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柴油机电控高压共轨燃油喷射系统 北京理工大学 柴油机燃油喷射系统发展 三个里程碑 20年代－机械泵供油 50年代－增压 80年代－电控 柴油机燃油喷射系统发展 ①位置控制式燃油喷射系统的电子控制（保留原喷油泵中的齿条、滑套、柱塞上的斜槽等控制油量的机械传动机构，只对齿条或滑套的运动位置予以电子控制） ②时间控制式燃油喷射系统的电子控制（取消以上机械机构） ③压力——时间控制式燃油喷谢系统的电子控制（压力时间式燃油计量原理，电磁阀控制喷射过程） 柴油机燃油喷射系统发展 直列泵 可变预行程直列泵 转子泵（轴向压缩、径向压缩） 泵喷嘴（EUI、UIS） 单体泵（EUP、UPS） 共轨系统CRS（蓄压式、液压式、高压共轨） 高压共轨供油系统The Common Rail System 降低平均燃油消耗 低速时的加速性能 废气排放 降噪 ………… 高压共轨目的 高压共轨目的 废气排放标准 标准等级 中国开始实施日期 欧洲开始实施日期 CO HC NOx PM 烟雾 国I（欧I） 2000 1992年, 85 kW 4.5 1.1 8.0 0.612 无标准 1992年, 85 kW 4.5 1.1 8.0 0.36 无标准 国II（欧II） 2004 1996年10月 4.0 1.1 7.0 0.25 无标准 1998年10月 4.0 1.1 7.0 0.15 无标准 国III（欧III） 2007 1999年10月（EEV） 1.0 0.25 2.0 0.02 0.15 2000年10月 2.1 0.66 5.0 0.1 0.8 国IV（欧IV） 2010 2005年10月 1.5 0.46 3.5 0.02 0.5 京V（欧V） 2013 2008年10月 1.5 0.46 2.0 0.02 0.5 国VI（欧VI） 未知 2013年1月 1.5 0.13 0.5 0.01   注：欧洲汽车废气排放标准，单位：克每千瓦时 g/kWh(烟雾 米-1 m-1) 高压共轨原理 脉动式的喷油加压原理发展为稳定压力喷油 高压油泵将高压燃油输送到公共供油管(Rail)，通过公共供油管内的油压，实现喷油量和喷油时刻的精确控制 可以大幅度减小柴油机供油压力随发动机转速变化的程度 高压共轨系统分类 美国BKM公司的Servojet系统（中压共轨） 蓄压式 美国Caterpiller公司HEUI系统（中压共轨）液压式 日本电装公司的ECD-U2系统 （高压共轨） 德国BOSCHCR系统（高压共轨） 意大利Fiat集团Unijet喷油系统 BKM公司Servojet系统 Caterpiller公司HEUI系统 电磁线圈 控制滑阀 增压活塞 喷嘴组件 柱塞 高压油腔 喷嘴阀 电磁线圈的通电时刻 喷油器喷油时刻 电磁线圈通电，控制滑阀位于上部，增压活塞上部与共轨液压接通，增压活塞和柱塞下行，开始喷油 电磁线圈断电，控制滑阀在弹簧作用下位于下部，液压喷油器增压活塞上部油腔与共轨管内液压隔绝，与液压喷油器上部泄压油道接通，增压活塞和柱塞在回位弹簧作用下上行，燃油进入柱塞腔内、喷油器在针阀弹簧作用下关闭，停止喷油； 喷油量 共轨压力 电磁线圈通电时间 特点 中压共轨电控液压式喷射系统； 系统共轨中采用燃油和柴油机润滑油两条共轨，因此系统中有润滑油和燃油两套油路； 采用机油共轨油道驱动燃油增压活塞，对燃油增压，实现高压喷油； 利用高速开关电磁阀控制共轨油道中机油进出增压活塞，实现燃油压力的上升与下降，从而实现喷油的定时控制； 通过采用预喷射量孔控制初期喷油率实现预喷； 喷油压力与柴油机转速和负荷无关。 日本电装ECD-U2系统 共轨压力、喷油量、喷油时刻、喷油速率 共轨压力控制——PCV阀 当柱塞向上运动时，柱塞腔内的燃油在柱塞推动下经油泵控制电磁阀（PCV）产生溢流，只有当电磁阀通电关闭时，柱塞才能产生高压、将燃油输送至共轨管。 高压油泵是由两个到三个顺序工作的柱塞泵组成，在每一个柱塞泵的进油口上安装了一个油泵控制电磁阀（PCV）。 当柱塞向下运动时，油泵控制电磁阀（PCV）开启，低压燃油被吸进柱塞腔内 喷油启停控制——三通阀结构和原理 停止喷油:三通阀三通阀电磁线圈断电，外阀落下，通道2与3断开，通道1与2接通，控制油压增加，针阀落座. 开始喷油:三通阀电磁线圈通电，外阀抬起，通道1与2断开，通道2与3接通，控制油压降低，针阀抬起. 喷油速率控制——单向阀、节流孔 型喷油规律：喷射率渐升速停。 喷油器三通阀的方有一个由单向阀和节流孔组成的环型油路，可实现三角型喷射率。三通阀接通时，控制室内压力降低，针阀上升，开始喷油，由于节流孔节流作用，控制室内压力不能迅速降低，针阀升程只能缓慢增加。 三通阀关闭时，共用管压力通过单向阀迅速到达控制室使针阀关闭，