在大多數的(de)商用車上我們都能夠(gòu)看見柴油發動機的身影,而其中高壓(yā)共軌技術又是近幾年在柴油機上配置頻率最高的部件,今天小編就給大家介紹一下有關高壓(yā)
如(rú)今,在大多數的商用車上我們都能夠看見柴油發動機的身影,而其中高(gāo)壓共軌技術又是近幾年在柴油機上配置頻率最高的(de)部件,今天小(xiǎo)編就給大家介(jiè)紹一下有關高壓共軌柴(chái)油機的技術特點。
首(shǒu)先我們先來說說柴油機的特性。
為什麽(me)商用車特別是卡車裝配的幾乎都是柴油機呢?原因很簡單,汽(qì)油的熱值為44000KJ/kg而柴油的熱值達到了46040KJ/kg,相同(tóng)質量的情況下(xià)柴(chái)油的能量爆(bào)發要大於汽油。一般同等排(pái)量(liàng)的柴油機與汽油機相比油耗要低百分之三十(shí)左右,主要原(yuán)因還是柴油機采用了壓燃式工(gōng)作原理,而且柴油機的壓縮比例越高其熱效(xiào)率越高,輸出的扭矩就越大。柴油機也因它燃料和(hé)工作方式的特(tè)殊性使得一氧化碳、碳氫化合物和二氧化碳(tàn)的排放(fàng)量(liàng)極(jí)低,但(dàn)在(zài)氮氧化合物(NOx)排放控(kòng)製和顆粒(lì)物(PM)抑製方麵要比汽油機的(de)處理方式更加複雜。
柴油機的噴射控製係統是柴油(yóu)機最為核心的部位,隨著人們(men)逐漸認識到顆(kē)粒物(PM)對環境帶來的危害,指定的排放標準(zhǔn)法規(guī)日趨嚴格,柴油機的噴射係統(tǒng)的改進更加受到重視。柴油機噴(pēn)射係統經(jīng)曆了機械和電控兩大時代。電控時代的柴油機噴射係統又可分(fèn)為“位置控製式”、“時(shí)間(jiān)控製式”和“時間壓力(lì)控製式”。
電控柴油(yóu)機不再依靠駕駛員的油門深淺來(lái)控製機械泵的噴油量而是依托發動機ECU來處理整機信息,ECU會實時監測發動機整機的實時狀況並(bìng)且根(gēn)據油門踏板的位置來調整噴油時間和噴油量。如今柴油機廣泛使用都是第(dì)三代(dài)“時間壓(yā)力控製式”噴油係統,也就是高壓共軌。
說到噴油係統大家不約而同會想(xiǎng)到(dào)德國的博世。博世作為世界頂尖的發動機噴油係統研發公司,高壓共軌係統(tǒng)和其他的電控噴射係統的應用十分廣泛,質(zhì)量也深入人心。但誰又曾想到過高壓共軌技術實際上是日(rì)本(běn)的電裝公司率先研發的,所以接下來我們就先來簡單的介紹一下高壓共軌的曆史。
進入20世紀90年代,各(gè)國相繼製定了嚴格的柴油機排放法(fǎ)規。為滿足柴油機增效減排的(de)需(xū)求,電裝公(gōng)司在1991年發表了ECD-U2高壓共軌(guǐ)柴(chái)油機研究(jiū)論文,並於同年開始研(yán)發高(gāo)壓共軌(guǐ)噴油技術。1995年德(dé)國的博世推出了轎車使用的(de)高壓共軌係統(tǒng),從此(cǐ)博世開始了高壓共軌噴油係(xì)統的發展。目前世界上應用的比較廣泛的高壓(yā)共軌技術有(yǒu)博世的EDC,電裝的ECD和(hé)德爾福的DCR。
高壓共軌技術顧名思義就是(shì)提供(gòng)更高的噴油的壓力,從而使得柴油達到最佳霧化效果與空氣混合更加充分,提高柴油的燃燒效率。如今博世的電控柴油噴射器已經發(fā)展到第四代,噴油壓力從第一代的135Mpa一直提高到當今的220Mpa。
共軌係統則是將燃油通過共軌管均勻(yún)的分配到各個噴油器上,噴油器通過ECU的(de)精確計算來達到最佳的噴油效果,也使得柴油(yóu)機工作的平順程度大大提高。以上(shàng)的工作過程與傳(chuán)統(tǒng)機械泵供油發動機依靠發動機轉速完全不同,一切均依靠噴油器上的柱塞式高壓泵產生壓力。
高(gāo)壓共軌柴油機(jī)的(de)電控係(xì)統主要由三(sān)個部(bù)分組成:傳感器 、控製器和執行機構,這三個結構密不可分。
傳(chuán)感器將(jiāng)實時車速、凸輪軸位置、曲軸位置與轉速、油(yóu)溫、進氣溫度、進氣壓力、冷卻(què)液溫度(dù)和油門踏板位置(zhì)實(shí)時反饋到(dào)控製單元,控製單元再通過事(shì)先寫入ECU的程序進(jìn)行計算,並將數據送到各大執(zhí)行(háng)機構,包(bāo)括噴油嘴,高低壓(yā)油泵等。執行機構根據控製器(qì)輸送過來的指令對(duì)電磁閥進行控製進行(háng)準確噴(pēn)油。不(bú)僅如此執行器(qì)還控製著EGR閥,保證柴油機的排放能夠達到規定(dìng)水平。
介紹完電控係統我們再(zài)來看看發動機的“血管”——油路。高壓共軌柴油發動機的油(yóu)路可以(yǐ)籠統的分為兩大類:低壓油路和高壓油路。
低壓油路由油箱、輸油泵、燃油濾清器和低壓油管等部分組成,主要作用是向高壓油泵供應燃油。高壓油路由高壓(yā)油泵、共軌(guǐ)管、限壓(yā)閥、噴油器和輸送燃油的高壓油管構成。而高壓油路(lù)的作用(yòng)不(bú)僅僅是噴油,還(hái)要起到高(gāo)壓燃油儲存(cún),燃油分配(pèi)的(de)作用。上述兩個輸油部分都是高壓共軌柴油機不可或缺的的一部分。
斯堪尼亞研發(fā)的XPI超高壓燃(rán)油噴射係統是目前世界上應用最廣泛的一種,國內的(de)康明斯的ISG、ISZ和歐美國(guó)家使用的康明斯ISX發動機均使用的是斯堪尼亞的XPI技術。
電控高壓共軌柴油機不僅僅是基於常規直接噴射柴油機上改進,還結合了預(yù)噴射技術的噴(pēn)油係統。預噴射技術是在發動機主噴(pēn)射前(qián)預先將一部分的燃油(yóu)噴入發動機氣缸,使得這(zhè)一部(bù)分燃油在發動機內預先與空氣(qì)混合(hé)燃燒(shāo),縮短(duǎn)了(le)主噴射燃油的燃燒延(yán)遲(chí)性。預噴(pēn)射使得發動機氣缸內的(de)工作壓力升高峰值壓力下降(jiàng),整(zhěng)機運作(zuò)起來會比較平緩。但目前共軌係統已經發展到第四代,使用同軸可變噴油器,取消了預噴射過程。
高壓共軌柴油(yóu)機主要特點還是在於噴(pēn)油正時和燃油計量兩個部分(fèn)是完全分開的,油壓控製和噴油過程均由ECU控製,油門(mén)踏板隻是起到一個發號施令的作用,並不能對發動機噴油起到一個關鍵性的控製作用。噴油器可根據發動機(jī)實時(shí),工況來調整噴油壓力,時間,並達到(dào)高精度的油量噴射,最大化的降低燃油(yóu)損耗。與渦輪增壓和EGR以及(jí)後處理係統相結合應用,能(néng)最大化的減少氮氧化合物(NOx)和顆粒(lì)物(PM)的排放。隨著增(zēng)效減排(pái)的理念深入貫徹,柴油機發展趨勢中高壓共軌必定會成(chéng)為一種主流。
山東丝瓜秋葵草莓榴莲污18免機械製造(zào)有限公司
谘詢熱(rè)線:+86(0)536-7200016
傳(chuán)真:+86(0)536-7200015
Email:sdgdyxb#126.com(#換(huàn)成@)
公司地址:濰坊(fāng)市經濟開發區清源街7999號