三代柴油共軌系統(tǒng)

   柴油共軌系統(tǒng)已開發(fā)了3代，它有著強大的技術(shù)潛力   第一代共軌高壓泵總是保持在最高壓力，導(dǎo)致能量的浪費和很高的燃油溫度。第二代可根據(jù)發(fā)動機需求而改變輸出壓力，并具有預(yù)噴射和后噴射功能。預(yù)噴射降低了發(fā)動機噪音：在主噴射之前百萬分之一秒內(nèi)少量的燃油被噴進了氣缸壓燃，預(yù)加熱燃燒室。預(yù)熱后的氣缸使主噴射后的壓燃更加容易，缸內(nèi)的壓力和溫度不再是突然地增加，有利于降低燃燒噪音。在膨脹過程中進行后噴射，產(chǎn)生二次燃燒，將缸內(nèi)溫度增加200～250℃，降低了排氣中的碳?xì)浠衔铩?/p>

   由于其強大的技術(shù)潛力，今天各制造商已經(jīng)把目光定在了共軌系統(tǒng)第3代——壓電式(piezo)共軌系統(tǒng)，壓電執(zhí)行器代替了電磁閥，于是得到了更加精確的噴射控制。沒有了回油管，在結(jié)構(gòu)上更簡單。壓力從200～2000巴彈性調(diào)節(jié)。最小噴射量可控制在0.5mm3，減小了煙度和NOX的排放。

   “電控”是指噴油系統(tǒng)由電腦控制， ECU(俗稱電腦)對每個噴油嘴的噴油量、噴油時刻進行精確控制，能使柴油機的燃油經(jīng)濟性和動力性達到最佳的平衡，而傳統(tǒng)的柴油機則是由機械控制，控制精度無法得以保障。   “高壓”是指噴油系統(tǒng)壓力比傳統(tǒng)柴油機要高出3倍，最高能達到200MPa(而傳統(tǒng)柴油機噴油壓力在60—70 MPa)，壓力大霧化好燃燒充分，從而提高了動力性，最終達到省油的目的。

   “共軌”是通過公共供油管同時供給各個噴油嘴，噴油量經(jīng)過ECU精確的計算，同時向各個噴油嘴提供同樣質(zhì)量、同樣壓力的燃油，使發(fā)動機運轉(zhuǎn)更加平順，從而優(yōu)化柴油機綜合性能。而傳統(tǒng)柴油發(fā)動機由各缸各自噴油，噴油量和壓力不一致，運轉(zhuǎn)不均勻，造成燃燒不平穩(wěn)，噪音大，油耗高。

   現(xiàn)在，國內(nèi)制造的具備國際先進的電控高壓共軌技術(shù)的柴油發(fā)動機采用了歐美柴油機的最新核心技術(shù)，明顯優(yōu)于傳統(tǒng)增壓柴油機。它比傳統(tǒng)增壓柴油機燃燒效率提高8%、二氧化碳排放低10%、噪音下降15%，徹底改變了柴油機在人們心目中“噪音大、冒黑煙”的形象。

   結(jié)構(gòu)原理

   高壓共軌系統(tǒng)利用較大容積的共軌腔將油泵輸出的高壓燃油蓄積起來，并消除燃油中的壓力波動，然后再輸送給每個噴油器，通過控制噴油器上的電磁閥實現(xiàn)噴射的開始和終止。

   特點

   其主要特點可以概括如下：

   共軌腔內(nèi)的高壓直接用于噴射，可以省去噴油器內(nèi)的增壓機構(gòu)；而且共軌腔內(nèi)是持續(xù)高壓，高壓油泵所需的驅(qū)動力矩比傳統(tǒng)油泵小得多。

   通過高壓油泵上的壓力調(diào)節(jié)電磁閥，可以根據(jù)發(fā)動機負(fù)荷狀況以及經(jīng)濟性和排放性的要求對共軌腔內(nèi)的油壓進行靈活調(diào)節(jié)，尤其優(yōu)化了發(fā)動機的低速性能。

   通過噴油器上的電磁閥控制噴射定時，噴射油量以及噴射速率，還可以靈活調(diào)節(jié)不同工況下預(yù)噴射和后噴射的噴射油量以及與主噴射的間隔。

   高壓共軌系統(tǒng)由五個部分組成，即高壓油泵、共軌腔及高壓油管、噴油器、電控單元、各類傳感器和執(zhí)行器。供油泵從油箱將燃油泵入高壓油泵的進油口，由發(fā)動機驅(qū)動的高壓油泵將燃油增壓后送入共軌腔內(nèi)，再由電磁閥控制各缸噴油器在相應(yīng)時刻噴油。

   預(yù)噴射在主噴射之前，將小部分燃油噴入氣缸，在缸內(nèi)發(fā)生預(yù)混合或者部分燃燒，縮短主噴射的著火延遲期。這樣缸內(nèi)壓力升高率和峰值壓力都會下降，發(fā)動機工作比較緩和，同時缸內(nèi)溫度降低使得NOx排放減小。預(yù)噴射還可以降低失火的可能性，改善高壓共軌系統(tǒng)的冷起動性能。

   主噴射初期降低噴射速率，也可以減少著火延遲期內(nèi)噴入氣缸內(nèi)的油量。提高主噴射中期的噴射速率，可以縮短噴射時間從而縮短緩燃期，使燃燒在發(fā)動機更有效的曲軸轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)完成，提高輸出功率，減少燃油消耗，降低碳煙排放。主噴射末期快速斷油可以減少不完全燃燒的燃油，降低煙度和碳?xì)渑欧拧?/p>

   維護保養(yǎng)

   1、高壓共軌系統(tǒng)為保證高壓噴射，精確流量控制，其各組成部分的精度都非常高，偶件間隙控制相當(dāng)嚴(yán)格，部分直線度在0.8微米一下，偶件間隙在1.5-3.7微米之間，所以對柴油清潔度提出了很高的要求。傳統(tǒng)的柴油濾清器只能過濾10微米以上的顆粒，3微米的顆粒過濾效率很差。高壓共軌系統(tǒng)要求濾清器提供95%的水分離效率和98.6%的3-5微米的顆粒過濾效率。目前滿足該性能要求的柴油濾清器均被國外公司壟斷，主機廠配套幾乎都是國外公司的進口產(chǎn)品或外資企業(yè)在國內(nèi)的投資工廠生產(chǎn)，目前也有民族品牌進入主機配套，如蘇州工業(yè)園區(qū)的達菲特。這些企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量可靠，主要的有：外資企業(yè)：曼.胡(MH)、帕克(Parker)、費列加(Fleetguard)、博世(BOSCH)等；國產(chǎn)品牌有如達菲特(DIFITE)等。   

    2、目前高壓共軌系統(tǒng)部件成本昂貴，如果按使用說明定期更換濾清器會造成噴油器，高壓泵損壞，維修成本相當(dāng)昂貴。以目前一臺重卡的噴油氣體為例，大概需要1500元以上的費用。