文档介绍：近年来,柴油机的关键技术都有很多突破性的发展。燃油喷射系统是影响燃烧过程的重要因素,高压直喷系统和共轨系统都使柴油机的燃油经济性和排放性能有很大改善。废气再循环和催化器改善了柴油机的各项排放。发动机管理系统对喷油和进气过程进行综合控制,保证发动机能够在保持良好的动力性基础上,燃油经济性和排放性能都能达到最优,同时降低振动和噪音。

燃油喷射系统是影响缸内燃烧过程的关键因素,对柴油机的动力性、经济性和排放性能都有重要影响。要改善柴油机缸内燃烧,燃油喷射系统一方面要有理想的喷射速率特性,另一方面要提高喷射压力。传统的喷射系统由于结构和原理等限制,不能同时达到这两个要求,因此,柴油机电控喷射系统逐渐发展起来。
在传统的喷射系统基础上首先发展起来的电控喷射系统是位置控制系统,称之为第一代电控喷射系统,而基于电磁阀的时间控制系统则称为第二代电控喷射系统。第三代电控系统——高压共轨系统被世界内燃机行业公认为20世纪三大突破之一,将成为21世纪柴油机燃油系统的主流。
 
第一代位置控制系统
 
位置控制系统不仅保留了传统的泵-管-嘴系统,还保留了原喷油泵中的齿条、滑套、柱塞上的斜槽等控制油量的机械传动机构,只是对齿条或者滑套的运动位置予以电子控制。
日本Denso公司的ECD-V1,德国Bosch公司的EDC和日本Zexel公司的COVEC等都属于位置控制的电控分配泵系统。日本Zexel公司的COPEC,德国Bosch公司的EDR系统和美国Caterpillar公司的PEEC系统等都属于位置控制的电控直列泵系统。

 
第二代时间控制系统
 
时间控制系统是用高速强力电磁阀直接控制高压燃油,一般情况下,电磁阀关闭,开始喷油;电磁阀打开,喷油结束。喷油始点取决于电磁阀关闭时刻,喷油量取决于电磁阀关闭的持续时间。传统喷油泵中的齿条、滑套、柱塞上的斜槽和提前期等全部取消,对喷射定时和喷射油量控制的自由度更大。
日本Zexel公司的Model-1电控分配泵,美国Detroit公司的DDEC电控泵喷嘴、德国Bosch公司的EUP13电控单体泵都属于时间控制系统。我国专家欧阳明高和丹麦Sorenson研制的“泵-管-阀-嘴(Pump/Pipe/Valve/Injector-PPVI)”电控燃油喷射系统也属于第二代电控喷射系统。

 
第三代共轨电控喷射系统
 
共轨式电控喷射系统改变了传统的柱塞泵脉动供油的原理,通过油锤响应、液力增压、共轨蓄压或者高压共轨等形式形成高压。采用压力时间式燃油计量原理,用电磁阀控制喷射过程,可以实现对喷射油量和喷射定时的灵活控制。
高压共轨系统被世界内燃机行业公认为20世纪三大突破之一,将成为21世纪柴油机燃油系统的主流。德国Bosch公司、日本Denso公司和英国Lucas公司都研制出了电控高压共轨系统,并开始小批量向市场供货。
德国戴姆勒·奔驰公司利用Bosch公司的技术首先在世界范围内推出了采用新型高压共轨燃油喷射系统的4气门直喷式柴油机,并用于A、C级轿车上。日本Hino公司利用Denso公司的技术在新型K13C型柴油发动机和J系列柴油发动机上均采用了高压共轨系统,日本Mitsubishi公司也利用Denso公司的技术在重型柴油发动机上应用了高压共轨系统。