型化、低成本化 技术革新：实现新型燃烧
自由控制喷油压力 自由控制喷油时间 自由控制喷油率 精确控制每循环喷油量
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百度文库
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高压共轨优势
减小排放
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降低油耗
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提升输出
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喷油压力高，雾化质量好 二氧化碳排放低10% 噪音下降15% NOx和烟度均下降 不需后处理设备即可达到 欧III排放标准
循环供油量控制精准 燃烧效率提高8% 可实现新型燃烧
广域转速范围内实现峰值 扭矩输出 低转速下获得较优秀输出
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结构紧凑
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响应敏捷
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只需一套油路 喷油器、共轨管尺寸小
可以实现预喷射和多次喷 射
高压共轨发展趋势
预喷射和多次喷射
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压电式共轨系统
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在主喷射之前百万分之一 秒内少量的燃油被喷进气 缸压燃，预加热燃烧室。 预热后的气缸使主喷射后 的压燃更加容易，缸内的 压力和温度不再是突然地 增加，有利于降低燃烧噪 音。在膨胀过程中进行后 喷射，产生二次燃烧，将 缸内温度增加200～ 250℃，降低了排气中的 碳氢化合物。
柴油机高压共轨直喷技术
杨鹏 yyyn@msn.com
柴油机简介
压燃式内燃机
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发明人：鲁道夫·狄塞尔
首次大规模应用：坦克、船舶、潜艇 乘用化：1976年，大众高尔夫轿车上采用
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欧洲注重碳排放，乘用车柴油机应用较早
日美注重污染物排放，乘用车柴油机应用较晚 优势：高热效率，大扭矩
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劣势：转速低，工作粗暴，污染物排放重
高压共轨系统中最关键最 复杂的组件 将高压燃油通过喷油孔迅 速喷出形成喷雾
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喷油量与供油量同步调节， • 喷射燃油引起的压力波动 精确平衡，减小驱动功率 因为共轨容积的补偿迅速 消耗 消失，共轨管内部压力恒 定
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针阀开闭由电磁阀控制
喷油时刻及喷油量完全由 ECU决定
高压共轨工作原理
低压 油泵