电喷柴油发动机技术

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1、电喷柴油发动机技术介绍  目前柴油机实现三次排放的电控方式有三条主流技术路线，分别是电控单体泵、电控泵喷嘴和高压共轨。目前主要的国际汽车配件供应商都在进行着柴油共轨喷射系统的开发，如：博世、德尔福、西门子、电装公司、VDO和玛格纳-马瑞利公司，它们是全球主要的共轨喷射系统供应商，而目前在国内生产共轨柴油喷射系统的还只有博世一家。下面分别介绍几种包括三条主要技术路线在内的电控技术：1、电控单体泵技术 (EUP)德国 Bosch公司的电控单体泵 系统 ,采用较短的高压油管 ,可实现较高的喷油压力 ,最高喷油压力可达 250 MPa.该系统采

2、用高速电磁阀控制喷油定时及喷油量。 2、电控泵喷嘴技术        优良的混合气是提高柴油发动机动力性、燃油经济性；降低排放率、噪音率的关键因素。这就要求喷射系统产生足够高的喷射压力，确保燃油雾化良好，同时还必须精确控制喷油始点和喷油量。而泵喷嘴系统能够符合上述的严格要求。因此，早在1905年柴油发动机的创始人Rudolfdiesel先生就提出了泵喷油器概念，设想将喷油泵和喷嘴合成一体，省去高压油管并获得高喷射压力。20世纪50年代，间歇控制泵喷射系统的柴油发动机就已应用在轮船及卡车上。之后，Volkswagen和RobertBosh

3、AG公司合作研制出适用于乘用车的电磁阀控制泵喷射系统。泵喷嘴的结构如图3所示。1.隔热密封垫　2.O型环　3.高压腔　4.喷射凸轮　5.滚柱式摇臂　6.球销7.泵活塞　8.活塞弹簧　9.电磁阀针阀　10.喷嘴电磁阀　11.回油管12.收缩活塞　13.供油管　14.喷嘴弹簧　15.针阀缓冲元件16.缸盖　17.针阀图3泵喷嘴结构图及示意图泵喷嘴工作原理（如上图所示）：泵喷嘴的喷油始点和喷油终点由快速启闭的电磁阀控制。电磁阀关闭，将柱塞高压油腔与低压油路切断，燃油加压并开始喷射。电磁阀开启则泄掉喷射压力，结束喷射。喷油量由中低压油泵的供油压

4、力和电磁阀的关闭延续时间决定。通过电磁阀的多次动作产生多次喷射，实现对喷油速率的控制，从而使燃烧过程得到优化，可靠性和效率得到提高。该系统能改善各缸供油均匀性及调速特性，并具有良好的怠速稳定性和冷启动性能。       其中主要部件作用如下：        （1）单向阀：发动机不工作时，防止燃油回流。        （2）旁通阀：若燃油内有空气，则通过此处排出。         （3）节流孔与过滤器：收集、分离供油管内的气泡。        （4）限压阀1：调节供油管内压力大于0.75MPa时打开。        （5）限压阀2：保持回

5、油管内压力在0.10MPa。        （6）燃油泵：燃油泵是间歇式叶片泵，其优点是在较低发动机转速时也可供油。泵体内油道使油泵转子始终处于被燃油浸润的状态，从而可随时输送燃油。如图5所示。图5燃油泵油路连接图       （7）燃油分配管集成：燃油分配管集成在缸盖内的供油管内，其功能是等量向各泵喷嘴分配燃油，在此，燃油与受热燃油混合，并被泵喷嘴强制流回供油管。使供油管内流向各缸的燃油温度一致。所有泵喷嘴被提供相同量的燃油，使发动机运转平稳。否则，泵喷嘴的油温将会不同，并且泵喷嘴被提供不同质量的燃油。这将会使发动机运转不平稳并将在前

6、几个缸中产生极度高温。燃油分配管如图6所示。图6燃油分配管       （8）燃油冷却泵：使冷却液在冷却环路中循环。当燃油温度达到70℃，发动机控制单元通过燃油冷却泵继电器将其接通。 在国内很多的乘用车上使用泵喷嘴，如：宝来TDI、途安TDI和奥迪TDI等。泵喷嘴技术相对于之前的技术（如柱塞泵），已经具有明显改进，而其最大的好处是大大增加了喷油压力，其涡轮增压泵喷嘴的喷射压力都能达到200MPa以上。由于喷射压力直接影响柴油燃烧做功效率，因此，泵喷嘴的燃烧效率很高。       3、高压共轨技术（CRDI）       “CRDI”是英

7、文CommonRailDirectInjection的缩写，意为高压共轨柴油直喷技术，CRDI技术和SDI（自然吸气直接喷射柴油发动机）技术、TDI（直喷式涡轮增压柴油发动机）技术均为德国博世公司研发的柴油发动机技术。共轨系统由高压泵、喷油管、高压蓄压器（共轨）、喷油器、电控单元和传感器及执行器组成。       共轨式喷油系统主要的贡献就是将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开，通过对共轨管内的油压实现精确控制，使高压油管压力大小与发动机的转速基本无关。这一柴油发动机技术的创新最大限度地降低了柴油发动机车型的振动和噪声，同时将油耗进一

8、步降低，使排放更加清洁。但共轨技术的喷油压力低于泵喷嘴系统，一般只能达到160MPa左右。由于喷油压力调节宽泛，采用共轨技术的柴油车能更好地适应各种工况，起步也不会困难。       博世公司首家于1997