不只是简单的喷入气缸，解读电控燃油喷射系统的奥秘
国内汽车排放标准持续提高，对柴油车运行时排出的气体物质控制越来越严格。另外，货运效率持续增强，需要重型汽车安装的引擎具备强大动力表现，高功率柴油机越来越受到货车司机的欢迎。
车辆用柴油引擎正逐步追求强劲动力、减少污染、提升稳定，这一趋势迫使作为引擎关键部分的燃油供给装置持续革新，以适应当代动力强大的柴油机要求。
历代柴油机喷油系统原理介绍及特点
直列式柱塞喷油泵
直列式机械柱塞泵，也就是俗称的“大泵”，很多经验丰富的司机都相当了解。在国二、国三排放标准推行期间，几乎每台柴油机都配备了这类喷油泵。
这种机械式喷油设备无法依据发动机转速和负荷的变动来调整喷油时刻、喷油量及喷油速度等参数，因此柴油机运行时显得较为生硬，燃烧过程不充分，并且造成排放污染，最终逐步被废弃。
它同样是一代人怀念中的标志，可以预见，很多年后卡车司机们依然记得那种情形，当时因为油气管漏气，引擎无法运转，只能停路边，反复按压手动油泵来排除空气。
电控单体泵
电控单体泵的运作方式个人觉得和机械柱塞泵有相似之处，但是两者存在区别，安装在柴油机上时，每个气缸都配备一个独立的泵组，这个泵组包含喷油泵、输油管和喷油嘴，而且单体泵通过电控的高速高精度电磁阀来控制燃油喷射的开始。
单体泵系统的喷油泵和喷油嘴通过短高压油管相连,燃油压力的形成和喷射过程分离,使相关装置更为简便且稳定,维修费用较低。一旦发生故障,能够单独对单缸的某个部件进行修理,显著减少了司机朋友们的使用和保养开销。
电控泵喷嘴
电控泵喷嘴系统与电控单体泵在控制燃油喷射方面原理基本相同，不过泵喷嘴省略了单体泵系统中必不可少的高压输油管，而是将喷油泵和喷油嘴组合成一个独立的喷射部件。
每个气缸的缸盖都配备一个泵喷嘴，这个泵喷嘴由凸轮轴经过挺杆直接进行驱动。这种将泵喷嘴与缸盖高度整合的设计，能够使其达到较高的喷射压力。
省略了高压输油管道，其内部的高压空间随之缩小，这在一定程度上缓解了持续喷射时出现的压力起伏，也降低了燃油在压缩过程中的损耗。整个喷油装置的有害空间得以压缩，系统整体的刚性得到增强，喷油延迟的情况有所减轻，压缩过程中的能量损失减少，最终提升了喷射工作的效能。
电控高压共轨
高压共轨--现代柴油机主流喷射系统
此燃油喷射系统与以往的构造和运作方式存在显著差异，核心在于将燃油的加压动作和喷射动作分离开来各自执行，共轨内部燃油压力的数值主要取决于高压泵的输出，跟发动机的运转速度关联不大。
传统喷油泵由发动机直接驱动，当转速减小时，喷射压力也随之减小，无法达到高压喷射的要求，也难以形成理想的喷射模式。
高压共轨系统显著降低了柴油机供油压力随发动机转速波动的幅度，共轨上的压力控制装置，能够依据发动机负荷情况以及节能与环保的需求，实时调整共轨室内的油压，特别提升了发动机在低转速状态下的运行表现。
该系统具备诸多长处，因而成为当前柴油发动机普遍采用的燃油喷射装置，现在将详细说明其构造和运作机制。
高压共轨系统组成和工作原理
高压共轨系统的核心部件如下图所示，具体包含高压油泵、共轨管、轨压传感器、限压阀、电控高压喷油嘴、电控单元以及其他各类传感器。
燃油供应线路包含两个部分，一个是低压线路，另一个是高压线路。低压线路利用柴油过滤器与油水分离装置，将燃料导入高压油泵，高压油泵对燃料实施增压处理，并将其输送至供油轨道，轨道内的压力状况由轨道压力感应器持续观察，同时依据需要借助限压装置进行调控。
电控单元依据各个传感器传回的信息，参照内部预设的MAP图参数，准确核算喷油量、确定喷油时刻、计算喷油持续时间、明确喷射次数，并规划喷油速率曲线等核心数据。
电控单元最终向喷油嘴传输电指令，调节其开闭状态，依照固定模式将燃油注入气缸，尽可能达成发动机此刻最适宜的喷射模式。
燃油喷射过程主要参数
当代先进动力引擎不仅动力强劲，而且废气排放量少，这就意味着它配套的燃油供给装置不能仅仅负责将燃料加压注入发动机内部。
喷射的燃料必须遵循特定模式，确保发动机能在动力表现、油耗、废气排放、运作声响等多个方面达成平衡状态。
电控燃油喷射系统决定燃油进入气缸的关键因素包括喷射时间点、注油速度以及先期喷射与后续喷射的配合方式。
喷油提前角（喷油正时）
燃油从喷油嘴注入燃烧室的时间点，到活塞运动到顶部位置，期间曲轴旋转的度数，这就是喷油提前角的定义。
喷入角度对机器的排污程度、燃料消耗和运作声响有重大作用。角度偏大时，柴油会在压缩段终结很久之前就着火，内部压力快速攀升，形成对活塞上行运动的阻碍。
导致引擎性能下降，燃油消耗上升，燃烧时声响变大，还会发生爆震，同时产生刺耳的敲击声。
相反，若喷油时刻设置得过晚，在燃料从初始点燃至彻底燃烧期间，活塞便已向下运动，这将造成燃料未能充分燃烧，致使排放气体中碳氢化合物（HC）与一氧化碳（CO）的含量升高。
喷油压力
喷射动力是注油环节关键指标，关联到注油速度及油滴细度。较大的喷射动力可促使燃油从喷嘴高速喷出，并且实现良好雾化效果。
油雾能和缸内空气均匀掺和，并且充分燃烧，增强动力，节省燃料，同时降低污染物的排出量，但是喷油压力并非越高越好，过大的压力会使燃油直接喷到缸壁上，难以完全燃烧。
喷油的力度依据各类引擎的构造差异和实际运行情形，经由众多实验测算出最优数值，伴随着科技持续发展，柴油机的喷射力度不断加大，有时甚至能达到两千个大气压左右
预喷-主喷
为了减少柴油机的废气，一个工作周期内燃油不会一次性注入气缸，而是分成几段慢慢送入气缸，一般包括提前注入和正常注入。
预喷射指的是在主要喷射动作开展之前，先实施一次小剂量的燃油注入，此举能够促使主喷射发生时，汽缸内部的温度和压力水平得到提升，进而缩减主喷射环节的点火等待时长。预喷射办法能够部分减弱燃烧时产生的声响和废气，这种技术也被称作内燃机的内部清洁方案。
编后语
工业设计制造能力持续增强，当代柴油机运行表现愈发出色。强大动力、环保排放、节能降耗和稳定耐用，是各大企业发动机系列的主要优势。
凭借国内整体制造业能力的显著增强，主机企业和动力装置制造厂商持续精进，必将研发出品质更出色的机器，使运输司机操作体验得到极大改善。（文/卡家号：擎动未来）
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