电子控制技术的高速发展为柴油机获得更好的动力性、燃油经济性与排放指标提供了可能。电控高压共轨式柴油机是集先进的机械与电控技术为一体的现代内燃机,在有利于地球环境保护的同时,也必将促进柴油机工业、汽车工业及与之相关工业的发展。电控高压共轨式柴油机的概念和燃油系统的组成如下:
(1)电控高压共轨式柴油机的概念
1、“电控”是指喷油喷射系统由柴油机ECU控制,电控单元(ECU,俗称电脑)对每个喷油器的喷油量、喷油时刻进行精确控制,能使柴油机的燃油经济性和动力性达到最佳的平衡。而传统的柴油机则由机械控制,控制精度无法得以保证。
2、“高压”是指喷油压力比传统柴油机要高出2倍多,最高可达200MPa(传统柴油机喷油压力为60-70MPa)以上。压力大,雾化好,燃烧充分,提高了动力性并且省油。
3、“共轨”是指通过公共油管同时供给各个喷油器,喷油量经过ECU的精确计算,同时向各个喷油提供同样品质、同样压力的燃油,使柴油机运转更加平顺,从而优化了柴油机综合性能。而传统柴油机由各缸各自喷油,喷油量和压力不一致,运转不均匀,造成燃烧不平稳,噪声大,油耗高。
电控高压共轨式燃油喷射系统是在柴油机气缸盖上安装了一个燃油钢管,燃油钢管是一个长管状密闭容器,各缸喷油器通过高压油管与此管连接,共同使用这根燃油管,称为共轨。高压喷油泵通过单向阀不断地向共轨内的储气罐。压力传感器将共轨内压力值反馈给控制单元,并通过控制电磁阀的适当开启泄油以调节共轨内的压力。
共轨内的压力就是喷油器的喷油压力,可达140-160MPa甚至更高,其油压的产生方式与柱塞泵完全不同。
供油正时由喷油器电磁阀控制,喷油量由电磁阀的持续开启时间控制,所以该系统既不需要提前器也不需要调速器。所有这些都由ECU系统自动控制。系统正常工作要求喷油器电磁阀必须能够准时快速可靠地开闭,并能承受长期高频率开闭的工况。
因此,电控高压共轨式柴油机的动力性较好、省油,加速时无黑烟现象,但是电控装置部分的成本较高。