【检修知识】汽车柴油机电控低压共轨喷油体系（一）

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现代小型客车用柴油机对进一步降低油耗、排放和噪声的要求越来越高。为了满足这些条件，燃料喷射系统必须具有高的燃料喷射压力、非常灵活的控制灵活性、非常精确的燃料喷射过程和非常精确的燃料喷射量测量。因此，那些机械调节的燃油喷射系统或电控分配泵具有较低的燃油喷射压力和有限的控制功能，已经不能满足这些要求。在这种情况下，电控高压共轨燃油喷射系统将发挥作用。本文将系统、详细地介绍第一代小型客车柴油机电磁阀控制的高压共轨燃油喷射系统的组成、结构、工作原理及各项功能。 一、柴油机燃油喷射系统概述 柴油机有很多种，与之匹配的燃油喷射系统也有很多种，详见图1和表1。 由于柴油机负荷和转速的调节是直接通过改变喷油量来实现的，不需要进气节流，所以燃油喷射系统必须以35 MPa-200 MPa之间的压力将燃油喷入柴油机的气缸内，形成均匀的可燃混合气。同时，喷油量的测量必须尽可能精确，喷油过程中对喷油压力、喷油时间、喷油次数的控制必须非常灵活，必须能随工况任意变化。因此，继续使用喷油压力低、控制功能有限的机械调节式燃油喷射系统或电控分配泵已经不能满足这些要求，新型电控高压共轨燃油喷射系统是最佳选择。因此，近年来，电控高压共轨燃油喷射系统在车用柴油机上得到了迅速推广。 二、共轨燃油喷射系统 1.主要特点 与传统的凸轮驱动机械调节燃油喷射系统相比，电控高压共轨燃油喷射系统在与柴油机的匹配上具有更大的灵活性，主要表现在以下几个方面。 ⑴应用领域广(用于小型客车和轻型卡车，每缸功率可达30kw；；用于重卡、内燃机车、船舶，每缸功率200 kw左右)。 ⑵注射压力可达135mpa甚至更高。 (3)燃料喷射的起点是可变的。 ⑶可以实现预喷射、主喷射和后喷射。 ⑸喷油压力会随着柴油机的工作条件而变化。 2.功能 在共轨燃油喷射系统中，喷油压力的建立与喷油量无关，喷油压力不取决于柴油机的转速和喷油量。高压燃油箱(共轨)始终充满高压燃油。电控单元(ecu)根据存储在其中的特性曲线(脉冲图)和传感器采集的柴油机工况信息计算出喷油量、喷油正时和喷油压力，然后控制各缸喷油器的高速电磁阀开启和关闭。 共轨燃油喷射系统的控制部分和传感器部分包括:ecu、曲轴转速传感器、凸轮轴相位传感器、油门踏板传感器、增压压力传感器、空气质量流量计、共轨压力传感器、冷却水温度传感器。 Ecu通过传感器了解驾驶员的要求(油门踏板位置)以及柴油机和车辆的实时工作状态。它处理传感器产生的信号和通过数据线输入的信号，以控制和调节柴油发动机。曲轴转速传感器测量柴油发动机的转速，凸轮轴相位传感器确定点火顺序和相位。加速踏板传感器是一个电位计，它通过电压信号告诉ecu驾驶员的扭矩要求。质量流量计根据排放法规的要求，告诉ecu柴油机进气的实时质量流量，以匹配相应的基本喷油量。在带增压压力调节的涡轮增压柴油发动机上，增压压力传感器用于测量增压压力。在低温和柴油机处于冷机状态时，ecu可以根据冷却水温度传感器和进气温度传感器的信号值确定合适的喷油起点、预喷油量等参数。 例如，图2显示了四缸柴油发动机电控共轨燃油喷射系统的主要部件。 (1)基本功能 其基本功能是在合适的时间控制准确的量和合适的压力的喷油，以保证柴油机的平稳运行，获得低油耗、低排放和低运转噪声。