第一節(jié) 產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

柴油機(jī)則由于燃燒方式的不同，噴射系統(tǒng)工作壓力較高，精確控制的難度很大。目前發(fā)動(dòng)機(jī)企業(yè)提高燃油噴射壓力，主要有電控單體泵、高壓共軌、電控泵噴嘴技術(shù)三條技術(shù)路線，后兩種是現(xiàn)在使用的主要技術(shù)。

電控泵噴嘴技術(shù)的噴油壓力非常高，可以達(dá)到200MPa，并且泵和噴嘴裝在一起，所以只需要很短的高壓油引導(dǎo)部分，泵噴嘴系統(tǒng)也可以實(shí)現(xiàn)很小的預(yù)噴量，其噴油特性是三角形的，并采用了分段式預(yù)噴射，這是很符合柴油機(jī)的要求（大眾公司的TDI發(fā)動(dòng)機(jī)就是使用這種技術(shù)）。但電控泵噴嘴技術(shù)的噴油壓力受柴油機(jī)轉(zhuǎn)速影響，使用蓄壓系統(tǒng)的高壓共軌技術(shù)可以解決這個(gè)問(wèn)題。它的噴油壓力低于泵噴嘴系統(tǒng)，能達(dá)到160MPa。有些公司看中了它對(duì)任意缸數(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)噴油壓力調(diào)節(jié)很寬泛的特點(diǎn)，逐步擴(kuò)大其使用范圍。

高壓共軌燃油噴射技術(shù)基本上被跨國(guó)公司控制，全球僅有德國(guó)博世、日本電裝、美國(guó)德?tīng)柛：偷聡?guó)西門(mén)子威迪歐等四家公司擁有成熟產(chǎn)品。我國(guó)柴油電噴技術(shù)剛剛起步，傳統(tǒng)柴油機(jī)的燃油噴射系統(tǒng)采用的是機(jī)械式油泵，目前絕大部分燃油噴射系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)僅能夠生產(chǎn)普通的機(jī)械泵產(chǎn)品，在電控產(chǎn)品（如ECU、電磁鐵等）方面基礎(chǔ)十分薄弱。

第二節(jié) 產(chǎn)品工藝特點(diǎn)或流程

1、改善柴油機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性

用戶對(duì)柴油機(jī)的燃油消耗率非常關(guān)注。高噴射壓力、獨(dú)立的噴射壓力控制、小噴孔、高平均噴油壓力等措施都能降低燃油消耗率，從而提高了柴油機(jī)的燃油使用經(jīng)濟(jì)性。

2、獨(dú)立的燃油噴射正時(shí)控制

噴射正時(shí)直接影響到柴油機(jī)活塞上止點(diǎn)前噴入汽缸的油量，決定著汽缸的峰值爆發(fā)壓力和最高溫度。高的汽缸壓力和溫度可以改善燃油使用經(jīng)濟(jì)性，但導(dǎo)致NOX增加。而不依賴(lài)于轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的噴射正時(shí)控制能力，是在燃油消耗率和排放之間實(shí)現(xiàn)最佳平衡的關(guān)鍵措施。

3、最小油量的控制能力強(qiáng)

供油系統(tǒng)具有高噴射壓力的能力與柴油機(jī)怠速所需要的小油量控制能力發(fā)生矛盾。當(dāng)供油系統(tǒng)具有預(yù)噴射能力后將會(huì)使控制小油量的能力進(jìn)一步降低。由于工程機(jī)械用柴油機(jī)的工況很復(fù)雜，怠速工況經(jīng)常出現(xiàn)，而電噴柴油機(jī)容易實(shí)現(xiàn)最小油量控制。

4、快速的斷油能力

噴射結(jié)束時(shí)必須快速斷油，如果不能快速斷油，在低壓力下噴射的柴油就會(huì)因燃燒不充分而冒黑煙，增加HC排放。電噴柴油機(jī)噴油器上采用的高速電磁開(kāi)關(guān)閥很容易實(shí)現(xiàn)快速斷油。

5、降低驅(qū)動(dòng)扭矩沖擊載荷

燃油噴射系統(tǒng)在很高的壓力下工作，既增加了驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)所需要的平均扭矩，也加大了沖擊載荷。燃油噴射系統(tǒng)對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)平穩(wěn)加載和卸載的能力，是一種衡量噴射系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)。而電噴柴油機(jī)技術(shù)中的高壓共軌技術(shù)則大大降低了驅(qū)動(dòng)扭矩沖擊載荷。

第三節(jié) 國(guó)內(nèi)外技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì) 分析

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)環(huán)保的要求越來(lái)越高，柴油機(jī)電控系統(tǒng)的 研究 和相應(yīng)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)必將成為汽車(chē)柴油機(jī)技術(shù)領(lǐng)域中的一個(gè)熱點(diǎn)，這將大大促進(jìn)汽車(chē)柴油機(jī)產(chǎn)品的更新?lián)Q代，也為各國(guó)在未來(lái)時(shí)期里參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1、時(shí)間控制的柴油電噴技術(shù)

柴油機(jī)的新一代電噴系統(tǒng)采用時(shí)間控制，用高速電磁閥取代傳統(tǒng)的機(jī)械噴閥，對(duì)高壓燃油實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)節(jié)?，F(xiàn)在這種噴射系統(tǒng)逐漸向高壓化邁進(jìn)，高壓噴射可使柴油霧化得非常細(xì)，發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒過(guò)程進(jìn)行得相當(dāng)完善，而且速度快，同時(shí)又不明顯提高燃燒溫度。提高了直噴式柴油機(jī)壓力，不僅可以全面降低HC、CO、NOx、微粒物和碳煙的排放，而且還能顯著的降低油耗。

2、共軌式電噴系統(tǒng)

為解決柴油機(jī)這個(gè)燃油壓力變化的缺陷，“共軌”技術(shù)將成為現(xiàn)代柴油機(jī)的發(fā)展趨向。它是柴油機(jī)高壓噴射系統(tǒng)的一種，最高壓力可達(dá)到200～220MPa。該系統(tǒng)不再采用通用的脈動(dòng)原理，而是采用壓力時(shí)間計(jì)量原理。“共軌噴射”是通過(guò)高壓公用油道和各缸噴射電磁閥控制相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)噴油控制。這種噴油系統(tǒng)可保證噴油壓力不隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)變化，可降低顆粒物的排放，電控共軌噴射又稱(chēng)為壓力時(shí)間噴射或第三代噴射，它可分為中壓共軌和高壓共軌兩大類(lèi)。ECU產(chǎn)生的電脈沖按順序觸發(fā)噴油器電磁閥，確定發(fā)動(dòng)機(jī)每次噴油的起始和關(guān)閉時(shí)刻，電控共軌噴射還可采用多次噴射的方式來(lái)靈活控制噴油的速率。美國(guó)、日本、德國(guó)、意大利等國(guó)已生產(chǎn)共軌式電噴系統(tǒng)，它將代表未來(lái)柴油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)的主流。德國(guó)奔馳C200轎車(chē)，采用共軌式電控噴射系統(tǒng)，其功率、轉(zhuǎn)矩及排放等各項(xiàng)指標(biāo)均處于世界領(lǐng)先水平。

3、渦輪增壓中冷技術(shù)

柴油機(jī)采用廢氣渦輪增壓技術(shù)后，燃料能夠完全燃燒，可降低CO和HC的生成量。但因進(jìn)氣溫度升高，使NOx的排放量有所增加，若采用增壓并附帶中間冷卻器可同時(shí)降低HC、CO、NOx的排放量。采用渦輪增壓中冷技術(shù)還可提高柴油機(jī)的功率，一臺(tái)裝有渦輪增壓器的柴油機(jī)功率輸出比未裝增壓器可增加20%～30%，而采用增壓中冷技術(shù)甚至可增加50%的功率。新型渦輪增壓器的使用，意味著可以用小排量的發(fā)動(dòng)機(jī)替代大排量發(fā)動(dòng)機(jī)，減輕發(fā)動(dòng)機(jī)和整車(chē)質(zhì)量，提高經(jīng)濟(jì)性和排放性。

4、廢氣再循環(huán)技術(shù)

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