共轨系统与单体泵的比较.doc

各个电控系统的比较

自从20世纪70年代电控喷射技术被应用于柴油机以来，经过近30年的迅速发展，到目前为止，电控柴油喷射技术已经经历了位置式控制系统、时间控制式电控燃油喷射系统、压力时间控制式系统（即共轨式电控喷射系统）三个阶段。
目前在产品上广泛应用的主要是时间控制式电控燃油喷射系统和共轨式电控喷射系统，其代表产品分别是时间控制式的泵喷嘴系统、单体泵系统和高压共轨式的电控喷射系统。
泵喷嘴系统
电子控制的泵－喷嘴单元是一个单缸喷油泵。这一单元直接装在柴油机的气缸盖上，并有内装的电磁阀。泵喷嘴通过拉紧支架装在缸盖上，每个气缸都有单独的供油装置。每个泵喷嘴都由发动机凸轮轴或直接由摇臂驱动，或间接地通过推杆和摇臂总成驱动。
在不通电的状态下，电磁阀是打开的，油泵至低压通路的油流不受限制，在柱塞的吸入行程燃油被充入油泵腔室，并允许在供油行程中倒流。在油泵供油行程中，电磁阀通电后关闭旁通油路，在高压油路产生高压。一旦压力超过喷嘴开启压力即开始向喷嘴供油。
泵喷嘴由于取消了高压油管，因此具有最好的燃油的流体特性，同时也具有最高的喷射压力（超过2000Bar）。

单体泵系统
单体泵系统与泵喷嘴系统十分类似，也是带时间控制的模块式单体泵装置，发动机每个气缸都配有一个单独的模块，系统有下列主要的组件：
整体插入式的高压油泵
快速作用的电磁阀
较短的高压油管
喷油器总成
单体泵一般作为整体部件装在柴油机的气缸体上，由配气凸轮轴上的喷射凸轮驱动。电磁阀根据特性图谱的数据精确地控制喷射正时及喷油时间。
单体泵的喷射压力最高可达2000Bar，这样高的喷射压力与基于特性图谱的电子闭环控制联合使用，在油耗及排放方面均可获得实质性的降低，并能满足现行的及即将发布的法规的要求。其它的功能包括预喷射及有选择地停缸。

图1德国Bosch公司的电控泵喷嘴和电控单体泵
目前，为了保持燃油系统与机械泵良好的继承性，成都威特公司推出了集成式单体泵系统。该系统主要具有以下优点：
与机械泵柴油机通用性好，减少了发动机机械制造成本；
原始喷油规律好，燃烧噪声低；
最高喷射压力高；
其不足之处是：油泵凸轮驱动扭矩波动大，增加了发动机齿轮室噪声；喷射压力不能控制。
共轨式电控喷射系统
第三阶段为压力时间控制式系统（又称为共轨式电控喷射系统），这种喷油系统不再采用传统的柱塞泵脉动供油原理，而是在油泵和油嘴之间增加共轨机构，用高压（或中压）输油泵向共轨中供油，利用电磁阀进行压力调节并由压力传感器反馈控制从而形成所需压力，最终由电磁—液力控制式喷油器上的高速电磁阀完成喷油控制。喷油量的大小由喷油时间和共轨压力共同决定。
与传统喷射系统相比，共轨式喷射系统具有以下优点：（1）喷射压力高，喷油压力比一般直列泵系统高出一倍，目前最高可达200MPa；（2）喷油压力独立于发动机转速，可以改善发动机低速、低负荷的性能；（3）可以实现预喷射和后喷射，调节喷油率形状，实现理想喷油规律；（4）喷油正时和喷油量可以自由选定；（5）结构简单、适用性强，可以在新老发动机上应用。因此被公认为是一种最具有发展潜力的喷射系统。目前上柴公司使用的日本电装公司的ECD-U2高压共轨喷射系统（图1-3）有以下特点：
喷射压力高，可达1800Bar；
喷射压力、定时独立于发动机转速和工况；
可以实现多次喷射；
无需对机体和缸盖进行改动；
驱动扭矩及其振动小（机械泵的1/4），发动机噪声低；
精细化生产，实现各缸油量独立校正；
电子电器系统与整车全面整合；
完善的故障诊断系统。

图2日本电装公司的ECD-U2高压共轨喷射系统