最小喷射量可控制在0.5mm3中国用石油现状分析

　　最小喷射量可控制在0.5mm3中国用石油现状分析高压共轨身手是指正在由高压油泵、压力传感器和ECU构成的闭环体例中，将喷射压力的形成和喷射流程互相所有离开的一种供油办法，由高压油泵把高压燃油输送到大众供油管，通过对大众供油管内的油压达成切确节制，使高压油管压力巨细与动员机的转速无闭，可能大幅度减小柴油机供油压力随动员机转速的变革，是以也就删除了守旧柴油机的缺陷。ECU节制喷油器的喷油量，喷油量巨细取决于燃油轨（大众供油管）压力和电磁阀开启年华的是非。

　　高压油泵提将燃油输送到大众供油管，通过节制喷油器将燃油直接喷射到缸内。高压共轨将喷射流程和油压形成所有离开，使供油压力不会受到动员机转速的影响。

　　1. 高压共轨体例中的喷油压力柔性可调，对差别工况可确定所需的最佳喷射压力，从而优化柴油机归纳本能。

　　2. 可独立时柔性节制喷油正时，配合高的喷射压力（120MPa～200MPa），可同时节制NOx和微粒（PM）正在较小的数值内，以满意排放条件。

　　3. 柔性节制喷油速度变革，达成理念喷油纪律，容易达成预喷射和众次喷射，既可下降柴油机 NOx，又能保障精良的动力性和经济性。

　　4. 由电磁阀节制喷油，节制精度较高，高压油途中不会展现气泡和残压为零的形势，是以正在柴油机运转领域内，轮回喷油量蜕变小，各缸供油不匀称可取得改进，从而减轻柴油机的振动和下降排放。

　　1999年腊尾降生了安装着3缸共轨柴油动员机的Smart，它的排量唯有799mL，最大功率30kW，正在1800～2800rpm时输出最大扭矩100Nm。

　　飞驰推出的E320上安设了第二代共轨动员机，最大功率150kW/1000rpm时输出扭矩250Nm，正在1400rpm时即可取得峰值扭矩的85%，正在1800～2600rpm的辽阔区域内达成500Nm的峰值扭矩。0～100km/h的加快年华唯有7.7秒，最高车速243km/h。归纳油耗是6.9L/100km，80L的油箱使续航才智到达了1000km。而配有汽油机的E320的归纳油耗是9.9L/100km。

　　正在柴油机中，高速运转使柴油喷射流程的年华唯有千分之几秒，实行证据，正在喷射流程中高压油管随处的压力是随年华和场所的差别而变革的。因为柴油的可压缩性和高压油管中柴油的压力颠簸，使实质的喷油状况与喷油泵所规章的柱塞供油纪律有较大的差别。油管内的压力颠簸有时还会正在主喷射之后，使高压油管内的压力再次上升，到达令喷油器的针阀开启的压力，将曾经闭塞的针阀又从头翻开形成二次喷油形势，因为二次喷油不大概所有燃烧，于是加添了烟度和碳氢化合物（HC）的排放量，油耗加添。其它，每次喷射轮回后高压油管内的残压都邑发作变革，随之惹起担心宁的喷射，加倍正在低转速区域容易形成上述形势，吃紧时不只喷油不匀称，况且会发作间歇性不喷射形势。为了然决柴油机这个燃油压力变革的缺陷，今世柴油机采用了一种称为共轨的身手。

　　高压共轨身手是指高压油泵、压力传感器和ECU构成的闭环体例中，将喷射压力的形成和喷射流程互相所有离开的一种供油办法，由高压油泵把高压燃油输送到大众供油管，通过-对大众供油管内的油压达成切确节制，使高压油管压力巨细与动员机的转速无闭，可能大幅度减小柴油机供油压力随动员机转速的变革，是以也就删除了守旧柴油机的缺陷。ECU节制喷油器的喷油量，喷油量巨细取决于燃油轨（大众供油管）压力和电磁阀开启年华的是非。

　　高压共轨体例要紧由电控单位、高压油泵、蓄压器（共轨管）、电控喷油器以及百般传感器等构成。低压燃油泵将燃油输入高压油泵，高压油泵将燃油加压送入高压油轨（蓄压器），高压油轨中的压力由电控单位按照油轨压力传感器衡量的油轨压力以及必要举办安排，高压油轨内的燃油源委高压油管，按照呆板的运转状况，由电控单位确定适当的喷油守时、喷油延续期由电液节制的电子喷油器将燃油喷入汽缸。

　　高压油泵的供油量的策画规矩是必需保障正在任何情景下的柴油机的喷油量与节制油量之和的需求以及起动和加快时的油量变革的需求。因为共轨体例中喷油压力的形成于燃油喷射流程无闭，且喷油正时也不由高压油泵的凸轮来保障，是以高压油泵的压油凸轮可能依据峰值扭矩最低、接触应力最小和最耐磨的策画规定来策画凸轮。

　　大部门公司采用由柴油机驱动的三缸径向柱塞泵来形成高达 135MPa 的压力。该高压油泵正在每个压油单位中采用了众个压油凸轮，使其峰值扭矩下降为守旧高压油泵的 1/9 ，负荷也对比匀称，下降了运转噪声。该体例中高压共轨腔中的压力的节制是通过对共轨腔中燃油的放泄来达成的，为了减小功率损耗，正在喷油量较小的情景下，将闭塞三缸径向柱塞泵中的一个压油单位使供油量删除。

　　共轨管将供油泵供给的高压燃油分拨到各喷油器中，起蓄压器的用意。它的容积应裁减高压油泵的供油压力颠簸和每个喷油器由喷油流程惹起的压力颠簸，使高压油轨中的压力颠簸节制正在5MPa之下。但其容积又不行太大，以保障共轨有足够的压力相应速率以敏捷跟踪柴油机工况的变革。

　　高压共轨管上还安设了压力传感器、液流缓冲器（限流器）和压力范围器。压力传感器向 ECU 供给高压油轨的压力信号；液流缓冲器（限流器）保障正在喷油器展现燃油漏泄打击时堵截向喷油器的供油，并可减小共轨和高压油管中的压力颠簸；压力范围器保障高压油轨正在展现压力相当时，神速将高压油轨中的压力举办放泄。

　　电控喷油器是共轨式燃油体例中最枢纽和最庞大的部件，它的用意按照ECU发出的节制信号，通过节制电磁阀的开启和闭塞，将高压油轨中的燃油以最佳的喷油守时、喷油量和喷油率喷入柴油机的燃烧室。

　　为了达成预订的喷油样式，需对喷油器举办合理的优化策画。节制室的容积的巨细决议了针阀开启时的聪慧度，节制室的容积太大，针阀正在喷油结局时不行达成敏捷的断油，使后期的燃油雾化不良；节制室容积太小，不行给针阀供给足够的有用行程，使喷射流程的滚动阻力加大，是以对节制室的容积也应按照机型的最大喷油量合理拔取。

　　其它喷油嘴的最小喷油压力取决于回油量孔和进油量孔的流量率及节制活塞的端面面积。如此正在确定了进油量孔、回油量孔和节制室的布局尺寸后，就确定了喷油嘴针阀所有开启的安宁、最短喷油流程，同时就确定了喷油嘴的安宁最小喷油量。节制室容积的删除可能使针阀的相应速率更疾，使燃油温度对喷嘴喷油量的影响更小。

　　但节制室的容积不大概无范围删除，它应能保障喷油嘴针阀的升程以使针阀所有开启。两个节制量孔决议了节制室中的动态压力，从而决议了针阀的运动纪律，通过详明安排这两个量孔的流量系数，可能产心理念的喷油纪律。

　　因为高压共轨喷射体例的喷射压力非凡高，是以其喷油嘴的喷孔截面积很小，如 BOSCH 公司的喷油嘴的喷孔直径为0.169mm×6，正在如许小的喷孔直径和如许高的喷射压力下，燃油滚动处于万分担心宁状况，油束的喷雾锥角变大，燃油雾化更好，但贯穿隔断变小，是以应转化原柴油机进气的涡流强度、燃烧室布局样式以确保最佳的燃烧流程。

　　对待喷油器电磁阀，因为共轨体例条件它有足够的开启速率，探求到预喷射是改进柴油机本能的要紧喷射办法，节制电磁阀的响适时间更应缩短。

　　高压油管是结合共轨管和电控喷油器的通道，它应有足够的燃油流量减小燃油滚动时的压降，并使高压管途体例中的压力颠簸较小，能经受高压燃油的抨击用意，且起动时共轨中的压力能很疾筑造。各缸高压油管的长度应尽量相当，使柴油机每一个喷油器有一致的喷油压力，从而删除动员机各缸之间喷油量的缺点。各高压油管应尽大概短，使从共轨到喷油嘴的压力牺牲最小。BOSCH公司的高压油管的外经为6mm，内径为2.4mm，日本电装公司的高压油管的外经为8mm，内径为3mm 。

　　共轨腔内的高压直接用于喷射，可能省去喷油器内的增压机构；况且共轨腔内是延续高压，高压油泵所需的驱动力矩比守旧油泵小得众。

　　通过高压油泵上的压力安排电磁阀，可能按照动员机负荷处境以及经济性和排放性的条件对共轨 腔内的油压举办活络安排，加倍优化了动员机的低速本能。

　　通过喷油器上的电磁阀节制喷射守时，喷射油量以及喷射速度，还可能活络安排差别工况下预喷射和后喷射的喷射油量以及与主喷射的间隔。

　　高压共轨体例由五个部门构成，即高压油泵、共轨腔及高压油管、喷油器、电控单位、百般传感器和实践器。供油泵从油箱将燃油泵入高压油泵的进油口，由动员机驱动的高压油泵将燃油增压后送入共轨腔内，再由电磁阀节制各缸喷油器正在相适时刻喷油。

　　预喷射正在主喷射之前，将小部门燃油喷入气缸，正在缸内发作预夹杂或者部门燃烧，缩短主喷射的着火延迟期。如此缸内压力升高率和峰值压力都邑消重，动员机就业对比松懈，同时缸内温度下降使得NOx排放减小。预喷射还可能下降失火的大概性，改进高压共轨体例的冷起动本能。

　　主喷射初期下降喷射速度，也可能删除着火延迟期内喷入气缸内的油量。普及主喷掷中期的喷射速度，可能缩短喷射年华从而缩短缓燃期，使燃烧正在动员机更有用的曲轴转角领域内完结，普及输出功率，删除燃油消磨，下降碳烟排放。主喷射末期敏捷断油可能删除不所有燃烧的燃油，下降烟度和碳氢排放。

　　柴油共轨体例已开辟了3代，它有着庞大的身手潜力。第一代共轨高压泵老是连结正在最高压力，导致能量的糟蹋和很高的燃油温度。第二代可按照动员机需求而转化输出压力，并具有预喷射和后喷射效力。预喷射下降了动员机噪音：正在主喷射之前百万分之一秒内少量的燃油被喷进了气缸压燃，预加热燃烧室。预热后的气缸使主喷射后的压燃尤其容易，缸内的压力和温度不再是蓦然地加添，有利于下降燃烧噪音。正在膨胀流程中举办后喷射，形成二次燃烧，将缸内温度加添200～250℃，下降了排气中的碳氢化合物。

　　因为其庞大的身手潜力，这日各制作商曾经把眼神定正在了共轨体例第3代—压电式(piezo)共轨体例，压电实践器替代了电磁阀，于是取得了尤其切确的喷射节制。没有了回油管，正在布局上更浅易。压力从200～2000巴弹性安排。最小喷射量可节制正在0.5mm3，减小了烟度和NOX的排放。

　　“电控”是指喷油体例由电脑节制， ECU（俗称电脑）对每个喷油嘴的喷油量、喷油光阴举办切确节制，能使柴油机的燃油经济性和动力性到达最佳的均衡，而守旧的柴油机则是由板滞节制，节制精度无法得以保护。

　　“高压”是指喷油体例压力比守旧柴油机要胜过3倍，最高能到达200MPa（而守旧柴油机喷油压力正在60—70 MPa），压力大雾化好燃烧富裕，从而普及了动力性，最终到达省油的主意。

　　“共轨”是通过大众供油管同时提供各个喷油嘴，喷油量源委ECU切确的计较，同时向各个喷油嘴供给同样质地、同样压力的燃油，使动员机运转尤其平顺，从而优化柴油机归纳本能。而守旧柴油动员机由各缸各自喷油，喷油量和压力不划一，运转不匀称，形成燃烧担心定，噪音大，油耗高。

　　现正在，邦内制作的具备邦际进步的电控高压共轨身手的柴油动员机采用了欧美柴油机的最新中枢身手，光鲜优于守旧增压柴油机。它比守旧增压柴油机燃烧作用普及8%、二氧化碳排放低10%、噪音消重15%，彻底转化了柴油机正在人们心目中“噪音大、冒黑烟”的现象。