柴油机燃油喷射系统可分为机械式燃油喷射系统和电子控制式燃油喷射系统两大类。由于柴油机产品的多样性(在机械控制时代就已开发应用直列泵、分配泵、单体泵和泵喷嘴等结构形式、适用范围和自身特点完全不同的燃油系统),在其基础上开发研制的柴油机电控燃油喷射系统种类繁多、形式各异。准确分类十分困难,大致可按下述情况进行分类。
按控制方式不同,柴油机电控燃油喷射系统可分为位置控制式柴油喷射系统、时间控制式柴油喷射系统和共轨(公共油轨)式电控柴油喷射系统三种类型。
按控制对象不同,柴油机电控燃油喷射系统可分为电控喷油泵系统和共轨(公共油轨)式电控喷油系统两大类。对于前者,ECU的控制对象是喷油泵;对于后者,ECU则直接控制喷油器和共轨压力。
按喷油泵供油机构的结构形式不同,柴油机电控燃油喷射系统可分为直列泵式、分配泵式、泵喷嘴式和单体泵式四种类型。
共轨式电控柴油喷射系统可分为高压共轨式和中压共轨式喷油系统两种类型。当今柴油车普遍使用的是高压共轨式喷油系统。
高压共轨式喷油系统的全称是高压共轨式电子控制柴油喷射系统,一般被称为高压共轨式柴油喷射系统,其基本控制原理与汽油喷射系统相似,由电动燃油泵(输油泵)将燃油箱内的柴油输送到高压油泵,高压油泵在发动机驱动下将柴油加压到160~200 MPa后供入共轨CR(Common Rail,俗称“共轨”,相当于电控汽油喷射系统的燃油分配管或燃油总管)内,在电控单元ECU的控制下,高压燃油经电控喷油器喷射到相应的气缸内燃烧做功。(www.daowen.com)
中压共轨式喷油系统的基本原理是:输油泵输出的燃油为中、低压燃油,压力为10~30 MPa,中低压燃油由燃油泵输送到共轨后再送入喷油器。在中压共轨式喷油系统的喷油器中,设置有液压放大机构(增压器或增压机构),中低压燃油的压力由液压放大机构增大到120 MPa以上,然后在电控单元ECU的控制下,高压燃油经电控喷油器喷射到相应的气缸内燃烧做功。在中压共轨式电控柴油喷射系统中,高压区域仅局限在喷油器中。
高压共轨式电控喷油系统与传统的喷油泵供油系统以及电控喷油泵系统的显著区别在于:燃油高压的产生和喷油量的控制是由ECU分别独立控制的,即燃油压力的产生与柴油机转速、负荷无关,是由ECU控制压力控制阀调节高压油泵的供油量来控制燃油压力的;喷油量则由ECU控制电控喷油器进行控制。因此,高压共轨式喷油系统能够自由改变喷油压力、喷油量、喷油定时(何时开始喷油)和喷油特性(实现引导喷射、预喷射、主喷射、后喷射和次后喷射等多段喷射,目前已可实现3次、5次或更多次喷射)。通过预喷射,可降低柴油机噪声;通过后喷射,可减小发动机氮氧化物NO x和颗粒物(Particulate Matter,PM,即炭烟微粒或浮游微粒)的排放量。因此,柴油机采用高压共轨式电控喷油技术,能使柴油雾化良好,提高燃烧效率,从而达到降低油耗、减少排放、降低噪声和减小振动之目的。
在上述电控柴油喷射系统中,只有高压共轨式电控喷油系统是一种新型的电子控制柴油喷射系统,其他系统都是在罗伯特·博世(Robert Bosch)公司1926年开发成功的喷油泵的基础上增设电子控制系统而构成的,在技术上没有实质性的进步。
在柴油机喷油系统中,各种传感器的功用、组成及其结构原理与汽油机喷油系统使用的传感器基本相同。鉴于执行器是柴油机喷油系统的关键技术,以及柴油机技术发展的必然趋势是采用高压共轨式电控柴油喷射技术,所以本书重点介绍高压共轨式柴油喷射系统的执行器技术、喷油压力控制技术和喷油量控制技术。
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。