搭載CA-4DD國四高壓共軌發(fā)動機的"解放J6F"

搭載CA-4DC2國四高壓共軌發(fā)動機的"解放虎VH"

柴油高壓共軌系統(tǒng)原理

概述

高壓共軌技術是指在由高壓油泵、壓力傳感器和ECU組成的閉環(huán)系統(tǒng)中，將噴射壓力的產生和噴射過程彼此完全分開的一種供油方式，由高壓油泵把高壓燃油輸送到公共供油管，通過對公共供油管內的油壓實現(xiàn)精確控制，使高壓油管壓力大小與發(fā)動機的轉速無關，可以大幅度減小柴油機供油壓力隨發(fā)動機轉速的變化，因此也就減少了傳統(tǒng)柴油機的缺陷。ECU控制噴油器的噴油量，噴油量大小取決于燃油軌(公共供油管)壓力和電磁閥開啟時間的長短。

共軌系統(tǒng)與柴油噴射系統(tǒng)的區(qū)別

共軌系統(tǒng)與之前以凸輪軸驅動的柴油噴射系統(tǒng)不同，共軌式柴油噴射系統(tǒng)將噴射壓力的產生和噴射過程彼此完全分開。電磁閥控制的噴油器替代了傳統(tǒng)的機械式噴油器，燃油軌中的燃油壓力由一個徑向柱塞式高壓泵產生，壓力大小與發(fā)動機的轉速無關，可在一定范圍內自由設定。共軌中的燃油壓力由一個電磁壓力調節(jié)閥控制，根據(jù)發(fā)動機的工作需要進行連續(xù)壓力調節(jié)。電控單元作用于噴油器電磁閥上的脈沖信號控制燃油的噴射過程。噴油量的大小取決于燃油軌中的油壓和電磁閥開啟時間的長短，及噴油嘴液體流動特性。

　　燃油噴射壓力是柴油發(fā)動機的重要指標，因為它聯(lián)系著發(fā)動機的動力、油耗、排放等。目前，共軌柴油噴射系統(tǒng)已將燃油噴射壓力提高到1800帕。

高壓共軌的作用

高壓油泵提將燃油輸送到公共供油管，通過控制噴油器將燃油直接噴射到缸內。高壓共軌將噴射過程和油壓產生完全分開，使供油壓力不會受到發(fā)動機轉速的影響。

　　優(yōu)點：

　　1. 高壓共軌系統(tǒng)中的噴油壓力柔性可調，對不同工況可確定所需的最佳噴射壓力，從而優(yōu)化柴油機綜合性能。

　　2. 可獨立地柔性控制噴油正時，配合高的噴射壓力(120MPa～200MPa)，可同時控制NOx和微粒(PM)在較小的數(shù)值內，以滿足排放要求。

　　3. 柔性控制噴油速率變化，實現(xiàn)理想噴油規(guī)律，容易實現(xiàn)預噴射和多次噴射，既可降低柴油機 NOx，又能保證優(yōu)良的動力性和經濟性。

　　4. 由電磁閥控制噴油，控制精度較高，高壓油路中不會出現(xiàn)氣泡和殘壓為零的現(xiàn)象，因此在柴油機運轉范圍內，循環(huán)噴油量變動小，各缸供油不均勻可得到改善，從而減輕柴油機的振動和降低排放。

道依茨大柴CA-4DD高壓共軌發(fā)動機(國四)

道依茨大柴CA-4DC2高壓共軌發(fā)動機(國四)

　　特點

　　其主要特點可以概括如下：

　　共軌腔內的高壓直接用于噴射，可以省去噴油器內的增壓機構;而且共軌腔內是持續(xù)高壓，高壓油泵所需的驅動力矩比傳統(tǒng)油泵小得多。

　　通過高壓油泵上的壓力調節(jié)電磁閥，可以根據(jù)發(fā)動機負荷狀況以及經濟性和排放性的要求對共軌 腔內的油壓進行靈活調節(jié)，尤其優(yōu)化了發(fā)動機的低速性能。

　　通過噴油器上的電磁閥控制噴射定時，噴射油量以及噴射速率，還可以靈活調節(jié)不同工況下預噴射和后噴射的噴射油量以及與主噴射的間隔。

　　高壓共軌系統(tǒng)由五個部分組成，即高壓油泵、共軌腔及高壓油管、噴油器、電控單元、各類傳感器和執(zhí)行器。供油泵從油箱將燃油泵入高壓油泵的進油口，由發(fā)動機驅動的高壓油泵將燃油增壓后送入共軌腔內，再由電磁閥控制各缸噴油器在相應時刻噴油。

　　預噴射在主噴射之前，將小部分燃油噴入氣缸，在缸內發(fā)生預混合或者部分燃燒，縮短主噴射的著火延遲期。這樣缸內壓力升高率和峰值壓力都會下降，發(fā)動機工作比較緩和，同時缸內溫度降低使得NOx排放減小。預噴射還可以降低失火的可能性，改善高壓共軌系統(tǒng)的冷起動性能。

　　主噴射初期降低噴射速率，也可以減少著火延遲期內噴入氣缸內的油量。提高主噴射中期的噴射速率，可以縮短噴射時間從而縮短緩燃期，使燃燒在發(fā)動機更有效的曲軸轉角范圍內完成，提高輸出功率，減少燃油消耗，降低碳煙排放。主噴射末期快速斷油可以減少不完全燃燒的燃油，降低煙度和碳氫排放。

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