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柴油发动机在工业史上有着非常重要的地位，在工程机械、大型货物运输、汽车船舶等领域经常能够看到柴油机的身影  相比于汽油机，柴油机拥有更好的燃油经济性和更低的能源成本（油价），但是也存在噪音大、排放差的缺点，在柴油机的发展历程中，燃料的喷射方式经历了三次重大变革  柴油机喷射系统最早期的柴油机使用高压气瓶为供油系统提供一定的压力，燃油喷射效果很差，直到机械式燃油泵的出现，才让巨大的气瓶成为历史  机械式燃料喷射系统由发动机凸轮轴进行驱动，借助于高压油泵将柴油输送到各个气缸的燃烧室，燃油喷射的压力会随着发动机的转速高低而变化，在燃油喷射压力、喷油量和喷油正时等各方面的控制都有很大的局限性，燃油喷射质量很难满足发动机的实际工况需求，最终导致柴油雾化效果不好、冷启动困难、疯狂冒黑烟等现象  于是就有了电子燃料喷射系统，目前主流的柴油机电喷系统主要有电控单体泵和高压共轨系统，单体泵燃油系统是将供油系统分成了高压油路和低压油路两个部分，以此满足柴油机不同的工况需求  而高压共轨系统，是一种能够将燃油压力的产生和喷射过程完全分离的系统  高压共轨技术高压共轨系统主要包含喷油器、高压泵、高压油轨、电控单元四大核心部件  喷油嘴主要用于将柴油雾化，由电磁阀控制；高压泵的作用是将燃油从低压状态压缩成高压状态  高压油轨主要用于储存燃油，同时需要抑制高压泵供油和喷油嘴喷油产生的压力波动，确保系统的压力稳定，电控系统通过对各种运行参数的分析下达控制命令  系统工作时高压油泵将燃油输送到公共供油管，结合压力传感器和电控单元的数据，对公共供油管内的油压实现精确控制，彻底改变了供油压力会随着发动机转速变化的缺陷，这种燃油喷射系统有很多优点  首先就是极大改善了柴油机的燃油经济性，把喷油正时和喷油计量完全分开，可以根据发动机的工况，动态调整燃油喷射策略，摆脱了发动机转速的限制，让发动机在各种工况下都能匹配最佳的喷油控制  第二个好处就是可以实现柴油的预喷射，很多人都知道柴油机采用压燃的点火方式，工作时先吸入空气，将空气压缩升温后再喷入柴油，利用柴油燃点更低的特性，让柴油发生自燃 以前的机械式燃油喷射系统，是在活塞临近上止点时，将柴油一次性喷入气缸，导致气缸内混合气浓度过高，从而造成速燃期内发动机工作不稳定，出现噪音大、震动大的现象 而引入电子喷射系统之后，可以在主喷射之前增加一个预喷射操作，先将少量的柴油喷入气缸内进行预燃，提升缸内温度和压力，再进行二次喷射，有点像汽油机的分层燃烧技术 这样做的好处就是缸内燃烧的温度和压力不再是突然增加，既可以降低了发动机的噪音和震动，也提升了缸内燃烧温度，大大降低排气中的碳氢化合物，让柴油机更符合当前的排放标准 国内共轨技术现状高压共轨技术既可以提升燃油经济性，又能降低尾气排放，所以这项技术在柴油机上的应用越来越多，但是在国内“电喷车”还没有完全普及 一方面是因为故障率比较高，维修保养成本更高，另一方面是对燃油品质有更高的要求，让高压共轨技术在直喷技术面前显得有些“娇贵” 再加上国内共轨技术配套体系不健全，像单片机芯片、共轨压力传感器这些部件还依赖进口 虽然搭载高压共轨技术的柴油机已经越来越多，但离真正普及还有很长的路要走。 |
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