摘 要
　　介紹了柴油機電子控制技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r、控制原理和應(yīng)用特點及高壓共軌技術(shù)的 工作原理、研究方向、應(yīng)用前景。
　　關(guān)鍵詞
　　柴油機 電控技術(shù) 高壓共軌技術(shù) 應(yīng)用前景
　　1 柴油機電子控制技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r及發(fā)展趨勢
　　1.1柴油機電子控制技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r柴油機電子控制技術(shù)始于20世紀(jì)70年代，20世紀(jì)80年代 以來，英國盧卡斯公司、德國博世公司、奔馳汽車公司、美國通 用的底特律柴油機公司、康明斯公司、卡特彼勒公司、日本五十 鈴汽車公司及小松制作所等都競相開發(fā)新產(chǎn)品并投放市場，以滿 足日益嚴(yán)格的排放法規(guī)要求。由于柴油機具備高扭矩、高壽命、低油耗、低排放等特 點，柴油機成為解決汽車及工程機械能源問題最現(xiàn)實和最可靠的手段。因此柴油機的使用 范圍越來越廣，數(shù)量越來越多。同時對柴油機的動力性能、經(jīng) 濟性能、控制廢氣排放和噪聲污染的要求也越來越高。依靠 傳統(tǒng)的機械控制噴油系統(tǒng)已無法滿足上述要求，也難以實現(xiàn) 噴油量、噴油壓力和噴射正時完全按最佳工況運轉(zhuǎn)的要求。近 年來，隨著計算機技術(shù)、傳感器技術(shù)及信息技術(shù)的迅速發(fā)展 ，使電子產(chǎn)品的可靠性、成本、體積等各方面都能滿足柴油機進(jìn) 行電子控制的要求，并且電子控制燃油噴射很容易實現(xiàn)。
　　實際上，柴油機排氣中CO和HC比汽油機少得多，NOX排放量與汽油機相近，只是排氣微 粒較多，這與柴油機燃燒機理有關(guān)。柴油機是一種非均質(zhì)燃燒， 可燃混合氣形成時間很短，而且可燃混合氣形成與燃燒過程交錯 在一起。通過分析柴油機噴油規(guī)律得到：噴入燃料的霧化質(zhì)量、 汽缸內(nèi)氣體的流動以及燃燒室形狀等均直接影響燃燒過程的進(jìn)展 以及有害排放物的生成。提高噴油壓力和柴油霧化效果、使用預(yù) 噴射、分段噴射等可以有效的改善排放。經(jīng)過多年的研究和新技術(shù)應(yīng)用，柴油機的現(xiàn)狀已與以往大不 相同?，F(xiàn)代先進(jìn)的柴油機一般采用電控噴射、高壓共軌、渦輪增壓中冷等技術(shù)，在重量、噪音、煙 度等方面已取得重大突破，達(dá)到了汽油機的水平。隨著國際上日 益嚴(yán)格的排放控制標(biāo)準(zhǔn) (如歐洲Ⅳ、Ⅴ標(biāo)準(zhǔn))的頒布與實施，無論是汽油機還是柴油機都面臨著嚴(yán) 峻的挑戰(zhàn)，解決的辦法之一是采用電子控制燃油噴射的技術(shù)?，F(xiàn) 在，柴油機電子控制技術(shù)在發(fā)達(dá)國家的應(yīng)用率已達(dá)到60%以上。
　　1.2何謂電噴柴油機采用電子控制燃油噴射及排放的柴油機即為電噴柴油機。 電噴柴油噴射系統(tǒng)由傳感器、ECU(計算機)和執(zhí)行機構(gòu)三部分 組成。其任務(wù)是對噴油系統(tǒng)進(jìn)行電子控制，實現(xiàn)對噴油量以 及噴油定時隨運行工況的實時控制。采用轉(zhuǎn)速、油門踏板位 置、噴油時刻、進(jìn)氣溫度、進(jìn)氣壓力、燃油溫度、冷卻水溫度等 傳感器，將實時檢測的參數(shù)同時輸入計算機(ECU)，與已儲存 的設(shè)定參數(shù)值或參數(shù)圖譜(MAP圖)進(jìn)行比較，經(jīng)過處理計算按 照最佳值或計算后的目標(biāo)值把指令送到執(zhí)行器。執(zhí)行器根據(jù) ECU指令控制噴油量(供油齒條位置或電磁閥關(guān)閉持續(xù)時間)和 噴油正時(正時控制閥開閉或電磁閥關(guān)閉始點)，同時對廢氣再 循環(huán)閥、預(yù)熱塞等執(zhí)行機構(gòu)進(jìn)行控制，使柴油機運行狀態(tài)達(dá) 到最佳。
　　1.3柴油機電子控制技術(shù)的發(fā)展趨勢
　　1.3.1高的噴射壓力為滿足排放法規(guī)的要求，柴油噴射壓力從10MPa提高到200MPa。如此高的噴射壓力可明顯改善柴油和空氣的混合質(zhì)量，縮短著火延遲期，使燃燒更 迅速、更徹底，并且控制燃燒溫度，從而降低廢氣排放。
　　1.3.2獨立的噴射壓力控制傳統(tǒng)柴油機的供油系統(tǒng)的噴射壓力與柴油機的轉(zhuǎn)速負(fù)荷有 關(guān)。這種特性對于低轉(zhuǎn)速、部分負(fù)荷條件下的燃油經(jīng)濟性和排放 不利。若供油系統(tǒng)具有不依賴轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的噴射壓力控制能力， 就可選擇最合適的噴射壓力使噴射持續(xù)期、著火延遲期最佳，使 柴油 機在各種工況下的廢氣排放最低而經(jīng)濟性最優(yōu)。
　　1.3.3改善柴油機燃油經(jīng)濟性用戶對柴油機的燃油消耗率非常關(guān)注。高噴射壓力、獨立的 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，從而提高了柴油機的燃油使用經(jīng)濟性。
　　1.3.4獨立的燃油噴射正時控制噴射正時直接影響到柴油機活塞上止點前噴入汽缸的油量， 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)濟性，但導(dǎo)致NOX增加。而不依賴于轉(zhuǎn)速和負(fù) 荷的噴射正時控制能力，是在燃油消耗率和排放之間實現(xiàn)最佳平 衡的關(guān)鍵措施。
　　1.3.5可變的預(yù)噴射控制能力預(yù)噴射可以降低顆粒排放，又不增加NOX排放，還可改善柴 油機冷啟動性能、降低冷態(tài)工況下白煙的排放，降低噪聲，改 善低速扭矩。但是預(yù)噴射量、預(yù)噴射與主噴射之間的時間間隔 在不同工況下的要求是不一樣的。因此具有可變的預(yù)噴射控制能力對柴油機的性能和排放十分有利。
　　1.3.6最小油量的控制能力供油系統(tǒng)具有高噴射壓力的能力與柴油機怠速所需要的 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 會使控制小油量的能力進(jìn)一步降低。由于工程機械用柴油機 的工況很復(fù)雜，怠速工況經(jīng)常出現(xiàn)，而電噴柴油機容易實現(xiàn)最 小油量控制。
　　1.3.7快速斷油能力噴射結(jié)束時必須快速斷油，如果不能快速斷