柴油机为何用电控高压共轨燃油系统?

柴油发动机分类的方法

 

柴油发动机按燃烧室结构、燃油系统结构、控制方式等，可以有如下（表二）几种分类方式。

 

直喷式燃烧室发动机，就是喷油器直接将燃油喷进燃烧室的发动机，简称直喷发动机。间隔式燃烧室是把燃烧室分隔成两个部分，两者中间由通道连接，这样燃烧室的发动机被称为间隔式燃烧室发动机。

市场上量较大的传统柴油发动机是直喷、合成泵、机械控制燃油系的发动机（如：五十铃的6BG1发动机），这类柴油发动机可以简称为传统型柴油发动机。

 

传统柴油发动机燃油系统通常是：输油泵将燃油送入柱塞式高压油泵，高压油泵将高压燃油通过高压油管送到喷油器，（泵喷嘴式发动机没有高压油管，高压油泵与喷油嘴连在一起）高压燃油达到开起压力后机械式喷油器自动打开，燃油被喷入柴油机的燃烧室。

目前新型柴油发动机市场拥有量较多的是：直喷、高压共轨、电子控制燃油系统发动机（如：五十铃电控高压共轨的4HK1发动机），可以简称电喷型柴油发动机。（目前行业内常说的分类方式：直喷机与电喷机，显然是不太准确的）

高压共轨式燃油系统只有电子控制方式，机械控制方式很难实现对高压共轨燃油系统的精准控制。(也正是这个原因，使高压共轨燃油系统直到近20年，才得到发展) 高压油泵通过高油管将燃油送入共轨。

 

共轨压力传感器检测出到的共轨压力信号，送入ECU（电脑板）进行计算，然后ECU将控制信号输送给高压油泵的电磁阀，实现共轨压力的控制。共轨中的高压燃油通过高压油管被送到每一个喷油器。

 

来自己ECU的控制信号控制着各缸喷油器的开起时刻及开起时间的长短。ECU随时收集发动机工况的各种信息，并通过高压油泵电磁阀及喷油器的控制，实现对发动机的工况的控制。 

20世纪80年代柴油发动机开始使电控技术

 

20世纪80年代后，随着电子技术的发展，很多柴油机制造商把电子控制技术用在控制柴油发动机上，用以提高柴油发动机的各种性能，满足环保要求。

 

非共轨燃油系统发动机，用电子控制方式将传统发动机进行升级，同样可以实现“三次排放”的标准。如果加上尾气后处理技术，电控高压油泵式柴油发动机用机械式喷油器目前最高可以满足“四次排放”标准。

 

应环保节能的需求电控高压共轨柴油发动机将成为主流

 

要实现柴油发动机的节能与环保，需要对柴油发动机及柴油发动机的燃油系统进行以下几种控制：

 

1. 喷油压力的控制；

2.喷油时间的控制；

3.喷油率的控制，即一个做功冲程的多次燃油喷射；

4.每个工作循环的燃油喷射量；

5.燃烧室的燃烧温度；

6.发动机尾气的处理。

 

20世纪90年代，随着材质、生产技术、电子控制技术的发展，电磁阀式喷油器、压电晶体式喷油器、各种电子控制需要的传感器及共轨油槽被制作出来，限制柴油机共轨技术发展的难题得到解决。

 

目前世界各国为了实现对环境的保护，都在逐步提高发动机尾气排放的要求。所有这些，都在迫使发动机制造商加快对清洁发动机的研发。因此，近20年电控高压共轨柴油发动机得到了快速发展。

 

电控高压共轨技术，可以也只有此技术可以做到自由控制喷油压力，可在20-200MPa范围间变化，使燃油雾化得更好，更充分的燃烧。共轨燃油喷射系统，可以方便地实现多次喷油，每个循环最多可以实现9次喷油，可以实现预喷射、主喷射、后喷射，实现了对气缸内燃烧状况的控制。

 

传统柴油机喷油量用机械式调速器控制，不能满足现代柴油机所需的喷油精准度。要降低燃油消耗、减少有害气体排放，要求柴油发动机工作状况及环境温度变化时，快速调整喷油量，电控高压共轨喷油技术可以方便地实现此项控制。

 

电控高压共轨喷油技术，因为共轨内有持续的高压燃油，加之可以精准控制开、关时刻的高速喷油器，很容易地实现了对喷油时间的控制，可以根据发动机工况改变喷油的起始与结束。

 

综上所述,电控高压共轨柴油发动机，很简单实现了对上述6种共控制的需要，达到了现阶段对柴油发动机的环保要求和节能要求。而且，随着工艺技术的提高，电控高压共轨柴油发动机很容易地就能满足未来环保的要求。电控高压共轨燃油系统，将成为柴油机下一时代的主流。