柴油机高压共轨喷油系统的现状及发展
然摘要：随着排放法规的日益严格和柴油机电控技术的不断进步，高压共轨喷油系统作为一种高度柔性控制的燃油喷射系统，以其显著的优越性，已经成为现代柴油机技术的主要发展方向之一。本文介绍了电控高压共轨喷油系统的组成、工作原理和特点，概括了国外的研究状况，最后提出了未来的研究目标和发展趋势。关键词：柴油机；喷射系统；高压共轨；发展趋势
能源危机和环境污染问题以及世界各国日益严格的排放法规促使人们进一步改善柴油机的燃烧过程，而影响燃烧过程的关键是燃油喷射系统的性能。电控高压共轨喷油系统通过各种传感器检测出发动机的实际运行状况，由计算机计算和处理，可以精确、柔性地控制柴油机喷油量、喷油定时和喷射压力，与传统的喷射技术相比，进一步降低了燃油消耗和排放，增强了动力性能，实现了柴油机综合性能的又一次飞跃。柴油机高压共轨系统在整个燃机行业被公认为20世纪三大突破之一1，是21世纪柴油喷射系统的主流。
1电控高压喷油系统的原理和结构
与前两代喷油系统相比电控共轨燃油喷射系统克服了燃油压力受柴油机转速的影响不再采用传统的柱塞泵脉动供油原理而采用了公共控制油道共轨管高压油泵只是向公共油道供油以保持所需的共轨压力通过连续调节共轨压力来控制喷射压力使其达到与工况相适应的最优数值而且还使得喷油压力和喷油速率的控制成为
f可能且系统的控制自由度及精度得到了大幅度提高。高压共轨喷油系统的结构见图1为典型的电控高压共轨喷射系
统主要由高压泵、带调压阀的共轨管、带电磁阀的喷油器、各种传感器和电控单元ECU组成。
图1高压共轨喷射系统结构
2国外主要的高压共轨喷射系统
目前国外在柴油机电控共轨喷射系统方面的研究进展很快并有多种共轨喷射系统设计并投产。德国Bosch公司、意大利菲亚特集团、英国LUCAS、日本电装公司、美国德尔福公司等世界著名油泵油嘴制造商相继开发了高压共轨系统。21德国Bosch公司的高压共轨系统
目前为止Bosch公司总共规划和设计了3代高压共轨系统。如图2所示为Bosch公司的高压共轨喷射系统。第一代已经上世纪批量投放市场主要应用于轿车喷射压力达135MPa。第二代于2000年开始批量生产开始使用具有油量调节功能的高压泵和经改进的电磁阀喷油器喷射循环由预喷射、主喷射和多级喷射等多次喷射组成最大
f系统压力提高至160MPa采用降噪新技术主要适用于功率在55kWL以下的发动机2。
图2Bosch公司的r