单体泵和高压共轨技术对比.doc

电控燃油喷射系统阐述 电控燃油喷射系统当前应用较为广泛的是电控单体泵和高压共轨技术，二者均可实现高压喷射和灵活的分缸独力控制，从技术角度讲，要达到国Ⅲ排放标准，其喷油系统要具备两种技术特征：首先是要有120MPa以上的燃油喷射压力，以降低微粒的排放；其次是要实现对喷油正时的柔性控制，来解决氮氧化物的排放与燃油消耗之间的矛盾。 高压共轨式喷油系统用高压供油泵，将高压燃油贮存在油轨内，依靠喷油器电磁阀的开闭，控制喷油时间和喷油量。高压共轨式喷油系统的轨道压力始终保持在设定压力值，并且ECU控制器在喷油嘴的上部安装电磁阀，实现的时间更短，目前最先进的高压共轨技术可以做到5-6次喷射，喷射量精确调节，同时喷射时刻（喷油提前角）也根据工况灵活调节，使得发动机处在最佳的工作状态，达到最佳油耗或者最佳排放或者最佳动力的目的。该系统容易实现单循环多次喷射，多次喷射喷油规律的精确控制是高压共轨系统的关键技术和最大优势。目前博世BOSCH、柴油机主机厂进行了相关的研究，天津雷沃、上柴等主机厂在轻型发动机上已经进行了配装。 图1 高压共轨系统图 单体泵是发动机供应系统中每个缸配装一个单体泵，ECU根据发动机工况、油门调节、车速等各传感器信息分析处理，将电信号传递给单体泵的高速电磁阀，实现对发动机燃油的喷射。由于单体泵技术是发动机每个缸配置一个单体泵，单体泵中燃油压力是不确定的，因此单体泵的一致性是整个系统的关键。目前国内单体泵产业化的公司有：亚新科南岳（衡阳）有限公司、江西直方数控动力有限公司和HYPERLINK /link?url=9CIgGJqjJ4zBBpC8yDF8xDhiqDSn1JZjFWsHhEoSNd85PkV8Xil6t15mOXOnjGKNNq成都威特电喷有限责任公司 图2 单体泵系统图 两种技术各有长短，有各自的市场。高压共轨系统多用于轻型车，而单体泵系统则多用于重型柴油车。欧洲市场上85％以上的重型柴油机采用电控单体泵技术。 一：高压共轨技术特点　(1)共轨喷油器高速电磁阀一次喷射最多可进行5次脉动，要求响应速度更快，对电子控制要求较高。　(2)共轨轨道压力较高(一般为150～180 MPa)，焊接和铆接工艺水平要求高，一旦发生漏油，可能会危及到人员的安全。　(3)轨道和高压油管始终处在高压环境下，对密封材料和金属材质的要求更高。　(4)对燃油品质比较敏感。共轨系统高压油泵及喷油器结构较复杂，精度要求高，各种控制电磁阀多，高压电磁阀在高压油管路上开闭，瞬态阀承受的压力高；喷油器孔径小；高压油管长，共轨结构抗疲劳能力弱，对燃油 (水、灰份杂质和气)的适应能力差，对用户使用和维修条件要求很高；必须精确保证燃油的质量和防止维修时进水进气。 结构复杂，高压泵，共轨管及其材料都控制在国外垄断专业公司手中，零部件更换成本高，特别是共轨管、电控喷油器和电控喷油泵；制造成本和维修成本很高，无法下降；维修保养性差；高压接头数量最多，可靠性/耐久性相比较无优势，一旦某个环节出现问题，整个系统处于瘫痪状态。维修成本高，主要零部件完全依赖国外垄断企业的进口，备件保证能力很差；共轨系统也是各电控供油系统中价格最高的。　　二.单体泵技术特点　　(1)结构相对简单，无需独立的高压泵，相对于共轨系统而言，单体泵系统对燃油品质的要求较低; 单体泵结构简单，机械喷油器孔径相对较大，柱塞表面采用镀钛工艺，高压电磁阀是卸压阀，承受的压力不高，对灰份杂质的敏感度小；同时高压油管很短，可防止因油管内压力波动造成的水分或低馏分成分的微爆损伤，对水分的敏感度小；有自排气功能，对气体的敏感度小。　　(2)喷射高压在泵体内形成，由高速电磁阀控制，可以实现提前和延时的高压脉冲。　　(3)喷射高压只是在极短的时间内存在，对密封材料和金属材质要求相对较低。　 (4)结构筒单，电控单体泵技术加上机械喷油器即可达到欧皿排放标准;制造成本低；国内很多厂家都具备生产能力，维修便捷快速，维修成本低 ；同时单体泵可进行单缸零部件更换，机械喷油器成本较电控喷油器成本低，维修保养性好。 结合两种技术的特点和我国的实际情况，从排放功能的实现来看，电控单体泵由于增加了与柴油机缸体同等数量的外置泵，使最高喷油压力可达200MPa，正是较高的喷油压力使排放能得到控制。单体泵技术在达到欧Ⅲ标准之后对更高排放标准的追求中，电控单体泵也具有一定的优势。从使用看，电控单体泵对油品的要求不高，而电控共轨技术要求油品必须达到欧Ⅲ或以上排放所需要的标准。在我国油品质量普遍难以达到欧Ⅲ或以上要求的条件下，电控单体泵技术不挑剔燃油的优势已被公众普遍认可。