泰安晨林http://www.elws.cn高壓共軌技術(shù)(Common Rail),是柴油噴射技術(shù)的一種,它是指在高壓油泵、壓力傳感器和電子控制單元(ECU)組成的閉環(huán)系統(tǒng)中,將噴射壓力的產(chǎn)生和噴射過程彼此完全分開的一種供油方式。它是由高壓油泵將高壓燃油輸送到公共供油管(Rail),通過公共供油管內(nèi)的油壓實(shí)現(xiàn)精確控制,使高壓油管壓力(Pressure)大小與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速無關(guān),可以大幅度減小柴油機(jī)供油壓力隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化的程度。共軌中的燃油壓力由一個(gè)電磁壓力調(diào)節(jié)閥控制,根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作需要進(jìn)行連續(xù)壓力調(diào)節(jié)。電控單元作用于噴油器電磁閥上的脈沖信號控制燃油的噴射過程。噴油量的大小取決于燃油軌中的油壓和電磁閥開啟時(shí)間的長短,及噴油嘴液體流動(dòng)特性。
柴油共軌系統(tǒng)已開發(fā)了3代,它有著強(qiáng)大的技術(shù)潛力。第一代共軌高壓泵總是保持在最高壓力,導(dǎo)致能量的浪費(fèi)和很高的燃油溫度。第二代可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)需求而改變輸出壓力,并具有預(yù)噴射和后噴射功能。預(yù)噴射降低了發(fā)動(dòng)機(jī)噪音:在主噴射之前百萬分之一秒內(nèi)少量的燃油被噴進(jìn)了氣缸壓燃,預(yù)加熱燃燒室。預(yù)熱后的氣缸使主噴射后的壓燃更加容易,缸內(nèi)的壓力和溫度不再是突然地增加,有利于降低燃燒噪音。在膨脹過程中進(jìn)行后噴射,產(chǎn)生二次燃燒,將缸內(nèi)溫度增加200~250℃,降低了排氣中的碳?xì)浠衔。由于其?qiáng)大的技術(shù)潛力,今天各制造商已經(jīng)把目光定在了共軌系統(tǒng)第3代——壓電式(piezo)共軌系統(tǒng),壓電執(zhí)行器代替了電磁閥,于是得到了更加精確的噴射控制。沒有了回油管,在結(jié)構(gòu)上更簡單。壓力從200~2000巴彈性調(diào)節(jié)。最小噴射量可控制在0.5mm3,減小了煙度和NOX的排放。
現(xiàn)在,國內(nèi)制造的具備國際先進(jìn)的電控高壓共軌技術(shù)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)采用了歐美柴油機(jī)的最新核心技術(shù),明顯優(yōu)于傳統(tǒng)增壓柴油機(jī)。它比傳統(tǒng)增壓柴油機(jī)燃燒效率提高8%、二氧化碳排放低10%、噪音下降15%,徹底改變了柴油機(jī)在人們心目中“噪音大、冒黑煙”的形象。
市場情況:
成熟的高壓共軌技術(shù)主要掌握在德國博世公司、日本電裝公司和德爾福公司等公司手中。博世的高壓共軌技術(shù)基本占據(jù)了國內(nèi)和歐洲采用共軌技術(shù)的中重型柴油機(jī)市場,目前博世公司共軌系統(tǒng)在歐洲乘用車和輕型車柴油機(jī)上已得到普通應(yīng)用,如德國戴姆勒-奔馳公司C系列轎車、意大利AlfaRemeo156轎車、德國大眾的奧迪3.3L型V8渦輪增壓柴油機(jī)、美國通用公司與日本五十鈴公司合資生產(chǎn)的Duramax6600柴油機(jī)及美國康明斯公司的ISBe3.9L和5.9L全電控柴油機(jī)等。日本電裝公司的ECD-U2高壓共軌系統(tǒng)主要應(yīng)用于日本日野汽車公司、三菱汽車公司和日產(chǎn)汽車公司生產(chǎn)的載重汽車柴油機(jī)上,最新產(chǎn)品已用于轎車的ECD-U2P系統(tǒng)。
目前,共軌燃油噴射系統(tǒng)應(yīng)用十分普遍,博世公司已生產(chǎn)出2500萬套共軌系統(tǒng),并在江蘇無錫投資建設(shè)了技術(shù)中心和工廠,實(shí)現(xiàn)了本地化生產(chǎn)。長城汽車與博世公司開發(fā)出了高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī),此外奧迪、奔馳、華泰等品牌也推出了采用共軌系統(tǒng)的汽車。我國部分大學(xué)、研究所和企業(yè)也通過合作或獨(dú)立自主研發(fā),取得了各具特色的研究成果,并有數(shù)十項(xiàng)專利公布。國內(nèi)一汽、濰柴和包括天津大學(xué)在內(nèi)的一些單位開發(fā)成功了高壓共軌系統(tǒng),但總體來說與國外還存在差距,主要體現(xiàn)在制造工藝和批量生產(chǎn)的質(zhì)量控制。此外,國內(nèi)共軌系統(tǒng)相關(guān)配套體系不健全,部分零部件還依靠進(jìn)口,如單片機(jī)芯片、共軌壓力傳感器等。目前德國博世的燃油噴射系統(tǒng)占據(jù)全球80%左右的市場份額。第二名日本電裝,其市場占有率為12%。根據(jù)一位業(yè)內(nèi)專家的介紹,國內(nèi)企業(yè)購買的主要是博世、德爾福、電裝三家企業(yè)的產(chǎn)品,博世占中國市場的60%,德爾福占20%,電裝只有在上柴、錫柴的產(chǎn)品中使用,西門子在國內(nèi)基本沒有企業(yè)使用。一汽無錫油泵油嘴研究所從1996年開始研發(fā)柴油機(jī)電控噴射技術(shù)。歷經(jīng)十余年努力,他們已經(jīng)掌握了柴油機(jī)高壓共軌技術(shù),并于2007年7月推出了第一款采用國產(chǎn)高壓共軌系統(tǒng)的國Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。目前,他們正在做國產(chǎn)高壓共軌系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化的準(zhǔn)備工作。