原創(chuàng)  汽車燃油噴射系統(tǒng)的新發(fā)展趨勢

2004-11-08 17:37:32 來源: pcauto 作者:CAR
  在過去的二十年里,柴油機燃油噴射技術(shù)經(jīng)歷了從用于轎車的自然吸氣式與非直噴結(jié)合的發(fā)動機和用于卡車的直噴發(fā)動機到100%直噴與電控結(jié)合的發(fā)動機的轉(zhuǎn)變。噴油器的峰值壓力也由當(dāng)時的500-800巴增加到現(xiàn)在可達到2000巴的泵噴嘴系統(tǒng)。
  柴油機噴射技術(shù)的發(fā)展目標(biāo):   精確計算所需的噴油量,以增加功率,減少振動;   提供較高且適宜的噴油壓力,以改進燃燒,降低油耗,減少煙塵和顆粒物的排放;   靈活而準(zhǔn)確地控制噴油時刻,降低HC和NOx的排放,提高燃油經(jīng)濟性;   優(yōu)化燃油噴射率曲線以降低噪聲;   當(dāng)今,最先進的燃油噴射系統(tǒng)是泵噴嘴系統(tǒng)和共軌式噴油系統(tǒng)。   泵噴嘴系統(tǒng)
  在泵噴嘴系統(tǒng)中,電控的油泵和噴油嘴沒有用管路連接,而是被做成一體,直接裝在汽缸蓋上,這樣不占用更多的空間。每個油泵都象普通的低壓泵那樣,由頂置凸輪軸來驅(qū)動。這樣,頂置凸輪軸將同時驅(qū)動氣門和泵噴嘴。   這也意味著頂置凸輪軸必須具有極高的硬度和剛度以承受噴油器產(chǎn)生的高壓,同時,凸輪軸的驅(qū)動系統(tǒng)也需專門設(shè)計。   "這是迄今為止效能最高的燃油噴射系統(tǒng),"博世(蘇州)公司銷售總經(jīng)理Ingolf Pfannenschmidt先生這樣評價它。因為泵噴嘴系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊,噴油嘴孔徑非常小,所以燃油噴射壓力非常高,目前用于滿足歐洲四號標(biāo)準(zhǔn)的車輛上使用的柴油機的峰值壓力可達2050巴。   共軌式噴油系統(tǒng)   共軌式噴油系統(tǒng)主要由高壓供油系統(tǒng)、共軌油道、每缸一個的噴油器、高壓油泵和電控單元(ECU)組成。高壓油泵安裝在發(fā)動機的一側(cè),高壓油從油泵進入一個儲油管,這個儲油管被稱為共軌油道。在共軌油道和每個裝在氣缸蓋上的噴油器之間有短油管相連,這樣噴油器頂端始終保持著很高的壓力。噴油器的開閉由ECU驅(qū)動電磁閥進行控制。具有這種始終保持的高壓是共軌式系統(tǒng)與泵噴嘴系統(tǒng)的主要區(qū)別,它能實現(xiàn)燃燒過程中燃油再噴射,以減少NOX的生成。   共軌式噴油系統(tǒng)的峰值壓力最高可達1600巴,盡管這看起來并不太高,但已經(jīng)足夠了。因為共軌式系統(tǒng)在整個噴油過程中都能保持這個壓力,而泵噴嘴系統(tǒng)的峰值壓力只能持續(xù)幾毫秒。這個系統(tǒng)被用于戴姆勒克萊斯勒生產(chǎn)的轎車中。因為它可以降低柴油機的噪音以致與您在車中無法區(qū)分是汽油機還是柴油機。同時其性能比汽油發(fā)動機驅(qū)動的車輛更加卓越,因為柴油機可以在低速時提供高的扭矩輸出。   技術(shù)帶來的好處   以上兩種系統(tǒng)都縮短了增壓和供油過程的時間延遲,更高的噴油壓力使得噴入的燃油更充分地霧化。由于精確地控制了噴油過程,燃油得以充分燃燒,降低了排放。   高壓燃油噴射技術(shù)的進步,越來越嚴格的排放法規(guī),以及很高的燃油費用,使歐洲人的目光更多地投向了柴油機。根據(jù)博世公司的統(tǒng)計,在1998年,歐洲柴油機車的市場占有率由22%增加到25%,銷量增加了450000輛。      大眾公司的研究結(jié)果表明,與點燃式汽油機相比,直噴式汽油機的油耗將減少15-20%,壓燃式柴油機將減少25-30%,而渦輪增壓直噴式柴油機將減少40-45%。   滿足排放標(biāo)準(zhǔn)   歐洲1號和2號標(biāo)準(zhǔn):使用機械控制噴油系統(tǒng)即可達標(biāo)   歐洲3號標(biāo)準(zhǔn):必須使用電子控制噴油系統(tǒng)   歐洲4號標(biāo)準(zhǔn):目前,共軌式系統(tǒng)、泵噴嘴系統(tǒng)和vp44系統(tǒng)能夠滿足這個標(biāo)準(zhǔn)。   在全球燃油章程中這樣寫道:發(fā)動機能否正常運轉(zhuǎn)取決于噴油系統(tǒng)是否盡責(zé)。一旦發(fā)動機不正常,就會出現(xiàn)噪音、冒煙及排氣污染。
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