柴油机共轨式电控燃油喷射新技术与环境保护

瓦锡兰船用电控共轨型柴油机的最新技术特点[摘 要]阐述了瓦锡兰船用电控共轨柴油机的工作过程和特点，着重分析比较两大主流机型(Sulzer RT‐flex和MAN‐B＆W ME／ME‐C)。

通过与传统型柴油机在性能和结构上的比较，介绍了瓦锡兰船用电控柴油机的优点，探讨船用柴油机电子喷射燃油系统的运行管理措施，指出瓦锡兰船用电控共轨燃油喷射系统NOx排放可完全符合MARPOL 73／78国际防污公约的最新要求，从而进一步改善船舶柴油机的经济性、可靠性。

这是船用柴油机的发展方向。

1 前 言随着科学电子技术迅猛发展，微型计算机已越来越广泛地应用在船舶动力控制和监测中。

为了提高燃油经济性、降低排放要求、提高可靠性和操作的灵活性，实现适时调节，电控共轨柴油机已成为发展的必然趋势。

经过各大厂商的不懈努力，全电控型的柴油机终于在2003年研制成功并得到实船验证，这标志着柴油机的发展经历了又一次质的飞跃。

2传统柴油机和电控型柴油机的区别。

传统的柴油机是由调速器控制其喷油量，由凸轮控制其喷油定时、进排气等过程，能使柴油机在额定工况下实现性能的优化。

但是当柴油机的工况、海况、外界环境、燃油品质发生变化，凸轮轴磨损或者机械间隙改变导致喷油正时、喷油速率、配气正时、气阀时面值等参数偏离其设计的最佳值时，均会影响柴油机经济性能。

船用柴油机工作过程的燃烧效率，燃油消耗以及废气排放污染，一直是人们关注的问题。

根据国际海事组织《MARPOL73／78公约》的规定对船舶柴油机NOx的排放进行了严格的限制。

而控制其最有效的手段是降低最高燃烧温度及控制燃气在高温下停留的时间。

瓦锡兰电控型柴油机也称为智能型柴油机，即将电子设备及软件应用于船用柴油机并成为其重要部分的新型柴油机。

根据柴油机燃烧理论，主要是应用了电控技术，通过控制燃油喷射正时、喷油量、喷射速率、压力以及进、排气阀正时，能够有效地实现柴油机在各种负荷下的性能最优化，从而达到在满足最新排放要求下，提高其经济性、可靠性、操纵灵活性和延长使用寿命。

柴油机高压共轨燃油喷射系统现状与发展趋势刘斌彬,李国岫,郑亚银(北京交通大学,北京100044)摘要:介绍柴油机电控高压共轨喷射系统的原理和结构,对当今国外典型的高压共轨喷射系统进行介绍和分析,总结各种系统的最新进展,最后提出未来的研究目标和发展趋势。

关键词:柴油机;高压共轨;喷射系统中图分类号:TK 428.8 文献标识码:A 文章编号:1000-6494(2006)02-0001-03Existing Status and Trend of H igh -pressure Common -railI njecting System in Diesel E nginesLI U Bin -bin ,LI G uo -xiu ,ZHE NG Y a -yin (Beijing jiaotong University ,Beijing 100044,China )Abstract :This paper introduces and analyzes the principle and structure of typical foreign electric -control high -pressure com 2m on -rail injecting systems and summarizes the latest development of each mentioned systems.I t puts forward future research tar 2gets and trend in the end.K ey w ords :diesel engine ;high -pressure comm on -rail ;injection system 作者简介:刘斌彬(1982-),男,汉,研究生,主要研究方向为柴油机电控系统的研究与开发。

收稿日期:2005-09-28 为了节省能源、降低排放,柴油机电子控制燃油喷射技术已经取得了巨大的进步,而共轨喷射技术的应用,实现了柴油机发展史上的一大飞跃。

柴油机高压共轨电控喷射系统一、柴油机基本知识柴油发动机与汽油发动机具有基本相同的结构，都有气缸体、气缸盖、活塞、气门、曲柄、曲轴、凸轮轴、飞轮等。

但前者用压燃柴油作功，后者用点燃汽油作功，一个"压燃"一个"点燃"，就是两者的根本区别点。

汽油机的燃料是在进气行程中与空气混合后进入气缸，然后被火花塞点燃作功；柴油机的燃料则是在压缩行程接近终了时直接喷注入气缸，在压缩空气中被压燃作功。

这个区别造成了柴油机在燃料供给系统的结构有其自己的特点。

柴油机的燃料喷射系统是由喷油泵、喷油器、高压油管及一些附属辅助件组成。

柴油机燃料输送的简单过程是：输油泵将柴油送到滤清器，过滤后进入喷油泵（为了保证充足的燃料并保持一定的压力，要求输油泵的供油量比喷油泵的需要量要大得多，多余的柴油就经低压管回到油箱，其它部分柴油被喷油泵压缩至高压）经过高压油管进入喷油器直接喷入气缸燃烧室中压燃。

（示意图是柴油机燃料供给系统，4是高压输油管、1、2、3是低压输油管、5、6、7、8是回油管）。

二、高压共轨电控柴油喷射系统现代先进的汽车柴油机一般采用电控喷射、共轨、涡轮增压中冷等技术，在重量、噪音、烟度等方面已取得重大突破，达到了汽油机的水平，而且相比汽油机更环保。

目前国外轻型汽车用柴油机日益普遍，奔驰、大众、宝马、雷诺、沃尔沃等欧洲名牌车都有采用柴油发动机的车型。

在电控喷射方面柴油机与汽油机的主要差别是，汽油机的电控喷射系统只是控制空燃比，柴油机的电控喷射系统则是通过控制喷油时间来调节输出的大小，而柴油机喷油控制是由发动机的转速和加速踏板位置（油门拉杆位置）来决定的。

因此，基本工作原理是计算机根据转速传感器和油门位置传感器的输入信号，首先计算出基本喷油量，然后根据水温、进气温度、进气压力等传感器的信号进行修正，再与来自控制套位置传感器的信号进行反馈修正，确定最佳喷油量的。

电控柴油喷射系统由传感器、ECU（计算机）和执行机构三部分组成。

柴油机高压共轨燃油喷射系统共3篇柴油机高压共轨燃油喷射系统1柴油机作为一种特殊的内燃机，具有功率大、经济性好、耐用等优点。

现在，在各类重型机械、车辆以及船舶中都广泛应用。

然而，柴油机在使用过程中，其燃料喷射系统一直是一项重要的研究课题。

过去的燃油电喷和机械泵喷嘴逐渐被淘汰，取而代之的是高压共轨燃油喷射系统，本文就来探索一下这个系统的工作原理和优点。

一、高压共轨燃油喷射系统的工作原理高压共轨燃油喷射系统是指通过高压油泵将燃油压制到高压下，然后通过共轨系统将燃油输送到喷油器，并实现喷油控制。

该系统由高压油泵、高压共轨、压力调节器、电控喷油器等部分组成。

其中高压共轨是系统的关键部分，其负责储存经过高压油泵压制的燃油，并向喷油器输送高压燃油。

通过电控器对喷油器的电磁阀进行开关控制，可使喷油器的燃油喷射量达到预期效果，从而实现精准喷油。

二、高压共轨燃油喷射系统的优点高压共轨燃油喷射系统相对于传统的电喷和机械泵喷嘴有许多优点：1. 节省燃油：高压共轨燃油喷射系统可实现精准喷油，避免了传统喷射系统中过多或过少喷油而导致的燃油浪费。

2. 噪音小：高压共轨燃油喷射系统具有较低的噪音水平，能够提升汽车的舒适性。

3. 排放低：通过高压共轨燃油喷射系统的精准喷油控制，燃油燃烧更加充分，大大减少了有害气体排放，符合现代环保要求。

4. 自适应性强：柴油机在运行时其燃油需求随着车速和负载等因素的改变而变化，高压共轨燃油喷射系统能够更精确地适应这些变化。

三、未来展望未来，随着高压共轨燃油喷射系统技术的不断升级以及制造成本的降低，其应用范围将不断扩大。

未来的柴油机燃油喷射系统不仅需要具备精准喷油、低噪音、低排放等诸多特点，还需要结合智能控制等先进技术，实现更加高效、安全、环保的燃油喷射系统。

同时，还需要进一步优化整个燃油系统的设计，提高燃油的利用率，以满足汽车燃油和环境保护等方面的需求。

结语：高压共轨燃油喷射系统是目前柴油机领域最为先进的燃油喷射系统之一。

柴油机共轨式电控燃油喷射技术柴油机共轨式电控燃油喷射技术是一项较为成功的控制污染排放的新技术。

这是世界汽车工业为满足日益严格的废气排放标准的必然趋势。

一、共轨式电控燃油喷射技术的原理共轨式电控燃油喷射技术通过共轨直接或间接地形成恒定的高压燃油，分送到每个喷油器，并借助于集成在每个喷油器上的高速电磁开关阀的开启与闭合，定时、定量地控制喷油器喷射至柴油机燃烧室的油量，从而保证柴油机达到最佳的燃烧比和良好的雾化，以及最佳的点火时间、足够的点火能量和最少的污染排放。

二、共轨式电控燃油喷射技术的特点与现状它集成了计算机控制技术、现代传感检测技术以及先进的喷油结构于一身。

该技术的主要特点是：1. 采用先进的电子控制装置及配有高速电磁开关阀；2. 采用共轨方式供油；3. 高速电磁开关阀频响高，控制灵活；4. 系统结构移植方便，适应范围宽。

这一技术的研究与开发热点在于：（ 1 ）如何解决高压共轨系统的恒高压密封问题；（ 2 ）如何解决高压共轨系统中共轨压力的微小波动所造成的喷油量不均匀问题；（3 ）如何解决高压共轨系统的多MAP （三维控制数据表）优化问题；（ 4 ）如何解决微结构、高频响电磁开关阀设计与制造过程中的关键技术问题。

三、共轨式电控燃油喷射技术对环境保护的促进作用共轨式燃油喷射技术有助于减少柴油机的尾气排放量，以及改善噪声、燃油消耗等方面的综合性能；它在有利于地球环境保护的同时，也必将促进柴油机工业、汽车工业及与之相关工业的发展。

一、电控高压喷油系统总体情况简介目前，国际上新型的电控高压喷油系统主要分为两大类：（ 1 ）电控脉动泵式高压喷油系统；（ 2 ）电控共轨式高压喷油系统。

电控脉动泵式高压喷油系统的主要特点是：用凸轮驱动的喷油泵来实现燃油高压建立过程和燃油喷射过程，这两个过程在时序上不能完全分开；用高速电磁阀旁通泄流控制代替传统的机械式泄流控制，燃油计量采用时间控制方式。

主要包括两种类型：（ 1 ）电控泵—喷嘴式高压喷油系统；（ 2 ）电控单体泵式高压喷油系统。

毕业设计说明书(论文) 题目：微型转子发动机结构方案设计与分析毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

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对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

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关于柴油发动机电控系统及其新技术研究摘要：当前，世界对于电控柴油发动机的研究与应用愈来愈重视，我国也初步开始研究柴油发动机电控技术。

其中，柴油发动机电控系统具有多样化特征，它不仅可以有效的减轻对我们生存环境的污染，而且可以提高其经济性价比与运作可靠性。

文中首先介绍了柴油发动机系统，分析了柴油发动机电控技术的特征及其相应的技术要求，并就其具体应用的技术展开分析。

关键词：柴油发动机；电控系统；新技术当前，汽车行业中的竞争日趋激烈，要想获取市场份额，就必须不断研究、开发新技术。

在我国国内汽车生产厂家中，一汽大众推出了三款柴油轿车，分别采用不同的电控柴油喷射系统，主要是控制喷油量和喷油定时。

捷达轿车采用位置控制式的柴油机电控分配泵系统，宝来轿车采用时间控制式的柴油机电控泵喷嘴系统，奥迪A6轿车采用时间一压力控制式的柴油机电控共轨系统。

由于装用的电控柴油喷射系统不同，其所采取的技术也有所不同。

1 柴油发动机电控系统柴油发动机电控系统主要由传感器、电控单元和执行器三大部分组成，其具体的系统组成如下所述：其一，传感器，即信号的采集和输入部分。

通常有若干个具有相同功能或不同功能的传感器和信号调理电路组成。

其二，电控单元，它负责对各种传感器信号进行分析处理，通过其内算法，向被控单元输出控制信号。

其三，执行器，它是ECU与柴油机的接口，接受ECU的控制信号以改变柴油机的状态。

根据当前我国关于柴油发动机电控技术的研究与分析来看，要想提高柴油发动机的电控系统性能水平，首先必须从提高传感器采集信号与处理信号的精确度方面着手，以此来提高柴油发动机电控系统的控制精确度，因此必须加强在此方面的研究。

2 柴油发动机电控新技术2.1 柴油发动机电控新技术特征2.1.1实施电控技术的执行机构比较复杂，电控柴油发动机的关键技术和技术难点就在柴油喷射电控执行器上。

2.1.2 电控柴油发动机具有多样化的电控喷射系统，包括：直列泵、分配泵、泵喷油器、单缸(体)泵等结构完全不同的系统，每个系统各有其特点和适用范围，每种系统中又有多种不同结构。

电子控制共轨式柴油喷射系统电控共轨喷油系统是高压柴油喷射系统的一种，20世纪90年代中期才开始推向市场的第3代电控喷射技术，它摒弃了传统使用的直列泵系统，而代之以用一供油泵建立一定油压后将柴油送到各缸共用的高压油管（简称共轨）内，再由共轨把柴油送入各缸的喷油器。

共轨式柴油喷射系统喷油压力与喷油量无关，也不受发动机负荷和转速的影响，能根据要求任意改变压力水平，使NOX和颗粒排放都大大降低。

由于采用了独立的高压油泵，可提供很高的喷油压力，最高可达200~ 220MPa，即使联结各喷油器的高压油管很短也不会出现不可控制的异常喷射情况。

系统采用的是压力—时间计量原理，ECU根据工况、油温、空气温度等信号，由油压传感器测出压力值并输送给ECU，并使所测得的压力与发动机工况所给定的油压脉谱图（所设的最佳压力值）比较，ECU给出信号控制电磁式柴油泵控制阀（PCV）的启闭，来调整高压油泵的供油量，以改变共轨油道中的油压，使油压为最佳值。

因此，油压与发动机的转速和负荷无关。

与传统喷射系统相比，电控共轨柴油喷射系统的主要特点有：1）喷油压力柔性可调。

对不同工况可采用最佳喷射压力，从而可以优化柴油机的综合性能，由于喷油压力不随转速改变，解决了传统喷射系统（包括泵—喷嘴系统）因低速时喷油压力下降而导致的低速转矩差和低速烟度大的缺陷。

2）喷射压力高。

由于系统紧凑、刚度大，可实现较高的喷射压力（120 MPa ~170MPa），NO排放和微粒比普通的柱塞泵高出一倍。

加上可独立柔性控制喷油定时和喷油量，可将x控制在较小范围内。

3）可柔性控制喷油规律。

可实现灵活多样的喷油规律，喷油速率柔性化。

如预喷射、多段喷射、“靴形”喷射等，以及配合排气后处理使用的排气行程中的喷射，从而既保证优NO排放和dφ/dp。

良的动力性、经济性，又可降低x4）控制精度高。

电磁阀控制喷油，高压油路中不会出现气泡和残压为零的现象，因此在柴油机运转范围内，喷油量变动小，各缸的不均匀可得以改善，并减小柴油机的振动与有害排放，对于车用柴油机来说还可改善驱动性能。

电控燃油与高压共轨技术简介MMM（水利水电0班学号：0000000000）摘要：汽车节能技术主要分三大类：一是对传统内燃机技术的改进，二是整车节能技术，三是新能源汽车技术。

发动机节能是汽车节能技术的关键，而发动机节能技术的核心是提高发动机的燃烧效率，提高热效率。

关键词：电控燃油高压共轨技术汽车节能整车节能技术主要有：汽车传动系统匹配优化、减小空气阻力—汽车空气动力学设计、整车轻量化以及各种对行驶系、制动系的改进。

新能源汽车是指使用汽、柴油以外燃料的汽车，如：液化石油汽车、天然气汽车、醇类燃料汽车、二甲醚汽车、电动汽车和混合动力汽车等。

1.电控汽油机燃油喷射技术1967年德国博世公司推出D型Jetronic模拟式汽油喷射系统。

1973年博世公司推出L型Jetronic汽油喷射系统，由于采用了测量空气流量的方法控制喷油量，提高了控制精度。

同时还开发出机械式汽油喷射系统。

1979年博世公司推出了集点火与喷油于一体的Motronic数字式发动机综合电子控制系统。

在这期间美国GM公司的DEFI、FORD公司的EEC，丰田公司的TCCS纷纷出场。

这些都是综合控制的电子系统。

1995年美国在轿车上全部采用电控汽油喷射系统；欧洲的轿车采用汽油喷射系统的占90％以上。

目前汽车工业发达的国家在汽油车上均采用汽油喷射系统，以满足日益严格的排放要求。

（二）电控汽油机燃油喷射系统的优缺点1.1与化油器式发动机相比，汽油喷射系统具有以下优点：(1)、提高了发动机的充气系数，从而增加了发动机的输出功率和扭矩。

可均匀分配各缸燃油，减少了爆震现象，提高了发动机工作的稳定性，提高了汽车冷起动性能和加速性等驾驶性能。

(2)、能根据发动机负荷的变化，精确控制混合气的空燃比，适应发动机的各种工况，使汽油燃烧充分，降低油耗，减少排气污染，。

(3)、电控汽油喷射系统的缺点在于价格偏高、维修要求高。

1.2电控汽油机燃油喷射系统的组成与工作原理(1)、电控汽油机燃油喷射系统的组成按其部件功用来看，主要由进气系统、燃油控制系统和电子控制系统三部分组成。

柴油车排放达标及其治理措施编者按：本文根据车用柴油机排放的主要产物及其影响，阐述了柴油机异常排放烟度时的工况和相关因素；介绍了控制现代柴油车排放的新技术--共轨电控燃油喷射柴油机排气净化技术，以及国家对柴油车排放治理的措施。

车用柴油机排放的主要产物及其影响与汽油机相比，现代车用柴油机具有两大优点：动力性较高，经济性较好；具有高效率、低油耗、长寿命、使用可靠等特点。

20世纪30年代，世界各国开始将柴油机用于重型车，50年代开始用于轻型车，90年代柴油机轿车有了很大发展。

柴油车比汽油车省油三分之一，排放的污染物相对较少。

目前，欧洲轿车消费市场上，柴油轿车占40%以上。

我国的柴油车发展较晚，但很迅速。

到2022年全国汽车产量为325万辆，其中柴油车99.8万多辆，约占汽车总量的30%。

随着柴油汽车社会拥有量的迅速增大，柴油车排放对环境的污染问题也引起人们的高度重视。

柴油机工作时排放的产物可分为两类：一类是可见物，即颗粒状物，如碳粒、重碳氢化物、硫酸盐、油气、水气及灰分等，“墨斗鱼”是人们对尾气排放严重超标的重型柴油车的形象称呼。

这类产物中，有些为致癌物质，它们污染环境、阻碍视线。

另一类是一般肉眼看不见的物质，如一氧化碳(co)、氮氧化合物(NOx)和二氧化硫(S02)、碳氢化合物(HC)等。

CO对人体有害，而且在大气中不易自净；S02有难闻的刺鼻气味；HC、NO在一定气候条件下，经太阳光的作用会形成毒性很强的光化学烟雾；NOx和SOx易溶于水形成酸雨。

显然，柴油机工作时排出的燃烧产物不仅会对人类生存环境造成污染与破坏，而且由于柴油燃烧不完全，还会造成能的浪费。

碳烟越浓，排放的可燃物越多，对环境的污染越严重，能的浪费就越大。

控制的重点是氮氧化物和颗粒污染物。

一项调查结果显示，在全国机动车的排放污染物分担率中，柴油车占氮氧化物的43%，占颗粒悬浮物的83%。

柴油机的异常排放烟度工况为了保护环境，减少能浪费，发达国家从50年代后期先后制定了各种限制汽车排放和柴油机排气烟度的有关规定与标准，从国家法规的角度约束汽车与柴油机有害物质的排放。