■ＭＣ记者：汀雨
话说柴油机 电控燃油喷射技术
目前，能源危机和环境污染 使人们对柴油机的经济性和尾气 排放提出了更高的要求。传统的 机械控制燃油喷射系统已无法满 足这种新的要求。柴油机电控燃油 喷射系统具有喷射压力高、控制精 度高、响应速度快、控制策略灵 活、适应性强等特点，已经成为现 代柴油机为满足日益严格的排放法 规同时保证柴油机燃油经济性要求 的必须技术。同时微电子技术的高 速发展，集成度不断提高，功能 加强，成本大幅度下降，可靠性日 益改善，为柴油机电控燃油喷射系 统的发展创造了良好的条件。美、 欧、日工业国家的经验表明，柴油 机电喷是满足欧Ⅲ及更加严格的 排放法规的必备技术。目前美、 欧、日工业国家１００％的车用柴油 机和相当数量的其他用途柴油机 都已经实现了电喷。２００５年５月３０ 日发布的中国国家环境保护局和 国家质量监督检验检疫总局联合 制定的新的（《车用发动机排放法 ｌ Ｃ琨代零部件 规（ＧＢ２７６９１—２００６）》，规定在 ２００７年￣Ｎ２００８年在中国实施相当于 欧Ⅲ排放的中国Ⅲ阶段汽车发动机 尾气排放标准。因此，目前中国柴 油机工业面临一个由机械喷射到电 控喷射的巨大的技术变革。 电控燃油喷射系统的 构成 电喷柴油喷射系统由燃油喷射 系统、控制计算机（ＥＣＵ）和传感 器三部分组成。ＥＣＵ根据由转速、 节气门踏板位置、进气温度、进气 压力、燃油温度、冷却水温度等传 感器采集到的发动机运行状态，用 设定的控制逻辑进行计算，根据计 算结果控制喷油系统执行电磁阀的 动作，实现对燃油喷射量、喷射时 刻和喷射压力的动态调节。由于燃 油的喷射量、喷射时刻和喷射压力 在柴油机整个转速和负荷范围都可 以通过标定实验最优化，因此电喷 柴油机可以实现在满足严格的排放 标准条件下的最佳燃油经济性。 Ｚ 复 蕴 曼基隧 ｗｗ￣．ｍ￣１
９５ｎｔｏｍ 维普资讯 电控燃油喷射系统的 优点 １．喷射压力高 由于主流电喷系统的高压泵 油偶件的几何形状比传统的机械 高压泵更简单，因此电喷系统的最 高喷射压力要高得多，达到１６０～ ２２０ＭＰａ。 ２．提高燃油经济性 电控燃油喷射系统能根据发 动机工作要求实现喷油量、喷油正 时、喷油压力以及喷油速率的综合 控制，在满足排放法规的同时获得 最佳的经济性。 ３．降低排放 高压喷射可提高燃油经济性， 显著地减少微粒和烟度。合理地控 制喷油正时和喷油量可减少Ｎ０ 口 ＨＣ排放。 ４．实现多种控制功能 通过使用电控喷油系统能够 控制发动机起动暖机、怠速调整、 限烟和超速限制等各种发动机工作 过程，并且能够对各个工作过程的 喷油量和喷油正时进行优化，可实 现怠速自动控制、过渡工况最佳控 制。另外，电控燃油喷射系统还能 够实现车辆的巡航控制等功能。 ５．提高工作可靠性 电控柴油机具有智能化自诊 断、故障保护和备用功能，能实现 故障诊断和处理，电控柴油机还能 根据发动机的运行状况进行相关标 定参数的自我修正，以保证发动机 在整个工作寿命内始终处于最佳状 态。 ６．柴油机动力系统匹配精确 灵活 对同一发动机系列的不同应
船舶柴油机的工作原理
船舶柴油机是一种内燃机，主要用于推动船只的动力装置。它是通过将柴油燃料与空气混合并在高温高压条件下燃烧，将化学能转化为机械能来实现推动船只的目的。下面将详细介绍船舶柴油机的工作原理。
1. 压缩冲程（压缩行程）：当活塞下行时，柴油机的气缸内的空气被压缩，使气缸内的压力和温度升高。这一过程是通过曲轴的旋转来完成的。在压缩冲程中，气缸内的空气逐渐被压缩，使其体积减小，压力和温度逐渐升高。
2. 燃油喷射：在压缩冲程结束时，燃油喷射系统将精确计量的柴油燃料喷入气缸内。燃油喷射系统通常由高压燃油泵、喷油嘴和喷油控制器组成。喷油嘴会将燃油以高压喷入气缸内，形成一个可燃的燃料雾化云。
3. 燃烧冲程：当燃油喷射到气缸内时，它会与高温高压的空气混合，形成一个可燃的混合气体。然后，喷油控制器会引发火花，点燃混合气体，从而引发燃烧反应。燃烧过程中，燃料的能量被释放，高温高压的气体推动活塞向下运动，产生机械能。
4. 排气冲程：在燃烧冲程结束后，活塞开始向上运动，将燃烧产生的废气排出气缸。废气通过排气门进入排气管，并被排出船舶外部。
5. 重复循环：完成一次工作循环后，曲轴再次旋转，活塞再次进行压缩冲程，开始下一个工作循环。船舶柴油机通常采用四冲程循环，即压缩冲程、燃油喷射、燃烧冲程和排气冲程。
船舶柴油机的工作原理可以总结为压缩冲程、燃油喷射、燃烧冲程和排气冲程四个过程，通过这些过程将化学能转化为机械能，推动船只前进。船舶柴油机具有高效率、高可靠性和较低的燃料消耗等优点，因此被广泛应用于船舶工业。
MAN B&W和WARTSILA是世界船用柴油机的两大著名品牌。
在世界船用低速机市场，MAN B&W品牌的占有率高达80％，WARTSILA品牌约占16％；在世界船用中速机市场，WARTSILA品牌的占有率约38％，MAN B&W品牌约占27％。[1]
其中，MAN B&W的S-MC系列和WARTSILA的L系列柴油机分别是低速和中速机的典型代表，在船舶中得到了广泛应用。
有文献介绍过两种柴油机喷油泵和喷油器的结构特点，但一直少有文献对两大柴油品牌的燃油喷射系统进行综合对比分析，尤其是各自的燃油凸轮与喷油泵的匹配问题值得探讨。
本文分别以MAN B&W6S35MC和WARTSILA 6L32柴油机为例，介绍两种典型的柴油机燃油喷射系统的结构特点，并进行相应对比，希望能为轮机管理人员的日常操作和维护管理工作提供一些借鉴。
一、燃油凸轮
图1、图2分别为6S35MC和6L32柴油机的燃油凸轮轮廓图。
前者为鸡心凸轮，其特点是基圆段很短，工作段占据了大部分圆周；后者为普通凸轮，其特点是工作段短且陡，基圆段占据了大部分圆周。
由于燃油凸轮的作用，在柴油机的一个工作循环内，6S35MC柴油机喷油泵的柱塞将长时间处于上止点，6L32柴油机喷油泵的柱塞将长时间处于下止点。
二、喷油泵
1、6S35MC柴油机喷油泵
图3所示为6S35MC柴油机的喷油泵。
其主要部件是柱塞－套筒偶件，以及安装在油泵上端的停车阀（又称空气刺破阀）和吸油阀。
在柴油机运转过程中，控制空气进口4处无气源，停车阀和吸油阀处于关闭状态，0.8 MPa左右的燃油从进油口7经通道A进入吸油阀阀腔B，克服其弹簧弹力后打开吸油阀，燃油进入泵腔C。
随着柱塞的上行，回油口9首先被封闭，泵腔内燃油被加压，随之使吸油阀落座，泵腔封闭，高压燃油经高压油管5供应至喷油器。
当柱塞下行时，回油口9首先开启，燃油进入套筒外围的回油腔D，并经循环油口2进入燃油供给系统的回油管路，回流至混油桶。
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 文章编号:1672-7649(2005)04-0091-03MTU柴油机的新型燃油喷射系统
收稿日期:2003-10-08姜春明,王术新(镇江船艇学院,江苏镇江212003)
摘 要: MTU柴油机以功率大、作功能力强、重量轻、体积小、燃油消耗率低、维修简单方便、可靠性高而受到广大用户的青睐,广泛应用于机械工程领域。最新开发的2000、4000和8000系列柴油机由于采用了新型电子燃油喷射系统,其经济性和动力性进一步提高,排放进一步优化,整体性能进一步完善。文中对这三种系列柴油机电子喷射系统的工作原理及特点进行了分析和评述。关键词: MTU;柴油机;高压共轨;电子控制;燃油喷射系统;中图分类号: TK423 文献标识码: A
AnewtypeoffuelejectionsystemofMTUdieselengineJIANGChun2ming,WANGShu2xin(ZhenjiangCollegeofWatercraft,Zhenjiang212003,China)
Abstract: MTUdieselengineacceptedbymanyuserforitsgreatpower,lightweight,smallbulk,lowerfuelconsume,convenienceservicingandhighreliability,anditwidelyusedinmechanicalengineeringfield.The2000,4000and8000seriesdieselengine,researchedandpopularizedlately,adoptedanewtypeofelectricalfu2elejectionsystem.Hereintousedofelectronfuelejectionsystemimprovedtheeconomyandpower,optimizedtheexhaustandboostedtheintegerperformance.Thearticlediscussedandsummarizedtheworkprincipleandchar2acteristicofelectronfuelejectionsystemofthreeseriesdieselengine.Keywords: MTU;dieselengine;high2pressurecommonrail;electroncontrol;electronfuelejectionsys2tem
