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投稿類別：工程技術類 篇名：柱塞式噴射泵系統與共軌式噴射系統之比較 作者： 黃冠超 。國立彰化師大附工。汽車二忠 卓立維 。國立彰化師大附工。汽車二忠 蔡承哲 。國立彰化師大附工。汽車二忠 指導老師：王泗華老師 柱塞式噴射泵系統與共軌式噴射系統之比較 壹●前言 隨著現代科技的進步，許多舊式的柴油引擎已經漸漸的從市面上淘汰，汽 車科技的進步，使得新一代的柴油共軌引擎成為現代柴油引擎的主力 ，而傳統 的柴油引擎會被現在的柴油共軌引擎取代的原因，是因為傳統柴油引擎不僅轉 速太慢、噪音太大、廢氣對環境的傷害更是嚴重等多重原因所導致 。但是因為 柴油共軌引擎採用的循環為混和循環，可以讓它在燃燒的過程當中再噴入第二 次油達成更好的效率進而提升轉速，而且現代引擎在排氣管末端均設有觸媒轉 換器，不僅把危害環境的廢氣降到最低，也降低了引擎排放廢氣的噪音，不過 現代的柴油共軌引擎全部都是由電腦控制，所以在引擎故障時需用診斷儀器來 診斷其故障，而且現代柴油引擎因為材料科技的先進，零件的價格也遠比傳統 式柴油引擎來得高的許多。 一、研究動機 會想要比較柱塞式柴油引擎和共軌式柴油引擎的原因 ，是近年來柴油引擎 越來越普遍 ，無論是從最早的卡車 ，到現在有越來越多的小客車都陸續使用柴 油引擎.這是因為不管是在爬坡或是搬運重物方面 ，共軌式柴油引擎相較於柱塞 式柴油引擎的扭矩是比較平穩的 ，而最近學校的實習課剛好教到有關於柴油引 擎的單元 ，因此 ，想要更加的了解有關於新式共軌柴油引擎這部分 。 二、研究目的 這篇文章的研究目的，是想了解舊式的柱塞式噴射系統與新式的共軌式噴 射系統其之間的差異 ，並比較兩者間的優缺點，以了解為何共軌式噴射系統能 優異的取代傳統的柱塞式噴射系統，以致現今大多數的車輛都使用此種系統。 貳●正文 一、柱塞式噴射系統與共軌式噴射系統柴油引擎之探討 (一) 柱塞式噴射系統 柱塞式噴射系統是傳統柴油引擎所採用的供油系統，其作動方式是藉由供 油泵將燃油從油箱吸至噴射泵內，噴射泵有一凸輪軸由引擎傳動。凸輪軸轉動 使得 1 柱塞式噴射泵系統與共軌式噴射系統之比較 凸輪依引擎旋轉正時來控制各缸的噴油柱塞 ，以建立燃油壓力，將燃油藉高壓 油管輸送至各缸噴油嘴，並將燃油注入汽缸內。其噴射泵是以機械方式驅動， 無法依據引擎負荷狀況提供精確的供油量；雖然噴射泵至各缸噴油嘴的距離並 不相同，但由於其連接鋼管至各噴油嘴的長度都相等，使得輸送至各缸的燃油 壓力都相同。 圖一 、柱塞式噴射系統 (二)共軌式噴射系統引擎(註一) 共軌式噴射系統是由高壓泵將燃油加壓，並輸送至具有調壓閥之共用油軌 中，再由噴油嘴將油軌中的燃油注入汽缸中。其由引擎控制系統(ECU)來控制高 壓泵浦、調壓閥及噴油嘴等元件之運作，使得燃油在極高的壓力下，仍能依據 當時之引擎負載及轉速準確的調整噴油量 ，讓引擎運轉順暢 ，充分發揮效率。 圖二 、共軌式噴射系統 二、柴油引擎之由來 2 柱塞式噴射泵系統與共軌式噴射系統之比較 1876 年時，德國人奧圖(Nikolaus Otto)發明了第一具四行程內燃引擎。當時 許多工程師都致力於內燃機的發展，但是多以火花點火引擎為發展方向，如 Mercedes-Benz 的創辦人戴姆勒，正是將汽油引擎應用於車輛的始祖。但由於汽 油在如此高溫高壓下，會產生猛烈的爆震，因此後來選定了當時不受重視的柴 油。柴油因不易點燃不能作為火花點火引擎燃料，並且柴油點燃後會產生黑 煙，也不能像煤油般可做為照明燃料，所以在那時並未受到重視。由於柴油油 質較安定提高其壓縮比 ，正好可利用壓縮熱予以點火 。 圖三、奧圖像 第一具壓縮點火引擎於1892 年問世，但由於當時柴油引擎在發展初期技術尚未 成熟，儘管它有不錯