汽车用柴油应用(为什么现在的电喷柴油发动机，喜欢用高压共轨技术？)

Posted 2023-05-31

篇首语：敢说敢作敢为，无怨无恨无悔。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了汽车用柴油应用(为什么现在的电喷柴油发动机，喜欢用高压共轨技术？)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

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

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