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新车新技术N e w Car Tech —.栏目编辑：刘玺丨**************** 2021款路虎发现运动插电式混合动力系统技术亮点(一）♦文/北京杨宝利一、PTA平台概述1. P T A平台与规格参数概述2021款路虎新极光/发现运动采用同一平台，即高级横置架 构(P T A)平台，弓I入M i l d H y b r i d曰e c tric V e h丨c l e (轻度混合动 力系统M H E V)和P H E V(插电式混合动力系统)技术。
本刊已介 绍过2019-2020款路虎极光M H E V技术。
本文以2021款路虎发 现运动(D i s c o v e r y S p o r t)为例，介绍P T A平台P H E V混合动力 系统。
P T A平台P H E V车型相关部件如图1所示，内燃机为I n g e n i u m 13(英杰力 3 缸)1.5L200P S(P S,马力 1P S=735.499W)汽油发动机，发动机动力负责前轮驱动。
后轮采用85k w电机来 驱动车辆。
系统控制电机和发动机的协调运行，因此能够改善车 辆的性能和潜在的燃油经济性。
混合动力系统能够仅使用电机持续行驶，在高达50k m的里程内不会产生任何废气排放。
该电 机由一个11.3k W/h H V蓄电池进行供电。
P T A P H E V搭配八速 A W8G30自动变速器。
电动后驱(e R A D)单元为后轮提供驱动 力，还能通过制动再生电力。
在需要时，前轮和后轮同时提供驱动 力实现All W h e e l D r i v e(全轮驱动A W D)功能。
规格参数见表1。
1-电动A i「C o n d itio n in g(A/C)ffii机；2-H V B IS G; 3-ln g e n iu m l3 1.5L200 P S汽油发动机；4-H V B IS G逆变器；5-燃油箱；6-电动后驱 动器（eRAD);7-充电端口；8-蓄电池；9-H V JB; 10-八速AW8G30自动变速器。
电控高压共轨喷射系统及其喷油器研发生产方案1. 实施背景随着全球能源结构的转变和环保意识的提高，燃油喷射系统在汽车工业中的地位日益重要。
电控高压共轨喷射系统（HPDI）作为新一代燃油喷射技术，具有更高的燃油喷射压力和更精确的喷油控制，能够显著降低燃油消耗和排放。
目前，HPDI技术在国外汽车企业中得到了广泛应用，但在中国，此技术尚处于起步阶段。
因此，开展HPDI技术的研发生产具有强烈的现实意义和广阔的市场前景。
2. 工作原理电控高压共轨喷射系统主要由高压油泵、高压油轨、喷油器和电控单元组成。
工作原理是：高压油泵将燃油加压至100MPa以上，通过高压油轨将燃油输送至喷油器。
在喷油器内，高压燃油通过电磁阀控制喷出，经过雾化后与空气混合，实现燃油喷射。
电控单元根据发动机工况和传感器信号，精确控制喷油量和喷油时刻。
3. 实施计划步骤3.1 技术研究：进行HPDI技术的深入研究和实验验证，包括高压油泵的设计与制造、高压油轨的材质与加工、喷油器的结构设计、电磁阀的控制逻辑等。
3.2 生产工艺制定：根据技术研究结果，制定生产工艺流程和质量控制方案。
3.3 设备采购与调试：采购生产所需的设备，并进行安装调试。
3.4 产品试制：按照制定的生产工艺和质量控制方案，进行小批量试制。
3.5 产品测试与验证：对试制的产品进行性能测试和可靠性验证，并对存在的问题进行改进。
3.6 扩大生产：经过验证后，逐步扩大生产规模，并考虑与汽车企业进行合作。
4. 适用范围本研发生产方案适用于汽车、发动机等领域，特别是适用于燃油经济性要求较高和排放标准严格的领域。
未来，HPDI技术还可应用于船舶、航空等领域的燃油喷射系统。
5. 创新要点5.1 高压油泵的设计与制造技术：实现燃油的高压化，提高燃油喷射压力。
5.2 高压油轨的材质与加工技术：选择合适的材质和加工工艺，确保高压燃油的输送安全可靠。
5.3 喷油器的结构设计技术：优化喷油器的结构，提高喷油的雾化效果和均匀性。
发动机结构及原理图发动机是一种由许多机构和系统组成的复杂机器。
无论是汽油机，还是柴油机；无论是四行程发动机，还是二行程发动机；无论是单缸发动机，还是多缸发动机。
要完成能量转换，实现工作循环，保证长时间连续正常工作，都必须具备以下一些机构和系统。
汽油机由两大机构和五大系统组成，即由曲柄连杆机构，配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系组成；柴油机由以上两大机构和四大系统组成，即由曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系和起动系组成，柴油机是压燃的，不需要点火系。
曲柄连杆机构起动系统曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件。
它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。
在作功行程中，活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动，通过连杆转换成曲轴的旋转运动，并从曲轴对外输出动力。
而在进气、压缩和排气行程中，飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。
要使发动机由静止状态过渡到工作状态，必须先用外力转动发动机的曲轴，使活塞作往复运动，气缸内的可燃混合气燃烧膨胀作功，推动活塞向下运动使曲轴旋转。
发动机才能自行运转，工作循环才能自动进行。
因此，曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程，称为发动机的起动。
完成起动过程所需的装置，称为发动机的起动系。
点火系统冷却系统在汽油机中，气缸内的可燃混合气是靠电火花点燃的，为此在汽油机的气缸盖上装有火花塞，火花塞头部伸入燃烧室内。
能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备称为点火系，点火系通常由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成。
冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。
水冷发动机的冷却系通常由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。
润滑系统配气机构润滑系的功用是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油，以实现液体摩擦，减小摩擦阻力，减轻机件的磨损。
并对零件表面进行清洗和冷却。
汽车系统简称大全AAFS:自适应照明系统主动前轮转向系统AYC:主动偏航控制系统主动横摆控制系统ASC:主动式稳定控制系统自动稳定与牵引力控制车轮打滑控制ABS:防抱死制动系统ASR:防滑系统ASL:音量自动调节系统排档自动锁定装置AUX:音频输入端口ADS:自适应减振系统ACC:自适应巡航控制系统车距感应式定速巡航控制系统AWD:全时四轮驱动系统ACD:主动中央差速器AMT:电子自动变速箱电控机械式自动变速器All-Speed TCS:全速段牵引力控制系统ACIS:电子控制进气流程系统丰田可变进气歧管系统ABD:自动制动差速系统AGF:亚洲吉利方程式国际公开赛AUTO:自动切换四驱ASC+T:自动稳定与牵引力控制系统ABC:主动车身控制AXCR:亚洲越野拉力赛ARP:主动防侧翻保护AFM:动态燃油管理系统APEAL:新车满意度中国汽车性能、运行与设计调研AT:自动变速器Asian festival of speed:亚洲赛车节AOD:电子控制按需传动装置AACN:全自动撞车通报系统ARTS:智能安全气囊系统AWS:后撞头颈保护系统AIAC:奥迪国际广告大赛A VS:适应式可变悬架系统Audi AAA:奥迪认证轿车ATA:防盗警报系统ALS:自动车身平衡系统ARS:防滑系统ASPS:防潜滑保护系统ASS:自适应座椅系统AQS:空气质量系统A VCS:主动气门控制系统ASF:奥迪全铝车身框架结构A-TRC:主动牵引力控制系统AHC:油压式自动车高调整AMG:快速换档自动变速箱AHS2:“双模”完全混合动力系统AI:人工智能换档控制APRC:亚太汽车拉力锦标赛ARTS:自适应限制保护技术系统ACU:安全气囊系统控制单元AP:恒时全轮驱动AZ:接通式全轮驱动ASM:动态稳定系统AS:转向臂APC:预喷量控制Active Light Function:主动灯光功能ACE:高级兼容性设计Audi Space Frame:奥迪全铝车身技术AWC:全轮控制系统ASTC:主动式稳定性与牵引力控制系统BBA:紧急制动辅助系统BEST:欧盟生物乙醇推广项目Brake Energy Regeneration:制动能量回收系统BLIS:盲区信息系统BAS:制动助力辅助装置BRIDGESTONE:普利司通轮胎Biometric immobilizer:生物防盗系统BCI:蓄电池国际协会国际电池大会BAR:大气压BDC:下止点BBDC:北京奔驰-戴克汽车新工厂B:水平对置式排列多缸发动机BF:钢板弹簧悬架BCM:车身控制模块BCS:博世汽车专业维修网络BMBS:爆胎监测与制动系统BFCEC:北京福田康明斯发动机有限公司CCCS:智能定速巡航控制系统CSI:中国售后服务满意度调研CVVT:连续可调气门正时CVT:无级变速器CZIP:清洁区域内部组件CCC:全国汽车场地锦标赛CVTC:连续可变气门正时机构连续可变配气正时CHAC:本田汽车(中国)有限公司CAE:电脑辅助工程CAM:电脑辅助制造CBC:弯道制动控制系统转弯防滑系统CNG:压缩天然气CSC:全国汽车超级短道拉力赛CDC:连续减振控制C-NCAP:中国新车评价规程CTIS:悍马中央轮胎充气系统C1:超级赛车劲爆秀CCA:冷启动电池CRDI:电控直喷共轨柴油机高压共轨柴油直喷系统CFK:碳纤维合成材料Child Protection:儿童保护CPU:微处理器CZ3:3门轿车C3P技术:整合电脑、辅助设计、工程、制造数据库技术CA TS:连续调整循迹系统CRV:紧凑休闲车CUV:杂交车CZT:增压车型CTS:水温传感器CKP:曲轴位置传感器CC:巡航系统CFD:计算流力仿真CRC:全国汽车拉力锦标赛Cuprobraze Alliance:铜硬钎焊技术联盟Cuprobraze Technology:铜硬钎焊技术CCD:连续控制阻尼系统Curb weight:汽车整备质量Cross weight:汽车总质量CKD:进口散件组装DDSC:动态稳定控制系统DSP :动态换档程序DSTC:动态稳定与牵引力控制系统动态循迹稳定控制系统DOHC:双顶置凸轮轴DSG:双离合无级变速箱直接档位变速器DCS:动态稳定系统DUNLOP:邓禄普轮胎DBW:电子油门DSR:下坡速度控制系统DA TC:数位式防盗控制系统DLS:差速器锁定系统DSA:动态稳定辅助系统DAC:下山辅助系统DDC:动态驾驶控制程序DIS:无分电器点火系统DLI:丰田无分电器点火系统DSC3:第三代动态稳定控制程序DOD:随选排量Dynamic Drive:主动式稳定杆D:共轨柴油发动机DD:缸内直喷式柴油发动机缸内直喷式发动机(分层燃烧|均质燃烧) 德迪戎式独立悬架后桥DQL:双横向摆臂DB:减振器支柱DS:扭力杆Delphi Common Rail:德尔福柴油共轨系统DTC:动态牵引力控制系统DHS:动态操纵系统DRL:白天行车灯Doppel Vanos:完全可变正时调节DPF:柴油颗粒过滤器EECT-I:智能电子控制自动变速系统ESP:电子稳定系统EBD:电子制动力分配系统EDL:电子差速锁EGR:废弃再循环系统EFI:电子燃油喷射控制系统EV A:紧急制动辅助系统EPS:电子感应式动力转向电控转向助力系统EHPS:电控液压动力转向ECU:电控单元EMS:发动机管理系统ECC:电子气候控制ETCS-I:智能电子节气门控制系统EBA:电控辅助制动系统紧急制动辅助系统ECM:防眩电子内后视镜电子控制组件(模块)EEVC:欧洲车辆安全促进委员会EPAS:电动助力转向EMV:多功能显示操控系统EHPAS:电子液压动力辅助系统ETC:路虎牵引力控制系统动力控制与弥补系统电子节流阀控制系统ELSD:电子限滑差速锁ECVT:无级自动变速器ED:缸内直喷式汽油发动机EM:多点喷射汽油发动机ES:单点喷射汽油发动机ESP Plus:增强型电子稳定程序EPB:标准电子手刹电子停车制动系统ESC:能量吸收式方向盘柱电子动态稳定程序ETS:电子循迹支援系统ECT:电子控制自动变速系统EBD:电子制动力分配系统EHB:电子液压制动装置EGO:排气含氧量EBCM:电子制动控制组件EECS|EEC:电控发动机ESA:电控点火装置ENG:发动机ECS:电子悬架ECO:经济曲线EVM:压力调节电磁阀EVLV:变矩器锁止电磁阀EPDE:流量调节电磁阀ESP Plus:增强型电子稳定程序EDS:电子差速锁ERM:防侧倾系统FFSI:汽油直喷发动机汽油分层直喷技术FBS:衰减制动辅助FPS:防火系统FF:前置前驱Four-C:连续调整底盘概念系统Formula 1:世界一级方程式锦标赛FHI:富士重工FR:前置后驱FFS:福特折叠系统FCV:燃料电池概念车Front Impact :正面碰撞FAP:粒子过滤装置FWD:前驱左右对称驱动总成FRV:多功能休闲车FIA:国际汽联FI:前置纵向发动机FQ:前置横向发动机FB:弹性支柱Full-time ALL:全时四驱GGPS:全球卫星定位系统GOODYEAR:固特异轮胎GT:世界超级跑车锦标赛GDI:汽油直喷GF:橡胶弹簧悬架GLOBAL SMALL STYLISH SALOON:全球小型时尚三厢车HHPS:液压动力转向HBA:可液压制动辅助HDC:坡道缓降控制系统下坡控制系统HRV:两厢掀背休闲车HMI:人机交流系统HSLA:高强度低合金钢HSD:混合动力技术概念HSA:起步辅助装置HUD:抬头显示系统HPI:汽油直喷发动机HAC:上山辅助系统坡道起步控制系统HC:碳氢化合物Haldex:智能四轮全时四驱系统HID:自动开闭双氙气大灯高强度远近光照明大灯HI:后置纵向发动机HQ:后置横向发动机HP:液气悬架阻尼HF:液压悬架Hankook:韩泰轮胎IICC:智能巡航控制系统IAQS:内部空气质量系统IDIS:智能驾驶信息系统I-DSI:双火花塞点火I-VTEC:可变气门配气相位与气门升程电子控制系统Instant Traction:即时牵引控制Intelligent Light System:智能照明系统ITP:智能化热系统IMES:电气系统智能管理IIHS:美国高速公路安全保险协会Intelli Beam:灯光高度自动调节IFC:国际方程式冠军赛IQS:美国新车质量调查IMA:混合动力系统ITS:智能交通系统IASCA:汽车音响委员会IDS:互动式驾驶系统ILS:智能照明系统ISC:怠速控制IC:膨胀气帘IDL:怠速触电I-Drive:智能集成化操作系统ICM:点火控制模块Intelligent Light System:智能灯光系统ITARDA:日本交通事故综合分析中心IVDC:交互式车身动态控制系统JKLLSD:防滑差速度LED:发光二极管LOCK:锁止四驱LPG:明仕单燃料车明仕双燃料车液化石油气LDW:车道偏离警示系统LDA:气动供油量调节装置LV A:供气组件LL:纵向摆臂LF:空气弹簧悬架Low Pressure System:低压系统LATCH:儿童座椅固定系统MMRC:主动电磁感应悬架系统MPS:多功能轿车MDS:多排量系统MICHELIN:米其林轮胎MSR:发动机阻力扭矩控制系统MUV:多用途轿车MSLA:中强度低合金钢MMI:多媒体交互系统MT:手动变速器MPV:微型乘用厢型车MBA:机械式制动助力器MPW :都市多功能车MAP:进气管绝对压力点火提前角控制脉谱图进气压力传感器空气流量计MASR:发动机介入的牵引力控制MAF:空气流量传感器MTR:转速传感器MIL:故障指示灯Multi-Crossover:多功能跨界休旅车Multitronic:多极子自动变速器MI:中置纵向发动机MQ:中置横向发动机MA:机械增压ML:多导向轴MES:汽车制造执行系统MIVEC:智能可变气门正时与升程控制系统NNHTSA:美国高速公路安全管理局NICS:可变进气歧管长度NCAP:欧洲新车评估体系Nivomat:车身自动水平调节系统电子液压调节系统NOR:常规模式NVH:噪音与振动减轻装置NOS:氧化氮气增压系统OOBD:车载自诊断系统OHB:优化液压制动OHV:顶置气门,侧置凸轮轴OD档:超速档OHC:顶置气门,上置凸轮轴PPASM:保时捷主动悬架管理系统PSM:保时捷稳定管理系统车身动态稳定控制系统联机PTM:保时捷牵引力控制管理系统循迹控制管理系统PRESAFE:预防性安全系统PCC:人车沟通系统遥控系统PODS:前排座椅乘坐感应系统PCCB:保时捷陶瓷复合制动系统PIM:专案信息管理系统PATS:电子防盗系统PDC:电子泊车距离控制器自动侦测停车引导系统驻车距离警示系统PGM-FI:智能控制燃油喷射Pole Test:圆柱碰撞Pedestrian Impact Test:行人碰撞PTS:停车距离探测PCV:曲轴箱强制通风PCV阀:曲轴箱通风单向阀PCM:动力控制模块保时捷通讯管理系统PWR:动力模式PSI:胎压PD:泵喷嘴PDCC:保时捷动态底盘控制系统PAD:前排乘客侧安全气囊助手席安全气囊禁止Part-time:兼时四驱PEM:燃油泵电子模块QQLT:检查机油液面高度、温度与品质的传感器(Quality Level Temperature) Quattro:全时四驱系统QL:横向摆臂QS:横向稳定杆RRSC:防翻滚稳定系统RAB:即时警报制动ROM:防车身侧倾翻滚系统RISE:强化安全碰撞RSCA:翻滚感应气囊保护RR:后置后驱RFT:可缺气行驶轮胎RSM:雷诺三星汽车公司RDK:轮胎压力控制系统RWD:后驱RSS:道路感应系统RC:蓄电池的储备容量Ray Tracing:即时光线追踪技术R:直列多缸排列发动机RES:遥控启动键Real-time:适时四驱SSFS:灵活燃料技术SAE:美国汽车工程师协会SRS:安全气囊SH-AWD:四轮驱动力自由控制系统SMG:顺序手动变速器Symmetrical AWD:左右对称全时四轮驱动系统SBW:线控转向STC:上海天马山赛车场SIPS:侧撞安全保护系统SUV:运动型多功能车SBC:电子感应制动系统电子液压制动装置Servotronic:随速转向助力系统SAIC:上海汽车工业集团公司SSUV:超级SUVSSI:中国汽车销售满意度指数SID:行车信息显示系统Side Impact:侧面碰撞STI:斯巴鲁国际技术部SDSB:车门防撞钢梁SLH:自动锁定车轴心S-AWC:超级四轮控制系统SSS:速度感应式转向系统SVT:可变气门正时系统SCR技术:选择性催化还原降解技术SCCA:全美运动轿车俱乐部SS4-11:超选四轮驱动SPORT:运动曲线SACHS:气液双筒式避震系统SOHC:单顶置凸轮轴SAHR:主动性头枕SDI:自然吸气式超柴油发动机ST:无级自动变速器SL:斜置摆臂SA:整体式车桥SF:螺旋弹簧悬架S:盘式制动SI:内通风盘式制动SFI:连续多点燃油喷射发动机SF\CD:汽油\柴油通用机油SA V:运动型多功能车SAIS:上海汽车信息产业投资有限公司SUBARU BOXER:斯巴鲁水平对置发动机TTCL:牵引力控制系统TCS:循迹防滑系统TRC:主动牵引力系统驱动防滑控制系统TDI:轮胎故障监测器涡轮增压直喷柴油机TSA:拖车稳定辅助TPMS:轮胎压力报警系统胎压监测系统TC Plus:增强型牵引力控制系统TDO:扭力分配系统TCU:自动变速箱的控制单元TRACS:循迹控制系统TDC:上止点TBI:(化油器体的)节气门喷射TPS:节气门体与节气门位置传感器丰田生产体系Traffic Navigator :道路讯息告知系统Tiptronic:手动换档程序TFP:手控阀位置油压开关TNR:噪音控制系统Tiptronic:轻触子-自动变速器TDI:Turbo直喷式柴油发动机TA:turbo涡轮增压T:鼓式制动TCM:变速器控制单元TSI:双增压Turn-By-Turn Navigation:远程车辆诊断与逐向道路导航THERMA TIC:四区域自动恒温控制系统UULEV:超低排放车辆UAA:联合汽车俱乐部VVDC:车辆动态控制系统VTG:可变几何涡轮增压系统VIN:车辆识别代码VSA:车辆稳定性辅助装置动态稳定控制系统V olvo Safety Center:沃尔沃安全中心VSC:车辆稳定控制系统汽车防滑控制系统VDIM:汽车动态综合管理系统VTEC:可变气门正时及升程电子控制系统VCM:可变气缸系统VVT-I:智能可变正时系统进出气门双向正式智能可变系统VICS:可变惯性进气系统VGRS:可变齿比转向系统VSES:动态稳定系统Variable Turbine Geometry:可变几何涡轮增压系统VIS:可变进气歧管系统汽车系统简称大全VCU:黏性耦合差速器VDS:汽车可靠性调查VCC:多元化概念车VTI-S:侧安全气帘VVT:内置可变气门正时系统VDI阀:可变动态进气阀VGIS:可变进气歧管系统VTD:可变扭矩分配系统VE:容积效率Valvetronic:无级可变电子气门控制完全可变气门控制机构VSS:车速传感器VGT:可变截面涡轮增压系统V:V型气缸排列发动机VL:复合稳定杆式悬架后桥VTCS:可变涡轮控制系统V AD:可变进气道系统V ANOS:凸轮轴无级调节技术WWRC:世界汽车拉力锦标赛WHIPS:头颈部安全保护系统防暴冲系统WelcomingLight:自动迎宾照明系统WTCC:世界房车锦标赛WOT:节气门全开WA:汪克尔转子发动机W:W型汽缸排列发动机XYZZBC:笼型车体概念ZEV:零废气排放数字4WD:四轮驱动4C:四区域独立可调空调4WS:四轮转向4MATIC:全轮驱动系统4HLC:高速四轮驱动配中央差速器4H:高速四驱4L:低速四驱4LC:低速锁止四驱。
不能用的好东西奥迪TDI发动机技术解析提起柴油发动机，大家的第一反应往往是公路上笨重的卡车和田野间的手扶拖拉机，粗野的扭矩、巨大的噪音和滚滚的黑烟成了国人对柴油机的一贯印象。
殊不知时光荏苒，工程师们对柴油机的研究如同汽油机一样，从未停歇。
目前，世界上领先的乘用车柴油机技术，已经完全颠覆我们对其固有的观念了。
在此方面，国内推出的乘用车柴油机有欧意德、华泰等品牌，国外做得比较好的有奥迪TDI、路虎的TD系列等。
为什么“粗放”的柴油机能用到豪华车型上面？为什么我们国内却很少见到高端柴油机车型？本文的目的，是借奥迪TDI系列柴油发动机，向大家详细介绍目前领先的柴油机技术，并简单分析先进柴油机的推广在国内遇到了何种阻碍。
四冲程柴油机工作原理在技术分析之前，编辑有必要先向大家简单介绍一下柴油机的工作原理。
目前，绝大多数轿车上面使用的均为四冲程柴油机，而二冲程柴油机则更多使用在大型货车、拖拉机上面。
如果大家了解自家车的汽油机工作过程的话，那么四冲程柴油机就不难理解了。
四冲程柴油机的工作原理与汽油机类似，每个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个行程组成。
不同之处是，由于柴油的燃点较低(220℃)，因此不需要点火装置，采用压燃的方式即可点燃缸内的燃油混合气，所以柴油机的压缩比普遍较高，在16-22之间。
高压缩比带来的，就是更大的噪音，最直观的感受莫过于拖拉机(二冲程)“突突突”的那种霸气，连喇叭都省了。
另一方面，高压缩比加上柴油本身的特性，也使得柴油机在低转速状态下的扭矩明显高于汽油机，我们通常所说的“柴油机有劲”根源就在于此。
但转速升高后(一般为3000rpm)，柴油机扭矩明显下降，功率也达到峰值，无法再提高。
柴油中碳原子含量较高，且成分复杂，加上压燃的过程，导致传统柴油机燃油利用率不高。
由于燃烧不完全，排放物中氮氧化物、含硫化合物、含碳颗粒物的含量也非常高，“冒黑烟、味儿大”正是这个原因。
总结起来，传统柴油机有如下特点：1、压燃方式→压缩比高→低转高扭，噪音、震动大2、柴油含碳量高→能量密度大→油耗低3、成分复杂+压燃方式→燃油利用率低、排放问题这样看来，貌似柴油机只适合简单粗暴的大货车嘛。
AFS：自适应照明系统主动前轮转向系统AYC：主动偏航控制系统主动横摆控制系统ASC：主动式稳定控制系统自动稳定和牵引力控制车轮打滑控制防ABS：抱死制动系统ASR：防滑系统ASL：音量自动调节系统排档自动锁定装置AUX：音频输入端口ADS：自适应减振系统ACC：自适应巡航控制系统车距感应式定速巡航控制系统AWD：全时四轮驱动系统ACD：主动中央差速器AMT：电子自动变速箱电控机械式自动变速器All-Speed TCS:全速段牵引力控制系统ACIS：电子控制进气流程系统丰田可变进气歧管系统ABD：自动制动差速系统AGF：xxxx 方程式国际xxAUTO：自动切换四驱ASC+T：自动稳定和牵引力控制系统ABC：主动车身控制AXCR：xxxxxx ARP：主动防侧翻保护AHS2:双模”完全混合动力系统AI：人工智能换档控制APRC:xx 汽车拉力锦标赛ARTS:自适应限制保护技术系统ACU:安全气囊系统控制单元AP:xx 时全轮驱动AZ:接通式全轮驱动ASM:动态稳定系统AS:转向臂APC:预喷量控制Active Light Function:主动灯光功能ACE：高级兼容性设计Audi Space Frame：奥迪全铝车身技术AWC：全轮控制系统ASTC：主动式稳定性和牵引力控制系统紧急制动辅助系统BBA：BEST：欧盟生物乙醇推广项目Brake Energy Regeneration：制动能量回收系统BLIS：盲区信息系统BAS：制动助力辅助装置BRIDGESTON：E 普利司通轮胎Biometric immobilizer ：生物防盗系统BCI：蓄电池国际协会国际电池大会BAR：大气压BDC：下止点BBDC：北京奔驰-戴克汽车新工厂B：水平对置式排列多缸发动机BF：钢板弹簧悬架BCM：车身控制模块BCS：博世汽车专业维修网络BMBS：爆胎监测与制动系统BFCEC：北京福田康明斯发动机有限公司智能定速巡航控制系统CCCS：CSI：中国售后服务满意度调研CVVT：连续可调气门正时CVT：无级变速器CZIP：清洁区域内部组件CCC：全国汽车场地锦标赛CVTC：连续可变气门正时机构连续可变配气正时本田汽车（中国）有限公司CAE：电脑辅助工程CAM：电脑辅助制造CBC：弯道制动控制系统转弯防滑系统CNG：压缩天然气CSC：全国汽车超级短道拉力赛CDC：连续减振控制C-NCAP：中国新车评价规程CTIS：悍马中央轮胎充气系统C1:超级赛车劲爆秀冷启动电池CRD：I电控直喷共轨柴油机高压共轨柴油直喷系统CFK：碳纤维合成材料Child Protection：儿童保护CPU：微处理器CZ3：3 门轿车C3P技术:整合电脑、辅助设计、工程、制造数据库技术CATS:连续调整循迹系统CRV:紧凑休闲车CUV:杂交车CZT:增压车型水温传感器CKP:曲轴位置传感器CC:巡航系统CFD:计算流力仿真CRC:全国汽车拉力锦标赛Cuprobraze Alliance:铜硬钎焊技术联盟Cuprobraze Technology：铜硬钎焊技术CCD：连续控制阻尼系统Curb weight：汽车整备质量Cross weight：汽车总质量CKD：进口散件组装DDSC：动态稳定控制系统DSP ：动态换档程序DSTC：动态稳定和牵引力控制系统动态循迹稳定控制系统DOHC：双顶置凸轮轴DSG：双离合无级变速箱直接档位变速器DCS：动态稳定系统DUNLOP：邓禄普轮胎DBW：电子油门DSR：下坡速度控制系统DATC：数位式防盗控制系统DLS：差速器锁定系统DSA：动态稳定辅助系统DAC：下山辅助系统DDC：动态驾驶控制程序DIS：无分电器点火系统DLI：丰田无分电器点火系统DSC3第三代动态稳定控制程序DOD：随选排量Dynamic Drive：主动式稳定杆D：共轨柴油发动机DD：缸内直喷式柴油发动机缸内直喷式发动机（分层燃烧| 均质燃烧）德迪戎式独立悬架后桥DQL：双横向摆臂DB：减振器支柱DS：扭力杆Delphi Common Rail德尔福柴油共轨系统DTC：动态牵引力控制系统DHS：动态操纵系统DRL：白天行车灯Doppel Vanos：完全可变正时调节DPF：柴油颗粒过滤器EECT-：I 智能电子控制自动变速系统ESP：电子稳定系统EBD：电子制动力分配系统EDL：电子差速锁EGR：废弃再循环系统EFI：电子燃油喷射控制系统EVA：紧急制动辅助系统EPS：电子感应式动力转向电控转向助力系统EHPS：电控液压动力转向ECU：电控单元EMS：发动机管理系统ECC：电子气候控制ETCS-：I 智能电子节气门控制系统EBA：电控辅助制动系统紧急制动辅助系统ECM：防眩电子内后视镜电子控制组件（模块）EEVC：欧洲车辆安全促进委员会EPAS：电动助力转向EMV：多功能显示操控系统EHPAS：电子液压动力辅助系统ETC：路虎牵引力控制系统动力控制与弥补系统统电子限滑差速锁ECVT：无级自动变速器ELSD：ED：缸内直喷式汽油发动机EM：多点喷射汽油发动机电子节流阀控制系ES：单点喷射汽油发动机ESP Plu：s 增强型电子稳定程序EPB：标准电子手刹电子停车制动系统ESC：能量吸收式方向盘柱电子动态稳定程序ETS：电子循迹支援系统ECT：电子控制自动变速系统EBD：电子制动力分配系统EHB：电子液压制动装置EGO：排气含氧量EBCM：电子制动控制组件EECS|EE：C 电控发动机ESA：电控点火装置ENG：发动机ECS：电子悬架ECO：经济曲线EVM：压力调节电磁阀EVLV：变矩器锁止电磁阀EPDE：流量调节电磁阀ESP Plu：s增强型电子稳定程序EDS：电子差速锁ERM：防侧倾系统FFS：I 汽油直喷发动机汽油分层直喷技术FBS：衰减制动辅助FPS：防火系统FF：前置前驱Four-C：连续调整底盘概念系统Formula 1：世界一级方程式锦标赛FHI：富士重工FR：前置后驱FFS：福特折叠系统FCV：燃料电池概念车Front Impact ：正面碰撞FAP：粒子过滤装置FWD：前驱左右对称驱动总成FRV：多功能休闲车FIA：国际汽联FI：前置纵向发动机FQ：前置横向发动机FB：弹性支柱Full-time ALL：全时四驱GGPS：全球卫星定位系统GOODYEAR：固特异轮胎GT：世界超级跑车锦标赛GDI：汽油直喷GF：橡胶弹簧悬架GLOBAL SMALL STYLISH SALO：ON 全球小型时尚三厢车HHPS：液压动力转向HBA：可液压制动辅助HDC：坡道缓降控制系统下坡控制系统HRV：两厢掀背休闲车HMI：人机交流系统HSLA：高强度低合金钢HSD：混合动力技术概念HSA：起步辅助装置HUD：抬头显示系统HPI：汽油直喷发动机HAC：上山辅助系统坡道起步控制系统HC：碳氢化合物Haldex：智能四轮全时四驱系统HID：自动开闭双氙气大灯高强度远近光照明大灯HI：后置纵向发动机HQ：后置横向发动机HP：液气悬架阻尼HF：液压悬架Hankook：韩泰轮胎IICC：智能巡航控制系统IAQS：内部空气质量系统IDIS：智能驾驶信息系统I-DSI：双火花塞点火I-VTEC：可变气门配气相位和气门升程电子控制系统Instant Traction：即时牵引控制Intelligent Light System：智能照明系统ITP：智能化热系统IMES：电气系统智能管理IIHS：美国高速公路安全保险协会Intelli Beam：灯光高度自动调节IFC：国际方程式冠军赛IQS：美国新车质量调查IMA：混合动力系统ITS：智能交通系统IASCA：汽车音响委员会IDS：互动式驾驶系统ILS：智能照明系统ISC：怠速控制IC：膨胀气帘IDL：怠速触电I-Drive：智能集成化操作系统ICM：点火控制模块Intelligent Light System：智能灯光系统ITARDA：日本交通事故综合分析中心IVDC：交互式车身动态控制系统JKLLSD：防滑差速度LED：发光二极管LOCK：锁止四驱LPG：明仕单燃料车明仕双燃料车液化石油气LDW：车道偏离警示系统LDA：气动供油量调节装置LVA：供气组件LL：纵向摆臂LF：空气弹簧悬架Low Pressure System：低压系统LATCH：儿童座椅固定系统MMRC：主动电磁感应悬架系统MPS：多功能轿车MDS：多排量系统MICHELIN：米其林轮胎MSR：发动机阻力扭矩控制系统MUV：多用途轿车MSLA：中强度低合金钢MMI：多媒体交互系统MT：手动变速器MPV：微型乘用厢型车MBA：机械式制动助力器MPW ：都市多功能车MAP：进气管绝对压力点火提前角控制脉谱图气流量计MASR：发动机介入的牵引力控制MAF：空气流量传感器MTR：转速传感器MIL：故障指示灯Multi-Crossover：Multitronic ：多功能跨界休旅车进气压力传感器空多极子自动变速器MI：中置纵向发动机MQ：中置横向发动机MA：机械增压ML：多导向轴MES：汽车制造执行系统MIVEC：智能可变气门正时与升程控制系统NNHTSA：美国高速公路安全管理局NICS：可变进气歧管长度NCAP：欧洲新车评估体系Nivomat：车身自动水平调节系统电子液压调节系统NOR：常规模式NVH：噪音和振动减轻装置NOS：氧化氮气增压系统OOBD：车载自诊断系统OHB：优化液压制动OHV：顶置气门，侧置凸轮轴OD 档：超速档OHC：顶置气门，上置凸轮轴PPASM：保时捷主动悬架管理系统PSM：保时捷稳定管理系统车身动态稳定控制系统联机PTM：保时捷牵引力控制管理系统循迹控制管理系统PRESAF：E 预防性安全系统PCC：人车沟通系统遥控系统PODS：前排座椅乘坐感应系统PCCB：保时捷陶瓷复合制动系统PIM：专案信息管理系统PATS：电子防盗系统PDC：电子泊车距离控制器自动侦测停车引导系统统智PGM-FI：能控制燃油喷射Pole Test：圆柱碰撞Pedestrian Impact Test：行人碰撞PTS：停车距离探测PCV：曲轴箱强制通风PCV 阀：曲轴箱通风单向阀PCM：动力控制模块保时捷通讯管理系统PWR：动力模式PSI：胎压PD：泵喷嘴驻车距离警示系PDCC：保时捷动态底盘控制系统PAD：前排乘客侧安全气囊助手席安全气囊禁止Part-time：兼时四驱PEM：燃油泵电子模块QQLT：检查机油液面高度、温度和品质的传感器(Quality LevelTemperature) Quattro ：全时四驱系统QL：横向摆臂QS：横向稳定杆RRSC：防翻滚稳定系统RAB：即时警报制动ROM：防车身侧倾翻滚系统RISE：强化安全碰撞RSCA：翻滚感应气囊保护RR：后置后驱RFT：可缺气行驶轮胎RSM：雷诺三星汽车公司RDK：轮胎压力控制系统RWD：后驱RSS：道路感应系统RC：蓄电池的储备容量Ray Tracing：即时光线追踪技术R：直列多缸排列发动机RES：遥控启动键Real-time：适时四驱SSFS：灵活燃料技术SAE：美国汽车工程师协会SRS：安全气囊SH-AWD：四轮驱动力自由控制系统SMG：顺序手动变速器Symmetrical AWD：左右对称全时四轮驱动系统SBW：线控转向STC：上海天马山赛车场SIPS：侧撞安全保护系统SUV：运动型多功能车SBC：电子感应制动系统电子液压制动装置Servotronic：随速转向助力系统SAIC：上海汽车工业集团公司SSUV：超级SUVSS：I中国汽车销售满意度指数SID：行车信息显示系统Side Impact：侧面碰撞STI：斯巴鲁国际技术部SDSB：车门防撞钢梁SLH：自动锁定车轴心S-AWC：超级四轮控制系统SSS：速度感应式转向系统SVT：可变气门正时系统SCR技术：选择性催化还原降解技术SCCA：全美运动轿车俱乐部SS4-11:超选四轮驱动SPORT：运动曲线SACHS：气液***** 式避震系统SOHC：单顶置凸轮轴SAHR：主动性头枕SDI：自然吸气式超柴油发动机ST：无级自动变速器SL：斜置摆臂SA：整体式车桥SF：螺旋弹簧悬架S：盘式制动SI：内通风盘式制动SFI：连续多点燃油喷射发动机SF\CD：汽油柴油通用机油SAV：运动型多功能车SAIS：上海汽车信息产业投资有限公司SUBARU BOXE：R 斯巴鲁水平对置发动机TTCL：牵引力控制系统TCS：循迹防滑系统TRC：主动牵引力系统驱动防滑控制系统TDI：轮胎故障监测器涡轮增压直喷柴油机TSA：拖车稳定辅助TPMS：轮胎压力报警系统胎压监测系统TC Plus：增强型牵引力控制系统TDO：扭力分配系统TCU：自动变速箱的控制单元TRACS：循迹控制系统TDC：上止点TBI：（化油器体的）节气门喷射TPS：节气门体和节气门位置传感器丰田生产体系Traffic Navigator ：道路讯息告知系统Tiptronic ：手动换档程序TFP：手控阀位置油压开关TNR：噪音控制系统Tiptronic ：轻触子-自动变速器TDI：Turbo 直喷式柴油发动机TA：turbo 涡轮增压T：鼓式制动TCM：变速器控制单元双增压Turn-By-Turn Navigation：远程车辆诊断和逐向道路导航THERMATIC：四区域自动恒温控制系统UULEV：超低排放车辆UAA：联合汽车俱乐部VVDC：车辆动态控制系统VTG：可变几何涡轮增压系统VIN：车辆识别代码VSA：车辆稳定性辅助装置动态稳定控制系统Volvo Safety Center：沃尔沃安全中心VSC：车辆稳定控制系统汽车防滑控制系统VDIM：汽车动态综合管理系统VTEC：可变气门正时及升程电子控制系统VCM：可变气缸系统VVT-I：智能可变正时系统进出气门双向正式智能可变系统可变VICS：惯性进气系统VGRS：可变齿比转向系统动态稳定系统Variable Turbine Geometry：可变几何涡轮增压系统VIS：可变进气歧管系统VCU：黏性耦合差速器VDS：汽车可靠性调查VCC：多元化概念车VTI-S：侧安全气帘VVT：内置可变气门正时系统VDI 阀：可变动态进气阀VGIS：可变进气歧管系统VTD：可变扭矩分配系统VE：容积效率Valvetronic：无级可变电子气门控制VSS：车速传感器VGT：可变截面涡轮增压系统V：V 型气缸排列发动机VL：复合稳定杆式悬架后桥VTCS：可变涡轮控制系统VAD：可变进气道系统VANOS：凸轮轴无级调节技术完全可变气门控制机构WWRC：世界汽车拉力锦标赛WHIPS：头颈部安全保护系统防暴冲系统自动迎宾照明系统WTCC：世界房车锦标赛WOT：节气门全开WA：汪克尔转子发动机W：W 型汽缸排列发动机XYZZB：C 笼型车体概念ZEV：零废气排放数字4WD：四轮驱动4C：四区域独立可调空调4WS：四轮转向4MATIC：全轮驱动系统4HLC：高速四轮驱动配中央差速器4H：高速四驱4L：低速四驱4LC：低速锁止四驱。
2021年2月Feb. 2021第43卷第2期Vol.43 No.2西南大学学报(自然科学版)Journal of Southwest University (Natural Science Edition)DOI ： 10. 13718/j. cnki. xdzk. 2021. 02. 017高压油管的压力优化控制与仿真研究侯超钧1, 唐 宇12, 庄家俊】， 郭琪伟12,褚璇％, 苗爱敏】，骆少明21.仲恺农业工程学院自动化学院，广州510225#2.广东技术师范大学自动化学院，广州510665摘要：凸轮角速度控制是维持高压油管压力稳定的关键因素之一，为了使高压油管的压力具有较小波动，对高压 油管的燃•注入和喷出两个工作过程进行了分析.根据凸轮运动方程，运用流体动力学方法获取柱塞腔与高压油 管内部燃•的压力与密度的动态变化过程，通过建立凸轮转动角速度的优化数学模型，采用Matlab 数值求解得出 最优凸轮转动角速度.数值结果表明，可以使高压•管在工作过程中保持压力的稳定，压力变化的最大幅度为4.87 MPa ，此研究方法可为高压共轨电控燃•喷射系统的优化设计提供有益的参考.关 键 词：高压•管；高压共轨；凸轮；优化控制&仿真中图分类号：U464. 236; S219. O31 文献标志码：A 文章编号：1673 - 9868(2021)02 - 0130 - 08高压共轨电控燃油喷射系统已逐渐应用于柴油发动机，燃油经过泵体从喷油管进入公共供油管，通过 公共供油管内的油压实现喷射压力和喷射时间的精确控制，确保了发动机高效率、低油耗地工作•由于 燃油进入和喷出的间歇性工作过程会导致高压油管内的燃油压力发生波动，使得所喷出的燃油量出现误 差，影响发动机的工作效率，甚至对燃油喷射系统的稳定性产生影响，引起系统的失效和故障：34］.维持高 压油管的压力稳定是燃油喷射系统性能的保障，通过试验仿真可以指导燃油喷射系统的设计，有效减少试 验工作量及试验费用.传统喷射系统的仿真过程会采用GT-FUEL, HYDSIM, ANSYS 等商用仿真软件得到系统喷油规律 以及各个部分的压力变化，主要用作优化喷油系统中阀体内部结构，分析系统关键结构参数对喷油性能 的影响［58］•其中，文献［9］采用ANSYS 软件使用电磁一机一液三维联合仿真方法，得到阀芯动态响应 特性和流场特征参数随阀口开度的变化规律•文献［10］通过AMEsim 软件建立一维液力仿真模型，分析 了高压油管结构参数对燃油系统性能的影响•文献［11］给出了凸轮的最优曲线设计使油泵提供持续稳 定的燃油压力，可以提高喷射系统的系统稳定性•文献［12］通过实验和数值研究了燃油压力特性及其与 电磁阀瞬态运动的关系，提出了一种基于4个燃油压力特征点的燃油喷射量预测方法，可以较好预测每 个周期的燃油喷射量.凸轮的角速度控制是维持高压油管压力稳定，减少燃油喷出量误差的关键因素之一，但要计算凸轮的 最优角速度来使得高压油管内的喷油量稳定，直接采用仿真软件来求解比较困难，需要进行复杂的仿真参 数设置与大量的数值计算来逼近最优值［7912］.本文针对高压共轨燃油系统中的高压油管的压力稳定问题，收稿日期：2019-11-25基金项目：广东省科技计划项目(2019A050510045# 2019B020216001) #广东省普通高校特色创新类项目(2017KTSCX099).作者简介)侯超钧，博士，副教授，主要从I 智能信息处理的研究•通信作者：唐 宇，博士，教授•第2期侯超钧，等：高压油管的压力优化控制与仿真研究131简化喷油系统复杂的工作过程，通过分析高压油泵燃油压力变化过程、喷油器喷嘴的流量喷射过程以及高管内的与密度变化过程，建立凸轮转动角速度的优化数学模型，通过Matlab最佳凸轮转动,使得高压油管内的压力尽量稳定，减少所喷岀燃油量的误差•1模型建立1.1设高压油管的推荐工作压力在100MPa,体积为V1,mm3,如图1所示，高压油管的燃油来自高压油泵，凸轮驱动柱塞上下运动•在柱塞腔岀口有一个单向阀门，当柱塞腔的压力大于高压油管内的压力时，柱塞腔与高压油管链接的单向阀开关开启，燃管内•图1中A处孔径直径为d+，mm.图1中喷嘴器内部有，针阀作周期运动，当针阀升程为0时，针阀关闭；针阀升程大于0时，针阀开启，燃油通孔喷岀.本文主要研究的喷射过程与油泵的输油过程，将对分析过程作以下简化:①忽略燃油温度的变化；②假设柱塞腔与高压油管内的燃油状态均匀•图1高压油管示意图燃油压力变化量与密度变化量成正比［1314］，琴=空巴(1)d p p其中+是燃油的密度，E是弹性模量，E随压力P越大而增大.进入高压油管的单位时间流过小孔的燃油积为［16］其中C是流量系数，S+是小孔面积，mm#，"P为小孔两边的压力差，MPa.通过确定凸轮的角速度3,rad/ms，使得高压油管内的压力稳定在100MPa左右•以下将分别分析柱塞腔、管的与变化以及喷嘴流量的变化，最立最佳凸轮转动的优化！•1.2的压力变化过程柱塞向上运动时将压缩柱塞腔内的燃油，当柱塞腔内的燃油压力大于高压油罐内的压力时，柱塞腔与管连接的单开启，燃油从A管.柱塞腔内直径d#=5m m,对应横截面积为S#,柱塞运动到上止点位置时，柱塞腔残余容积为柱塞运动到下止点时，燃油会充满柱塞腔，低压燃油的压力与密度分别为P0=0.5MPa,P0=0.8045mg/mm3.令P u(t)为柱塞腔在0时刻的压力，MPa,p R(0)为高压燃油在0时刻的密度，mg/mm3,凸轮在旋转到时对应的极径为r#),m m,其中aF.假设当0=0时，a=0,柱塞运行在下止点位置.以下把柱塞上升与下降两个过程分开讨论•1)当+%时,柱塞向上运动压缩燃油，P u$)不断上升，根据公式(1),柱塞腔内燃油压与的单时间变化为d P u E(P u)d p uU C—p2%(0(2%+%(3)d0p u d0132西南大学学报(自然科学版)http : //xbbjb. swu. edu. cn 第43卷其中初始状态P u (O ) = P o .当大于高压油管压力p $)2,单向阀门打开，根据公式(2),经过A 处 流入高压油管的单位时间燃油质量为d M mdt P u > PP u ( P 4)其中流量系数C = 0.85.根据柱塞腔内燃油质量M u d)与密度、体积的计算关系，有1 d M u _ 1 dp u D 1 d V 2M r dt p R dt V 2 dt其中V 2(t)是t 时刻柱塞腔内的燃油体积,V 2( t )=S Z X 3( t )P V $, 是t 时刻柱塞距离上止点位置的距 离，mm. h (t )由凸轮的上下运动方程给出，h ( t )= H max E r $) = H max 一，(t 其中H max 是柱塞运行到上止点距离极径中心(凸轮圆心)的距离•显然单位时间内M r (t )9化量就是流入高压油管质量M m ( t )的相反数，即d M Rdt d M ,n dt根据公式(4)与公式(5)，柱塞腔内燃油密度变化方程为dp u _ 1( 。
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。
一．当前柴油机发展的状态。
提高在发动机最低速的扭矩。
轻量化设计下的功率输出。
通过测量进气系统和燃油喷射以及燃烧室的改进提高功率输出。
减少燃油消耗。
高压喷射。
极低噪声和排放，特别是NOX由于上述，必须在混合气形成和燃烧室改进，可通过更高压力的喷射和更精确以及更灵活的喷射方式，例如压电方式的喷油器。
这主要时它的更短的切换时间和喷油量的更精确的控制。
二．压电效应之所以叫piezo electric effect,是该原理在1880年的发明人的名字（Pierre和Curie）来的，来自希腊词‘piezein’，翻译为‘pressing’。
压电效应可清楚的解释为在石英晶体（quartz crystal）上施加压力.在常规状态下，其对外的电特性呈中性，即带电原子（离子）是平衡的（如图A）。
当从外界施加压力与石英晶体上时，晶体的晶格变形，离子移位产生一个电压（如图B）。
若反过来，当施加一个电压，将导致晶体的形变，产生形变力（如图C）当今，压电陶瓷材料广泛的应用在压电晶体的特殊研究和工程材料的发展上。
从应用上来讲，分为直接压电效应和间接压电效应。
直接压电效应（传感器）间接压电效应（执行器）。
当用于执行器时，固态材料将电气电压转换为机械变形，例如当压电元件被暴露在一个电场中时将产生形变。
若此时元件被限制变形，将产生一个弹性电压（elastic voltage）.这将在装置上产生一个力，该力阻止压电元件变形。
结论：作为执行器，由于一个电压被施加给压电元件，电能被转换为机械能。
如喷油器。
三．在压电式共轨燃油喷射系统中的压电效应的应用。
在此类共轨系统中，间接压电效应应用于控制喷油器的开启。
电能量（ECM的驱动信号）通过元件的形变转换为机械能量。
由形变产生的力确定了喷油器针阀的提升。
单个元件产生的形变（位移）非常小，因此将多个元件连接在一起克长生较大的位移，所以叫做‘元件堆(stack)’。
为产生需要的位移以控制喷油器的针阀提升，喷油器中的压电执行器由大量的陶瓷膜（约0.1mm厚）叠加成约45mm高以产生针阀提升所需的位移（约0.08mm）.。
压电控制喷油器的切换时间比传统的电磁驱动的喷油器快4倍。
因此其对喷油量的计量更精确，例如在预喷（pilot injection）可提供非常小的喷油量（约1mm3）四．系统概述。
同其他共轨系统一样，使用一个油轨用于安装喷油器和高压燃油的存储和消除压力波动。
压电式共轨系统的优点1．高达1500bar的高压喷射2．非常短的切换时间，小于0.2ms以便控制预喷和主喷之间非常短和可变的时间隔。
3．进行快速和精确的燃油计量4．由于利用压电效应，减少所需的喷射器驱动能量。
5．简单的电流控制使系统具有高的电磁兼容性和减少对故障的敏感性一般工作过程整个系统由高压系统（高压泵、油轨、油压传感器、高压管、压电控制的喷油器）和低压系统（燃油供给、回油管、滤芯、油泵模块和用于放气的手动泵）组成。
高压泵体中还包括高压泵输油泵、燃油计量阀（VCV），压力调节阀（PCV）。
燃油由输油泵从燃油箱吸入送至燃油计量阀VCV，VCV调节进入高压泵的燃油量。
高压泵通过压力调节阀PCV调节油轨油压(最大至1500bar)输送经燃油至油轨，在油轨中燃油被存储并提供给喷油器。
喷油器直接由ECM控制。
同其他共轨系统一样，可针对来自发动机管理系统的不同输入参数允许对燃油喷射点、燃油压力和喷油量进行自由选择。
喷射过程包括预喷和主喷，甚至可在每个喷油循环中包括多达5次的喷射过程（2个预喷以改善发动机的噪声和排放、一个主喷、2个后喷（附加喷射）等）。
多余的燃油经过较长的收集管（带一个燃油温度传感器）和回油管返回油箱。
高压油管和油轨：弯曲的高压油管不允许改变，即使在维修中，由于密封锥面由于在扭紧过程已经塑性形变，因此必须更换。
喷油器压电式喷油器决定了喷油开始点和喷油量。
压电执行器直接由ECM控制，驱动电压约70~130V。
每个工作循环至少包括一个用于减少燃烧噪声的预喷和一个主喷。
喷油器头部（图中A）有一个压电执行器,和一个液压伺服器（B）和一个针阀（C）。
注意：在维修过程中，不允许分解喷油器当发动机运转时，不得拆下线束接头，若在放电过程电流切断可能使执行器保持在膨胀状态，针阀开启连续喷射而损坏发动机。
喷油器编码如图，喷油器的编码标记在喷油器的头部。
在生产工厂，由于没有在成品发动机上制造公差（选配方式），所以没有标记识别号。
新的喷油器可安装在任意气缸，不需要配置和与ECM适应。
（看路虎的要求）。
①制造厂编号②PSA零件号③生产日期（A=2001）④月份（A=1月，B=2月）⑤日期（1-31）⑥零件号（喷油器的结构和说明见供油系统课件）工况说明A．起动：在起动中，油轨压力至少应在150bar，低于此值，喷油器将不被驱动。
B．停机：在发动机停止后，压电执行器将不被接合。
喷油器中连接控制室和回油道的菌型阀（1）使燃油回流，针阀（2）在弹簧力下关闭。
非常少量的燃油直接从高压侧回流以便润滑针阀和针阀导管（3）。
在系统中没有残余压力保持，燃油通过开启的PCV返回油箱，系统中没有压力（与汽油机不同）。
注意：处于安全的原因，在发动机停止30秒后才能开始高压系统的维修。
低压系统控制系统各种传感器：CKP曲轴位置传感器：①用于转速和气缸位置②喷油量③喷油角④EGR循环量CMP凸轮轴位置传感器：确定1缸压缩上止点ECT冷却液温度传感器：①喷油量和喷油角②怠速控制③预热控制④EGR控制MAF和IAT（空气流量和进气温度）：流量计为热线式，与进气温度在一体。
流量计仅用于调节EGR系统，不参与燃油计量。
但参与包括烟度限制，和在高海拔地区，ECM根据MAF信号确定要求的正确空/燃比，以防止过量碳烟（密度问题）。
进气温度用于对某些特殊限制减少进气温度和特别是高海拔地区。
燃油压力传感器：在维修中切记不要从油轨上拆下传感器主要用于：①确定供油量②确定喷油角③调节油轨油压燃油温度传感器：计算喷油量和控制燃油的冷却，在极端条件下可能进入故障模式BARO(大气压力传感器)（可能在ECM中）用于测量瞬时环境压力，在高海拔地区连续下山中，较低的发动机负荷和高车速下接通预热系统加热燃烧室，防止发动机失火和冒蓝烟。
还与IAT一起用于调节进气温度。
VSS车速传感器：确定啮合的档位，优化驾驶特性和控制冷却风扇APP踏板位置传感器若一个传感器信号故障，发动机被限制在最高转速（如2750）若两个传感器信号故障，发动机转速将稳定在1200rpmBPP制动开关信号：在制动且在档，怠速时影响燃油计量CPP离合器开关信号燃油计量阀（VCV）高压压力调节阀（PCV）：在PCV故障时，（如连续无电流），油轨压力仅可达到50bar(起动中)。
该压力导致一个弹簧的关闭力（无电流时）喷油器：每个喷射的开启和关闭过程仅需要一个脉冲控制。
根据发动机的状态，驱动电压约70~130V。
电流约8A，充电时间约130~200ms，在充电状态，压电执行器膨胀（弹性力），喷油器开启。
在喷油器关闭时还需要另一个电压脉冲，放电时间和针阀关闭约200ms.预热塞继电器：根据发动机温度和运行状态以及大气压力，ECM计算预热和后加热时间控制继电器。
EGR系统电磁阀：由ECM根据需要的循环量以PWM方式控制。
喷油控制：见其他课件喷油控制的燃油修正：。
在工作行程，燃烧压力作用在活塞上产生曲轴的加速从而引起CKP信号的变化。
在发动机低速时曲轴的加速度被用作输入信号以对每个汽缸控制相应喷油器。
ECM具有一个燃油修正表（特性MAP图）以便对应巨大变化的速度和负荷变化。
采集的不同转速和负荷的信息存储在燃油修正表中，用于燃油计量。
对预喷的修正调节用于各缸平稳性控制策略一保持燃烧噪声在限值内。
为在预喷阶段调节喷油量，根据ECM的设定数据和环境参数，将喷射最大可能的预喷量。
若实际值超出ECM特性MAP中的限值（过低），则平稳性策略将提高此时的预喷量以减少燃烧噪声。
修整后的数据也被存储在ECM的MAP图中。
燃油压力控制：。
VCV阀调节根据ECM发出的PWM信号进入高压油泵的燃油量。
而PCV阀按照发动机转速对油压进行优化。
最大压力（1500~1650bar）仅出现在发动机最高转速和全负荷时（4000~4500rpm）.。
燃油压力传感器连续通知ECM稳定的油压信息。
若发动机转速低于4000rpm，压力必须减下来。
若ECM控制VCV和PCV阀降低了压力，则VCV阀关闭，PCV阀打开。
由于使用的PWM。
因此可得到不同的控制电流而使阀在不同位置。
此时压电执行器也被ECM以相应的电压脉冲驱动以减少压力。
充电时间始终保持足够以膨胀压电执行器以使燃油回流，但不管如何，电流又保持在足够小的范围，所以针阀不会被提升和产生不希望的喷射。
发动机停止后的压力减小：。
在发动机停机后，燃油压力减小方式同上。
即打开关闭VCV阀，打开PCV阀在几秒中内完成减压。
由于通过打开的PCV阀，燃油回流油箱，系统中没有残余压力。
故障：由于此系统中的高压部分没有安全泄压阀，当高压系统产生故障时，处于低压侧的VCV阀由于处于无电状态而关闭，高压侧的PCV阀打开以减小压力。
预热塞控制仪表上的预热指示灯点亮的时间通常短于预热塞工作的时间。
在某些情况下，（如高于0℃），尽管预热塞还在工作，但指示灯已经熄灭。
一般通过CAN BUS，ECM发给仪表一个信号点亮指示灯。
随着发动机温度的降低，预热时间增加。
大气压力（BARO）对预热塞控制影响的主要区别在海拔高度，例如当：ECT=60℃，BARO=0.95bar，预热塞关闭ECT=60℃, BARO小于0.9bar,预热塞被开启。
后预热取决于汽车如何行驶，发动机转速和喷油量也是同样扮演重要原则。
若每个活塞行程超过7mg且发动机温度低于20℃，则在发动机转速1100~25rpm之间后预热工作。
当喷油量稍多而发动机温度较低，则根据发动机转速，后预热也会工作。
例如，若每活塞行程喷油14mg，发动机温度低于0℃，则在发动机转速1100~1500rpm 之间，后预热也启动。
当在下山且发动机低负荷且在高海拔地区，为防止发动机失火和冒蓝烟，后预热也将启动。
一般来讲，后预热被用于发动机转速最大至3500rpm(取决于喷油量和发动机冷却液温度)。
EGR（废气再循环系统）。
废气再循环在部分负荷进行。
循环量由ECM精确控制。
当EGR阀打开，废气再循环进行时，会直接影响MAF传感器的测量。
在循环过程中，MAF 测量的减少量精确的对应废气再循环的值。
若循环量过大，则吸进的空气质量下降到某个限值，则ECM将减少循环量，这是一个闭环控制。
在高海拔地区，由于空气密度的下降，同样空气体积下，进气质量和废气再循环量也同样减少。
在监测点，EGR流量的估算是根据空气流量读值和根据速度密度方式计算的总质量流量的差来决定，然后再将估算值与期望值比较以确定是否不足或超量。
